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Alarmvorrichtung für Panorarnabild-Radargeräte Es ist bekannt, bei
der akustischen Echolotung sowie auch beim Radarverfahren zusätzlich zur optischen
Anzeige der empfangenen Echos eine Einrichtung vorzusehen, durch die ein Alarmzeichen
ausgelöst wird, sobald ein Echo von einem Objekt empfangen wird, dessen Entfernung
unterhalb einer vorbestimmten Grenze liegt. Die bekannten Alarmvorrichtungen dieser
Art arbeiten mit einer besonderen Zeitblende, durch die aus jeder Echolotperiode
ein dem vorgesehenen Alarmbereich entsprechendes Zeitintervall ausgeblendet wird
und die in diesem Intervall eintreffenden Echos zur Auslösung des Alarmzeichens
benutzt werden. Bei der akustischen Eoholotung dienen als Zeitbiende z. B. Zeitschalter
in Form eines im Takte der Lotung umlaufenden Kollektors mit einem über einen Halbkreis
sich erstreckenden Kontaktsegment und zwei im Kreise verstellbaren, den Alarmbereich
eingrenzenden Bürsten. Bei der Lotung mit elektromagnetischen Wellen sind solche
Zeitschalter mit umlaufenden Kontakten wegen der außerordentlich kleinen Laufzeiten
nicht zu gebrauchen. Man hat deshalb bei Radargeräten für die Ausblendung des gewünschten
Alarmintervalls an Stelle des mechanischen einen elektronischen Zeitschalter vorgesehen.
Eine solche elektronische Zeitblende ist jedoch verwickelt in ihrem Aufbau und dadurch
nicht nur mit unerwünscht großem Aufwand verhunden, sondern auch eine unliebsame
Fehlerquelle.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Alarmvorrichtung für
Panoramabild-Radargeräte zu schaffen, die sich durch Einfachheit und Zuverlässigkeit
auszeichnet. Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem Gedanken aus,
daß es zur Schaffung des Alarmbereiches gar keiner besonderen Zeitblende hedarf,
da die Zeitauflösung durch das Radargerät selbst bereits mit großer Vollkommenheit
durchgeführt wird, indem die Echos der Objekte nach Entfernung und Richtung am Schirm
des Braunschen Rohres durch Aufhellung des Leuchtfleckes optisch angezeigt werden.
Der Gedanke, einen entsprechenden Zeit- oder Entfernungsbereich am Schirm des Braunschen
Rohres durch eine Fotozellenanordnung zu überwachen, die mit einer Alarmvorrichtung
verbunden ist, mag an sich naheliegen; gleichwohl hat sich aber eine solche Einrichtung
bisher in der Praxis nicht einführen können. Wahrscheinlich hat man die Fotozellenanordnung
bisher verworfen, weil man eine zu starke Sichtbeeinträchtigung für die Beobachtung
des Radarschirmbildes befürchtete. Erfindungsgemäß läßt sich eine solche Sichtbeeinträchtigung
bei zugleich zweckmäßiger und einfacher Bauweise der Alarmvorrichtung dadurch vermeiden,
daß vor dem Bildschirm ein synchron mit der Antenne bzw. mit dem Leitstrahl
rotierende
Fotozelle angeordnet ist, die die dem Alarmbereich zugehörige Bildzone überstreicht,
im Augenblick des Entstehens eines Bildpunktes erregt wird und einen elektrischen
Impuls erzeugt, der dann über einen Verstärker das Alarmzeichen auslöst.
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Die Uberwachung des Alarmbereiches am Bildschirm jeweils nur an der
Entstehungsstelle des Bildpunktes gewährt eine denkbar geringe Sichtstörung; die
Überdeckung des Leitstrahles am Bildschirm hat sogar den Vorzug, daß sie für den
Beobachter einen Blendschutz gegen die übermäßig hellen Lichtblitze bei der Entstehung
der Bildpunkte gewährt und dadurch die Beobachtung des gesamten Schirmbildes erleichtert.
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Außerdem wird dadurch ein sehr hohe Empfindlichkeit der Alarmanzeige
und eine sichere Unterscheidung gegenüber Störimpulsen ermöglicht. Es braucht aber
auch gar nicht das eigentliche Schirmbild des Braunschen Rohres zur Ablesung und
gleichzeitigen Al armauslösung herangezogen zu werden.
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Vielmehr können in üblicher Weise zusätzliche Schirmbildef mittels
halbdurchlässiger Spiegel abgeleitet werden. Als Alarmbereich wird zweckmäßig ein
Entfernungsintervall herausgegriffen, das sich an den störungsreichen Nahbereich
anschließt. Eine besonders günstige Störbefreiung für die Alarmanzeige läßt sich
dadurch erreichen, daß der in der Fotozelle erzeugte Impuls zunächst ein Zählwerk
betätigt und der Alarm erst ausgelöst wird, nachdem das Zählwerk eine bestimmte
Anzahl von Impulsen erhalten hat.
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Um dabei zu vermeiden, daß mehrere Impulse aus verschiedenen Richtungen
den Alarm auslösen, kann die Einrichtung so ausgebildet sein, daß die Alarmvorrichtung
nur dann anspricht, wenn das Zählwerk eine bestimmte Anzahl von Impulsen in Zeitabständen,
die der Umdrehungszahl der Antenne bzw. der Fotozelle entsprechen, erhalten hat.
Man kann die Einflüsse von Störimpulsen auch noch dadurch verringern, daß die Wirksamkeit
der Alarmvorrichtung
auf einen bestimmten Sektor, insbesondere den
Voraussektor, beschränkt wird.
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Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt eine Alarmvorrichtung nach einer Ausführungsform der
Erfindung in schematischer Darstellung in Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht
zu Fig. 1.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist 1 der Bildschirm eines Radargerätes,
das mit Abbildung des gesamten Umkreises in Polarkoordinaten arbeitet.
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Dabei wird in an sich bekannter Weise der Kathodenstrahl des Braunschen
Rohres von der Mitte des Bildschirmes bei jeder Lotung-radial abgelenkt, so daß
der Leuchtfleck von der Bildmitte entlang einem Radius 2 zur Peripherie des Bildschirmes
läuft. Gleichzeitig erfährt der Kathodens-trahl eine langsame Kreisablenkung, so
daß während einer Vielzahl von Echolotungen während eines -Umlaufes der Antenne
die ganze Fläche des Bildschirmes, beginnend bei der Voraus richtung 3, einmal überstrichen
wird.
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Die Geschwindigkeit der Zeitablenkung während jeder Lotperiode wird
so gewählt, daß der Leuchtfleck sich während der Laufzeit der Sende- bzw. Echoimpulse
über den gesamten zu erfassenden Bereich von z. B. 4 Seemeilen von der Mitte des
Leuchtschirmes bis zu seiner Peripherie bewegt. Bei Ankunft eines Echos wird der
Leuchtfleck zum Aufhellen gebracht und dadurch das Objekt an einer seiner wahren
Lage im Gelände entsprechenden Stelle des Bildschirmes angezeigt. Zur Erleichterung
der Beobachtung können vom Kathodenstrahl Entfernungskreise etwa in den Entfernungen
von 1, 2, 3 und 4 Seemeilen am Schirm des Braunschen Rohres mit aufgezeichnet werden.
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Zusätzlich zur optischen Anzeige am Bildschirm des Braunschen Rohres
ist eine Einrichtung zur Auslösung eines Alarmieichens vorgesehen, die anspricht,
wenn Echos in einem vorgegebenen Entfernungsintervall von z. B. 1,5 bis 2,5 Seemeilen
zur Anzeige kommen. Dieser Warnbereich 4 ist in der Zeichnung durch Schraffur hervorgehoben.
Die Alarmvorrichtung arbeitet mit einer am Bildschirm synchron mit der Antenne bzw.
dem Leitstrahl und der entsprechenden Zeitachse e 2 rotierenden Fotozellenanordnung
5.
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Um eine Sichtbehinderung weitgehend zu vermeiden, ist die Fotozellenanordnung
5 nicht vor dem Bildschirm, sondern seitlich am Rand des Bildschirmes angeordnet,
und die Abtastung des Warnbereiches 4 durch die Fotozelle erfolgt in der Weise,
daß die Fotozellenanordnung mit einem schmalen, radial verlaufenden Arm 6 versehen
ist, in den eine Optik mit Linse 7 und Spiegel 8 eingebaut ist, durch die die Lichtblitze
aus dem Warnbereich 4 auf die Fotozellenanordnung übertragen werden. Die Fotozellenanordnung
5 mit dem Arm 6 läuft synchron mit der Antenne bzw. dem Leitstrahl oder der Zeitachse
2 am Bildschirm um, so daß die Bildpunkte im Augenblick ihrer Entstehung durch die
Optik auf die Fotozelle übertragen werden. Auf diese Weise wird die Anfangshelligkeit
der Bildpunkte ausgenutzt und eine hohe Empfindlichkeit der Alarmvorrichtung erzielt.
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Die im Entfernungsbereich von 1,5 bis 2,5 Seemeilen eintreffenden
Echoimpulse werden somit, nachdem sie im Braunschen Rohr in Lichtblitze umgewandelt
sind, über die Linse 7, den Spiegel 8 und die Fotozellenanordnung 5 in elektrische
Impulse umgewandelt. Diese Impulse werden über eine Kontaktschiene 9 und eine Bürste
10 einer Zähl- oder Speichervorrichtung 11 zugeführt, an die ein
akustischer Alarmgeber
12 angeschlossen ist. Die Speichervorrichtung oder das Zählwerk ist so ausgebildet,
daß der Alarmgeber 12 nur dann betätigt wird, wenn innerhalb eines vorgegebenen
Zeitraumes eine bestimmte Mindestanzahl von Impulsen aus dem Warubereich 4 eintrifft.
Auf diese Weise wird eine gewisse Entstörung oder Unempfindlichkeit gegenüber Störimpulsen
erzielt.
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Eine weitere Störbefreiung kann dadurch erreicht werden, daß der
Alarmbereich auf einen bestimmten Sektor 13, z. B. den Voraussektor von 1 30 ° (Backbord
und Steuerbord), beschränkt wird, wie er in der Zeichnung durch Doppelschraffur
gekennzeichnet ist. Dies läßt sich beispielsweise erreichen durch Anordnung einer
Kontaktscheibe 9, die sich nur über den Drehbereich von 600 in der Vorausrichtung
erstreckt.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt,
vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich.
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So kann eine Verfeinerung der Entstörung dadurch erreicht werden,
daß man die Speichereinrichtung 11 richtungsselektiv ausbildet, indem für jede Richtung
oder eine gewisse Anzahl von den verschiedenen Richtungen zugehörigen Sektoren getrennte
Speicherelemente vorgesehen sind, so daß auf jedes Speicherelement nur Impulse aus
einer bestimmten Richtung kommen und Alarm nur dann ausgelöst wird, wenn in einer
bestimmten Richtung in Zeitabständen, die der Umdrehungszahl der Antenne bzw. der
Fotozelle entsprechen, nacheinander mehrere Impulse eintreffen.
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Als Alarmbereich wird zweckmäßig ein solcher Entfernungsbereich am
Bildschirm herausgegriffen, der außerhalb des störungsreichen Nahbereiches liegt.
Zur Anpassung an verschiedene Betriebsverhältnisse kann die untere Grenze des Alarmbereiches
einstellbar ausgebildet sein, indem z. B. am Spiegel 8 eine entsprechende Blende
vorgesehen ist. Bei umschaltbarem Meßbereich der Radareinrichtung wird zweckmäßig
mit der Umschaltung auch der Alarmbereich durch Verstellung der Optik 7, 8 in radialer
Richtung entsprechend verschoben.
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Bei Ableitung eines zusätzlichen Schirmbildes mittels eines halbdurchlässigen
Spiegels kann man den Bildschirm durch den Spiegel hindurch unmittelbar beobachten
und das reflektierte Bild zur Steuerung der Fotozellenanordnung ausnutzen, oder
umgekehrt.
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Dabei braucht die Fotozelle nicht am Rande, sie kann vielmehr im Bereich
des reflektierten Schirmbildes umlaufen.
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PATENTANSPROCHE-1. Vorrichtung für Panoramabild-Radargeräte zur Auslösung
eines Alarmzeichens bei Auftreten eines Objektes in einem gewissen Entfernungsbereich
(Alarmbereich), dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Bildschirm eine synchron mit
der Antenne bzw. mit dem Leitstrahl rotierende Fotozelle angeordnet ist, die die
dem Alarmbereich zugehörige Bildzone überstreicht, im Augenblick des Entstehens
eines Bildpunktes erregt wird und einen elektrischen Impuls erzeugt, der über einen
Verstärker eine Alarmvorrichtung betätigt.