DE1081077B

DE1081077B - Method and device for narrow-band electrical transmission of one or more partial images from a radar image

Info

Publication number: DE1081077B
Application number: DET15975A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Konrad Dinter
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1958-12-11
Filing date: 1958-12-11
Publication date: 1960-05-05
Also published as: FR1240917A; GB874530A; NL246276A

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.In recent years, the problem of transmitting a radar image to daughter devices has been increasing more and more important. The most difficult problem of the transmission is the required bandwidth, which should be restricted as far as possible to transmission on normal communication channels - for example telephone lines - to enable. There are procedures in particular for this purpose with additive storage of images and slow scanning in relation to recording. The fundamental difference between a radar image transmission and a television transmission consists in the fact that only relatively few points of the total area of the picture, namely the spatial fixed points (coastlines, radar marks) and relatively few individual targets are of interest. In many cases there is also the fact that only a section of the overall picture, for example a driveway, is added (River mouth) or a certain sector (approach lane of an airport) is required for the evaluation will.

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.It is known that a further reduction in the bandwidth of the image signal to be transmitted can be achieved can, if one transmits only those parts of the image that are of interest with a corresponding temporal expansion. A known method allows, for example, to reduce the bandwidth accordingly to transfer only one sector of the overall picture. Another method is provided when switching of the measuring range at a smaller distance the deflection voltage for the one on the transmitter side located, radially written and scanned storage tube to switch so that the inscription of the desired close-up area takes up the entire memory area. However, there is the bandwidth of the transmitted signal is not reduced, but only one in the case of an inexpedient procedure Occurring enlargement of the bandwidth avoided, so that the reduction of the image section The possibilities given in themselves cannot be used.

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.In many cases, however, it is inexpedient or not possible to transfer the partial image of interest a crying image sector or an image with a smaller distance range. One am Radar device 1 passing a river section as in Fig. 1, for example, the transmission of the image radii within a sector of approximately 180 ° at full distance range. This could make the Bandwidth can only be reduced in a ratio of 2: 1, while the ratio between the total image area and the area covered by the stretch of river is much larger.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht esThe method according to the invention makes it possible

Verfahren und EinrichtungProcedure and establishment

zur schmalbandigen elektrischento narrow-band electrical

übertragung eines oder mehrerertransmission of one or more

Teilbilder aus einem RadarbildPartial images from a radar image

Anmelder:Applicant:

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

Dr.-Ing. Konrad Dinter, Konstanz (Bodensee),
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Konrad Dinter, Constance (Lake Constance),
has been named as the inventor

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.now, from a radar image, which is written on a storage area and scanned by a scanning device is to transmit one or more partial images of any shape and position, in such a way that the bandwidth of the image signal is reduced roughly in relation to the total area to the transferred area will.

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.This goal is achieved by the invention with relatively little technical effort by the The scanning speed is controlled in such a way that the parts of the storage area of no interest are essential be swept faster by the scanning element than the ones of interest, with the one suitable for the transmission Speed swept parts of the storage surface (sections). Control of the write process This scanning process is carried out at the receiving location by transmitting appropriate synchronization signals customized.

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.While radar images are generally transmitted as they are presented in polar coordinates, it is expedient within the scope of the invention to write what is written on the storage area in polar coordinates Scan radar image in a known manner in Cartesian coordinates. Then you are not at that Rotational movement of the antenna is bound and receives a television-like display with at all image points same image quality.

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 In a further embodiment of the invention it is provided during the rapid movement of the scanning element to suppress the transmission of the sampled signal, so that outside on the receiving side no goals are mapped in the areas of interest. Namely, correspond to the quickly scanned parts of the image of no interest

009 50Ä/286009 50Ä / 286

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.Signals with very high frequencies, which would therefore be heavily distorted on the narrow-band transmission path and, if displayed on the screen of the receiving location, could give rise to false conclusions. However, since the relevant image parts can optionally be covered there, the suppression ^{1 of} these signals at the transmission location is not absolutely necessary.

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. The practical version looks like that, parallel to the Cartesian scanner, a small, not photoluminescent picture tube through which the same time base current flows as the scanner leaves. On the screen of this tube, all areas that are not transmitted are covered in black should. Then appears when scanning is started very quickly (e.g. 100 times faster than the scanning speed for the areas to be transmitted) as soon as the part of the line is reached which is to be transmitted, brightness on the rectangular picture tube and then darkness again. This signal can now be used as a control signal in such a way that, with brightness, slow running resp. Transmission controlled and as soon as darkness occurs again, the transmission is interrupted and the The scanning speed jumps back to the search speed until the point of light returns to a uncovered area appears. In this way it is possible to have any shape, even the most complex of the area of interest. In Fig. 1, the line grid is on the left with the level at the edge of the area of interest standing luminous point 2 is drawn.

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 ÜbertragungFIG. 2 shows the interaction of an arrangement for carrying out the method as an exemplary embodiment shown schematically. 1 is the rotating antenna of a radar device, which consists of the transmitter - Receiver 2 and the display device 3 consists. A appears on the screen 4 of the display device S. corresponding The first image recorded in polar coordinates during the rotation of the antenna, a stretch of river is indicated as in Fig. 1. For the transfer to daughter devices, only this one is drawn dark on the screen Area is important, and the transfer is expedient in Cartesian because of the uniform image quality Coordinates. A well-known example of such a scanning is a scanning tube 5, e.g. from Orthicon type, assumed, which by the line deflector 6 in Cartesian coordinates, preferably perpendicular to the main extent of the surface to be transferred. The same line deflector controls a light spot tube 7, i. H. a second picture tube whose beam does not match the video signal is modulated, but only the line raster corresponding to the scanning with constant brightness writes. On the screen of the tube 7, the area of which will be similar to the area of the screen 4 is that area which corresponds to the non-interesting (bright) area on the screen 4, with a mask 7 'covered, so that the light point of the tube 7 which writes the line raster of the scanning only becomes visible when it enters the uncovered area, which again is the one of interest for the transmission Part of the radar image on the screen 4 corresponds. In front of the screen of the light point tube 7 a photocell 8 is arranged, which optionally can be provided with optics and from the point of light running over the screen of the tube 7 is applied as long as it runs over the uncovered part of the screen. This from the The signal from the photocell can be used to control the speed via a control amplifier 9 to influence the line deflection so that the deflection runs very quickly as long as the photocell is dark is, the light point of the tube 7 is so behind the cover 7 '. At the moment when the When a point of light hits the uncovered part of the screen and exposes the photocell, the line deflection becomes switched so that it runs, for example, about 100 times slower. During this time takes place the scanning of a line of the for transmission

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.ίο part of the image of interest on the screen 4 of the observation device S until the scan line has reached the other limit of this partial image. In this Moment disappears on the screen of the light point tube 7 again, behind the cover, and the photocell 8 remains unexposed, so that the line deflection device 6 is opened again by the control amplifier 9 fast run is switched.

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.The video signal coming from the scanning tube 5 reaches the video amplifier 10. It can be taken care of be that the video signal is suppressed as long as the line deflection on fast Run has switched, since during this time only parts of the first image that are not of interest are scanned. Such a suppression is fundamentally both on the scanning tube 5 and in the video amplifier 10 possible. It is expediently carried out from the control amplifier. This measure is shown in FIG. 2 by the connection between control amplifier 9 and video amplifier 10 indicated. The one from the video amplifier Incoming image signals can be transmitted via any message channels or, if necessary, also via intermediate storage (Magnetic tape) can be placed on the child display device 11.

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.Of course, the daughter picture must be synchronized with the Ahtastgerät in a known way, for example by adding synchronization signals to the video signal, as is the case with the connection between the line deflection device 6 and the video amplifier 10 is indicated.

Claims

Claims ·.

1. Method for narrow-band electrical transmission of one or more partial images (excerpts) from a radar image, which is written on a storage area and through a scanner is scanned, characterized in that the scanning speed is controlled in such a way that that the parts of the storage area that are not of interest are swept by the scanning element much faster are considered to be of interest, at the speed appropriate for the transmission stroked parts of the storage area (sections) and that the control of the write process on The receiving location is adapted to this scanning process by transmitting appropriate synchronization signals will,

2. The method according to claim 1, characterized in that that during the rapid movement of the scanning element, the transmission of the scanned Signal is suppressed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the in polar coordinates the memory area written radar image is scanned in Cartesian coordinates.

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized by a device (5, 10) for scanning the radar screen image to be transmitted, the output signal of which corresponds to the transmission

is fed away; a deflection generator (6) for controlling the scanning process in the sense a fast or a slow (normal) scanning movement; a picture tube (7) whose unmodulated The writing beam is controlled by the deflection generator (6) in the same way as the Scanning process of the scanning device (5) and a cover mask (7 ') attached in front of its luminescent screen is, the contour of which corresponds to the relevant section of the radar screen image; and a light-sensitive device interacting with the luminescent screen of the picture tube (7) (8j 9), whose output signal is the deflection generator (6) is supplied and causes the scanning speed to change when the Write beam from the covered to the uncovered part of the luminescent screen of the picture tube (7) and vice versa.

Considered publications:
German Auslegeschriften No. 1020 693, 1026 802; U.S. Patent No. 2,415,981.

1 sheet of drawings