DE1005580B

DE1005580B - Alarm device for panorama picture radars

Info

Publication number: DE1005580B
Application number: DEA23675A
Authority: DE
Inventors: Dr Willy Kunze
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1955-10-28
Filing date: 1955-10-28
Publication date: 1957-04-04

Description

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. Alarm device for panoramic image radars It is known at the acoustic echo sounding as well as with the radar method in addition to the optical Display of the received echoes to provide a device through which an alarm signal is triggered as soon as an echo is received from an object whose distance is below a predetermined limit. The known alarm devices of this Art work with a special time aperture, through which every echo sounder period is made a time interval corresponding to the intended alarm range is hidden and the echoes arriving in this interval for triggering the alarm signal to be used. In the acoustic Eoholotung z. B. Timer in the form of a collector rotating in time with the sounding with one over a semicircle extending contact segment and two adjustable in a circle, the alarm area delimiting brushes. In the case of sounding with electromagnetic waves, there are such Time switch with rotating contacts because of the extremely short running times useless. You therefore have to hide the desired with radar devices An electronic timer is provided instead of the mechanical alarm interval. However, such an electronic time shutter is intricate in its structure and thereby not only with an undesirably great effort, but also an unpleasant one Source of error.

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. The invention is based on the object of an alarm device for Create panoramic radars that stand out for their simplicity and reliability excels. In solving this problem, the invention is based on the idea that there was no need for a special time slot to create the alarm area, because the time resolution by the radar device itself is already very perfect is done by looking at the echoes of the objects according to distance and direction on the screen of the Braun tube can be optically indicated by brightening the light spot. The thought of a corresponding time or distance range on the Braunschen's screen To monitor the pipe through a photocell arrangement with an alarm device connected, may be obvious in itself; nevertheless, such a facility has been established have not yet been able to introduce it in practice. You probably have the photocell arrangement previously discarded because the visual impairment is too great for observation of the radar screen feared. According to the invention, such a visual impairment can be avoided while at the same time avoiding an expedient and simple construction of the alarm device, that in front of the screen a synchronous with the antenna or with the beacon rotating Photocell is arranged, which sweeps over the image zone belonging to the alarm area, is excited at the moment of the creation of a pixel and an electrical one Impulse generated, which then triggers the alarm signal via an amplifier.

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.The monitoring of the alarm area on the screen is only possible on the The point of origin of the image point allows the least possible visual disturbance; the Covering the guide beam on the screen even has the advantage that it is for the Observer a glare shield against the excessively bright flashes of light as it emerges which grants image points and thereby facilitates the observation of the entire screen image.

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.It also makes the alarm display very sensitive and enables reliable differentiation from interference pulses. But it takes not even the actual screen image of the Braun tube for reading and to be used to trigger the alarm at the same time.

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.Rather, additional screen images can be used in the usual way semitransparent mirror can be derived. An appropriate alarm area is used Distance interval picked out, which is related to the disturbed close range connects. A particularly favorable interference elimination for the alarm display can be achieve that the impulse generated in the photocell is initially a counter actuated and the alarm is only triggered after the counter has reached a certain Number of pulses received.

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.In order to avoid having multiple pulses from different directions trigger the alarm, the device can be designed so that the alarm device only responds when the counter has a certain number of pulses at time intervals, which correspond to the number of revolutions of the antenna or the photocell. You can also reduce the effects of interference pulses by increasing the effectiveness the alarm device on a certain sector, especially the Forward sector, is restricted.

Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. The invention is illustrated using an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt eine Alarmvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung in Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1. Fig. 1 shows an alarm device according to an embodiment of the Invention in a schematic representation in side view, FIG. 2 is a plan view to Fig. 1.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist 1 der Bildschirm eines Radargerätes, das mit Abbildung des gesamten Umkreises in Polarkoordinaten arbeitet. In the illustrated embodiment, 1 is the screen of a radar device, that works with mapping of the entire perimeter in polar coordinates.

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.In this way, the Braun's cathode ray is used in a manner known per se Pipe deflected radially from the center of the screen at each plumbing, so that the light spot from the center of the image along a radius 2 to the periphery of the screen runs. At the same time, the cathode beam experiences a slow circular deflection, see above that during a plurality of echo soundings during one revolution of the antenna the entire area of the screen, beginning with the advance direction 3, swept once will.

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. The speed of the time sweep during each plumb period will be chosen so that the light spot is during the transit time of the transmission or echo pulses over the entire area to be recorded from z. B. 4 nautical miles from the center of the Luminous screen moved to its periphery. When an echo arrives, the Brightened the light spot and thereby the object at one of its true Location in the area corresponding to the point on the screen. To make things easier For observation, circles of distance from the cathode ray can be found approximately in the distances of 1, 2, 3 and 4 nautical miles can be recorded on the screen of the Braun tube.

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. In addition to the optical display on the Braun tube's screen a device for triggering an alarm is provided that responds, if echoes in a predetermined distance interval of e.g. B. 1.5 to 2.5 nautical miles come to the display. This warning area 4 is highlighted in the drawing by hatching. The alarm device works with an on-screen synchronous with the antenna resp. the guide beam and the corresponding time axis e 2 rotating photocell arrangement 5.

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.The photocell arrangement is to largely avoid obstruction of view 5 not in front of the screen, but on the side of the screen, and the scanning of the warning area 4 by the photocell takes place in the manner that the photocell arrangement is provided with a narrow, radially extending arm 6 is, in which an optics with lens 7 and mirror 8 is built, through which the light flashes are transmitted from the warning area 4 to the photocell array. The photocell arrangement 5 with the arm 6 runs synchronously with the antenna or the beacon or the time axis 2 on the screen so that the pixels at the moment of their formation by the Optics are transferred to the photocell. This will be the initial brightness exploited the pixels and achieved a high sensitivity of the alarm device.

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. Those arriving within a range of 1.5 to 2.5 nautical miles Echo impulses are thus converted into flashes of light after they have been converted in Braun's tube are, via the lens 7, the mirror 8 and the photocell arrangement 5 in electrical Impulses converted. These pulses are transmitted via a contact bar 9 and a brush 10 fed to a counting or storage device 11 to which a acoustic alarm device 12 is connected. The storage device or the counter is designed in such a way that that the alarm transmitter 12 is only actuated when within a predetermined Period of time a certain minimum number of pulses from the Waru area 4 arrives. In this way there is a certain amount of interference suppression or insensitivity to interference pulses achieved.

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. A further elimination of interference can be achieved in that the Alarm area on a specific sector 13, e.g. B. the forward sector of 1 30 ° (port and starboard), as shown in the drawing by double hatching is marked. This can be achieved, for example, by arranging a Contact washer 9, which only extends over the range of rotation of 600 in the pre-direction extends.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich. The invention is not limited to the example shown, on the contrary, various modifications and other designs are still possible.

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.A refinement of the interference suppression can be achieved by that one forms the memory device 11 directionally selective by for each direction or a certain number of sectors belonging to the different directions separate Storage elements are provided so that only pulses from each storage element come in a certain direction and the alarm is only triggered if in one specific direction at time intervals that correspond to the number of revolutions of the antenna or the Photocell, several impulses arrive one after the other.

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.Such a distance range is expediently used as the alarm range on Picked out a screen that is outside of the disruptive close range. The lower limit of the alarm range can be used to adapt to different operating conditions be adjustable by z. B. on the mirror 8 a corresponding aperture is provided. If the measuring range of the radar device can be switched over, it is expedient with the switchover also the alarm area by adjusting the optics 7, 8 in a radial direction Direction shifted accordingly.

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. When deriving an additional screen image by means of a semi-permeable Mirror you can observe the screen directly through the mirror and utilize the reflected image to control the photocell arrangement, or vice versa.

Dabei braucht die Fotozelle nicht am Rande, sie kann vielmehr im Bereich des reflektierten Schirmbildes umlaufen.The photocell does not need to be on the edge, it can rather be in the area of the reflected screen image.

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. PATENT APPROACH-1. Device for panoramic image radars for triggering an alarm signal when an object occurs in a certain distance range (Alarm area), characterized in that a synchronous with in front of the screen the antenna or with the guide beam rotating photocell is arranged, which the The image zone belonging to the alarm area is swept over at the moment of occurrence of a pixel is excited and generates an electrical impulse that passes through a Amplifier actuates an alarm device.

Claims

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the in the impulse generated by the photocell, a counter is activated and the alarm only is triggered after the counter has received a certain number of pulses Has.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the alarm device only responds when the counter has a certain number of pulses at time intervals corresponding to a full revolution of the photocell Has.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the alarm device is controlled so that it is only for a certain Sector, especially the forward sector, gives an alarm.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that a distance range has been selected as the alarm range, who adhere to the disruptive close range connects.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the lower Limit of the alarm range is adjustable.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized by Use of a semi-transparent mirror to generate two screens on separate ones Places, one of which is for observation and the other for controlling the photocell array serves for the alarm display.