DE1081077B - Verfahren und Einrichtung zur schmalbandigen elektrischen UEbertragung eines oder mehrerer Teilbilder aus einem Radarbild - Google Patents

Description

In den letzten Jahren gewinnt das Problem der Übertragung eines Radarbildes auf Tochtergeräte mehr und mehr an Bedeutung. Das schwierigste Problem der Übertragung ist dabei die erforderliche Bandbreite, die soweit wie möglich beschränkt werden soll, um eine Übertragung auf normalen Nachrichtenkanälen — beispielsweise Fernsprechleitungen — zu ermöglichen. Hierfür sind insbesondere Verfahren mit additiver Speicherung der Bilder und im Verhältnis zur Aufzeichnung langsamer Abtastung bekanntgeworden. Der grundsätzliche Unterschied einer Radarbildübertragung gegenüber einer Fernsehübertragung besteht darin, daß von der Gesamtfläche des Bildes nur verhältnismäßig wenig Punkte, nämlich die räumlichen Festpunkte (Küstenlinien, Radarmarken) und verhältnismäßig wenig Einzelziele interessieren. In vielen Fällen kämmt hinzu, daß vom Gesamtbild nur ein Ausschnitt, beispielsweise eine Fahrstraße (Flußmündung) oder ein bestimmter Sektor (Einflugschneise eines Flughafens) für die Auswertung benötigt werden.

Es ist bekannt, daß man eine weitere Verkleinerung der Bandbreite des zu übertragenden Bildsignals erzielen kann, wenn man unter entsprechender zeitlicher Dehnung nur diese interessierenden Bildteile überträgt. Ein bekanntes Verfahren gestattet es beispielsweise, unter entsprechender Verkleinerung der Bandbreite nur einen Sektor des Gesamtbildes zu übertratragen. Ein weiteres Verfahren sieht vor, bei Umschaltung des Meßbereichs auf eine kleinere Entfernung die Ablenkspannung für die auf der Sendeseite befindliche, radial beschriebene und abgetastete Speicherröhre so umzuschalten, daß die Einschreibung des gewünschten Nahbereichs den ganzen Speichefbereich in Anspruch nimmt. Allerdings wird dort die Bandbreite des übertragenen Signals nicht verkleinert, sondern nur eine bei unzweckmäßigerem Vorgehen auftretende Vergrößerung der Bandbreite vermieden, so daß also die durch die Verkleinerung des Bildausschnitts an sich gegebenen Möglichkeiten nicht genutzt werden.

Vielfach ist es jedoch unzweckmäßig oder nicht möglich, das interessierende Teilbild durch Übertragung eines Weinen Bildsektors oder eines Bildes mit kleinerem Entfernungsbereich zu erfassen. Eine am Radargerät 1 vorbeiführende Flußstrecke wie in Fig. 1 würde Beispielsweise die Übertragung der Bildradien innerhalb eines Sektors von etwa 180° bei vollem Entfernungsbereich erfordern. Dadurch könnte die Bandbreite nur im Verhältnis 2 : 1 verkleinert werden, während das Verhältnis zwischen der gesamten Bildfläche und der von der Flußstrecke bedeckten Fläche wesentlich größer ist.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es

Verfahren und Einrichtung

zur schmalbandigen elektrischen

übertragung eines oder mehrerer

Teilbilder aus einem Radarbild

Anmelder:

Telefunken G. m. b. H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dr.-Ing. Konrad Dinter, Konstanz (Bodensee),
ist als Erfinder genannt worden

nun, aus einem Radarbild, welches auf eine Speicherfläche geschrieben und durch ein Abtastorgan abgetastet wird, ein oder mehrere Teilbilder von beliebiger Form und Lage zu übertragen, und zwar derart, daß die Bandbreite des Bildsignals etwa im Verhältnis von Gesamtfläche zu übertragener Fläche verkleinert wird.

Dieses Ziel erreicht die Erfindung mit verhältnismäßig geringem technischen Aufwand, indem die Abtastgeschwindigkeit derart gesteuert wird, daß die nicht interessierenden Teile der Speicherfläche wesentlich schneller vom Abtastorgan bestrichen werden als die interessierenden, mit der für die Übertragung geeigneten Geschwindigkeit bestrichenen Teile der Speioberfläche (Ausschnitte). Die Steuerung des Schreibvorgangs am Empfangsort wird durch Übertragung entsprechender Synchronisiersignale diesem Abtastvorgang angepaßt.

Während Radarbilder im allgemeinen gemäß ihrer Darstellung in Polarkoordinaten übertragen werden, ist es im Rahmen der Erfindung zweckmäßig, das in Polarkoordinaten auf die Speicherfläche geschriebene Radarbild in an sich bekannter Weise in kartesischen Koordinaten abzutasten. Man ist dann nicht an die Drehbewegung der Antenne gebunden und erhält eine fernsehmäßige Darstellung mit an allen Bildstellen gleicher Bildqualität.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, während der schnellen Bewegung des Abtastorgans die Übertragung des abgetasteten Signals zu unterdrücken, so daß auf der Empfangsseite außerhalb der interessierenden Bereiche keine Ziele abgebildet werden. Den schnell abgetasteten, nicht interessierenden Teilen des Bildes entsprechen nämlich

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Signale mit sehr hohen Frequenzen, die daher auf dem schmalbandigen Übertragungsweg stark verzerrt würden und bei Darstellung auf dem Bildschirm des Empfangsortes zu Fehlschlüssen Anlaß geben könnten-. Da man aber dort die betreffenden Bildteile gegebenenfalls abdecken kann, ist die Unterdrückung¹ dieser Signale am Sendeort nicht unbedingt erforderlich.

Die praktische Ausführung sieht so aus, daß man parallel zum kartesischen Abtaster eine kleine, nicht nachleuchtende Bildröhre, die vom selben Zeitbasisstrom durchflossen ist wie der Abtaster, mitlaufen läßt. Auf dem Bildschirm dieser Röhre sind alle Gebiete schwarz abgedeckt, die nicht übertragen werden sollen. Dann erscheint beim Abtasten, das sehr schnell begonnen wird (beispielsweise lOOmal schneller als die Abtastgeschwindigkeit für die zu übertragenden Gebiete), sobald der Teil der Zeile erreicht wird, der übertragen werden soll, auf der Rechteckbildröhre Helligkeit und danach wieder Dunkelheit. Dieses Signal läßt sich nun als Steuersignal benutzen, und zwar derart, daß bei Helligkeit auf langsamen Lauf bzw. Übertragung gesteuert und sobald wieder Dunkelheit auftritt, die Übertragung unterbrochen wird und die Abtastgeschwindigkeit wieder auf die Suchgeschwindigkeit umspringt, bis der Lichtpunkt wieder auf einer nicht abgedeckten Stelle erscheint. Auf diese Weise ist es möglich, jede, auch die komplizierteste Form des interessierenden Gebiets zu erfassen. In Fig. 1 ist links der Zeilenraster mit dem eben an der Kante des interessierenden Gebiets stehenden Leuchtpunkt 2 eingezeichnet.

In Fig. 2 ist das Zusammenwirken einer Anordnung zur Ausübung des Verfahrens als Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Darin ist 1 die rotierende Antenne eines Radargeräts, welches aus dem Sender— Empfänger 2 und dem Sichtgerät 3 besteht. Auf dem Bildschirm 4 des Sichtgeräts S erscheint ein. entsprechend der Antennendrehung in Polarkoordinaten aufgezeichnetes Erstbild, angedeutet ist eine Flußstrecke wie in Fig. 1. Für die Übertragung auf Tochtergeräte ist nur diese auf dem Bildschirm dunkel gezeichnete Fläche wichtig, und die Übertragung erfolgt wegen der gleichmäßigen Bildqualität zweckmäßig in kartesischen Koordinaten. Als bekanntes Beispiel für eine solche Abtastung sei eine Abtaströhre5, z.B. vom Orthikontyp, angenommen, welche durch das Zeilenablenkgerät 6 in kartesischen Koordinaten, vorzugsweise senkrecht zur Hauptausdehnung der zu übertragenden Fläche, gesteuert wird. Dasselbe Zeilenablenkgerät steuert eine Lichtpunktröhre 7, d. h. eine zweite Bildröhre, deren Strahl nicht mit dem Videosignal moduliert wird, sondern mit konstanter Helligkeit lediglich den der Abtastung entsprechenden Zeilenraster schreibt. Auf dem Schirm der Röhre 7, dessen Fläche der Fläche des Bildschirms 4 ähnlich sein soll, ist jenes Gebiet, welches der nicht interessierenden (hellen) Fläche auf dem Bildschirm 4 entspricht, mit einer Maske 7'abgedeckt, so daß der den Zeilenraster der Abtastung mitschreibende Lichtpunkt der Röhre 7 nur sichtbar wird, wenn er in das nicht abgedeckte Gebiet eintritt, welches wieder dem für die Übertragung interessierenden Teil des Radarbildes auf dem Bildschirm 4 entspricht. Vor dem Schirm der Lichtpunktröhre 7 ist eine Fotozelle 8 angeordnet, welche gegebenenfalls mit einer Optik versehen sein kann und von dem über den Schirm der Röhre 7 laufenden Lichtpunkt so lange beaufschlagt wird, als er über den unabgedeckten Teil des Schirms läuft. Dieses von der Fotozelle herrührende Signal kann man dazu benutzen, um über einen Steuerverstärker 9 die Geschwindigkeit der Zeilenablenkung so zu beeinflussen, daß die Ablenkung sehr schnell läuft, solange die Fotozelle dunkel ist, der Lichtpunkt der Röhre 7 sich also hinter der Abdeckung 7' befindet. Im Augenblick, wo der Lichtpunkt auf den nicht abgedeckten Teil des Schirms kommt und die Fotozelle belichtet, wird die Zeilenablenkung so umgeschaltet, daß sie beispielsweise etwa lOOmal langsamer läuft. In dieser Zeit erfolgt die Abtastung einer Zeile des für die Übertragung

ίο interessierenden Teils des Bildes auf dem Bildschirm 4 des Beobachtungsgeräts S, bis die Abtastzeile die andere Grenze dieses Teilbildes erreicht hat. In diesem Augenblick verschwindet auf dem Bildschirm der Lichtpunktröhre 7 wieder, hinter der Abdeckung, und die Fotozelle 8 bleibt unbelichtet, so daß durch den Steuerverstärker 9 das Zeilenablenkgerät 6 wieder auf schnellen Lauf umgeschaltet wird.

Das aus der Abtaströhre 5 kommende Videosignal gelangt in den Videoverstärker 10. Es kann dafür gesorgt werden, daß das Videosignal so lange unterdrückt wird, als die Zeilenablenkung auf schnellen Lauf umgeschaltet hat, da in dieser Zeit nur nicht interessierende Teile des Erstbildes abgetastet werden. Eine solche Unterdrückung ist grundsätzlich sowohl an der Abtaströhre 5 als auch im Videoverstärker 10 möglich. Sie erfolgt zweckmäßig vom Steuerverstärker aus. Diese Maßnahme ist in der Fig. 2 durch die Verbindung zwischen Steuerverstärker 9 und Videoverstärker 10 angedeutet. Die aus dem Videoverstärker kommenden Bildsignale können über beliebige Nachrichtenkanäle oder gegebenenfalls auch über Zwischenspeicher (Magnetband) auf das Tochtersichtgerät 11 gegeben werden.

Selbstverständlich muß das Tochterbild in bekannter Weise mit dem Ahtastgerät synchronisiert werden, etwa dadurch, daß man dem Videosignal Synchronisationssignale beimischt, wie es durch die Verbindung zwischen dem Zeilenablenkgerät 6 und dem Videoverstärker 10 angedeutet ist.

Claims (4)

Patentansprüche·.

1. Verfahren zur schmalbandigen elektrischen Übertragung eines oder mehrerer Teilbilder (Ausschnitte) aus einem Radarbild, welches auf eine Speicherfläche geschrieben und durch ein Abtastorgan abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastgeschwindigkeit derart gesteuert wird, daß die nicht interessierenden Teile der Speicherfläche wesentlich schneller vom Abtastorgan bestrichen werden als die interessierenden, mit der für die Übertragung geeigneten Geschwindigkeit bestrichenen Teile der Speicherfläche (Ausschnitte) und daß die Steuerung des Schreibvorganges am Empfangsort durch Übertragung entsprechender Synchronisiersignale diesem Abtastvorgang angepaßt wird,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der schnellen Bewegung des Abtastorgans die Übertragung des abgetasteten Signals unterdrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Polarkoordinaten auf die Speicherfläche geschriebene Radarbild in kartesischen Koordinaten abgetastet wird.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (5, 10) zur Abtastung des zu übertragenden Radarschirmbildes, deren Ausgangssignal dem Übertragungs-

weg zugeführt wird; einen Ablenkgenerator (6) zur Steuerung des Abtastvorganges im Sinne einer schnellen oder einer langsamen (normalen) Abtastbewegung; eine Bildröhre (7), deren unmodulierter Schreibstrahl durch den Ablenkgenerator (6) in gleicher Weise gesteuert wird wie der Abtastvorgang der Abtasteinrichtung (5) und vor deren Leuchtschirm eine Abdeckmaske (7') angebracht ist, deren Kontur dem interessierenden Ausschnitt des Radarschirmbildes entspricht; und eine mit dem Leuchtschirm der Bildröhre (7) zusammenwirkende lichtempfindliche Einrichtung· (8j 9), deren Ausgangssignal dem Ablenkgenerator (6) zugeführt wird und jeweils einen Wechsel der Abtastgeschwindigkeit bewirkt, wenn der Schreibstrahl vom abgedeckten in den nicht abgedeckten Teil des Leuchtschirms der Bildröhre (7) übertritt, und umgekehrt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1020 693, 1026 802; USA.-Patentschrift Nr. 2 415 981.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 508/286 4.