-
In Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen, angebrachte Ein-
-
richtung zur perspektivischen Darstellung eines Geländeausschnitts-
auf einem Radar-Bildschirm Die Erfindung bezieht sich auf eine in Fahrzeugen, insbesondere
Luftfahrzeugen, angebrachte Einrichtung zur perspektivischen Darstellung eines Geländeausschnitts
auf einem Radar-Bildschirm unter Verwendung einer schwenkbar ausgebildeten, bündelnden
Antenne, die kurze oder komprimierte Sendeimpulse absendet und reflektierte Signale
empfängt.
-
Vielfach besteht das Bedürfnis, mit den Mitteln der Radartechnik an
Bord von sich gegenüber dem Erdboden bewegenden Fahrzeugen aus - hauptsächlich Luftfahrzeugen
- Geländeausschnitte wetterur.abgängig oder bei Nacht sichtbar zu machen (Landeanflug,
Aufklärung, Luftunterstützung bei Bodenoperationen). Eine übliche landkartenähnliche
Darstellung ist in diesen Fällen mit Radargeräten hoher Entfernungsauflösung und
Antennen mit hoher azimutaler Bündelung möglich.
-
Häufig wird aber eine wie beim fotografischen Verfahren übliche perspektivische
Darstellung des Geländes gewünscht, weil z.B.
-
bei Anwendung in Luftfahrzeugen durch die Darstellung der Höhe und
der Neigung des Horizonts eine Information über die Lage des Luftfahrzeugs gegenüber
dem Erdboden gewonnen werden kann oder weil, z.B. bei Tiefflug in bergigem Gelände,
eine Darstellung gewählt werden soll, an die der Beobachter bei guter optischer
Sicht durch Betrachtung mit seinen Augen gewöhnt ist.
-
Diese vielfach gewünschte perspektivische Darstellung des Geländes
mit ausreichender Detailauflösung nach Art einer Fotografie scheitert in erster
Linie daran, daß man hierzu für Bordanwendungen besonders ungünstige, flächenhaft
große Antennen benötigt,
die in zwei Ebenen intensiv bündeln (Bleistiftstrahl).
Außerdem benötigt man zum Abtasten des Geländeabschnitts mit einem derart dünnen
Strahl sehr viel Zeit.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, zur perspektivischen Darstellung eines
Geländeausschnitts auf einem Bildschirm eine in einem Fahrzeug, insbesondere Luftfahrzeug,
ohne weiteres unterzubringende Einrichtung zu schaffen, bei der man auch mit einer
verhältnismäßig einfachen Antenne auskommt und mit der eine rasche Geländeabtastung
ermöglicht wird. Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Einrichtung der eingangs
genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in an sich bekannter
Weise die Antenne als nur im Azimut scharf bündelnde, im wesentlichen auf den'Erdboden
gerichtete Antenne ausgebildet ist, die mit ihrer Strahlung einen bestimmten Elevationswinkelbereich
überdeckt und durch Schwenkung im Azimut den zu überschauenden Geländeausschnitt
azimutal zeitlich nacheinander abtastet, daß eine Horizontal-Ablenkeinrichtung vorgesehen
ist, durch welche auf dem Bildschirm der Bildpunkt dem augenblicklichen Azimutwinkel
innerhalb des Antennen-Schwenkbereichs proportional gesteuert wird, daß eine Bildpunkt-Vertikal-Ablenkeinrichtung
vorgesehen ist, durch welche nach Aussendung eines jeden Sendeimpulses der Bildpunkt
vom unteren Bildschirmrand senkrecht nach oben gestartet wird und hinsichtlich seiner
vertikalen Geschwindigkeit so gesteuert wird, daß diese proportional zum zeitlichen
Verlauf einer Größe arc cos fd/fd max ist, wobei fd die augenblicklich gemessene
Dopplerverschiebung des reflektierten Signals und fdmax die maximale, von der Fluggeschwindigkeit
des Luftfahrzeuges abhängige Dopplerverschiebung des reflektierten Signals (in der
Richtung des Flugrichtungsvektors) darstellen, und den Wert Null annimmt, wenn kein
reflektiertes Signal empfangen wird, und daß eine Einrichtung zur Regelung der Verstärkung
des reflektierten Signals in Abhängigkeit von der Entfernung des jeweiligen Reflexionspunktes
vorgesehen ist, so daß die Intensität des verstärkten reflektierten Signals und
damit die Bildpunkthelligkeit unabhängig von der
Entfernung des
jeweiligen Reflexionspunktes ist. Von Bedeutung bei der Erfindung ist, daß man eine
nur in azimutaler Richtung scharf bündelnde Antenne, z.B. eine einfache Balkenantenne
benutzt, deren in der Elevationsrichtung nur mäßig gebündelte Strahlung im wesentlichen
auf den Erdboden gerichtet ist, und man das Echo eines sehr kurzen oder komprimierten
Sendeimpulses, welches, aus der Tiefe des bestrahlten Geländes zurückkehrend, zeitlich
gestreckt ist, in seiner Zeitfunktion dahingehend auswertet, daß die für jede Echokomponente
als Funktion des jeweiligen Aspektwinkels verschiedene Dopplerverschiebung in der
betreffenden Azimutrichtung zur Steuerung des Bildpunktes auf dem Bildschirmgerät
benutzt wird, um eine perspektivische Darstellung des Geländes zu erreichen.
-
Der Bildpunkt des Bildschirmgerätes wird also nicht, wie allgemein
üblich, mit konstanter Ablenkgeschwindigkeit über den Bildschirm geführt, sondern
der Betrag der Ablenkgeschwindigkeit des senkrecht von unten nach oben laufenden
Bildpunktes wird laufend vom Echosignal gesteuert. Dieser Vorgang wiederholt sich
für jede Azimutrichtung in gleicher Weise, wobei die für die einzelnen Azimutrichtungen
entstehenden senkrechten Spuren nebeneinander auf dem Bildschirm geschrieben werden.
-
Weitere Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand
einer Geländedarstellung in Fig. 1 und eines Ausführungsbeispiels in den Fig. 2
und 3 sowie eines Dopplerfilterdiagramms in Fig. 4 näher erläutert.
-
Fig. 1 dient zur Verdeutlichung des Prinzips der Erfindung. Ein Luftfahrzeug
L sei mit einem Radargerät ausgerüstet, dessen Antenne A die Strahlung in azimutaler
Richtung (in der Papierebene) stark bündelt, während in der Elevationsrichtung die
Strahlung im wesentlichen durch die beiden Doppellinien B und C begrenzt ist.
-
Die Strahlrichtung sei azimutal in einem gewissen Bereich schwenkbar,
z.B. durch mechanisches Schwenken der Antenne A oder durch andere bekannte elektronische
Verfahren. Das Luftfahrzeug L bewege
sich mit der Geschwindigkeit
v in der dargestellten Richtung.
-
Die Stoßwelle SW eines zeitlich sehr kurzen, ausgesendeten Radarimpulses
berührt zunächst an der Stelle a zum erstenmal den Boden D und läuft anschließend
über die Stellen b, c usw. am Boden D entlang und liefert dabei ständig ein Echo,
welches zur Radarantenne A zurückläuft und dort empfangen wird. Abhängig jeweils
von dem gerade eingenommenen Winkel £ hat das Echo eine verschiedene Dopplerfrequenz-Verschiebung
fd. Bezeichnet man mit fdmax die für £ = 0 gültige maximale, von der Geschwindigkeit
v abhängende Dopplerverschiebung, so gilt cos E = fd .
-
fdmax Der Aspektwinkel £ der am Boden entlanglaufenden Stoßwelle
ändert sich als Funktion der Zeit verschieden schnell. Steigt das Gelände steil
an, so ändert sich £ und somit die Dopplerverschiebung rasch und umgekehrt.
-
Um das Gelände perspektivisch richtig auf einem Bildschirm im Luftfahrzeug
L darzustellen, wird für jede Azimutrichtung eine senkrechte Bildpunktspur gewählt,
wobei der Bildpunkt nach dem Aussenden eines jeden Radarimpulses unten auf~dem Bildschirm
mit einer noch zu erläuternden Bewegung senkrecht nach oben beginnt.
-
Für alle anderen Azimutrichtungen werden kontinuierlich weitere senkrecht
verlaufende Parallellinien in Abhängigkeit von der azimutalen Schwenkbewegung des
Antennenrichtstrahls auf den Schirm geschrieben.
-
Zur Darstellung des Geländes muß die senkrecht nach oben verlaufende
Ablenkung des Bildpunktes so erfolgen, daß jeweils zum Zeitpunkt des Eintreffens
eines Echos aus einem bestimmten Aspektwinkel £ der Bildpunkt eine dem Winkel 6
proportionale Ablenkung nach oben erreicht hat. Dies geschieht dadurch, daß die
Ablenkgeschwindigkeit des Bildpunkts auf dem Bildschirm proportional
der
zeitlichen Änderung der Größe fd £ - arc cos fdmax gewählt wird und gleich Null
gesetzt wird, wenn kein Echo empfangen wird.
-
Letzteres ist notwendig, damit abgeschattete Gebiete (Bereiche zwischen
den Stellen c und d, Fig. 1), die auf einer Fotografie nicht dargestellt würden,
weil sie wie z.B. hier hinter dem Hügel c liegen, in richtiger Weise berücksichtigt
werden müssen.
-
Erst wenn das Echo von der Stelle d eintrifft, wird die Ablenkung
in beschriebener Weise fortgesetzt.
-
Der Start des Bildpunkts am unteren Rand des Bildschirms nach Aussendung
eines jeden Radarimpulses wird von einem frei wählbaren Betrag der Dopplerverschiebung
fd des Echos getriggert, T7max z.B. so, daß die Darstellung des Geländes unter einem
Aspektwinkel £ von 450 oder von 30Q, bezogen auf die Richtung des Geschwindigkeitsvektors
v, beginnt. Die Helligkeit des Bildpunkts wird ständig nach Maßgabe der Intensität
des eintreffenden Echos moduliert, wobei eine entfernungsabhängige Verstärkungsregelung
im Empfangsteil des Radargerätes vorgesehen ist.
-
Befinden sich im Gelände Gebiete oberhalb der Horizontalebene, die
durch den Geschwindigkeitsvektor v definiert wird, z.B. die Gebiete oberhalb des
Punktes e in Fig. 1 oder diejenigen Bereiche der Landebahn, die während eines Landeanflugs
oberhalb des Durchstoßpunkts des Vektors v durch die Landefläche liegen, so wird
für die Abbildung dieser Bereiche wegen der Zweideutigkeit der Winkelabhängigkeit
der Dopplerverschiebung fd - für negative Winkel £ nimmt fd wieder ab - eine Besonderheit
im Ablenkvorgang für den Bildpunkt notwendig, die später noch genauer beschrieben
wird.
-
Wie weiterhin noch gezeigt wird, ist es möglich, neben der Darstellung
des Geländes einschließlich der Höhe und Neigung des Horizonts auch den Durchstoßpunkt
des augenblicklichen Geschwindigkeitsvektors v durch das Gelände auf dem Bildschirm
zu markieren, so daß eine simultane Darstellung von Gelände, Luftfahrzeug-Lage und
Luftfahrzeug-Bewegungsrichtung möglich ist. Somit werden dem Piloten wesentliche
Daten für die meisten der üblichen Flugvorgänge einschließlich der Landung geboten.
-
Für eine stereoskopische Betrachtung müssen zwei perspektivische Teilbilder
dargestellt werden, die der Aufnahme von jeweils zwei verschiedenen, waagrecht um
einen bestimmten Betrag verschobenen Radarantennenorten entsprechen. Da über die
Impulslaufzeit grundsätzlich auch die Entfernungsinformation vorliegt, kann dies
bei der Einrichtung nach der Erfindung in der Weise geschehen, daß der horizontalen
Ablenkbewegung, welche im wesentlichen der Antennenschwenkung proportional ist,
eine kleinere Komponente überlagert wird, die proportional zu ~ r ist, wobei r die
jeweilige Entfernung zum Entstehungsort des Echos ist. Die verschiedenen Vorzeichen
gelten jeweils für die beiden Teilbilder. Diese können entweder zeitlich nacheinander
auf denselben Bildschirm geschrieben werden oder gleichzeitig nebeneinander auf
denselben Schirm bzw. auf zwei getrennte Bildschirme.
-
Bei einer zeitlich nacheinander erfolgenden Darstellung der Teil-Dilder
werden in zweckmäßiger Weise Einrichtungen hinzugezogen, die die Zuordnung der beiden
dem rechten bzw. linken Auge zuzuleitenden Bilder durch abwechselndes synchrones
Abblenden des rechten bzw. linken Auges im richtigen Sinne gewährleisten. Bei gleichzeitiger
Darstellung nebeneinander auf der gleichen oder auf zwei getrennten Bildröhren werden
die Bilder über eine autosuggestive Einstellung der Augenwinkel direkt betrachtet
oder mit Hilfe von bekannten Brillen mit Keilgläsern, wobei die Trennung der optischen
Kanäle entweder durch Polarisationsfilter am Bildschirm und vor den Augen oder aber
auch durch farblich verschiedenartige Bårstellung der Teilbilder und Brillen mit
verschieaener Farbcharakteristik bewerkstelligt wird.
-
Das im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 4 beschriebene Ausführungsbeispiel
verbindet eine neue Art von Ground-Mapping mit einigen wesentlichen Merkmalen der
Doppler-Navigation.
-
Anhand einer in Fig. 2 dargestellten Prinzipschaltung soll im folgenden
das praktische Beispiel näher erläutert werden. Eine vorn am Luftfahrzeug angebrachte,
zur Luftfahrzeug-Querachse parallel gelagerte Balkenantenne 1 liefert bei einer
Betriebsfrequenz von z.B. 38 GHz und einer Länge von 1,40 m eine horizontale Bündelung
von 0,4 Grad. Die Nebenzipfeldämpfung sollte 25 - 30 dB betragen. Das Vertikaldiagramm
wird so ausgelegt, daß etwa ein Bereich von 10 Grad uach oben und 40 Grad nach unten,
bezogen auf die Luftfahrzeug-Längsachse, ausgeleuchtet wird Die Intensität der Ausleuchtung
nach unten hinten sollte im Bereich von 45 bis 135 Grad um etwa 15 bis 20 dB nachlassen.
-
Die Strahlrichtung der Antenne 1 kann durch eine mechanische oder
elektronische Schwenkvorrichtung 2 azimutal im Bereich von - 20 Grad geschwenkt
werden, wobei der Mittelwert der Azimutrichtung ebenfalls um + 20 Grad, bezogen
auf die Luftfahrzeug-Längsachse, verstellt werden kann. Die Schwenkvorrichtung 2
liefert ein Horizontal-Ablenksignal für eine Bildröhre BS mit dem Bildschirm.
-
Ein Sende-Empfangsschalter 3 schaltet die Antenne 1 in üblicher Weise
in der Sendephase auf einen Senderausgang und in der Empfangsphase auf einen Empfängereingang
mit einem Empfangs-Eingangsbandfilter 5. Eine Pulszentrale 6 liefert die Pulsform
und die Pulsfolgefrequenz für einen gepulsten Wanderfeldverstärker 4 im Sender und
versorgt den Sende-Empfangsschalter 3. Die Taktfrequenz wird von einem Taktgeber
35 zugeführt.
-
Ein Generator 7 liefert die Umsetzerschwingung für die Empfangsumsetzung
in einem Mischer 8 in die Empfangszwischenfrequenzlage (ZF-Lage) von z.B. 140 MHz.
Mit Hilfe eines Generators 9, der mit einer Frequenz von 140 MHz schwingt, eines
Umsetzers 10 und eines Bandpasses 11 wird die Sendeschwingung erzeugt, die im Wanderfeldverstärker
4 verstärkt wird.
-
Uber einen Vorverstärker 12 und einen Haupt-Zwischenfrequenzverstärker
13, der über eine Steuerung durch die Pulszentrale 6 eine übliche, zeitabhängige
Verstärkungsregelung zum Ausgleich der entfernungsabhängigen Echointensität erhält,
wird ein Videogleichrichter 14 und ein Begrenzer 15 angesteuert. Der Videogleichrichter
14 liefert die Signale zur Helligkeitssteuerung 20 der Bildschirmröhre BS. Die begrenzten
ZF-Signale werden mit Hilfe eines Umsetzers 16 mit der Schwingung des Generators
9 gemischt, so daß am Ausgang des Umsetzers 16 als Differenzfrequenz die dopplerverschobenen
Echo signale erscheinen.
-
Dieses Prinzip eines kohärenten Dopplerradargeräts kann auch auf irgendeine
andere bekannte Weise, z.B. mit Hilfe eines entsprechend in der Frequenz nachgeregelten
Sendemagnetrons, realisiert werden.
-
Das Dopplersignal wird einer Auswerteschaltung 17 zugeführt, welche
in zweckmäßiger Weise im wesentlichen aus einem Digitalfilter mit variabler Taktfrequenz
besteht. Die Erklärung der Wirkungsweise als analog arbeitende Doppler-Filterbank
bekannter Art ist jedoch einfacher und verständlicher und wird anhand von Fig. 3
durchgeführt. Das Eingangssignal wird auf einen von der Pulszentrale 6 gesteuerten
Zeitschalter 24 gegeben, der entsprechend der Zahl n der gewünschten Entfernungstore
das Signal in bekannter Weise in "Zeitschlitze" auf n Kanäle 25 aufteilt. Bei einer
gewünschten Entfernungsauflösung von z.B. 10 m und einer maximalen Reichweite von
3 km wären etwa 300 Kanäle notwendig, welche der Schalter 24 in der Zeit, die zwischen
zwei Sendeimpulsen verstreicht, zeitproportional bedient. Die einzelnen, gleichartigen
Filter 26 haben eine Charakteristik nach Fig. 4. Bei vorgegebener fester Eingangsspannung
verläuft die Ausgangpspannung Uaus abhängig von der normierten Dopplerfrequenz fdmax
nach dem arc cos-Gesetz. Hiermit wird erreicht, daß am Ausgang des Filters 26 eine
Spannung auftritt, welche dem Aspektwinkel s- desjenigen Echos proportional ist,
welches in den Zeitschlitz des momentan angeschalteten Filters 26 fällt. An jedes
Filter 26 ist ein Tiefpaß
27 zur Nachintegration angeschaltet.
Am Ausgang der Filterbank tastet ein zweiter, mit dem ersten Schalter 24 synchron
laufender Zeitschalter 28 die an den Filter 26 und jeweils nachgeschalteten Tiefpässen
anstehenden, den Aspektwinkeln £ proportionalen Spannungen ab, so daß die Zeitfunktion
des Ausgangssignals proportional der Zeitfunktion von £ ist. Dieses Signal beinhaltet
die notwendige Ablenkinformation für die senkrecht nach oben verlaufende Bildpunktablenkung
und wird daher nach Verstärkung im Ablenkverstärker 18 der Vertikalablenkvorrichtung
29 der Bildröhre BS zugeführt.
-
Damit die Abbildung von Geländegebieten, die sich oberhalb des Durchstoßpunkts
e des Geschwindigkeitsvektors v in Fig. 1 befinden, richtig erfolgt, muß in demjenigen
Moment, in dem für E = O die Dopplerverschiebung ihren Maximalwert erreicht hat
und für negative Winkel E die Dopplerverschiebung wieder abnimmt, das Ablenksignal
umgepolt werden.
-
Ein Schaltungsbeispiel dafür ist in Fig. 3 gezeigt. Die Signale aus
dem Ablenkverstärker 18 verlagern den Bildpunkt von unten beginnend nach oben zur
Mitte des Bildschirms hin. Wird die Dopplerverschiebung fdmax und damit die Ablenkspannung
Null erreicht, so triggert eine Triggerschaltung 19 einen Umpoler 30 für die Ablenkschaltung
29, so daß alle zeitlich nachfolgenden Signalspannungen eine Ablenkung des Bildpunktes
nach oben bewirken. Die Abbildung der genannten Gebiete schließt sich somit im oberen
Halbraum des Bildschirms sinngemäß an. Bei einem neu ausgesendeten Sendeimpuls beginnt
der ganze Vorgang von neuem.
-
Ein Amplitudensieb 31 sorgt dafür, daß nur Amplitudenwerte von einem
bestimmten, wählbaren Bruchteil der Größe Umax (Fig. 4) verarbeitet werden. Die
einstellbare Schwelle erlaubt es, die unter Begrenzung des Bildes einem bestimmten
Aspektwinkel £ , -z.B. 300, zuzuordnen.
-
Eine in Fig. 3 ebenfalls dargestellte Halteschaltung 32 gewährleistet,
daß die sich während eines Zeitschalterumlaufs aufbauende
Spannung
erhalten und gespeichert bleibt, wenn - bedingt durch abgeschattete Geländebereiche
- in bestimmten Zeitschlitzbereichen kein Echosignal vorliegt. Nach abgeschlossenem
Schalterumlauf wird der zuletzt gespeicherte Wert gelöscht.
-
Die beschriebenen Filtereinheiten 26 haben eine arc cos-Durchlaßcharakteristik,
bezogen auf den Wert fdmax. Da dieser Wert jedoch verschieden groß ist, wenn sich
das Luftfahrzeug mit verschodener Geschwindigkeit bewegt, müssen sich die Charakteristika
der Filtereinheiten ständig der jeweiligen Geschwindigkeit anpassen.
-
Dies ist mit Analogfiltern schwierig. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft,
eine der bekannten Digitalfilterarten anzuwenden, welche die hier notwendigen und
schon beschriebenen Eigenschaften besitzen.
-
Digitalfilter haben die weitere Eigenschaft, durch Verändern der Taktfrequenz
sich im Frequenzbereich anzupassen, ohne ihre Grundcharakteristik dabei zu verändern.
Es ist daher notwendig, einem solchen Filter, welches hier nicht näher beschrieben
werden soll, die Information über den jeweiligen Wert von fdmax in Form einer entsprechenden
Taktfrequenz 2 fdmax zuzuleiten, welche außerdem jeweils die Pulsfolgefrequenz des
Radars ist.
-
Diese Pulsfolgefrequenz wird in der Pulszentrale 6 nach Fig. 2 erzeugt,
welche eingangsseitig mit einer entsprechenden Information über die Geschwindigkeit
v, z.B. aus dem Luftdatenrechner oder einem separaten Doppler-Navigator, versorgt
wird. Für eine maximale Reichweite von 3 km sollte die Pulsfolgefrequenz entsprechend
einer eindeutigen Entfernungsmessung von 3,4 km nicht größer als 44 kHz sein. Die
maximal mögliche Dopplerfrequenz ist somit 22 kHz. Bei einer Betriebsfrequenz von
38 GHz können dann maximale Geschwindigkeiten des Luftfahrzeugs von 315 km/h zugelassen
werden. Dies ist für Landeanflüge von Starrflüglern und alle Operationen von Drehflüglern
voll ausreichend.
-
Außer von der Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs ist der Dopplereffekt
auch abhängig von der azimutalen Richtung des Antennenstrahls. In Richtung des Vektors
v ist er maximal, bei Abweichungen von dieser Richtung nimmt er mit dem Winkel der
Abweichung cos-förmig ab, so daß die Taktfrequenz um kleine Beträge im Rhythmus
der Antennenbewegung schwankt. Um dies zu erreichen, wird der Pulszentrale 6 auch
die Azimutinformation der Antennen-Schwenkeinrichtung 2 zugeführt.
-
Driftet das Luftfahrzeug aufgrund von Seitenwindeinflüsse, so ist
die Antennenbewegung nicht mehr symmetrisch zum Geschwindigkeitsvektor v. Aus der
Information eines Doppler-Navigators 74 wird ein entsprechendes Signal abgeleitet,
welches den azimutalen Schwerpunkt der Antennenschwenkung so lange verdreht, bis
die Antennenschwenkung symmetrisch zum Geschwindigkeitsvektor v liegt.
-
Auf diese Weise und die Art der beschriebenen Vertikalablenkung wird
eine Geländedarstellung erreicht, bei der der Durchstoßpunkt e (Fig. 1) des Geschwindigkeitsvektors
v durch das Gelände immer im Mittelpunkt des Bildschirms liegt. Dieser Punkt kann
auf dem Schirm speziell markiert werden. Er gibt die Stelle an, auf die sich das
Luftfahrzeug unabhängig von seiner Lage im Raum zubewegt, wenn es die augenblickliche
Bewegungsrichtung beibehält.
-
Die Querneigung des dargestellten Horizonts gibt Auskunft über die
Lage der Luftfahrzeug-Querachse relativ zum Erdboden. Die Höhe des dargestellten
Horizonts ändert sich dagegen nicht, wenn sich das Luftfahrzeug in seiner Lage um
die Querachse dreht. Diese ändert sich nur und erst dann, wenn sich der Geschwindigkeitsvektor
in der Elevationsrichtung verdreht.
-
Zur stereoskopischen Darstellung wird aus dem Signal der Pulszentrale
6 in einer Schaltung 21 eine mit der Pulsfolgefrequenz periodisch wechselnde Spannung
erzeugt, welche bei Beginn eines Pulses auf einen wählbaren Wert springt, welcher
den Basisabstand für die stereoskopische Darstellung bestimmt, um anschließend nach
einem 1 Gesetz mit der Zeit t abzunehmen. Diese Spannung wird der t
Spannung
für die Horizontalablenkung überlagert, wobei eine Umpoleinrichtung 22 von einer
Stereobild-Triggereinrichtung 33 gesteuert wird, welche den Zeitverlauf für die
Darstellung der Teilbilder "rechts'l und "links" bestimmt.
-
Die sich auf dem Bildschirm abwechselnden Teilbilder werden den Augen
über eine Einrichtung zugeführt, welche die Zuordnung der beiden dem rechten bzw.
linken Auge zuzuleitenden Bilder durch abwechselndes synchrones Abblenden des rechten
bzw. linken Auges im richtigen Sinne gewährleistet.
-
Damit bei der Vertikalablenkung mit den sehr verschiedenen Ablenkgeschwindigkeiten
die visuelle Grundhelligkeit konstant bleibt, wird ein kleiner Anteil der vertikalen
Ablenkspannung nach Durchlauf durch ein Differenzierglied 23 der Helligkeitssteuerung
20 überlagert.
-
5 Patentansprüche 4 Figuren
L e e r s e i t e