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Anlage, bestehend aus einem numerisch arbeitenden elektronischen Rechengerät
und einem Panorama-Ortungsgerät
Es sind Ortungsgeräte, insbesondere Radargeräte,
bekannt, bei denen Raumzonen durch Entfernungsmeßimpulse, die gerichtet nach langsam
sich ändernden Richtungen (Richtungsabtastung) abgestrahlt werden, derart abgetastet
werden, daß von einem festzustellenden Objekt bei jedem richtungsmäßigen Überstreichen
desselben durch den Ortungsstrahl eine Mehrzahl Entfernungsmeß-Echoimpulse erzeugt
wird.
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Die Echosignale der in der abgetasteten Raumzone befindlichen Objekte
können dann richtungsmäßig und entfernungsmäßig aufgelöst auf einem Anzeigeschirm
zur Wiedergabe gebracht werden.
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Bei einer solchen Wiedergabe des Ortungsgerätes machen sich Störsignale
bemerkbar, die für die das Gerät bedienende Person die Arbeit sehr erschweren, weil
sie die Aufmerksamkeit von den durch die Ortungsimpulse regelmäßig abgetasteten
echten Objekten ablenken.
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Es ist daher bereits bekannt, ein Radargerät des Panoramatyps oder
ein ähnliches Ortungsgerät des Panoramatyps mit einem numerisch arbeitenden elektronischen
Rechengerät zu verbinden und in der Hauptspeicherstufe des elektronischen Rechengerätes
die Koordinatenwerte zu speichern, die den in der zu überwachenden Raumzone befindlichen
Objekten entsprechen und während einer bestimmten Anzahl der letzten richtungsmäßigen
tJrberstreichungen der Objekte gewonnen wurden und ferner für ein auszuwählendes
Objekt Ausblendmittel vor-
zusehen, welche Koordinatenwerte für
einen Ausblendbereich gespeichert aufnehmen, in welchem das Objekt in dem sich gerade
abwickelnden Abtastvorgang zu erwarten ist. Auf diese Weise gelangen nur Objekte
auf dem Anzeigegerät zur Wiedergabe, deren Echtheit sich von einer richtungsmäßigen
Überstreichung des zu überwachenden Raumes zur nächsten bestätigt.
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Bei derartigen Anlagen müssen jedoch zur Bildung der Ausblendsignale
auch Störsignale mit verarbeitet werden, weil- die Echtheit eines Objektes sich
erst dann herausstellt, wenn es bei einem späteren richtungsmäßigen Abtastvorgang
in den zuvor gewonnenen Ausblendbereich hineinfällt.
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Die Erfindung bezweckt, das numerisch arbeitende elektronische Rechengerät
von der Verarbeitung von Störsignalen zu entlasten und nützt dabei die Erscheinung
aus, daß bei jedem richtungsmäßigen Überstreichen eines Objektes durch den O rtungsstrahl
eine Mehrzahl Entfernungsmeß-Echoimpulse erzeugt wird; bei der Erfindung wird aus
einem solchen mehrfachen Auftreten von Entfernungsmeß-Echoimpulsen eines Objektes
ein Kriterium dafür abgeleitet, daß es sich um ein echtes reflektierendes Objekt
handelt. Es werden dann die Meßdaten nur eines solchen als echt erkannten Objektes
dem numerisch arbeitenden elektronischen Rechengerät zugeführt.
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Eine Anlage, bei der ein numerisch arbeitendes elektronisches Rechengerät
mit einem Radargerät des Panoramatyps oder einem ähnlichen Ortungsgerät des Panoramatyps
verbunden ist und von dem Ortungsgerät Raumzonen durch Entfernungs-Meßimpulse, die
gerichtet nach langsam sich ändernden Richtungen (Richtungsabtastung) abgestrahlt
werden, derart abgetastet werden, daß von einem festzustellenden Objekt bei jedem
richtungsmäßigen Überstreichen des Objektes durch den Ortungsstrahl eine Mehrzahl
Entfernungsmeß-Echoimpulse erzeugt wird, und bei der das elektronische Rechengerät
eine Haupt-Speicherstufe hat, in der die Koordinatenwerte, die den in der zu überwachenden
Raumzone befindlichen Objekten entsprechen und während einer bestimmten Anzahl der
letzten richtungsmäßigen Überstreichungen gewonnen wurden, gespeichert werden und
bei der ferner für die auszuwählenden Objekte Ausblendmittel vorgesehen sind, welche
Koordinatenwerte für einen Ausblendbereich gespeichert aufnehmen, in welchem das
Objekt in dem sich gerade abwickelnden Abtastvorgang zu erwarten ist, kennzeichnet
sich gemäß der Erfindung dadurch, daß schnell arbeitende Speichermittel für die
Speicherung und Umwälzung von Meßdaten, die ein verfolgtes Objekt betreffen, solche
Meßdaten während der Zeitspanne verarbeiten, in der das Objekt von dem Ortungsstrahl
richtungsmäßig einmal überstrichen wird, und daß das Ausgangsechosignal des Ortungsempfängers
eine Torstufe zur Weiterleitung eines der Entfernung eines neuerfaßten Ob-Objektes
entsprechendent - kodierten Meßwertes zu einem zur Speicherung desselben vorgesehenen
Speicherregister und bei Wiedererfassung eines Objektes und Koinzidenz des Echosignals
desselben mit einem Koinzidenzsignal einer den gespeicherten Entfernungsmeßwert
und den von dem Entferungsmeßzähler gelieferten Entfernungszählwert vergleichenden
Koinzidenzstufe eine Torstufe zur Weiterleitung von dem Objekt entsprechenden Zählimpulsen
an mehrere Zählwerke steuert, die während der genannten Zeitspanne für das Objekt
die-Anzahl der Echoregistrierungen bzw. die Anzahl der Ausfälle solcher Echoimpulse
bzw. die Anzahl der mehrfach aufeinanderfolgenden Ausfälle solcher Echoimpulse zählen,
und daß das erste und mindestens ein weiteres dieser Zählvverke bei Erfüllung einer
mehr als zwei betragenden Mindestzahl der Echoregistrierungen und einer Höchstzahl
von ausgefallenen und/oder von aufeinanderfolgend ausgefallenen Echoimpulsen eine
die Bildung eines als Kriterium für die Echtheit der empfangenen Echoimpulse dienenden
elektrischen Signals bewirkende Steuerstufe steuern und dieses Echtheitssignal eine
Torstufe für die Übertragung der Entfernungsmeßdaten und für die Übertragung der
Richtungsmeßdaten in die Hauptspeicherstufe des Rechengerätes steuert.
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Schutz wird nur für die Gesamtheit dieser Merkmale begehrt.
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Zweckmäßigerweise sind die schnell arbeitenden Speichermittel als
Zwillings-Speicherwerke ausgebildet, und die Daten aufeinanderfolgender Entfernungs-Abtastvorgänge
(Pulsfolgeperioden) werden abwechselnd und komplementär aus den Speicherwerkshälften
entnommen bzw. in sie eingeführt.
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Die Erfindung sieht vorzugsweise speziell vor, daß ein das Kriterium
für die Echtheit der Echoimpulse bildendes Signal dann erzeugt wird, wenn bei einer
dreimaligen Erregung (N1 = 3) des erstgenannten Zählwerkes das auf aufeinanderfolgende
Ausfälle von Echosignalen ansprechende dritte Zählwerk nicht bis zum Zählwert zwei
geschaltet wurde.
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Die Erfindung sieht vorzugsweise ferner vor, daß das ein Eingangsregister
aufweisende Rechengerät einen dem genannten Eingangsregister zugeordneten Signalgenerator
aufweist, der ein elektrisches Signal erzeugt, welches maßgeblich dafür ist, daß
das Eingangs register frei zur Aufnahme von Informationsdaten von den schnell arbeitenden
Speichermitteln ist, und daß die Torstufe, welche die in den schnell arbeitenden
Speichermitteln zirkulierenden Daten an das Eingangsregister weiterleitet, nur dann
geöffnet wird, wenn gleichzeitig das elektrische Signal des vorgenannten Signalgenerators,
welches das Eingangs register frei zur Aufnahme von Informationsdaten charakterisiert,
und das das Kriterium für die Echtheit der empfangenen Echoimpulse bildende elektrische
Signal vorhanden sind.
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Weitere Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren, welche Ausführungsbeispiele der Erfindung
zum Gegenstand haben.
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In den Figuren zeigen Fig. I und 2 das allgemeine Schaltbild einer
Ausführungsform eines Rechengerätes, welches Eingangswerte unterdrückt, gruppiert
und verteilt,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der wesentlichen,
in einem Gerät gemäß Fig. I und 2 zur Anwendung gelangenden Schaltkreise, Fig. 4
eine Ausführungsform eines Koinzidenzkreises, Fig. 5 schematisch die Verteilung
der verschiedenen Echos a, b, c und d, die auf vier Objekte zurückzuführen sind,
sowie die Anordnung entsprechender Ausblendmittel Fa, Fb, Fc und Fd zu den Zeitpunkten
to, to+T . . . to+4T.
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Im Rahmen der Erfindung wird ein binär arbeitendes Rechengerät verwendet,
es nehmen daher die in den Stromkreisen auftretenden Spannungen zwei verschiedene
Amplitudenniveaus an; ein Amplitudenniveau entspricht dem Zustand Null (kein Signal),
und ein zweites Niveau entspricht dem Zustand I (Vorhandensein eines Signals, welches
üblicherweise die Größe I besitzt). In Fig. 3 sind die wichtigsten Bauelemente der
Schaltungsanordnung dargestellt.
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Fig. 3 a stellt durch das Symbol 301 einen »UND«-Kreis dar, so daß
das Signal I an der Ausgangsklemme 33 r auftritt, wenn das Signal I jeder der beiden
Eingangsklemmen 311 und 32I zugeführt wird.
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In Fig. 3 b wird eine Torschaltung dargestellt, so daß ein Ausgangssignal,
welches eine Information bildet, von der Eingangsklemme 312 zu der Ausgangsklemme
332 geleitet wird, wenn an der Klemme 322 ein Einheits-Steuersignal auftritt (die
Steuerleitung 322 ist durch einen Rhombus gekennzeichnet). In Fig. 3 c ist ein »ODER«-Kreis
303 gezeigt, welcher ein Eingangssignal an der Ausgangsklemme 333 entstehen läßt,
wenn an einer der Eingangsklemmen 313 oder 323 ein Einheitssignal liegt.
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In Fig. 3 d stellt der Block 304 eine Inversionsstufe dar; es ergibt
sich an der Ausgangsklemme 324 kein Signal (Zustand »o«), wenn ein Einheitssignal
(Signal I) an der Eingangsklemme 314 liegt, es ergibt sich dagegen, wenn an der
Eingangsklemme 314 der Zustand o herrscht, an der Ausgangsklemme 324 der Zustand
I.
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Die Eingangsklemme dieses Kreises ist links unten an dem Block 304
dargestellt und die Ausgangsklemme rechts oben.
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Fig. 3 e zeigt in Form eines Kreises 305 einen Koinzidenzkreis, wie
er im Rahmen der Erfindung zur Anwendung vorgesehen ist. Dieser Stromkreis erzeugt
an der Ausgangsklemme 3I7 in dem Augenblick ein Einheitssignal, wenn eine Koinzidenz
der kodierten Werte zweier Signale, die parallel beiden Eingangsklemmen 315 und
316 zugeführt werden, stattfindet. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungen
und des sich aus denselben zusammensetzenden Rechengerätes ergibt sich aus der nachfolgenden
Beschreibung.
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Fig. I und 2 sind, wie dies Fig. 3 f zeigt, nebeneinanderliegend
zu betrachten; die Figuren zeigen ein Rechengerät, welches Werte auseinandersortiert,
klassifiziert und verteilt. Das Rechengerät besteht aus zwei Hauptteilen: einem
langsam arbeitenden Teil, der deswegen so genannt wird, weil er mit der Abtastgeschwindigkeit
des Radargerätes entsprechend der azimutalen Einstellung der Antenne arbeitet (beispielsweise
eine azimutale Abtastung alle 3 bis Io Sekunden); der langsam arbeitende Teil umfaßt
die Stufen I bis 6. Der zweite Teil ist ein schnell arbeitender Teil und arbeitet
mit der entfernungsmäßigen Abtastung des Radargerätes (beispielsweise einemDurchlauf
alleo,5 bis z msek).
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Diese beiden Teile sind durch Register 8 und 10 verbunden, wobei das
Register 8 gewisse Daten des langsam arbeitenden Teiles in den schnell arbeitenden
Teil des Rechengerätes einführt; dagegen bewirkt das Register 10 die Einführung
gewisser Daten, die sich aus dem Empfang der höchstfrequenten Echosignale eines
gegebenen Objektes in dem schnell arbeitenden Teil ergeben, in den langsam arbeitenden
Teil hinein.
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Die Eingangssignale des Rechengerätes sind: die ultrahochfrequenten
empfangenen Signale, welche das Echo der verschiedenen Objekte darstellen und über
die Verbindungsleitung 259 (Fig. 2) von dem Radarempfänger 59 dem Rechengerät zugeführt
werden.
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Die Signale eines schnellen Zählers 12 (Entfernungsbereich),der durch
einen Oszillator 11 (Fig. I) gesteuert wird und dessen Arbeitsweise und Zweck noch
näher erörtert werden wird.
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Azimutsignale, welche in kodierter Form, die Drehung des Azimutalwinkels
der Radarantenne wiedergeben. Diese Signale können in binärer Form gegeben werden
mit parallelen Ausgangskreisen durch ein Kodiergerät I3, das sich auf der Azimutal-Drehachse
der Radarantenne befindet.
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Signale, welche neuen Objekten entsprechen, die in demAbtastfeld
der Radarantenne in Erscheinung treten und so behandelt werden, wie es der Bedienungsperson
der Anlage zwcckmäßig erscheint.
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Diese Signale können in kodierter Form beispielsweise nur die Lage
oder auch Lage und Geschwindigkeit des neu entdeckten Objektes anzeigen; in der
zur Darstellung gelangenden Ausführungsform soll nur die Lage des Objektes berücksichtigt
werden, und zwar unter Anwendung der zur Einführung der Daten dienenden Stufe 4.
Es können ferner noch andere Identifizierungssignale gleichzeitig mit den Lagesignalen
eingeführt werden, beispielsweise Signale, welche das Objekt bezeichnen: Freund,
Feind, unbekannt.
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Nunmehr soll der langsam arbeitende Teil des Rechengerätes beschrieben
werden. Zwischen jedem Azimutal-Abtastvorgang der Radarantenne, d. h. bei dem gewählten
Beispiel alle 3, 4, 5 oder 10 Sekunden, muß der langsam arbeitende Teil des Rechengerätes
die Koordinatenwerte für das Signal liefern, welches später »Ausblendsignal« genannt
werden wird und welches auf dem Wiedergabeschirm den Ort der möglichen Stellen angiht,
auf welchem bei dem nächsten Antennenumlauf sich das Objekt abzeichnen wird. Dieses
Ausblendsignal wird mittels einer Rekursiv-Formel aus einer Anzahl Messungen abgeleitet,
welche die vorhergehende Antennenbewegung geliefert hat. Das Ausblendsignal setzt
sich aus zwei geradlinigen Stük-
ken gleichen Azimuts und zwei Bogen
gleichen Abstandes zusammen. Die begrenzenden Koordinatenwerte desselben werden
genannt: azimutale Vorderfront und Hinterfront (AVA und ARA) sowie entfernungsmäßige
Vorderfront und Hinterfront (AVD und ARD).
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In Fig. 5 sind schematisch die Echos a, b, c und d der vier Objekte
dargestellt. Die Impulse E0, E1.
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E4 sind die Impulse, welche der Sender der Radaranlage in den Zeitpunkten
t,, ....... to+4r erzeugt.
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Die Azimute der Antenne sind dabei Azo, A,i...
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24z4 und die Entfernung sind D genannt. In der Figur wurden zwei normale
Ausblendsignale Fa und Fd gezeigt und zwei sich überlappende Ausblendsignale Fb
und F. Die letztgenannten beiden Ausblendsignale liefern ein Signal besonderer Art,
das »überlappendes Ausblendsignal« Fch genannt werden soll.
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Der langsam arbeitende Teil des Rechengerätes besteht im wesentlichen
aus den nachfolgenden Organen: Ein erstes Speicherwerk 1, welches »Sortierspeicherwerk«
genannt werden soll und welches für Ausblendsignale bestimmt ist, die sämtliche
in Frage kommenden Objekte klassifiziert; ein zweites Speicherwerk 3, das »Hauptspeicherwerk«
genannt werden soll und welches die letzten Echosignale, beispielsweise fünf Signale
für jedes Objekt, enthält und verschiedene Informationen, welche mit diesen Echosignalen
zusammenhängen; ein Rechenwerk 2 und dessen feste Programme, die in einem Speicherwerk
5 gespeichert sind und über Leitungen 205 eingegeben werden; der Hauptzweck derselben
ist, das Ausblendsignal zu bestimmen.
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Das Hauptspeicherwerk 3 ist eine magnetische Trommel. Das Speicherwerk,
welches gestattet, die gespeicherten Informationen ohne Zerstörung derselben abzulesen,
ist den hier in Frage kommenden Aufgaben besonders angepaßt, denn die Informationen
werden häufiger dem Speicherwerk entnommen als geändert. Fernerhin ergibt sich der
Vorteil, daß ein als Trommel ausgebildetes Speicherwerk eine Anzahl von Ausgangsorganen
steuern kann, beispielsweise optische Organe, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten
schnell oder langsam arbeiten. Das Arbeiten mit verschiedenen Geschwindigkeiten
kann durch änderung des Demultiplikationsverhältnisses zwischen der Abtastung der
Trommel und der Ablesegeschwindigkeit der gespeicherten Werte vorgenommen werden.
Diese Demultiplikation wird elektronisch unter Anwendung geeigneter Speichermittel
und Ablesemittel durchgeführt, die von Kippgeräten in Form von Ketten und Zählern
gesteuert werden.
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Die Trommel kann eine Trommel mit 6oo Aufzeichnungen sein und 200
Spuren; es kann eine Rotationsgeschwindigkeit von 12 500 Umläufen pro Minute benutzt
werden. Es sei ferner angenommen, für die Zwecke der Erläuterung, daß das Gerät
hundert Objekte verarbeitet, wobei die letzten fünf Echosignale eines jeden Objektes
registriert werden; dabei sollen vier derselben in kartesischen Koordinaten aufgezeiclmet
werden. Es wird ferner angenommen, daß sich 25 sich überlappende Ausblendsignale
ergeben, so daß das Speicherwerk 25 »Überlappungs-Echosignale« speichert, die zu
den genannten 25 Überlappungs-Ausblendsignalen führen. Im Beispiel wird angenommen,
daß jede sich auf ein Objekt beziehende Information aus sechs Worten besteht, wobei
jedes Wort ungefähr 30 Binärstellen umfaßt. Jedes Wort wird auf einer Erzeugenden
der Trommel aufgezeichnet. So ergeben die 600 Worte, die Ioo ausgewählten Objekten
entsprechen, 600 Erzeugende auf der Trommel, und es ergeben sich 30 Spuren.
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Das Wort I stellt in kodierten kartesischen Koordinaten Xl, Y1 das
letzte Echosignal eines gegebenen Objektes dar, dabei ist eine Ziffernstelle vorhanden,
die das Signal »Rechnung soll durchgeführt werdeii« darstellt, wobei das Wort III,
welches demselben Objekt entspricht, die Polarkoordinaten eines Echos enthält, -
auf Grund welcher in dem Rechengerät 2 eine Rechnung durchgeführt werden soll. Eine
andere Ziffer, die das Signal »Meßwertsignal« repräsentiert, liegt ebenfalls im
Wort I vor und zeigt beim Auftreten an, daß eine Messung durchgeführt worden ist.
Dadurch wird dem Fall Rechnung getragen, daß ein Objekt vorübergehend verlorengeht.
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Das Wort II enthält die Identifikation des Objektes in kodierter
Form, beispielsweise Freund, Feind oder unbekannt, ferner ein Signal, um die empfangenen
Daten einem Anzeigegerät zuzuführen, sowie ein Uberlappungs-Ausblendsignal, falls
dies erforderlich ist, welches zur Anzeige bringt, daß die Objekte zu einem Überlappungs-Ausblendsignal
führen; ferner ist ein binäres Signal vorgesehen, welches zum Ausdruck bringt, welche
Speicherzellen für das betreffende Objekt maßgeblich sind, und dies Signal wird
genannt »NRP-Ausführungssignal«. Das Wort II enthält ferner die ungefähren kartesischen
Geschwindigkeitskoordinaten X", y Das Wort III enthält zwei kodierte Polarkoordinaten
vor der Bildung des Ausblendsignals und, nach Durchführung dieser Rechnung, diejenigen
des folgenden berechneten Punktes (Di, At). Das Signal einer Ziffernstelle in diesem
Wort bringt zum Ausdruck, wenn an Stelle einer Meßgröße, wenn es sich um ein neues
Objekt handelt, die kartesische Koordinatenbestimmung benutzt wird.
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Das Wort IV enthält in kodierter Form die kartesischen Koordinaten
(X2, Y2) der vorausgehenden MessungXi, Yi zusätzlich eines Zeichens in einer Ziffernstelle,
welches »Meßsignal« genannt wird.
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Das Wort V enthält in kodierter Form die kartesischen Koordinaten
(Xs, Ys) der Messung, welche der Messung XB, Y2 vorausgeht, sowie das Meßwertsignal
der Messung X3, Y8, wenn dieselbe durchgeführt wurde.
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Das Wort VI enthält in kodierter Form die kartesischen Koordinaten
X4, Y4 der Messung, welche X3, Y8 vorausging, sowie das Meßsignal.
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Es ist darauf zu achten, daß, um eine übermäßige Belastung des Hauptspeicherwerkes
zu vermeiden, die Zellennummer des Hauptspeicherwerkes nicht aufgezeichnet wird.
Gemäß der Erfindung werden weitere Mittel vorgesehen, um trotzdem diese Nummer bei
Auftreten eines Steuersignals festzustellen. Zwei aufeinanderfolgende Worte, die
sich auf das gleiche Objekt beziehen, werden auf zwei Trommel-Erzeugenden gespeichert,
die um 20 Reihen voneinander entfernt sind, so daß bei einer Rotationsgeschwindigkeit
von 12 500 Umdrehungen pro Minute zwei aufeinanderfolgende Worte mit einem zeitlichen
Abstand von I60 Mikrosekunden in Erscheinung treten. Die Information, die sich auf
ein Objekt bezieht, d. h. die kodierten kartesischen Koordinaten, die in den Worten
1, II, kartesischen Koordinaten, die in den Worten I, IV, V und VI liegen, werden
abgelesen, wenn ein Meßsignal im Ausgangskreis des Registers 8 auftritt.
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Die Identifizierungssignale und die Signale für die Zuordnung zu bestimmten
Ausgangsanzeigegeräten (Wort II) werden besonderen Registern zugeleitet.
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Das NRP-Signal (Speicherzelle im Speicherwerk) wird vom Zähler 7 über
eine Verbindung 247 einem Ausgangsregister zugeführt. Sämtliche Ausgangsanzeigeregister
sind in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 6 charakterisiert.
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Das gewählte Beispiel der Verteilung der Informationen über Erzeugende
der Trommel bietet die folgenden Vorteile: Wenn eine Meßgröße von 20 Meßgrößen entnommen
wird, so wird die ganze Information in 96 msek abgelesen, wobei I60 Mikrosekunden
zwischen zwei Meßwerten vergehen, ausgenommen zwischen dem ersten und zweiten eines
jeden Objektes (go msek), da die Information der WortelI und III nicht kartesischen
Koordinaten entsprechen und nicht wiedergegeben werden müssen. Während eines Umlaufes
wird die Information, die 30 Echosignalen entspricht, abgelesen. Während der folgenden
Rotation wird das Ablesen um eine Erzeugende versetzt. In zwanzig Rotationen ist
die ganze Information abgelesen.
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Wenn an Stelle, daß 20 Worte I in jedem Umlauf abgelesen werden,
nur zwei diametral gegenüberliegende Worte abgelesen werden, so vergehen 2,4 msek
zwischen dem Ablesen von zwei aufeinanderfolgenden Informationen. Der Abtastvorgang
schreitet bei jedem Umlauf auf die nächste Erzeugende über, so daß die gesamte Trommel
abgetastet wird. Es wird dann die gesamte Information in 240 msek entnommen.
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In den zu den Anzeigegeräten führenden Leitungen kann die Information
in Flip-Flop-Registern gespeichert werden. Es zeigen aber diese Beispiele, daß in
verschiedener Weise die auf der Magnettrommel gespeicherte Information variiert
werden kann. Diese Variationsfähigkeit ergab sich in den beiden angeführen Beispielen
in der Richtung, daß die Informationen mit verschiedener Geschwindigkeit aus dem
Speicherwerk entnommen werden können. Diese Eigenschaft ist besonders dann von Interesse,
wenn die Information auf einem optischen Anzeigegerät zur Anzeige gebracht werden
soll. Es ist bekannt, daß, entsprechend dem Remanenzverhalten des Schirmes, die
Anzeigegeräte die Information schnell oder langsam aufnehmen können, wobei diese
Geschwindigkeiten andererseits stets langsamer sind als die magnetische Trommel.
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Das erste angeführte Ablesebeispiel entspricht dem Ablesen der gesamten
Information in einem Rhythmus von zehn Perioden pro Sekunde, wobei I60 msek Intervalle
zwischen einer Meßgröße und der nächsten liegen und 480 msek für die Wiedergabe
des ersten Echosignals erforderlich ist; dabei wird die Entscheidung hinsichtlich
der Wiedergabe des Echosignals mit seiner Identifikation in der Zeit 2 getroffen
und daher zur Zeit.
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Dieser Fall entspricht dem Verfahren, ein schnell wirkendes optisches
Anzeigeorgan zu benutzen.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel verstreichen 2 msek zwischen zwei
abgelesenen Meßgrößen. Eine solche Geschwindigkeit gestattet die Zuführung der Information
zu einem langsam arbeitenden optischen Anzeigegerät. Dadurch, daß eine magnetische
Trommel als Hauptspeicherwerk verwendet wird, ist die Demultiplikation beim Ablesen
der Speichertrommel in bezug auf Geschwindigkeit derselben möglich, ohne daß die
Speicheranordnung oder die Abnehmerorgane verändert werden müssen. Die Anwendung
einer Magnettrommel bietet ferner große Möglichkeiten, die Kapazität hinsichtlich
der Apparate zu vergrößern, welche mit dem schnell arbeitenden Rechenwerk 2 zusammenhängen.
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Es gibt viele Möglichkeiten, die gespeicherte Information auszuwerten;
es ist beispielsweise möglich, jedem Objekt ein Anzeigeorgan zuzuordnen oder Freund-Flugzeuge
und Feind-Flugzeuge und unbekannte Objekte auf demselben Anzeigegerät zu gruppieren
oder die Radar-Echosignale unabhängig von den Störsignalen aufzuzeichnen oder auch
Radarsignale, welche nicht den ge wünschten Objekten entsprechen, unabhängig von
den gewünschten Objekten und von Störsignalen aufzuzeichnen.
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Neben der zu den Anzeigestufen 6 führenden Ausgangsleitung 206 besitzt
die Trommel 3 eine Ausgangsleitung 202 ZU der Rechenstufe 2 hin, durch welche die
Übertragung von Meßwerten eines jeden Objektes erfolgt, welche umberechnet werden
sollen, nämlich dann, wenn ein Signal »Ausführung einer Rechnung« in einem der Worte
1, die auf der Magnettrommel gespeichert sind, auftritt. Es werden zu der Rechenstufe
hin sobald die letztere frei ist, die Worte 1 bis VI eines jeden Objektes übertragen
sowie das Signal NRP, welches iiber die Leitung 242 von dem NRP-Zähler 7 kommt,
der mit der Trommel über die Leitung 243 synchronisiert ist. Gegebenenfalls wird
auch ein überlappendes Ausblendsignal gegeben.
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Daten werden auf die Trommel über die Leitung gen 204, 208 und 240
eingeführt. Die Leitung 240 führt Daten von der Rechenstufe 2 zu der Trom-
mel
3, sobald die Rechnung in der Stufe 2 beendet ist und eine Koinzidenz des NRP-Signals
der Rechenstufe mit dem Signal der Trommel festgestellt ist. Dies kann in folgender
Weise erkannt werden. Ein Koinzidenzkreis 79 erhält das NRP-Signal, welches in der
Rechenstufe 2 gespeichert wurde, über eine Verbindungsleitung 239, und das NRP-Signal
des NRP-Zählers 7 über die Verbindungsleitung 229 erzeugt ein Einheitssignal an
der Ausgangsleitung 249, wenn eine Koinzidenz der beiden NRP-Signale stattgefunden
hat. Die Ausführungsform eines der Koinzidenzstufe 79 entsprechenden Schaltorgans
wird später beschrieben werden. Das Signal 249 öffnet ein Stromtor So, welches über
die Verbindungsleitungen 203 und 240 die Rechenergebnisse in die Worte I bis VI
leitet.
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Die Eingangsleitung 20S, 209 der magnetischen Trommel verbindet den
schnell arbeitenden Teil des Rechengerätes über das Register 10 mit dem langsam
arbeitenden Teil. Auch hier wird die tSbertragung nur in dem Augenblick der Koinzidenz
des NRP-Signals der im Register 10 und der Trommel stehenden Informationen bewirkt.
Diese tSbertragung von Werten können beispielsweise die nachfolgenden Kreise bewirken.
Die Koinzidenz wird durch den Kreis 77 festgestellt, welcher einerseits das NRP-Signal
der Zählerstufe 7 über die Leitung 207 erhält und andererseits über die Leitung
227 das NRP-Signal des Registers T0 zugeführt erhält.
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Im Augenblick der Koinzidenz bewirkt das Ausgangssignal des Kreises
77, welches über die Leitung 237 weitergeleitet wird, daß das elektronische Stromtor
78 geöffnet wird, welches den kodierten Entfernungswert und den kodierten Azimutalwert
eines Objektes, welches während des azimutalen Suchvorganges ermittelt wurde, vom
Register 10 über die Leitungen 209 und 208 zu der Trommel überträgt. Es werden auch
das NRP-Signal und die Werte Ni, N2 und N4, die noch später erörtert werden, übertragen.
Die Aufzeichnung auf der Trommel findet in einem Zeitpunkt statt, welcher dem Wort
I1I entspricht. Ferner wird in einer Ziffernstelle im WortI ein Signal erzeugt,
nämlich das Signal »Rechnung wird durchgeführt«.
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Die dritte Eingangsleitung 204 zu der Magnettrommel kommt von- dem
Bestimmungsregister 4.
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Die Zufuhr erfolgt, wenn ein unbestimmtes NRP-Signal auftritt (wenn
also das Signal »bestimmter NRP-Wert« im Wort II nicht vorhanden ist). In diesem
Fall werden die Koordinaten eines neuen Objektes in kodierter'- Form verarbeitet
und im Wort III festgelegt, wobei das Signal »Registrierung« vorhanden ist.
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Die Stromkreise der Stufe 4 gestatten beispielsweise die von dem
Radarempfänger 59 über die Leitung 259 gelieferten Signale in parallele binäre Form
überzuführen. Diese Kodierungsstufen und ebenso die damit verbundenen Steuerkreise
sind von üblicher Bauart und werden daher im nachfolgenden nicht näher erörtert.
Neben der Information, die zuvor errechnet wurde und in den Worten 1, II .1V eines
jeden Objektes festgelegt wurde, muß das -Hauptspeicherwerlt Informationen enthalten,
die sich auf überlappende Ausblendsignale beziehen.
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Zusätzliche Echokontrollen werden an diesen Ausblendsignalen unter
Anwendung von 15 Magnetköpfen vorgenommen. Wenn sich zwei Ausblendsignale überlappen,
wird das erstere verringert und das zweite breiter gestaltet. Wenn das Ausblendsignal
verkleinert wird, schreibt man vor das erste Wort seines NRP-Signals das NRP-Signal
des die Verkleinerung veranlassenden Ausblendsignals.
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Das letztere Ausblendsignal wirkt wie ein übliches Ausblendsignal
für den Empfang von Echosignalen.
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Wenn das Ausblendsignal vergrößert wird, schreibt man vor das dritte
Wort und vor dem betreffenden NRP-Signal den Abstand und das N4-Signal des ersten
aufgefundenen Echosignals. Vor das vierte Wort schreibt man das Azimut- und das
N2-Signal des Echosignals; beim fünften Wort wird die Entfernung und das N4-Signal
des zweiten Echosignals geschrieben und beim sechsten Wort das Azimut-und das N2-Signal
des zweiten Echosignals. Das vergrößerte Ausblendsignal wird im übrigen durch ein
spezielles Überlappungssignal charakterisiert.
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Die Entfernungen der verschiedenen Echosignale von der Mitte des Ausblendsignale
werden errechnet, und es gehört zu einem bestimmten Ausblendsignal das Echosignal,
welches sich am nächsten zu seiner Mitte befindet.
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Es findet Steuerung durch ein fest aufgezeichnetes Programm statt,
welches sich in der Stufe 5 befindet; die Aufzeichnung kann beispielsweise auf einem
Teil der Magnettrommel erfolgt sein und wird über die Leitung 205 geleitet. Die
Programmierungsmittel umfassen: ein Speicherwerk mit schneller Zutrittszeit, welches
beispielsweise Ferrite ausnützt; ein Additionswerk und ein Multiplikationswerk nebst
zugehörigen Kreisen, wobei das Additionswerk ein binärer Addierkreis sein kann und
das Multiplikationswerk eine Serienschaltung paralleler Kreise vorsehen kann.
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Das Arbeitsprogramm wickelt sich in folgender Weise ab: a) Übertragung
von Informationen, die sich auf die verschiedenen Objekte beziehen, von dem Hauptspeicherwerk
3 zu dem Speicherwerk der Rechenstufe über die Verbindungsleitung 202.
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Die Informationen bestehen aus den Worten I bis VI, ferner dem NRP-Signal
und eventuell einem Überlappungs-Ausblendsignal; b) gegebenenfalls Suche nach sich
überlappenden Echosignalen; c) gegebenenfalls Berechnung der sich überlappenden
Echosignale, die ausgenutzt werden sollen; d) Berechnung des zukünftigen Punktes
in Polarkoordinaten; e) Klassifizierung des Ausblendsignals in einem Speicherwerk
I, welches »Klassifizierungs
speicherwerk« genannt wird, -gegebenenfalls
mit einem Korrektionszyklus, falls der Fall einer Überlappung gegeben ist; f) Übertragung
der Worte I bis IV von dem mit schneller Zugangszeit arbeitenden Zwischen-Speicherwerk
zu dem Hauptspeicherwerk, gegebenenfalls mit dem Uberlappungssignal, über die Leitung
2032 Stufe 80 und Leitung 240.
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Da dieses Programm einer Mehrzahl Umdrehungen der Trommel entspricht,
müssen spezielle Signale bewirkt werden, welche gestatten, eine Umdrehung zu erkennen,
in welcher eine Programmaufzeichnung stattfinden soll. Für die beiden am Beginn
eines Programms unter gewissen Umständen auszuführenden Operationen (Berechnung
der sich überlappenden Echosignale und Berechnung des auszunützenden Echosignals)
ist eine zusätzliche umlaufende Spur an der Trommel vorgesehen, so daß man gegebenenfalls
auf das gleiche Programm danach zurückgreifen kann.
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Das Programm, welches von einer programmerzeugenden Spur abweicht,
geht nur von dieser programmerzeugenden Spur aus. Falls zwei Echosignale in einem
Ausblendsignal vorliegen, ist es das Echosignal, welches möglichst nahe einem berechneten
künftigen Punkt liegt, welches ausgenützt wird. Es ist also das Signal, welches
die nachfolgende Größe zu einem Minimum macht: (d - D)2 + D2 (, - A)2. d und a bezeichnen
hierbei die polaren Koordinaten eines berechneten künftigen Punktes. Diese Rechnung
wird in Polarkoordinaten ausgeführt, weil es noch nicht sicher ist, daß sämtliche
erforderlichen Koordinatenwerte bereits in kartesischen Koordinaten ausgedrückt
sind, wenn der vorhergehende Ausdruck durchgerechnet werden muß.
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Aus diesem Grunde werden die im Wort III auftretenden Koordinaten
in Form von Polarkoordinaten benutzt.
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Die Klassifizierungsrechnung in dem Klassifizierungsspeicherwerk
I umfaßt die folgenden Kontrollen auf Nicht-Vorliegen überlappender Signale. Es
werden zunächst die AVA-Werte verglichen.
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Wenn derAVA-Wert, der in dem Speicherwerk I klassifiziert werden
soll, kleiner als ein klassifizierter AVA-Wert ist, so bleibt der AVA-Wert in dem
Speicherwerk I erhalten. Es ist dann hinreichend, zu kontrollieren, daß der ARA-Wert
kleiner als der bereits klassifizierte ARA-Wert ist, wodurch dann festzustellen
ist, daß ein überlappendes Ausblendsignal nicht vorliegt. Es wird die folgende Adresse
aufgerufen, wenn andererseits der bereits eingeordnete ARA-Wert kleiner ist als
der einzuordnende, und es ist dann eine Kontrolle hinsichtlich der Entfernungsfronten
erforderlich.
-
Damit ein Überlappungssignal nicht vorliegt, ist es erforderlich,
daß das Produkt des Unterschiedes des cingeordneten AVD-Signals und des einzuordnenden
ARD-Signals mit dem Unterschied des ein geordneten ARD-Signals und des AVD-Signals,
welches einzuordnen ist, positiv ist. Wenn die letztgenannte Ungleichheit festgestellt
ist, geht die Einordnung weiter. Wenn indessen die Feststellung nicht erfolgen konnte,
geht man zu dem Korrektionszyklus über und rechnet das überlappende Ausblendsignal
aus, indem das erste Ausblendsignal verkleinert und das zweite Ausblendsignal vergrößert
wird.
-
Wenn der zu klassifizierende AVA-Wert größer ist als der bereits
klassifizierte AVA-Wert, wickelt sich die Rechnung weiter ab, wie soeben erörtert
wurde, es werden aber die klassifizierten Echosignale und die zu klassifizierenden
Echosignale vertauscht: das zu klassifizierende Echosignal tritt in das den Zwecken
der Klassifizierung dienende Speicherwerk an Stelle des zuvor klassifizierten Echosignals
ein, wobei letzteres an Stelle des ersteren Signals dem Speicherwerk der Stufe 2
zugeführt wird. Im weiteren Verlauf nimmt es dann die Stelle des letzteren ein und
ebenso im weiteren Verlauf im Klassifizierungsspeicherwerk I.
-
Wenn schließlich derAVA-Wert, der eingeordnet werden soll, gleich
dem AVA-Wert ist, welcher bereits eingeordnet wurde, so werden die AVD-Werte verglichen.
Wenn der Unterschied zwischen dem eingeordneten AVD-Wert und dem einzuordnenden
AI/D-Wert größer als eine bestimmte Größe q ist, wird die nächste Adresse in Anspruch
genommen, wenn der eingeordnete ARD-Wert größer als der einzuordnende AVD-Wert ist;
andernfalls ist die Berechnung eines Überlappungsausblendsignals erforderlich.
-
Wenn der Unterschied zwischen dem eingeordneten AVD-Signal und dem
einzuordnenden AVD-Signal kleiner als -q ist, werden das eingeordnete Echosignal
und das einzuordnende miteinander vertauscht.
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Wenn der Unterschied zwischen dem eingeordneten AVD-Signal und dem
einzuordnenden AVD-Signal kleiner als q ist, wird das einzuordnende AVA-Signal um
eine Einheit verringert, damit sicher eine Übertragung zu dem schnell rechnenden
Rechenteil möglich ist, und es geht die Einordnung weiter. Wenn ein überlappendes
Ausblendsignal erzeugt wird, nimmt es den NRP-Wert eines der ursprünglichen Ausblendsignale
an und ein Überlappungssignal wird diesem NRP-Wert hinzugefügt.
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Von dem Augenblick an sind die beiden ursprünglichen NRP-Signale auf
den beiden Bahnen des Hauptspeicherwerkes aufgezeichnet, bevor eine Entfernung erfolgt,
sowie das bei der Beschreibung der Magnettrommel erörtert wurde.
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'Das Zwischenspeicherwerk der Stufe 2 ist ein schnell arbeitendes
Speicherwerk. Es besteht beispielsweise aus Ferriten, wobei die Informationsspeicherung
und die Herausnahme einer Information parallel erfolgt. Die Additionsstufe und die
Multiplikationsstufe der Rechenstufe sind nicht von außergewöhnlicher Bauweise;
sie werden hier daher nicht weiter erörtert.
-
Das für die Zwecke der Klassifizierung bzw. Einordnung vorgesehene
Speicherwerk I enthält die
Ausblendsignale, die in der Rechenstufe
ausgerechnet wurden und eingeordnet sind und noch nicht auf den schnell rechnenden
Teil der Rechenstufe übertragen wurden. Die Kapazität des Speicherwerkes beträgt
in dem gewählten Beispiel I25 Speicherzellen, wobei jede Speicherzelle fünf Worte
umfaßt (AVA, ARA, AVD, ARD und das NRP-Signal) wobei ein binäres Informationselernent
für das Überlappungssignal vorgesehen ist.
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Die Aufzeichnung erfolgt über die Leitung III unter der Steuerung
der Rechenstufe im Verlaufe der Einordnungsschritte.
-
Die Aufzeichnung und die Entnahme der Informationen kann parallel
erfolgen für die Informationselemente der binären Information desselben Wortes und
in Serie für die Worte derselben Adresse.
-
Die Entnahme der Informationen gestattet die Ausgangsleitung, die
von dem Speicherwerk 1 zu der Rechenstufe 2 führt, nämlich die Leitung II0, soweit
das Einordnen des AVA-Wertes in Frage kommt; zu dem Register 8 und zu dem schnell
rechnenden Teil der Rechenanlage werden die entnommenen Informationen über die Leitungen
112 geführt sowie dies Register verfügbar ist, es sei denn. daß eine Einordnung
gerade im Gange ist.
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Der schnell rechnende Rechenteil, der jetzt beschrieben werden soll,
arbeitet auf der Basis des Entfernungsdurchlaufes des Radargerätes, beispielsweise
erfolgt ein Radarsignal alle 0,5 bis 2 msek.
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Zwischen jedem Durchlaufen der Entfernung muß dieser Teil der Rechenanlage
die Entfernung der Echosignale messen, die sich in den Ausblendsignalen abheben
und diese Echosignale in Meßwerte nach einem bestimmten zugeleiteten Kriterium umformen.
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Der schnell rechnende Teil besteht aus folgendem: I. einem schnell
rechnenden Entfernungsrechengerät I2, welches Zeiten in Entfernungen umrechnet;
2. einem doppelten Speicherwerk I9, 20, welches Ausblendsignale hinsichtlich des
azimutalen Durchlaufes der Radarantenne enthält; 3. einem doppelten Speicherwerk
50, gI, welches die Echosignale des Azimuts des Antennensystems enthält.
-
Das Register 8 enthält die AVA-, ARA-, AVD-Werte und das NRP-Signal
und eventuell ein Überlappungssignal, wobei diese Größen entsprechend der Zunahme
von AVA klassifiziert sind. Die Übertragung auf das Speicherwerk mit den beidenTeilen
I9, 20 findet statt, wenn eine Koinzidenz des AVA-Wertes mit dem Azimut der Radarantenne
stattfindet und in dem Augenblick, wo das AVD-Signal gleich der Entfernung D ist.
Auf diese Weise findet die Einordnung der Ausblendsignale zunächst nach zunehmenden
AVA-Werten und dann nach zunehmenden AVD-Werten statt. Die Übertragungskreise können
in folgender Weise aufgebaut sein: Eine Koinzidenzstufe 82 überträgt . die Werte
entsprechend der Zunahme der AYA-Daten; der Kreis wird einerseits von einer Stufe
I3 gesteuert, die in kodierter Form den Wert des Azlmuts der Radarantenne über die
Leitungen I23 und 102 liefert, und andererseits von dem AVA-Wert, der über die Leitung
I82 von dem Register 8 kommt.
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Die Übertragung entsprechend Zunahme des AVD-Wertes erfolgt durch
den Koinzidenzkreis 8r, der von dem schnell Entfernung ausrechnenden Gerät I2 über
die Leitung I22 und IOI und von dem AVD-Signal gesteuert wird, welches von dem Register
8 über die Leitung I8I zugeleitet wird. Diese beiden Koinzidenzkreise 81 und 82
senden ein Impulssignal über die Leitungen I83 und I84 aus, wenn ihre Eingangssignale
den gleichen Wert haben. Die beiden Signale, die über die Leitungen 183 und I84
weitergeleitet werden, öffnen das elektronische Stromtor 9, welches die Übertragung
der Signalwerte des Registers 8 zu den Speicherteilen I9, 20 über die Leitungen
I48, II3 und 119, 120 bewirkt. Diese Auswahl der Meßwerte nach zunehmenden AV,4-Werten
hat verschiedene Vorteile: Das Echosignal, welches dem Objekt entspricht, für welches
gerade das Ausblendsignal erzeugt wurde, gelangt zu der Rechenanordnung nur bei
einem Azimutalwert, der zwischen den Werten AVA und ARA liegt. Die Vorderflankenwerte
des Ausblendsignals werden in den Kreisen 19 bis 24 gespeichert, da das Ausblendsignal
berechnet wurde, bevor das Echosignal eingetroffen ist. Nachdem die Front des Ausblendsignals
übertragen ist, besteht keine Notwendigkeit mehr, den A VA-Wert zu erhalten; es
ist ausreichend, ein Signal vorzusehen, welches die Ankunft des Echosignals zu dem
Rechengerät sicherstellt, solange der Azimutalwert geringer als der Wert ARA ist;
es ist nur ein Ausblendsignal entfernungsmäßig erforderlich. Es ergibt sich daher
eine Vereinfachung der Stromkreise und eine verhältnismäßige Vergrößerung der EXapazität
der Speicherwerksteile I9,20.
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Das Speicherwerk 19 20 ist ein doppeltes Speicherwerk. Von dem einen
Teil werden Informationen entnommen und auf dem anderen Teil solche gespeichert
und umgekehrt während des folgenden entfernungsmäßigen Absuchens.
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Dieses Speicherwerk, welches mit sehr geringer Zutrittszeit arbeitet,
kann beispielsweise aus Ferriten bestehen. Der eine Teil kann IO bis 20 Worte enthalten,
und ein Wort kann aus einer bestimmten Anzahl binärer Stellen in paralleler Darstellung
bestehen, so daß die Werte ARA, AVD, ARD, der NKP-Wert und eventuell das tSberlappungs-Ausblendsignal
gebildet wird.
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Die entnommene Information gelangt über die Leitungen I39 oder I40
und 106 in die Register 2I (AVD), 22 (ARD), 23 (ARA) und 24 (NKP). Die Ausgangsleitungen
I3I und I32 führen zu zwei Koinzidenzkreisen 14 und 15 über die Verbindungsleitungen
II4 und 115. Diese Koinzidenzkreise liefern an ihrem Ausgang einen Impuls, wenn
eine Koinzidenz zwischen den beiden parallel ihren Eingangsklemmen zugeführten Signalen
besteht. Eine Ausführungsform des Koinzidenzkreises I4 ist in
der
Fig. 4 angegeben. Die Stufe 12 ist die schnell die Entfernung errechnende Stufe.
-
Diese Zählstufe liefert eine Binärzahl, welche die Entfernung in
kodierter Form wiedergibt, die einem bestimmten Echosignal des Radargerätes zukommt.
Die Entfernungseinheit des Gerätes muß etwa der halben Entfernung entsprechen, welche
das Licht während einer Impulsdauer des Radarimpulses durchsetzt. Die Anzahl wird
dadurch erhalten, daß auf den Zähler 12 über die Leitung 121 eine Impulsfolge übertragen
wird, die beispielsweise mit der Frequenz I MHz von dem Oszillator II erzeugt wird.
Der Entfernungszähler wird zu Beginn jeder Entfernungsablenkung des Radargerätes
auf Null gestellt. Der Zahlenwert der Binärzahl, die in dem Zähler auftritt, wird
in dem Moment abgelesen, wo der Wert dieser Zahl derselbe ist wie der Wert, der
sich in dem Register 2I befindet und über die Leitungen I3I und II4 zugeleitet wurde.
-
Die hohe Impulswiederholungsfrequenz der zu zählenden Impulse führt
dazu, daß der Zähler 12 in zwei Teilen zerteilt wurde; eine Kette von acht Kipprelais,
die mit I2A bezeichnet ist und einen Binärzähler des Umfanges 28 darstellt (12B,
Fig. 4), ist vorgesehen. Die Anordnung gestattet indessen auch, Entfernungen zu
zählen, die kodiert bis zum Wert 2t2 in dem dargestellten Beispiel betragen.
-
Die Kette I2A umfaßt achtKipprelais, von denen jeweils eines in dem
Zustand »I« ist. Die im Ausgangskreis auftretenden Ubertragungsimpulse des achten
Relais der Kette steuern den Binärzähler, welcher den Umfang 28 besitzt. Die Impulse,
die diesem Zähler zugeführt werden, sind achtmal langsamer als die Anfangsimpulse.
Diese Aufteilung des Zählers in zwei Teile gewährt eine hohe Betriebssicherheit
und gestattet außerdem eine Vergrößerung derWiederholungsfrequenz, welche dieGrundfrequenz
ist, bis auf beispielsweise IoMHz, wodurch sich eine Verbesserung der Entfernungsmessung
ergibt.
-
Der Koinzidenzkreis 14 muß den Augenblick der Koinzidenz der in dem
schnell zählenden Zähler 12 enthaltenden Zahl mit dem Zähler 21 feststellen, in
welchem die Zahl in paralleler binärer Form gespeichert ist (Fig. 4). Hierzu dient
eine Serienschaltung Voll »UNDa-Kreisen (401 bis 426 und 44I) und von »ODER«-Kreisen
(430 bis 440), welche einerseits die Koinzidenz der Kette I2,4 mit den letzten drei
Ziffernstellen der Stufe 2I feststellen und andererseits die Koinzidenz zwischen
der Zahl die sich in dem Binärzähler 12B befindet, mit den neun anderen binären
Ziffern des Registers 21. Diese Koinzidenz muß sowohl hinsichtlich vorhandener Ziffern
als auch hinsichtlich nicht vorhandener Ziffern (Ziffer I bzw. Ziffer o) durchgeführt
werden.
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Die Wirkungsweise des lkoinzidenzkreises ergibt sich in einfacher
Weise aus Fig. 4. Der Ausgangsimpuls, im Augenblick der Koinzidenz, erscheint an
der Ausgangsleitung I37 und wird der Stufe I7 zugeführt.
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Ein zweiter Koinzidenzkreis I5, der in Fig. I vorgesehen ist, ist
identisch mit dem in Fig. 14 dargestellten. Es wird die Koinzidenz der Werte, welche
in der Stufe 22 sich befinden und an den Leitungen I32 und 115 erscheinen, mit den
Werten, die über die Leitungen I22, 107, I55 von der Entfernungsrechenstufe I2 entnommen
werden, festgestellt.
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Die Ausgangssignale der Stufen 14 und 15 werden einer Stufe 17 über
die Verbindungsleitungen 137 und I35 zugeführt. Die Stufe I7 erzeugt an der Ausgangsleitung
117 das Entfernungs-Ausblendsignal, d. h., es wird ein Impuls von dem Augenblick
an, in welchem ein Signal an der Leitung I37 (AVD = D) erscheint, bis zu dem Augenblick,
in welchem ein anderer Impuls an der Leitung 135 (ARD = D) erscheint, erzeugt. Die
Stufe I7 kann beispielsweise aus einem Flip-Flop bestehen, welcher durch den ersten
Impuls, der an der Leitung I37 auftritt, in den einen Zustand gekippt wird und in
den anderen, geschlossenen Zustand durch den zweiten Impuls an der Leitung I35 gekippt
wird.
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Eine dritte Koinzidenzstufe I6, die von gleicher Art wie die vorangegangenen
Stufen sein kann, stellt den Augenblick der Koinzidenz zwischen dem Inhalt des Registers
23 (ARA), welcher über die Leitung 116 entnommen wird, mit der Binärzahl, welche
an den Leitungen 123 und 108 erscheint, fest, wobei das an den Leitungen I23 und
108 auftretende Signal von der Stufe 13 herrührt (kodierter Azimutalwert der Antenne).
Die Stufe I8 erzeugt an der Ausgangsleitung II8 das Signal »Kontrolle ARA« (dieses
Signal ist positiv, wenn der Wert des Azimuts der Antenne geringer ist als der Wert
ARA). Die Stufe I3 kann beispielsweise den Azimutalwert in binärer Form mit I3 binären
Ziffernstellen liefern. Diese Kodierungsvorrichtung befindet sich auf der Azimutalachse
der Radarantenne 83 (Verbindungsleitung I83). Die Antenne sendet die empfangenen
höchstfrequenten Signale über die Verbindung 193 zu dem Radarempfänger (59).
-
Die in den Registern 2I, 22, 23 und 24 enthaltene Information wird
unter Änderung des Speicherteiles in dem Speicherwerk I9, 20 gespeichert, wobei
die Zuführung über die Verbindungsleitungen I3I, I32, I33, I34 und 104 sowie die
Torstufe 29 und die Verbindungsleitungen 103 und 119 oder I20 erfolgt.
-
Dieses nochmalige Speichern findet nur statt, wenn die Kontrolle
ARA gleich I ergeben hat.
-
Wenn dies nicht der Fall ist, findet die Wiederspeicherung nicht statt.
Auch wenn die Kontrolle ARA gleich I ergeben hat, findet das nochmalige Speichern
nicht statt, wenn der Meßwert für ein normales Ausblendsignal erhalten wurde. Ein
solcher Meßwert gilt als »erhalten«, wenn ein bestimmtes sich auf die Echos beziehendes
Kriterium erfüllt ist. In einem solchen Fall wird ein Signal »Meßwertsgnal M«, welches
den Wert I besitzt, von dem Stromkreis 58 abgegeben. Es findet also für ein normales
Ausblendsignal keine nochmalige Speicherung statt, wenn M = I, da es möglich ist,
ein Ausblendsignal abzugeben, sowie ein Meßwert erhalten wurde. Die Stufen, die
die Wiederaufzeich-
nung auf dem Speicherwerk 19, 20 bewirken,
im Zusammenwirken mit den Bedingungen, die gerade erörtert wurden, können in der
in Fig. I veranschaulichten Form ausgeführt werden: Es finden hierzu die Stufen
25, 26, 27, 28 und 29 Anwendung. Die »UND«-Stufe 26 erhält über die Verbindungsleitung
I26 das Signal »Meßwert M« zugeführt, welches von der Stufe 58 herrührt und über
die Verbindungsleitung I3I zugeleitet wird, sofern ein Überlappungs-Ausblendsignal
- vorliegt.
-
Die Ausgangsspannung der Stufe 26, über die Verbindungsleitung 127,
steuert den »ODER«-Kreis 27. Diese Stufe erhält darüber hinaus über die Leitung
I30 ein Impulssignal zugeführt, wenn M = O ist, und zwar über die Umkehrstufe 25
Das Ausgangssignal der Stufe 27 wird über die Verbindungsleitung 128 dem »UND«-Kreis
28 zugeführt, der außerdem über die Leitung IO9, welche von der Stufe 18 herkommt,
durch das Kontrollsignal AR4 = I gesteuert wird. Das Ausgangs signal der Stufe 28,
sofern es vorhanden ist, öffnet das elektronische Stromtor 29, welches den Inhalt
der Register 21, 22, 23,24 über die Verbindungsleitungen Io4, 103 und 119 oder I20
dem zweiteiligen Speicherwerk 19, 20 zuführt. Die in dem Speicherwerk 19, 20 aufgezeichnete
Information, sei es, daß dieselbe von dem Register 8 in dem Zeitpunkt herkommt,
in welchem gleichzeitig AVA = A und JVD = I ist, sei es, daß die Herführung über
die Register 2I, 22, 23 und 24 erfolgt, wenn es erforderlich ist, ein Ausblendsignal
zu speichern sowie den betreffenden NRP-Wert, damit ein Meßwert vollständig definiert
wird.
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Das Weiterrücken der Kette der Kippgeräte des Speicherteiles, in
welchem die Information abgelesen wird, wird durch die Aufzeichnungsimpulse bewirkt.
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Das Weiterschalten der Kette der Kippstufen des Speicherwerkteiles,
in welchem Aufzeichnung erfolgt, wird durch das Ende der Aufzeichnung bewirkt. Die
Aufzeichnung selbst wird dadurch gesteuert, daß SVD = D ist, wenn eine nochmalige
Speicherung erfolgt.
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Bei der erfindungsgemäßen Anlage kann die Information, welche verschiedenen
empfangenen Echos entspricht, sich in dem zweiteiligen Speicherwerk 50, 5I halten,
selbst wenn die entsprechenden Ausblendsignale bereits gelöscht wurden. Es ist erforderlich,
daß die NRP-Werte diesenEchosignalen zugeordnet werden; um aber nicht das Speicherwerk
50, 5I zu stark zu belasten, wird der NRP-Wert nur zusammen mit den anderen in dem
Speicherwerk 50, 5I gespeicherten Daten übertragen, wenn tatsächlich ein Meßwert
vorliegt. Es gelangt dann der NRP-Wert, sofern das Register frei ist, auf das Register
10. Wenn das Register 10 nicht frei ist, findet eine Übertragung auf das Speicherwerk
50, 5I statt. Diese bedingte Übertragung wird durch die Stufen 61, 62 und 76 geregelt,
die auf Fig. 2 wiedergegeben sind. Der NRP-Wert, der sich im Register 24 befindet,
gelangt über die Verbindungsleitung 105 zu dem elektronischen Stromtor 76, welches
durch das Signal M = I geöffnet wurde; das Signal M = 1 (Kontrollsignal des Rechenwertes)
wird von der Stufe 58 abgegeben und über die Verbindungsleitungen 125, 276 weitergeführt.
Das Ausgangssignal des elektronischen Stromtores 76 gelangt zu zwei weiteren Stromtoren
6I und 62.
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Das Stromtor 6I wird geöffnet, wenn das Register IO frei ist. In
diesem Falle erzeugt eine Stufe 60 ein Impulssignal, welches über die Leitungen
260 und 28I der Stufe 6I zugeführt wird. Das Ausgangssignal wird über die Leitung
2II dem Speicher IO zugeführt, damit der dort erhaltene NRP-Wert auf das Register
24 übertragen wird. Dagegen ist das Stromtor 62 geöffnet, wenn das Register 10 nicht
frei ist (Steuersignal der Leitung274, Umkehrstufe 74 und Verbindungsleitung 282).
Das NRP-Signal wird dann dem zweiteiligen Speicherwerk 50, 5I über die Leitung 25I
zugeführt.
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Nunmehr soll das doppelte Speicherwerk 50, 5I und der damit zusammenhängende
Schaltungsaufbau erörtert werden. Dieses Speicherwerk muß eine sehr geringe Zutrittszeit
haben. Es ist daher zweckmäßig, es aus Ferriten herzustellen. Das zweiteilige Speicherwerk
50, 51 ist von gleicher Art wie das Speicherwerk Ig, 20. Die Aufzeichnung und das
Herausführen von Informationen erfolgt zweckmäßigerweise parallel. Man speichert
für jedes Objekt die Entfernung D, das Signal »MeßwertM«, gegebenenfalls ein Signal,
welches als »Meßwertlöschung« zu bezeichnen ist, sowie verschiedene sich auf die
von der Radarantenne empfangenen Echosignale beziehende Zahlenwerte. Man könnte
beispielsweise vier Zahlenwerte N1, N2y N3 und N4 vorsehen.
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Nl dabei ist die Zahl der Echos, welche für das gegebene Objekt bei
der betrachteten Entfernung empfangen wurden.
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N2 ist die Zahl der nicht empfangenen Echos, für welche das gewählte
Ausblendsignal maßgeblich wäre.
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N3 ist die Anzahl aufeinanderfolgender, nicht vorhandener Echosignale
bei der genannten Entfernung.
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N4 ist die Anzahl, in der, weil das Register 10 besetzt war, der
Meßwert in dem Speicherwerk 50, 51 gespeichert werden mußte.
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Die Entnahme der Information aus dem Speicherteil, in welchem sie
aufgezeichnet wurde, erfolgt über die Leitungen 220 oder 22I und 252, und zwar erfolgt
sie zu den Kipprelais 52 und 53 für die Signalwerte D und NRP; über die Leitung
253 werden die vier Zahlen N1, N2, Ng und N4 den vier Zählern 54, 55, 56 und 57
zugeführt.
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Der Zähler 54 schaltet um eine Einheit weiter, wenn bei der Entfernung
D - ein Echosignal vorhanden ist. Der Zähler 55 schaltet um eine Einheit weiter,
wenn ein Echosignal bei der Entfernung D nicht vorhanden ist.
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Der Zähler 56 schaltet um eine Einheit jedesmal weiter, wenn sich
das Fehlen eines Echosignals bei der Entfernung D wiederholt. Der Zähler 57 schal-
tet
um eine Einheit weiter, wenn eine Speicherung auf dem Speicherwerk 50, 51 erfolgt,
weil das Register IO nicht frei ist.
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Die Leitungen 214, 2I5 und 2I6 der Zähler 54, 55, 56 steuern die
Stufe 58, welche das Signal »Meßwert M« bildet.
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Bei der Erfindung müssen, damit ein Meßwert der Radaranlage als maßgeblich
betrachtet wird, gewisse Kriterien hinsichtlich der empfangenen Echosignale erfüllt
sein.
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Ein solches Kriterium kann beispielsweise darin liegen, daß mindestens
drei Impulse von einem Objekt gewisser Entfernung empfangen werden müssen und daß
hintereinander nicht zwei Impulse ausbleiben dürfen. In einem solchen Fall würde
die Stufe 58, welche über die Verbindungsleitung 214, 215 und 2I6 die Zahlenwerte
der Zähler 54, 55 und 56 zugeführt erhält, ein Signal »Meßwert M« (M = I) liefern,
wenn die Zahl N, den Zahlenwert 3 hat; der Übergang der Zahl N3 vom Zahlenwert I
auf den Zahlenwert 2 würde aber sämtliche Register und Zähler auf Null stellen.
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Die Information, welche sich in den Registern bzw. den Rechenstufen
befindet, wird, wenn das Azimut der Antenne in das betreffende Ausblendsignal (Kurve
ARA = I) fällt und der Meßwert noch nicht bestimmt ist (M = o) oder das Register
IO nicht frei ist, auf den anderen Teil des Speicherwerkes 50, 51 übertragen. Es
kann sich wie folgt vollziehen (Fig. 2): ein elektronisches Stromtor 63 leitet die
Informationen der Register und der Zählerstufen 52 bis 57, welche über die Verbindungsleitungen
2I8, 2Ig und 263 geleitet werden, über die Verbindungsleitung 250 zu den Teilen
des Speicherwerkes 50, 51, wenn auf derV.erbindungsleitung 283 sich ein Steuersignal
befindet. Das Steuersignal 283 wird durch die Stufe58 erzeugt, welche dem Signal
»Meßwert M« entspricht, und gelangt über die Umkehrstufe 70, die »UND«-Stufe 7I
und die »ODER«-Stufe72 bzw. die Verbindungsleitungen 125, 276, 230, 29I und 272
zu der genannten Leitung 283. Im Ausgangskreis der Umkehrstufe 70 befindet sich
ein Signal, wenn 31 = o ist. Über die Leitung IO9 kommt das Kontrollsignal ARA =
I und über die Leitung292 ein Impulssignal, wenn das Register IO nicht frei ist.
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Andererseits, sei es, daß das Kontrollsignal ARA = I erhalten wurde
oder das Signal M = I vorlag und ferner das Register IO frei ist, werden die Informationen
der Register und Zählwerke 52, 53, 55 und 57 dem Register IO zugeführt.
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In Fig. 2 ist die folgende Ausführungsform wiedergegeben: Das Ausgangssignal
des »UND«-Kreises steuert die Umkehrstufe 73. Das an der Ausgangsleitung 273 entstehende
Signal öffnet, wenn es den Wert I besitzt, das elektronische Stromtor 64. Die zu
übertragende Information erscheint dann an der Verbindungsleitung 2I2. Sie kommt
über die Leitungen 213, 2I7 und 264 von den Registern 52 und 53 und den Zählerstufen
55 und 57 sowie über die Leitung 258 von der Stufe 58. Es wird auf diese Weise auf
das Register IO der Entfernungswert und der Azimutalwert eines Objektes sowie das
Signal »Meßwert M« und die ZahlenwerteN2 und N4 übertragen, welche sich auf dieses
Objekt beziehen. Die Zahlenwerte N2 und N4 dienen dem Zweck, auf der Magnettrommel
3 in kodierter Form den tatsächlichen Wert des Azimuts (Wert des Azimuts in dem
Augenblick in welchem die Messung durchgeführt wurde) einzutragen, wobei von dem
kodierten Wert des Azimuts im Augenblick der Eintragung auf der SIagncttrommel ausgegangen
wird. Bei der Ausführungsform der Erfindung wird. um eine Überbelastung des Speicherwerkes
50, 5I Zu vermeiden, der kodierte Wert des Azimuts auf demselben nicht aufgezeichnet.
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Die Weiterschaltung der Kette der Kippstufen der Speicherteile 50
oder 5I, in der das Aufschreiben erfolgt, geschieht zu dem Zweck, eine Aufzeichnung
zu haben, die so schnell wie möglich sich vollzieht. Das Weiterschalten der Kette
der Kippstufen des Speicherteiles, in welchem eine Information entnommen wird, erfolgt
durch die Aufzeichenimpulse. Wenn es sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung um
ein Echosignal handelt, welches an einer bestimmten Stelle wiedergegeben wird und
einem bestimmten Objekt zukommt, so wird die Aufzeichnung in dem Speicherwerk 50,
5I durch das Entfernungs-Koinzidenzsignal bewirkt (Koinzidenz des Wertes D und des
zum Zählen der Entfernung vorgesehenen schnellen Zählers 12). Wenn es sich indessen
um das erste Echosignal handelt, welches die Radarantenne von einem Objekt bestimmter
azimutalerLage undEntferung aufnimmt, wird die Aufzeichnung durch das Echosignal
selbst bewirkt, wenn das Signal in den Bereich eines Ausblendsignals hineinfällt.
Eine mögliche Ausführungsform dieser Art der Steuerung ist in Fig. 2 wiedergegeben.
Handelt es sich um den Fall, daß ein erstes Echosignal, welches einem Objekt entspricht,
von dem Empfänger 59 aufgenommen wird, so vollzieht sich die Aufzeichnung in dem
Register 52 unter Steuerung des elektronischen Stromtores 69. Das Stromtor leitet
die Information, welche über die Leitung I24 eintrifft, weiter, wenn ein Steuersignal
an den Eingangsleitungen 295, 299 und II7 vorliegt. Die Leitung 124 kommt von dem
Entfernungszähler I2, der bereits erörtert wurde, über die Leitungen 122 und 107.
Der kodierte Entfernungswert wird auf die Leitung 269 übertragen, wenn an der Leitung
295 ein Echoimpuls im gleichen Zeitaugenblick auftritt, in welchem ein Signal an
der Leitung 117 (Entfernungs-Ausblendsignal, welches dem betreffenden Objekt zukommt)
und ein Signal 299 (Signal entsprechend Nt = o des Zählers 75) vorhanden ist. Wenn
das Echosignal bestätigt wird, d. h., wenn bei einem vorbestimmten Entfernungs-
und Azimutwinkelwert das Objekt mehrere Radarimpulse erhält, bewirkt der »UND«-Kreis
65 einEinheitssignal, jedesmal wenn ein Echo bestätigt wird, wobei dieses Signal
über die Verbindungsleitung 298 die Zähler 54, 55, 56 und 57 weiterschaltet, wie
das bereits erörtert wurde. In diesem Falle ändert sich der Inhalt der Register
52 und 53 nicht.
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Der »UND«-Kreis 65 arbeitet in folgender Weise: Die Steuerung erfolgt
einerseits über die Leitung
265, welche von dem Radarempfänger
59 das höchstfrequente Echosignal zuführt, und andererseits von der Ausgangsleitung
der Koinzidenzstufe 66, die ein Einheitssignal in dem Augenblick der Koinzidenz
des angezeigten kodierten Entfernungswertes des für die Zählung der Entfernung vorgesehenen
schnellen Zählwerkes 12 (Verbindungsleitung 122 und 107 und 124 und 296) und des
kodierten Entfernungswertes, der während des vorangegangenen Meßvorganges aufgezeichnet
wurde (Leitung 266), erzeugt.
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Das elektronische Stromtor 67 überträgt den im Register 52 aufgezeichneten
Entfernungsmeßwert (Leitung207), wenn N=o gegeben ist (Erzeugung dieses Signals
an der Leitung 297 der Umkehrstufe 68).
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Sowie eine tatsächliche Messung stattgefunden hat (M = I), wird das
Ergebnis, wenn das Register IO nicht frei ist, auf das Speicherwerk 50, 5I übertragen,
und das Signal, welches »Meßwert-Löschsignal« genannt wurde, nimmt den Wert I an.
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Während der Zeit, die erforderlich ist, daß die der Aufzeichnung
auf der Magnettrommel 3 dienenden Magnetköpfe vor die Erzeugenden (Aufzeichnungsbahnen),
auf welchen die Werte aufgezeichnet werden, besetzt werden, bleiben die anderen
Meßwerte, die gegebenenfalls auf die Trommel übertragen werden sollen, in dem Speicherwerk
50, 5I, wobei das Signal »Meßwert-Löschung« gegeben wird. Man sieht daher, daß bei
dem gewählten Beispiel die maximale Zeit für die Übertragung 4,8 msek ist (wenig
mehr als zwei Entfernungsdurchläufe) es ergibt sich daher im ungünstigsten Fall
eine Überbelastung des Speicherwerkes 50, 5I.
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Die Kapazität dieses Speicherwerkes muß daher etwas größer sein als
diejenige des Speicherwerkes I9,20, beispielsweise doppelt so groß.
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Die Übernahme eines neuen Objektes durch die Bedienungsperson vollzieht
sich durch die Wirkung der Stufe 4, an welche die Verbindungsleitungen 259 und 204
angeschlossen sind. Es kann dies beispielsweise unter Anwendung eines Impulses erfolgen,
welcher die Koinzidenz der Amplitude einer Sägezahnspannung zu einem gewissen Augenblick
mit der Amplitude zweier Gleichspannungen, die den Koordinaten X und Y des Echos,
welches untersucht werden soll, feststellt.
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Dieser Koinzidenzimpuls kann im Augenblick seines Auftretens auf
das Hauptspeicherwerk die Meßwerte der Zähler übertragen, welche in kodierter Form
die Koordinaten X und Y angeben. Die Aufzeichnung auf dem Speicher erfolgt in dem
Augenblick, in welchem in dem Wort II das Signal »NRP« bestimmt nicht erscheint.
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Wenn ein neues Objekt untersucht wird, muß die Formel zur Errechnung
des »künftigen Meßwertes« und des entsprechenden Ausblendsignals abgeändert werden,
da keine vorangehenden Koordinatenwerte vorhanden sind.
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Bei automatischem Betrieb steuert die Eingangsleitung II7, welche
das Ausblendsignal der Stufe I7 überträgt, nicht mehr das elektronische Stromtor
69. Beim Empfang des ersten noch nicht untersuchten Echosignals überträgt dieses
Stromtor in einem solchen Fall den Meßwert, der in dem zur Speicherung des Entfernungswertes
vorgesehenen Zähler 12 gespeichert wird, im Augenblick des Eintreffens des höchstfrequenten
Empfangssignals ein Signal auf die Leitung 295.
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Der NRP-Wert des neuen Objektes ist einer derwenigen NRP-Werte, welche
in der Magnettrommel nicht bestimmt werden.