DE1506034A1 - Sichtgeraet fuer Flugsimulatoren - Google Patents

Description

Patent· ■. Rechtsanwalt Dipl.-Ing. η. von Schumann

MÜNCHEN 22

Widenmayentraße 6 Telefon U4893

Dr. Expl.

General Precision Inc.» Binghamton, New York/USA Sichtgerät für Flugsimulatoren

Die Erfindung bezieht eioh auf ein Sichtgerät für Flugsimulatoren mit Fernsehübertragung. Hit Hilfe eoloher Geräte werden dem Piloten bau. einer anderen ein Flugzeug bedienenden Person simulierte Geländedarstellungen vorgeführt. FUr einen realistischen Unterricht ist es wiohtlg, daß die dem Flugschüler in dem Simulator vorgeführten Szenen so wenig wie möglich "programmiert" sind, d.h. daß die Szenen entsprechend der Betätigung der Steuerorgane durch den Schüler möglichst wirklichkeitsgetreu abwechseln.

Ks iet schon ein derartiges Gerät bekannt geworden, das ein verkleinertes dreidimensionales Modell des darzustellenden Geländes verwendet. Das Modell wird durch die Aufnahmekamera eines geschlossenen FernsehUbertragungssystems aufgenommen, und die betrachtete Szene wird durch einen herkömmlichen Fernsehprojektor auf einen Schirm projiziert, auf dem sie der Schüler beobachten kann. Während der Schüler den _% Simulator "fliegt", bewegt eioh die Fernsehkamera gegenüber dem Modell in der gleichen Weise, wie sich ein tats&ohliohea Flugzeug über einem tateMohlioben Gelände bei der gleichen Betätigung der Steuerungen bewegen würde. Da solche Systeme

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unprograamiert find, weisen sie mehrere laohteile auf. 80* fern nioht Bit eines sehr stark verkleinernden Maßstab gearbeitet wird· nuß zur Simulation dea QelKttdee für einen genügend langen Flog daa Modell derart groß werden, dafl aeine Heγβteilung außerordentlich teuer wird» Wird andererseits mit aehr starken Verkleinerungen gearbeitet» so iat es bisher niobt möglioh gewesen, für eine wirklichkeitsgetreue Wieder» gäbe eine auareiohende optische Auflösung zu erreichen· Außerdem muß bei starker Verkleinerung das Objektiv der Aufnahmekamera bei der Simulation von liefflügen außerordentlich nahe an daa Modell herangeführt «erden» waa ernste Probleme bsaüglioh der Brennweite mit sieh bringt« Wegen der genannten Schwierigkeiten sind solche öerfite in ihrer Anwendung auf die Simulation eines den Luftraum umgebenden Qelandβθ von nur wenigen Quadratkilometern begrenst» und auch dann 1st die Simulation von Tiefflügen alles andere als zufriedenstellend.

Sine andere bekannte form eines solchen Sichtgerätes verwendet ein Transparent mit einer aufgerichteten Luftaufnahme , das mit einem Lichtpunkt abgetastet wird und ein fernsehsignal zur Anzeige auf einem vom 8ohttler zu beobachtenden Fernaehprojektor erzeugt* Auch hierbei wird der Abtaster gegenüber dem Transparent entsprechend der Betätigung der Steuerorgane durch den FlugechUler bewegt. Sa ein fotografisches Transparent nur zweidimensional Bildinformationen enthalten kann, sind derartige Systeme nur für die Simulation eines Fluges in ziemlich großen Höhen oder über einem äußerst flachen Gelände geeignet. Ihr Vorteil gegenüber aolohen Systemen, die ein Modell verwenden, besteht darin, daß ale die Simulation eines wesentlich größeren Geländes gestatten; andererseits sind eie für die Simulation von Flügen in geringer Höhe oder über einem stark profilierten Seiende noch weniger wlrkliohkeitagetreu.

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Erfindungsgemäß werden die genannten Nachteile bei einen Sichtgerät für Flugsiraulatoren mit FernsehUbertragung dadurch vermieden, daß cine die Lumlnanz eines Geländes enthaltende Karte, deren Abtastung ein Signal eur Intensitätssteuerung einer Bildröhre liefert, sowie eine das Geländeprofil enthaltende Karte verwendet werden, deren Abtastung ein Signal ergibt, das die Auaeteuerung eines der beiden Ablenkuysterne der Bildröhre beeinflußt. Durch ein solohe· Qwrät v/ird zum einen ein dreidimensionales Bild vermittelt, zum anderen die Simulation tob Flügen Über einem GelBnde mit wesentlich stärkeren Höhenunterschieden ermöglicht.

In besonderer erfindungsgemäßer Auageeteltung let die Bildröhre eine Kathodenstrahlröhre mit phosphoreszierendem Schirm, dessen Bild von der Kamera eines geschlossenen FerneehUbertragungeeysterne auf das Empfangsgerät übertragen wird. Dadurch wird die Qualität und die Größe der dem Flugschüler dargebotenen Darstellung wesentlich verbessert.

In weiterer erfindungsgemBßer Ausgestaltung let die Bildrühre eine Kathodenstrahl-Speicherröhretmit der eine weitere Kathodenstrahlröhre eur Wiedergabe dos aus der Speicherröhre abgelesenen Bildes verbunden ist. Dadurch wird es möglich, das gespeicherte Bild für die Ferneehlibertragung wiederholt abzutasten und dadurch ein weitgehend flimmerfreles Bild zu erzeugen·

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung erfolgt die Vertikalablenkung der Bildröhre durch ein Signal, das dem Produkt aus dem jeweiligen GelBndeprofilwert und dem jeweiligen Wert einer vorzugsweise exponentiell verlaufenden Zeitfunktion entspricht, während die Horizontalablenkung zeitlich linear gesteuert ist. Die simulierte Flughöhe hängt dabei vom charakteristischen Wert der Exponentialfunktion ab, und die Variation der Vertikalablenkung entsprechend dem Geländeprofil vermittelt die erfindungsgemäße dreidimensionale Bildwirtau*.... 9 0.9830/0069'

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In weiterer erfindungegeatBer AaagaaUltaag «lad dl· daa QelJfnd· darstellenden Karten traneperaetf dia «la· tart· ist alna aufgerlohtet«, vorauf·«·!·· ftrbift Itffttitfaahaa· ««brand dl· ander· da« Geltndeprofll daroh ·€&· flrtsafel voe ReUlgteitaatufen eehrerer farban «raot» Soa Aktaatae dlwum ain· Ka thodanatrehlröhr· alt a—liwtii UÄlpenkt «ni atftrtr· fotoel«a»nt·. Oares dl· fentaim firMftr fraaajftvtAt· wird elnaraelta alaa hObar« iuΠ BtWBj tor n«a MlSndehüban eraoglicbt «ad «afltitrMit· ·1β· •Ob·*· eelttndedaratalltiiie raraltt^Xt.

In valter«r arfladungafaal··* AMg^atoltoae lat ala SerlsoQt-8ohal«lor«la rorgeaeban, dar da· dl· Iütanaltlt dar Bildröbr· atauamd· 8i«aal ab^bftltat· «aan da« aar VMtUaI aUaakttae diaacada 8i«aal aiata btiUaat«i tart BWraofeotitr Dar·» dl··« IUlMbM trWUt daa datfMtallta Oeliad· «laaa acbarf begraastan Boüsost.

In weiterer erfladiiiieeiealfer Aoegeetaltuai wird daa Intenaitätaelenal In eine· Video-7eratlrk«r ventlrlct, der durch ein au· dea Tertikalableokaignal dlfferenel«rten Ablenk-Geeohwindigkeiteeignal gesteuert wird. Die·· Itaenabae dient (Sastt, die nomalerwelee bei veränderlicher Abtastgeschwindigkeit auftretenden HeUigkeltaachwankungen auazagleiohen·

In «eiterer erflndongegeuBfies Ausgeataltung let ein ScliatteA-Sobaltkreia vorgeeehen« der das dl· Vertikalablenkung ateuernd· Signal bela Ooerachreltea ein·· aaxiaoaa bia Bum Wledererreloben dea ttazlauawertee abaobaltet und das Inteneittttseignal au·tastet· Jene eelaadeteile* die worn Beobaebtungspunkt au· gesehen hinter einer Qrhebung liegen und deshalb von dort aus nicht aiobtbar sind* «erden eof dl··· Welse auch In dea simulierten Bild unterdrückt.

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Xn weiterer erfindunesgeatfEsr Ausgestaltung wirkt tot die beiden Ablenksystem* der BlldrOhr· ein Reeolver, mittels desuon das Bild auf de» Schirm der Röhre verdrebbar ist· Auf diese Weise kann eine Schräglage des Flugzeuge simuliert werden.

In Abänderung der Erfindung kann anstelle der beiden Karten nur eine das Geländeprofil wiedergebende Karte abgetastet werden und das dabei entstehende Signal sowohl zur IntensitätBeteuerung ala auch sur Beeinflussung der Vertikalablenkung dienen. Bei dieser einfacheren Ausgestaltung dee Brflndungsgegenstandea erhält man βwar nach wie vor ein plastisches dreidimensionales Bild» Das simulierte Gelände scheint jedoch nur In verschiedenen Grautönen und ohne Jegliche Oberfläohenkennseiohnung·

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben eioh aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungebeispiel an Hand der Zeichnungen» In denen

Pig. 1 und 2 die geometrischen Verhältnisse «wischen dem Standpunkt des Beobachters und dem beobachteten Gelände sohematiaob wiedergeben;

Pig. 3 den Teil eines Transparentes zeigt, das mit

eines beispielsweise trapezförmigen Raster abgetastet wird)

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer bevorzugten θrfindungsgemäSen Anordnungsweise darstellt;

Pig,4a ein Blockschaltbild eines variierten feile der erfindungegemäSen Ausfuhrungefore zeigt;

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Pig.5a die elektrische Schaltung einer erfiodungagemMö verwendeten Art der l'raiiBparentabtaatung in hauptsächlich blookv/eieer Darstellung wiedergibt ι

Pig«5b Gin ©lektrisohea Schaltschema der erfindungagaatößen Schaltungen ζην Verarbeitung der Luminans- und Profilwerte darstellt;

■J?igo β die Ausführungaform eines Abtaatgeneratora P zeigt,wie er beispielsweise als r-Abtastge-

nerator der Pig, 4 .und 5a benützt werden feannj

ein elektrisches Sohaltacheraa einer Ausgestaltung der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendeten Abtaat-Modifizierstufe

Fig, Q ein elektrisches Schaltbild einer Zwischenspeichers tuf ο let wie sie in den Ausgestaltungen der Erfindung nach dem Prinsip der Pig. 4a verwendet werden Kann;

Pig. 9 Teile einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung,die nur ein einziges Video-Signal . 2ur Wiedergabe der luminanz und des Profils des Geländes benüt£t,in blockweiser Darstellung wiedergibt ι und

fig.10 ein Blockschaltbild einer weiteren erfindungB« gemäßen Ausführungsform ist, bei der verschiedene Luminanz- unä Profilwerte aus dem gleichen transparent entnommen werden.

Die dem G-elänöeprofil entsprechenden Werte sind auf dem PiIm Vorzugspreise In mehreren Helligkeitsatufen und/oder

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Farben, kodiert* Btlf^itltvtivt können ucht rerichitdeii· dii-Irre te Schattierungen von Bot benutzt werden, wob«! die erste einen - !!ufc^tiantarttchitd von 400 »« die »wette einen solchen ν.·* »»;.'*■ :t uüw. fiter Qjner boa ti Bunten Ro züge höhe bedeutet» so It·; ■-.-■;.· .-■!'■;Ht^ und aunkül.3te (oder wenn gewUneent hellet·) eh- ' \%x■■"*:< -^; "on Rot eine Höhe von 3200 ra angibt* Des weiteren .xhiißfi ach* verschiedene Schattierungen von QrUa νβΓ*·Β-df i v^rden» wobei jeder einzelne einen HöheuunteriOhied von ^rjL".pi bf->süglieh der näohaten Schattierung bedeuten *o21 und fiohlieMJnh zehn Schattierungen von Blau, deren jede einen HO he nah sta 3id von fünf ai kenniseicanot. Aue einer beetimoiten Auswahl von SohaiitJerungön jeder der drei farben läßt sich ßleo jede beliebige Höhe zwischen O und 3650 α ait einer Ger*ui/»keit von £ 2,5 m daretelleo. SelbatverBtandlich können in einer anderen AuefUhrungsform der Erfindung auch aehr (oder weniger) als drei farben und ebenso auch sehr oder w#- niger ο chat tie rungestuf en der einselxiep. Farben verwendet werden. Bei wieder einer köderen erfindungegemäßen Auegeetaltung wird nur ein Transparent verwendet, feei dem die Helligkeiteveüc öee dnrzustellenäen Geländea in einer Farbe und das Profil in einer anderen Farbe dargestellt werden·

Bai einer einfacheren Ausführung wird dae genannte .farbige Profil-Tranepareßt durch ein einfarbiges eraetet» auf dem die Höhenwerte nur in unterschiedlichen Grautönen enthalten 8inä. Ähnlich kann auch eine einfarbige aufgerichtete Luftaufnahme »ur Dereteilung der Helligkeitawerte des öelönö&a in einem Sohwari-Weiß-Bild verwendet werden. Genauso wie bei einer Fernsehsendung Termittelt Jedoch eine farbige Wiedergabe dem Betrachter ein wirklichkeitsgetreueres Bild.

Bei einem noch einfacheren dritten Stetem wird wur Erzeugung einer ßelgndedaretellung ein ßchwarz-weißee oder auch farbiges Transparent verwendet, dae nur Informationen

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über dao Geländeprofil enthält. Sine solche Darstellung «eigt weder Vegetationen noch Siedlungsgebiete noch Weeeerflochen, stellt jedoch das Gelände mit den richtigen HeXl-Dunkel-Unteraohleden dar. Um die Darstellungen noch realletiucher zu nachen» können bei eilen AusfUhrungsformen der Erfindung die in der Fernoehtechnik üblichen Kontrast- und Auetaststufen verwendet werden un die richtigen Licht- und Schatteneffekte cu erbalten, und ebenso können Horieont und Himmel zu der Dareteilung am Schluß künstlich hinzugefügt werden.

fig. 3 ie igt Ια einer Braufsloht eine Anzahl von über ein fiOfll-Tranaparent 32 verlaufenden Abtaetlinien 20; auf gleiche Weise und synchron dazu wird auch das luminanz-iransparent abgetaatet. Die Abtaetlinien 20 verlaufen von einem den Standpunkt des Beobachters wiedergebenden Punkt 12 radial nach außen. Zum Zwecke größerer Klarheit sind in Flg. 3 &ur einige dieser linien mit übertriebenen Abständen voneinander gezeigt. Sie sind mit den Buchstaben a bis g bezeichnet. Um ein Bild au erzeugen wie es eich beim Aueblick atie einem fenster ergibt, ist es für Schulungszwecke gewöhnlich nicht nötig, das sich unmittelbar unterhalb des Standpunktes des Piloten befindliche Gelände darzustellen, d.h. häufig braucht das !Transparent entlang jener Linienteile 20, die sich in einem kleineren Abstand als r_Q vom Standpunkt 12 entfernt befinden, nicht abgetastet zu werden. Außerdem werden die Abtastlinien in einer bestimmten Entfernung r_max begrenzt, die einer bestimmten Sichtweite von beispielsweise 20 bis 30 km entspricht. Die Abtastung verläuft sunSchst entlang der Linie 20a und schreitet vom Punkt ti* nach außen sum funkt 11*' fort· Sodann wird die nächste Linie 20b vom Funkt 12» bis euo Funkt 12" abgetastet usf. Auf diese Weise wird jede» Transparent mit einem trapesföraigen Baster abgetastet. Ein trmpeefßrmiger Abtastraster ist »war nicht absolut erforderlieh - es können auch andere Basterarten verwendet werden - sur Wieder-

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elfte· Blickfeld·· dar oh βία fenster ist jedoch ein tr··» poafüraigoa Muster besondere praktisch und wesentlich leiohter durciistifUhren ein andere etwa in Trage koeaend· Arten*

Die flg. 1 und 2 elnd Seitenansicht« der Jig. 3 tjatland dar Linie j - J , wobei In 91g« 1 angenoaaen wird, defl das darsueteUende Qelfinda flaeh 1st, während ts nach FIg. 2 ein Ruhenprofil aufweist«

Is der Seitensnsioht naoh flg. t betraohtet ein Beobachter vom Standpunkt 12 sue, der »loh in einer Buhe a Ober ' den flachen Gelände to befindet» in allgemeinen daa unter und vor ihn liegende Seiende* Wie man sieht·wird die won des Bogen 9 Überdeckte tate^ohllohe Szenerie durch eine geeignete Darstellung auf dem Schirm 14 wiedergegeben, der sich in einem horizontalen Abstand d vom Standpunkt des Beobachters entfernt befindet. Projisiert man jeden einseinen Funkt der tatsächlichen Szenerie'auf den Standpunkt 12 surOek, so erstreckt eich der abzubildende von Bogen 9 überdeckte Bau« von der unteren Kante 14a dee Sohiras bis su eines oberen Punkt 14b an dem der Horizont 18 den Schirm schneidet. Per Punkt Uo der Abbildung.entspricht einen Funkt 16 im tatsächlichen Gelände und liegt im Abstand 7 unter den Punkt 14b. Der Punkt 16 befindet sich in einem horlsontaXen Abstand r-, vom Standpunkt 12 des Beobachters· Nach der Geouetrie ähnlicher Dreiecke ergibt sloh

"a*

I oder y₀ « S-^J. _; (₂)

In ÜbereinstiiBBung mit Tig. 1 ergibt sich aus Gleichung (2), daß der vertikale Abstand y swisohen der Horizont-

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- ίο - ■

linie 18 und eitlen gegebenen Punkt der Abbildung auf deia Schirm 14 umgokehrt proportional dom horizontalen Aba tarn) r und direkt proportional der Höhe a zwischen dem ßeobachtungspunkt 12 und eines Punkt dee Gelündea 10 ißt*

Eb poll nun angenoamen werden» daß sur Abbildung des Oellind.es to auf dem Schirm U sie Lichtpunkt, auf den Schirm prejisiert wird, der eich sit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von k Einheiten je Sekunde von der unteren Kante Ua«der im Abstand J₀ unter de« Horisont liegt, bis aua HpiriiontpiiBkt 14b naoh oben bewegt» an des y ■ 0 iet. Die augönülicJcliche vertikale lage j des Liohtpuniciea imterbalb dee Horispntpunktes 14b iet denn gegeben durch die Gleichung

Der momentane horizontale Abatan'd r^ des tatsächlichen Ge-

der durch den Lichtpunkt dargestellt wird, der Gleichung

r_tCt) » P₀ + r(t) j (4)

Wird bei eiaer Idohtpuaktabtaatung der Liohtpunkt entspre» eäieaä dleiahutig (4) bewegt,üb aufeinander folgende Punkte euf eine» Xranepareiit sur Brseugung einee Video-Bignals su beleuchten»und wird das Video-Signal auf dea Sahirs 14 einer Katbodenstrahiröhre mittele einer Vertikalablenkung mit der konatfnten Qeaohwindigkeit k angeseigt» so wird offensichtlich dort eine Wiedergabe der von deas Beobachter betrachteten Szenerie erzeugt· VSm das franeparent mit dem Lichtpunkt in der richtigen .Weise abzutasten ist ea jedoch nötig, den Horizontälabstand eines GelSndepunktee su berechnen, der der jewlligen Vertikalablenkung dee Kathodenatrahls ent-

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apriaht« Bei einer gegebene« Installation lit der Abetcn* d dee Softiraee bestimmt, und ebenso kann stan aanehaen, dit aich die Höhe e während der Wiedergabe tinee βinaeinenHrnoehbtides so Ißiigöiita ändert» de3 eie bezü&lioh einer eimel-Atoleakperiode ale konatunt betrachtet werden kann.

Durch Umformen der Gleichung (1) erholt man

Setzt man die ßjomentanwerte von Γ| und y mm den Gleichungen (3) und (4) in Gleichung (5), so ergibt eich

Auo der Kombination der Gleichungen (2) und (6) ergibt eich

y₀ ■- *.. t y₀

durch Multiplikation mit

y_o(y_o -k . t)

a . d . k . t . (y₀ - kV4) '

Bei einer Abtastung entsprechend der Gleichung (7) wächst r mit aer Zeit exponentiell von 0 für t * O bis unendlich für k . t = ,Yq· Entsprechend der vorstehenden Analyse ist festzuhalten, daß beim Beginnder Abtaetung für t » O der Abstand des Punktes 16'' dee abzubildenden tatsächlichen GelÖndeB nicht O sondern r_Q let* Bezogen auf den Horizontalabstand

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und die Seit kann sau ii· aoMittane lege des Liohtpunk*·· y(t) durch folgende Gleichung ausdrücken«

- ,₀ - k. t. » ^(7a)

Ia ObereiiietiMning alt ffleieJrang (7) ergibt eich der Wert r aus der Löaung der folgenden Differentialgleichung:

. r(t) - 2r(t> -

' χ* β ^- von r(t).

Durch Auflösung naon r(t) erhält man

rCt) . fr(t)dt - IJ(| r²(t) ♦ |i r(t) ♦ M»)dt ; (8)

· r₀ ♦ r(t) « |ä + r(t)f

Ein Gerät zur et and igen Berechnung der (Jröße r, die die Ablenkung dee wandernden Lichtpunktes Über die beiden Iranaparente hin steuert, wird in Verbindung mit den FIg· 4_t 5a und 6 beschrieben. Die aus des lujDinans-Tranaparent abgetaatete Information kann auf verschiedene noch su beschreibende Arten ▼erarbeitet und dann eu einem Bild auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre wieder zusammengefügt werden·

Sie oben an Hand iron Fig. 1 entwickelte Analyse nahm an, daß dae abzubildende 0elMnde absolut eben iat. Die Gleichungen (t) bis (8) enthalten keinerlei Veränderliche, die das Celanosprofil wie Kit 10' in Fig. 2 angegeben darstellen. Bei der Abbildung eines solchen profilierten eelSndee müssen einige der i» Zusammenhang mit ?ig. 1 abgeleiteten Glelohun-

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ι ill;,ie.{ ί v«i'i^^. V.'{!iij.'jnd. offenbar die Intensität dee puii]: t';a ί-<[.<: J. .η I naht 14c flor Fig. 1 die luminanz dee Geländes im horizontalen Abotand r.j wiedergibt, eo muß sie nach Pig, 2 an der gleichen Stelle 14o die iuminanζ der Gelih-Jßofcella in dem kleineren Horizontalabstand Γ2 wiederge-1;-jn. Paü l)a.')entnt_t cl&jj die Abtastgeschwindigkeit gegenüber •'ar Udm^geschwinäigkeit des anzeigenden lichtetrahlea auf cloi.i i>chlrm 14 bsi steigender Geländehöhe abnehmen und bei fnllerrdnr ßelänilehöha aunehoen muß. Die Wirkung von Höhanunteriicl-.ieJen v/ird bei der Wiedergabe der luminanB-Informai'l:):_s.-ri erfindungsgemiiO dadurch vermittelt, da0 die Ablenkung .'or anasigenden Kathodenstrahlröhre variiert wird. Gleichung (7ci), die die Lage des Lichtpunktes auf dem Schirm 14 in Abhfin^igksit" von der Höhe a_t dem Horizont»!abstand Vq + r(t) und dor Zeit t wiedergibt, kann umgeschrieben v/erden, indew man a ciurch (a-h) ersotat.

_oy r₀ +■ r (i) \^Ί ε^; '

?-obei h die momentane Höhe Über dem Bezugsniveau der abzubildenden Geländestelle ist· Aus Vergleich der Gleichungen (7a) und (9) sieht man, daß man nur die nach Gleichung (7a) gleichförmig angenommene Ablenkgeacbwindigkeit mit dem Faktor 1 - ~ modifizieren muß^ um die Wirkung von Höhenunterschieden, d.h. einer dreidimensionalen Perspektive in dem angezeigten Bilö au erhalten· Wie y/eiter unten im' einzelnen erklSrt werden v/ird, können die sich aus der Abtastung der Transparente ergebenden Video-Signale in den Schattenbereichen, wie sie in Fig. 2 bei 232 gezeigt sind» ausgetastet werden.

Zu beachten ist, daß sämtliche oben abgeleiteten Gleichungen auf der Annahme beruhen, daß die Bildebene

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• - 14 ~

(Sohirm 14) der Anzeige baalJgJieh der SvCm senkrecht ·3^:.^;& dies vereinfach* die Gleichungen» ist jRdoob nicht unbedingt erforderlich, Außerdem lloßt den Gleichungen die Annahae zugrunde» claij öle Vertikalablenkung auf dem Sohirm H mit gleichförmiger Geschwindigkeit vor eich geht, was ebenfalle nicht unbedingt erforderlich iat. '.Vie weiter unten erklärt wird, liegen auch andere Systeme, die nicht vertikale Bildebenes verwenden, ebenfalls im Bereich der Erfindung, und daher erscheint an dieser Stelle die Anmerkung wichtig, das die richtige Perspektive . in atm angezeigten Bild nicht von der Art der Ablenkung selbst, ™ sondern vom Verhältnis der Eingangesbtastung und der Ablenkung des Bildatrebles ebhingt· In de» beschriebenen Beispiel wird für die Abtastung der. Transparente eine exponentiell^ Ablenkgesohwindigkeit r(t), für die Ablenkung des Bildstrahlea eine gleichförmig lineare Geschwindigkeit (y₀ - k . t) benütsst. Oiβ erstreckt sich aber auch auf andere Kombinationen von

wobei deren gegenseitiges Verhältnis

jew@ile die gleiche nicht lineare Funktion darstellt. Im allgemeinen ist es wünschenswert, daS die eine oder die andere Ablenkg®schwindigkeit linear iat» da man bei nicht gleichförmigen Ablenkgeschwindigkeiten Steuerkreise zur Vermeidung von Intensitätsschwankungen benötigt·

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Aueführungsform der Erfindung in schematisoher Darstellung, wobei »um Zwecke größerer Klarheit viele Teile als Blockschaltbild gezeigt Bind. Bin I&ohtpunkt-Abtaater 24, dessen Ablenksysteme durch die aus den Heehenstufen 26 und 28 stammenden M- und r-Ablenkspannungen getrieben werden, tastet trapezförmige Bereiche auf beiden franeparenteia ab, von denen das eine eine aufgerichtete farbige 'IttftBtifnahflui 50 und das andere das Oeländeprofil 32 enthält und die beide auf einer Filmplatte 29 angebracht sind, die bezüglich des Lichtpunkt-Abtasters 24 durch einen 0-W*Antri©b8eervo 130 und einen N-S-AntriebsserVo 132 in den beiden Koordinatenrichtungen bewegt wird· Der r-Ablenkrech-

-^ίΛ'-^Λ;-"*Vt;-:\ύ..- BAD ORIGINAL

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;i,-;'■■■■ 24··-berechnet in ständiger ft'5β Cu-.x holung den exponentiellen /.,Ά-^vA r|(t)_f ;·'-. den radialen Yeii&ttf der einzelnen Abtast·* M-- ' .- ;/:-;V ■:■«·; uüi-röi'.d .«-c-r gHLblcnlcreohnor 26 .(33<» Winkel Virol··*«?!-<:-?. -_t i>.if;c;K-.rn Abtaotlinloi?. in dem trepfüsföriaigen r ;-uj. .v.-jptl/GStc -Beide ß<nciinor werden im einzelnen weiter uu-".au i~7']r

Dor 'Lichtstrahl 34 des Mchtpunktabtasters fällt auf einen halbdurchlöaeigen Spiegel 36, der den Strahl 34 in awei Strehlen38 und 40 teilt» Der reflektierte Strahl 38 wird durch einen Spingel 42 nochmals umgelenkt und durch eine Linse 44 auf daa Lmninana-Transparent 30 fokussiert. Her hindurchtre» tanr3e Strriil 40 fällt auf einen weiteren-Strahlenteiler 37. ■!!leder*'·ι üer liindurchgaXassene 2eil dos Strahls AO v/ird durch -■^l 'i lins?; 46 auf das Profil-Transparent 32" fokussiert. Der au .5(3m Ötrahlenteiler 37 reflektierte Teil des Strahle 40 tririt auf-einen Potoftihler 39* dessen Signal gegebenenfalls (ia,,u verwendet werden kann, intensitätsschwankungen duroh Steuerung der von den Farblichtfühlern abgegebenen Signale auf eine tVetse zu vermeiden, wie sie Im einzelnen in der USA-Patentaehrift Nr. 3 031 774 beschrieben ist.

Die auf die Sransparente 30 und 32 fallenden Strahlen werden Uinsichtlich- der Farbe und Intensität entsprechend den auf den Transparenten kodierten Daten moduliert, sodann duroh die Feldlinsen 48 und 50 gesammelt und jeweils in die drei Grundfarben rot, grün und blau durch die zweifarbigen Spiegel 52 und 54 aufgespalten. Die Oberflächen dieser Spiegel wirken derart, daß sie bestimmte kerben reflektieren und andere hindurchlassen. Die drei verschiedenen, an dem Spiegel 52 aufgespaltenen Parbstrahlen treffen auf die ReflexionsfotofUhler 56t 58 und 60, die den jeweiligen roten, grünen und blauen Anteil in dem durch das Luminanz-Transparent 30 modulierten Strahl feststellen« Ebenso werden die drei von dem Spiegel 54 aufgespaltenen Parbstrahlen durch die Fotofühler 62, 64 und

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hinsichtlich der .jeweiligen roten, grünen und blauen Bestandteile in. dem von dem Profil-Transparent 32 modulierten Lichtstrahl wahrgenommen· Die .Auogangseignfilft α er ItUininans-JTotofUüle? 56, 58. und 60 werclea einer in Fig. 4 als Block 68 dargestellten iurainanz-Bildverarbeitungsatufe zugeführt, die die Signale verstärkt, in entsprechenden Intervallen künstlich erzeugte Signale für "Himmel" hinzufügt und die Bildsignale in bestimmten Zeitintervallen austastet. Die Ausgangssignale der Stufe 68 werden dann den Intenaitätegittern der drei Kathodenstrahlröhren 84a, 841» und 84c zugeführt _t die als Zwischenan-

fe zeigeröhren bezeichnet werden. Die Auegangesignale der Profil-Potoflihler 62, 64 und 66 werden einer Profil-Bildverarbeitungsstufe 69 zugeführt, die die Vertikalablenkung der Zwischenanjseigeröhron steuert unö ebenfalls Signale zur Steuerung des Auetastens und der Verstärkung für die luininaiiz~Bildverarbeitungsstufe 68 liefert. Wie oben erwähnt, wird die aus der Abtastung des Profil-Transparents 32 abgeleitete Information da-SU benutzt,, um die Ablenkgeschwindig&eiten der Zwischenanzeigeröhren 84 su erhöhen oder zu vermindern, damit ein dreidimensionales perspektivisches Bild entsteht« Die Bilder der Zwisehenröhren 84 werden von einem herkömmlichen geschlossenen fernsehubertragungseyptem 86 aufgenommen, das drei Fernsehkameras 86a_f Verstärker 86b und eine Bildröhre 86o umfaßt, die

w das endgültige Bild auf einem Schirm H über ein optisches System 15 erzeugt, wo es von einem oder mehreren Schülern beispielsweise vom Cockpit eines Flugsimulators aus beobachtet werden kann.

In einer teilweise in Fig. 4a gezeigten abgeänderten Ausführungaform der Erfindung werden die von der Stufe 68 verarbeiteten Luminanz-Bilder Jeweils abwechselnd einer von zwei Speicherrphren 85a baw. 85b zugeführt, die auch als Abtaetwandlerröhren bezeichnet werden und die zeitlich durch elektronische Schalter, die in Fig, 4a der Einfachheit halber als mechanischer Schalter ES-1 gezeigt sind» gesteuert werden.

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tfährend dae Luminans-Dild auf der einen der beiden Speicher-. rührun aufgetragen baw· gelöscht wird, wird das Torher auf der anderen Speicherröhre aufgezeichnete Bild Über einen elektronischen Schalter SS-2 abgelesen und nötigenfalls über einen weiteren Verstärker einer EndaniQlgeröhre 86e zugeführt, die dor Röhre 860 der flg. 4 entsprechen kann·

Fig. 5a zeigt in Blookdaretellung eine AusfUhrungefon einer geeigneten Steuereinrichtung für den lichtpunktabtaeter 24· Eine Zeitiaipulsquelle 9O₉ die eua einem der herkömalioben Oesillatoren bestehen kann, dient als Qrundtaktgeber des Syeteea und erzeugt auf ihrer Auegangeleitung 400 Taktimpuls· in festem zeitlichen Abstand, beispielsweise ölt einer Prequen« τοη 15^Ηβ. Die Taktimpulse werden einem r-Ablenkgenerator 88 sugeführt_v der im einzelnen in Verbindung ait fig. 6 «elter unten erklärt wird· Jeder Taktimpuls beweirkt, dasader r-Ablenkgenerator in eeinen Anfangsssustand surttokTersetst wird »erneut die Differentialgleichung (8) löat und ein exponentiell anwachsendes Auegangesignal proportional der oben erklärten Orööe r^t) erzeugt. Dieses Signal wird über einen herkoOwllehen StroaYerstärker 87 an eine der beiden Ablenkapulen der Lichtpaiiktabtaaterröhre 24 angelegt· Außerde« wird es Über einen Kondensator C-I und eine Diode X-I an dae Intensitätsgitter der Röhre geführt,um den Lichtstrahl während dee RUoklaufs auszutasten·

Das Auagangasignal des Taktgebera 90 liegt weiterhin an einem herkömmlichen digitalen Hingzähler 102, der bis su einer Zahl zählt, die der Anzahl der Abtastlinien entspricht, die der Lichtpunktabtaster 24 in dem trapezföraigen Barter erzeugen soll. Seispieleweise läuft der Zähler 102 von -500 bis 45ΟΟ und fängt dann erneut an. Jedem Zanlenwechsel entspricht eine neue gegenüber der vorhergehenden veraetste Abtastlinie, in aem in fig. 3 gezeigten trapesföraigen Muster. Der Paralleleuagang des Zählers 102 liegt Über sine Vielzahl τοη Leitungen

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101 an um JKAblenkniotlulotoi» 106» desae. Mi=. '^.■;■■'!■ „■ ifcar unten In Verbindung rait Fig» 7 benchriebsa ν- .-'ien, ;\?r Av.ngm.-?, ■für die Größe r^it) vom r-Ab.lenkgenerator SO v:\ro ■ .'-<-CVl/·« dem Rl-AbI entemodnlator 106 zugeführt. Während leder Ablenicpnv. multiylisi-art der Modulator 106 den augenblicklichen Wert von r^t) mit dsr Digitalgröße des Zählers (02-. Beachtet man, daß sich der Abatand zweier aufeinander folgender Abtautlihien, wie in Fig* 3 geseigt,proportional mit dem Horizonbalabatand Mndert, so erkennt man, daß daa Ausgangssignal dea M-Ablenkmodulötors 106 aufeinander folgende Abtaatlinicn erzeugt, die entspreohend Fig. 3 im Winkel versetzt sind, üieöes Aueßon^s» 3ignal wird über einen Stromveratärker 126 üc.t anderen Ablenkspule dea Lichtpunktabtastera 24 augeführt,₃ Um einen größeren Bereich dea Lichtpunktabtastera 24 bei der Erzeugung dea trapezförmigen Rasters auszunützen,· wird der Ursprung durch Anlegen einer festen Vorspannung an eine der Ablenkplatten aus dem Zentrum der Röhre 24 verlegt. Wie in Fig« 5a gezeigt, wird eine solche Vorspannung Über das Potentiometer 127 erzeugt und dem M-Ablenkayateo zugeführt. Dadurch, daß der Ursprung aus dem Zentrum der Röhre verlegt wird, hat eine Verdrehung der Ablenkspulen um die Röhrenaohee, wie sie einer Veränderung der Horizontallage des simulierten Plugzeugs entsprechen würde, unerwünschte Verschiebungen des Rasters in Bezug auf die beiden Transparente zur Folge. Um dies zu korrigieren, wird die am Potentiometer 127 abgegriffene Spannung entsprechend der simulierten -Horiaontallage in einem HeBolver 128 zur Erzeugung von Korrektursignalen für die M-S-und O-W-Pilmantriebe 132 und 130 gedreht» Der Lichtpunktabtaster 24 arbeitet also mit einem trapezförmigen Abtastraster, der bezüglich der Transparente in Abhängigkeit von Veränderungen der Position des Plugzeugs gegenüber dem Gelände bewegt wird und der sich entsprechend den Veränderungen der simulierten Horizontallage des Flugzeugs aufgrund einer Verdrehung der Ablenksysteme durch einen vom Ausbilder bedienten Regler 138 dreht.

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Luiaii?aii£5-Bildv(?rarbeituagBstufe der Pig. 4 ist im t--ίπίί.-Jn-π in 3cr r-.t-'r:ü =a R??lf^o der Fi^r« 5b., die frofil-Bild-■O.V "■!^'"υΐί^οί.ίνυΐο :^:S in Un;¹ v^xvm Hallte; o^sei^i:. Die ciroi auf Γ "ι J nitunken 70 _r 72 mid 7-Λ vorhang g-k·-·.;. LuminanS'-Bilasigna3c -ve:'%■>". über Ίεγ.'ιγο?.τ. -Vi(IiDO-OoIiU?,te··· lA^f>t «ie üci* '-Klarheit .'■"nlbv. ',iß i^infaolia mechanische Sclia'ltar gefolgt sind, und Aann über xnehrorß Vitlso-Verstärker 178 an äie IntensitStsateuergittar von drei Katbodeaetraljlröhren 84a» 84b und 84-0 mit kapazitiver'Ablenkung, die als Zwiechenupeiclierröbren dienen, geführt« Die Schirmbilae? dieser Röhren werden von drei entsprechenden (nicht gezeigten) FernsehkameraB eines herkömmliclisB geschlossenen ParbfernBehsystema 86 aufgenommen und ■in'einei' End anzeiger öhre zusammengesetzt. Die Zwischenepeicherröhi'öii 84ii - e arbeiten mit einer schnellen Vertikalablenkung i-iit der gleichen Wied erholungsgeechwind igkeit wie die r-Ablenkwi£ (ine Jdchtpunktabtastere, d.h. mit der lEiimlefrequenz des laktgöberö 90, und mit einer langsameren Horizontalablenkung. Während aufeinander folgende VertiHalsbtastungen der Zwiechenüpeicherröhren 84 mit regelmäßiger V/iederholungsgesehwindlgkeit auftreten, ändert sich die Geschwindigkeit des Elektronenstrahls während eines bestimmten Vertikaldurchlaufs in Abhängig keit von der aus dem Profil-Transparent 52 über die Leitungen 76, 78 und 80 abgeleiteten Information. Wie in fig« 5b gezeigt, dienen die vom Taktgeber 90 auf der leitung 100 abgegebenen Signale dazu, den linearen Vertikalablenkgenerator 98 anzustoßen, der aus irgendeinem der bekannten Sägezahngeneratoren bestehen kann. Bas Auagangssignal dieses Generators wird dem Vertikalablenkmodulator 174 zugeführt, der im einzelnen weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben ist. Sie Funktion des Ahlenkmodulators 174 ist im wesentlichen die eines Multiplizierers, der die lineare Flanke der Ausgangsspannung mit der Funktion 1 ■- ~ multipliziert , wie dies im Zusammenhang mit der Gleichung (9) weiter oben diskutiert wurdee Die drei auf den Leitungen 76, 78 und 80 bestehenden Profil-Bildsignale werden einem Profil-Rechner 218 zugeführt, der ein Signal er-

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eeugt, das der Höhe h der augenblicklich abgetasteten delandεπί eile proportional*iot. Liegt dae Profil-Signal in digitaler Form vor_t no kaftn dor Ablcnknoäulator oder -multi^lizierer 174 tue in Pig. 7 gezeigte Anordnung besitzen» wobei der Profilrochner 218 aus einem einfachen Analog-Digital-Wandler besteht* Biß drei auf den leitungen 76, 78 und 80 erscheinenden Bildeignale haben jedoch analoge Form, da sie ja von diskreten Schattierungsstufea einer bestimmten Farbe auf dom Profil* Transparent 32 stammen» Ein einfacher Analog-Digital-Wandler mit drei Schwellwert-Begrenzungekreisen kann zur Decodierung der drei Profil-Bildsignale und zur Erzeugung einee parallelen Digitelsignala dienen_p das der Seehöhe der augenblicklich abgetasteten öelanöeetelle proportional ist. In anderer erfindungsgemäöer Ausgestaltung kann der Irofilrechner 218 etattdessen einen einfachen Sumasenverstärker mit geeignet geeichten Eingangskreisen haben und ein analoges der jeweiligen Höhe proportionales Ausgangssignal erzeugen. Anstelle dee Digitalmal-Analog-Httltiplisierers 174kann auch ein schneller Analog-Multiplizierer wie beispielsweise ein aus Dioden bestehender "Viertelquadraf-Multiplizlerer verwendet werden. In federn Fall muß selbstverständlich der Multiplizierer eine genügende Bandbreite haben, um die Viöeodaten zu bearbeiten. Das Ausgangssignal des Ablenkmodulatora 174 wird über einen "Schatten"· Rechner 234 und einen Resolver 210 an die vertikalen Ablenk-, platten der drei Zwiaehenspeicherröfaren geführt. Der weiter unten erklärte Schattenrechner 234 sperrt die an den Zwischenröhren liegende vertikale Ablenkspannung für diejenigen Zeitintervalle ρ in denen das abgetastete Gelände Neigungen aufweist, aufgrund derer das Gelände von einem in der jeweiligen simulierten Flugzeughöhe befindlichen Beobachter nicht gesehen werden kann»

Der Resolver 210 wird von dem durch den Lehrer bedienten Regler für Schräglagen 214 eingestellt und beeinflußt das Verhältnis der an den Ablenksystemen der Zwischenspeicher-

.,,.,...< BADORIGINAt

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rühren liegenden horizontalen und vertikalen Ablenkepannungen derart, daß dna Bild auf den Schirmen dieser Röhren in Abhängigkeit von Veränderungen dea Neigungswinkels des Flugzeugs gedreht wird.

Wie in Fig. *>b gezeigt, wird ein paralleles Digitalöignal aus dem Zähler 102 (Fig· 5a) eines linearen Horizontalablenkgenerator 96 augeführt, der auf dar leitung 246 ein tropperiförraigee Auegangsalgnal erzeugt, das aich in Abhängigkeit der Digitalgröße des Zählers 1Oi? ändert. In einigen er- findungsgemößen AuifUhrungsformen kann ereatsweiee ein gewöhn- " Hoher Sägezahngenerator verwandet norden, der duroh das RUckaetzen des Zählers 102 getriggert wird. Dee Auigengstignal da· Horizontalablenkgeneratora 96 wird >iber den Resolver 210 dea Horlsontalablenkayatem der Zwlaohen&peicherruhrea 84a bia ο zugeführt.

Die Geschwindigkeit einer gagebenen an den Zwiechenspeieherröhren angewandten Vertikalablenkung ändert eieb, wie oben beschrieben, entsprechend dem Gelandeprofil. Solche G·- achwinäigkeitsäixäerungen haben, wein sie nicht koapeneiert werden« unerwünschte Intenaitätsaohwankungen in den Bndbild zur Folge· Aus diesem Grunde wird die Vertikalablenkapannung ä aus dem Modulator 1?4 einer Steuerttufβ 228 zugeführt, die dia Verstärkung jedes der Video-Verstärker 176 steuert,und zwar in der Weise, daß der Verstärkungsgrad herabgesetzt wird, wann die Ablenkgeschwindigkeit kleiner wird und umgekehrt. Die Punktion der Verstärkungssteuerung 228 besteht nur darin, die zeitliche Ableitung der Xnderung der Ve?tikalablenkepennung aua dem Modulator 174, d.h. der Ablenkgeachwindigkeit nit Hilf« eines nioht linearen Funktionegeneratora r.u bilden» dar die Inteneitätakennlinie der Anzeigeröhre annähernd an das Steuersignal aus dem Modulator 174 anpaßt. Eine geeignet« Verstärkung«- steuerung zur Vermeidung der unerwünschten Intensität»Schwankungen erfordert nur eine Analogmultipilkatlon jedes Video·

^{: ;} - BADORIGiNAU

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Signal» ijjLt 0:*r Ablenk-geiiQhwincligkeit. Ur;. : \a sa'^ivzeht.* lroduktsignol au arnalten, kann dao Liiminans~Si^nal _:kHi*;r Forbo und das iblönkßGüchwindiijkeitäsignal jeweils einnm . ·:■ von (nicht t53Kei3-fcea-) logürithniiacnen Video-VemtörJcern :;u£;ei*Uhrt worden, vrobvji die AuogSngo der beiden Veratiirliör aumiaiart und einem dölogarlfehfaiaonen Verstärker sugefUhrt werden« Eao ibleiilfgescimindiglieitSBignal kaaa durch Differenzierung des auejgangssignnle des Ablenkinoduletora 174 mit Hilfe irgendeines der bekanntem DifferensJarungaeohaltungen erseugfc werden» Die genannte Art der Intensifeätakomponeation kann auob zur "Gamma"«Korrektür der Anseigarölire banUfcat werden, indem man den genannten SuramlerungakreiB auf einen Veretärkungafaktor von 0,5 eicht» so daß mein ©in Vidso-Ausgangeeignal erhält, das si ob näherungs weise mit üüT Quadratwurzel des Produktes aua dem Video-Signal tind dam Äbleßkgesoa\¥indigkeita8ignal ändert.

Um ein mögliohat realiatiechee Bild au erhalten, niUancm die für einen Betrachter in einer bestimmten Hdhe und ioüiilon unsioiitbarea Berghänge und die dahinter liegenden (Jelöndeetriche ausgetastet werden« In Fig« 2 ist beiapielsweise der schraffierte Seiende teil 232 für den Beobachter nicht sichtbar, so daß cJie von dem Lichtpunkt zwischen den Punkten 15 und t? auf dem Luininams-franaparent abgetastetes Video-Signale nicht angezeigt werden dürfene Zu diesem Zweck unterbricht der Schattenrechner 234 die Vertikalablenkung an den Zwischenspeicherröhren und schaltet die Verstärker 178 während des entsprechenden Zeitintervalle ab. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, verkleinert sich bei einer am Punkt 15'⁹ beginnendem nach rechte fortschreitenden Abtastung des üe ie εκ! es der Winkel 9 «wischen dem Horizont und dem Sehstrahl vom Funkt 12 des Beobachters sum Gelände hin,bLs äer Punkt 12 erreicht ist, und ebenso rechts vo® Punkt 17. Während der Abtastung des verdeckten Öeländeatriebea 232 ist der winkel jedoch'größer als am Punkt 15. Aus Fig. 2 ergibt sich für den Winkel 9 folgende Gleichung.

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·\ΐί.» (Maickiuiß (9) ergibt aieli, daß die vom Modulator 174 sbge-G3i:-Jn.i raodii'iaierte'Ablenke patuiung der Größe tan 0 direkt proportional let* Bei der-Schaltung nach Pig. 5b wird diaee SpeniHT'ic einen Miuiniura-Detektor und einem (nicht gezeigten) Gatter innerhalb dos Soaatteiirechn&ra 234 zugeführt. Solange tan 9 uf: Viren d einer Ablenkung abnimmt, läßt der Schattenrechner 234 f.tic modifizierte Ablenkspannung zu den Zwiüöhenröhren hinduroh, steigt jedoch dor Wert voü tan θ über einen bereits Yorher erreichten niedrigen Wart, so Behaltet der Rechner die Ablenk- d spannung von den Zwischenröhren solange ab_r bis tan β wieder imtcr ilen vorher erreichten niedrigen Wert absinkt· Außerdem erzeugt der Schattenreohner 234 auf der Leitung 235 ein Steuersignal fUr die Video-Veratärker 178, um daß von dem Lichtpunktabtaster erzeugte Bild während dea Abtaetene verdeckter Ge-.1 ändeotriche auszutasten. Da die Sineelheiten dee Schattenrecbnere 234 nicht Seil der Erfindung aind und de ein ähnlicher Rechner zur Austastung simulierter Hadaraignale im elnselnen in öer USA-Patentachrift Hr. 3 067 526 gezeigt igt» erübrigt sich eine weitere detaillierte Beeohreibung,

Soweit bisher beschrieben, geben die den Zwischenröhren zugeführten Video-Signale nur das BodengelSnde wieder; ein f wirkliohkeitagetreueß Bild erfordert aber auch noch die Darstellung dee Horizontes und des Himmele« Erfindungagemäß werden die rom lichtpunktabtaster kommenden Luminanz-Signale während jeder Vertikalablenkung abgeschaltet, wenn die Ablenkung einen Wert erreicht, der der Hörisonthuhe entspricht, und für.den Beat der Vertikalablenkung werden kUnatlloh erzeugte Signale ersetzt, die Himmel darstellen· Der Ausgang dea Modulators 174 enthält daa Signal

Dieses Signal wird zusammen mit dea tob r-Ablenkgeaerator 88 stammenden Signal r₁(t) einem Horisont-Sohaltkreis 120 auge-

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fUhrt, dor eine einfache Vergleichsschaltung enthält. Während jedes Vertikaldurchlaufe dee Lichtetrahle ist der aaQatäbliche Wert des Signals F₁Ct) kleiner als der maßetätliche Wert dee liodulntorausgangeeignala, solange Bodengelfinde abgetastet wird. Sobald jGäoch r^(t) einen vorbestimmten Wert* der die durch die obige Gleichung gegebene ferne Sichtgrenee darstellt» erreicht, überschreitet das Signal rj(t) das SSodulatoreusgangssignal und erzeugt dabei ein Ausgangs ejgnal an dem Horizont-Schaltkreio 12Oi Dieses Signal betätigt eine Vielzahl elektronischer Weoheelsobalter 146a bis c, die der Klarheit haibor eis mechanische Schalter dargestellt eind und die die vorher den Zwisohenröhren zugeführten Gelündeinformationen durch Signale aus den "Himmel¹¹« Generator 162 ersetzen. Per Generator 162 besteht aus nur drei einfachen Funktionegeneratoren (beispielsweise Diodenfunktionageneratoren), die eingangsseitlg mit der exponentiell anwaohetnden Spannung r.,(t) arbeiten und Ausgangeslgnale erzeugen» die die Anteile der drei Grundfarben in dem Himmel darstellen* und zwar 60, daß in der Habe des Horizonte eine völlig weiße Par« bung erreicht wird, die nach oben tu in hellblau übergeht· Obwohl in Fig· 5b nicht gezeigt, kann das Signal r_t(t) euoh den Video-Yeretörkern 178 zugeführt werden, um den Bildkontrast« d.h. den Verstärkungsfaktor zu reduzieren und dadurch über eine veränderliche Impedanz Nebel mit unterschiedlicher Sichte zu simulieren.

Sie in Fig. 6 gezeigte Reohnerstufe fttr die dem Horizontalabetand entsprechende Ablenkung nimmt eingangsseitig ein variables Signal auf, das der augenblicklichen simulierten Höhe a proportional ist und erzeugt die sich wiederholenden exponentiell anwachsenden Signale zum Betreiben des Lichtpunktabtasters 24. Sas von dieser Bechenetufe benötigte Ausgangesignal r-j(t) wurde weiter oben in Verbindung mit Gleichung (8) folgendermaßen dargestellt

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Bai ο .inοr gegebenen - Ine tülle klon 1st sowohl der Abstand d Biobaoli tiere von dürn Bildochina 14 öle auoh der Abstand Vq der

von der'unteren Kante des Bildschirmes fest, so ün^r$ ein konstantes Potential entsprechend dem Verholtnis y an einem Potentiometer 284 angelegt werden kann, dessen Abgriff in Übereinstimmung mit der simulierten Höhe durch ainen herkömmlichen Servoantrieb eingestellt wird· Auf diese Weioe entsteht am Summenverstärker 264 über den Eichwideratand 286 aiii Eingangssignal, des der Größe ■ proportional lit· Der Auedruok r(t) der vorstehenden Gleichung wird, wie noch erklärt werden soll,durch den Rest der 1« Fig. 6 ge «β ig ten Sohaltung bereohnet und dem Verstärker 264 Ober den Widerstand 280 augefUhrt·

Sas der Größe , entsprechende Potential ta Ab-

griff des Potentiometers 284 wird Über einen Widerstand 286 (alt den Wert ^) außerdea einea Sueaierungfpunkt 272 &uge~ fuhrt, an dem eioh ein Signal proportional der Größe a d

yo

einstellt. Ein der Größe r(t) proportionales Ausgangealgnal des HtiokkopplungsVerstärkers 262 liegt Über den Widerstand 270 en einem «eiteren Eingang des Summierungepunktea 272 entsprechend der Größe ~ , r(t). Bin weiteres dem Wert r(t) pro - J

portionalee Signal vom Ausgang des Integrators 260 liegt über einen Widerstand 278 an einer herkömmlichen Quadrierstufe 266, deren Ausgang durch ein von dem Höhenregler betätigtes Potentiometer 282 umgekehrt proportional zur Höhe variiert und einen weiteren Eingang zu dem Summierungspunkt 272 proportional der Größe r r (t) erzeugt» Die drei an dem Summierungspunkt anliegenden Größen entsprechen also den drei Gliedern unter dem Integral der Gleichung (8). Ein Integrator 260 summiert und integriert die drei Größen bezüglich der Zeit und gibt ein Ausgangssignal ab, das durch den Rlickkopplungsverstärker 262 invertiert wird, damit Signale der richtigen Polarität entstehen·

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ι» wirrt entsprechend dnrn Multiplikator ^

mitteln iJ«9 iiJiis.KiSanciue P.80-gßöloht und eint.m weiteren ¹Ungang dos Suairfisnveratfirkörß 264- zugeführt» Jeder auf öor 3Let 112 auf trat ende Taktlnijiulu lüGoht den Integrator 260» v/oroufbin das System die Gleichung (8) erneut löet. Die in Pig. 6 geseig- te Schaltung let nur eine von denen» die zur Brieugung eines exponentiell anwachsenden Spannungeverlaufee r^(t) verwendet werden können·

^ Eine Ausbildungsform der Sohaltung für einen Vertikal-

Qblenkmodulator 174 let im einzelnen in Fig. 7 gezeigt. Dor lineare Ablenkgenerator 98 besteht aus einem einfachen linearen Sagezahngenerator, der durch die von der Quelle 90 stammenden Taktimpulse angestoßen wird und immer wieder einen Spannungsverlauf entsprechend dem Auedruck y_Q « k · t erzeugt. Dieser Spannungaverlauf wird über eine Vielzahl von Widerstünden dem Summlerungapunkt 326 eines RUekkopplungaveratörkera 328 zugeführt. Jeder der ffiderstandβ wird durch Anlegen einer poeitiven Spannung an die Basis eines zugeordneten RFfi-Iranaietora 306 biß 314 geechaltet· Die Widerstände Bind entsprechend den Stellenwerten der verschiedenen Ziffern der von dem Analog« Digital-Wandler 218 dem Ablenkungeaodulator 174 augeführten

P Digitalzahl geeicht» eo daß am Auegang dea Veretärkers 328 eine Spannung erscheint, die in Abhängigkeit von dem Produkt der analogen Funktion y_Q - k . t mit der Digitelzahl h variiert» Sie liegt an einem herkömmlichen Servo-getriebenen Potentiometer 334 und erzeugt einen Eingangestrom an dem Veratärker 336. Der Wideretand des Potentiometer 334 wird mittela eines vom Lehrer betätigten Höhenreglers direkt proportional ssur Höhe a verändert, so daß der Eingangastrom am Veratärker 336 proportional der Größe (y_Q - k . t) ~ let. Der auf der leitung 302 auftretende Spannungaverlauf y₀ - k . t liegt über den ffideretand ebenfalls am Veratärker 336· Daraus ergibt eioh, daß dae Ausgangs signal dieses Verstärkers dem Wert

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(y_o-k.tj. - (y_o-k.t) . | oder (y_o-k.t}(1 - £)

<intopriülit,dio die in Verbindung mit Gleichung (9) diskutierte gewünschte Größe für die Vertikalablenkung ist.

Es ist leicht einzusehen« daß der M-Ablenkoodulator 106 aar Pig. 5a einen Digital-Analog-Multiplizierer von derselben AvXρ wie der in Fig. 7 gezeigte, enthalten kann.

Wie oben erwähnt, benutzt eine andere Auaführungefora ^

c3er Erfindung Speicher- oder Abtaatuawandlungeröhren anstelle der Swiuchenanaeige-KathodenBtrahlröhren 84a bis e der Pig. 5b, \;obsi jedes Luminanz-Vldeo-Signal zwischen einer Ylelsahl von Röhren geraultiplext wird. Flg. 8 se igt einen !Feil einee eolohen Oysteme. Dabei ist nur ein Luminane-Videokanal für ein ·οηο~ ohromatischea System dargeeteilt. SelbstverstHndlloh können jedoch noch zwei ähnliche Kanäle für farbige Wiedergabe hinsugefügt werden. Der Einfachheit und größeren Klarheit halber eind in Fig. 8 eine Reihe von elektronischen Schaltern ale einfache mechanische Schalter wiedergegeben. Die verwendeten Speicherröhren kennen drei Arbeitsetellungent "Schreiben", "Lesen¹¹ und "Löschen" _f in denen Video-Signale in einer solchen Rühre auf ge-* | zeichnet und für mehrere Sekunden gespeichert, beliebig oft herausgelesen und schließlich gelöscht werden können. In dem in Pig. 8 gezeigten System werden die drei Speicherröhren 94a bis c immer wieder zyklisch in die drei BetriebeStellungen versetzt, wobei sich in einem gegebenen Moment jeweils eine Röhre in einem der drei Zustände befindet. Bei den gezeigten Schalterstellungen wird die Röhre 94a gerade gelöscht, in der Röhre 94b wird gerade aufgezeichnet und aus der Röhre 94c herausgelesen. Dqa Video-Signal vom Verstärker 178 wird über den Schalter ES-Ib der Speicherröhre 94b zugeführt und dort aufgezeichnet. Da sich die Röhren 94a und 94c im Lösch- bzw. Schrelb-Zuatand befinden, sind die Schalter ES-Ia und ES-to, die zu ihren

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*■ 2ö — ■

Signaleinßangaklemmen führen,geöffnet. Das aus der ROhre 94c herausgelesene Auegtmgssignal wird Ober den Schalter E8-2e und einen herkömmlichen Viäeo-YerstSrker 179 dem Xnteneltätaateuergitter der Bndanzeigeröhre 66o zugeführt. Da die Rühren 94a und 94b im Lösch- bzw. Schreib-Zustand sind« sind ihre Bugeordneten Leeeachalter E3-2a und ES-2b geöffnet. Uta die Bohren in die entsprechenden ausgewählten BetriebaeuatSnde eu vereeteen, werden bestimmte Spannungen an die apeiohernden Sohirae dieser Bohren angelegt. So ist die Röhre 94a mit einem Löechpotential τοη 50 Volt Über den Schalter 3S-3e geeeigt» die Röhre 94b mit einem Schreibpotential τοη 300 Volt über den Schalter £3-3w und die Röhre 94o mit einem Leeepotential von 17 Volt über den Sehalter ES-Jr.

In dem Sjetem nach Pig. 8 werden die Ablenksjetene der Speicherröhren τοη den Horizontal- und Vertikalablenkepannungen dee Ablenkgeneratore 96 und dee Schattenreohnere 254 wKhrend dea LÖaoh- und dee Sohreib-Zu8tandee_f jedoch von den Horlsontal- und Vertikalablenkapaiinungen der Endanaeigeröhre 86c wfthrend ihrea Leeeeuetandea getrieben· Auf dieae Weiee kann ein nit niedriger Bildfrequena erzeugtes Bild mehrmala abgeleaen werden» um eine flimmerloae 5ndaneeige bu erreiohen. Beiepielawelae kann der Liohtpunktabtaeter von der Schaltung 106 der Pig.5a mit 20 M-Ablenkungen pro Sekunde getrieben werden» eo daß er 20 Halbbilder oder 10 volle Bilder je Sekunde erzeugt, während die herkömmliche Kathodenstrahlröhre 86c mit 30 Bildern pro Sekunde arbeitet» wobei ein auf den 3peicherröhren aufgeeeichnetee Bild vor dem Löaohen dreimal herausgelesen wird* In Fig. 8 find die Röhren 94a und 94b, die eioh im Löioh- bsw« im SohrelbButtand befinden» ίο geseigt, dafi ihr Horitontalablenkeyetea von dem Generator 96 fiber die Schalter BS-4a bew. 88-4« und ihr Vertikelablenkijretem tob Aucgangaaignal dee Sohittenreohner* 254 Über dl· 8ohalter E5-5a und B8-5b getrieben wird» wahrend die HorUontal- und Tertikalablenkeyateae der ia Le*e-

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-.suetand befindlichen Höhre 94o über die Schalter ^S-4c und ■ΈΓ»-5ο von dem Hariaoatal- und Vertikalablonksystem 86d getrieben vtird,- ttao der Kathodenstrahlröhre 86c sageordnet ist.

Zur Erzeugung eines 525-zeiligen Bildes mit einer Bildfrequenz von 30 Halbbildern Je Sekunde kann bei einer herkömmlichen Kathodenstrahl·*Bildröhre 86c eine Vertikalablenkung von 60 Hz und eine Horizontalablenkung τοη 15750 Hb verwendet werden; zur Erzeugung eines 1050-aeiligen trapezförmigen Baatere mit 10 Halbbildern je Sekunde im Zeilensprungverfahren hat das aem r-Ablenkgenerator 88 zugeführt« RUoklaufeignal eine Pre- Λ quens von 10»5 kHz. Der Oszillator dee Eaktgebora 90 schwingt siit 31,5 kHa₉ wobei ^eder zweite, aue dem ZShler 102 otammende Zühlimjuulß die Horizontalablenkung dar Bildröhre synchronisiert und jeder dritte Zählinpula den r-Ablenkgenerator 08 zurücksetzt. Der Zähler 102 kann ein 11-atelliger Bina'rafihler Bein, der bis zu dem Wert 1575 zählt und dann von vorne beginnt. Alle 525 ZählImpulse oder dreimal während jedee Bildes des lichtpunktabtaster trlggert ein Auegangesignal dee Zöhlera 102 den Vertikalablenkgenerator der Röhre 86c und ersengt die Vertikalablenkung mit 60 Hs. Dee gleiche Auegangaaignal wird einem einfachen Zähler 103 tugeführt» der nur bis drei Bohlt. Während eeines Zuatandea "1" mögen eich alle Schalter der Pig. a 8 in der dort gezeigten Stellung befinden, während der Zustände "2" und "3" mögen die Sohalter jeweils entsprechend iyklisch vertauscht geschaltet werden. Obwohl in Flg. 8 ein Systee mit drei einzelnen Speieherröhren für jede einzelne Grundfarbe gezeigt ist* sind auch verschiedene Speicherröhren erhältlich» die gleichzeitiges lesen und Schreiben gestatten, so daß insgesamt weniger Speicherröhren benötigt werden·

Dm die Endanzeige für den Beobachter mit dem richtigen Neigungswinkel zu versehen, kann die Anzeige entsprechend dem Euler'achen Neigungswinkel dee simulierten Plugzeug· verändert

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werüen. Wie oben erv/öbnt, werden solche Xnderungen durch Verdrehung der inaßiietlaohen Ablonkjocha de« Lichtpunktabtaster* 24 durchgeführt, wodurch der Wlnkelbereioh der M-Ablenkung festgelegt wird. De die Ablenkung der Abtaströhre abalohtlioh aus dem Zentrum verlegt ist, werden den Pilmantrlebsmotoran und 132 Kompensation signale, die den Komponenten der Plugzeuglage proportional sind, zugeführt. Ba iat »war theoretisch möglioh aber unnötig kompliziert, die Xnderungen dea Yelgungsninkela bei der Abtastung der Tranaparente durch den Lichtpunktabtaster BU berücksichtigen. Deshalb wird dieser Winkel ouf

■k einfache Weise erst in der Endstufe des Systeme durch einfaohe Verdrehung der Ablenksysteme der bildereeugenden Kathodenatrabirühre (bzw. der Rühren) eingeführt· Die Benutzung eines Reaolvere 210 zur BildVerdrehung in den drei elektrostatieohon ZwiβchenanzeigerÖhren 84a hie ο let in Pig· 3b gezeigt· Werden ZwlaohenapQicherröhren verwendet, ao kann der Heigungawinkel an diesen Rühren duroh einfaohe Verdrehung dea Ablenksystem bein Heraualeeen der Information eingeführt werden. In dem Gerät nach Pig. 8 kann ein voa Trainer betätigter Regler zum Einstellen einer Schräglage in ähnlioher Weiae einen (nicht ge-Belgien) Heeolver vereteilen, der die Komponenten der horizontalen und vertikalen Ablenkung dea geachloaaenen Ferneeh-Ubertragungeeyatema gegenüber den vertikalen und horizontalen Ab-

W lenkplatten derjenigen Speicherröhren, aus denen gerade gelesen wird, verdreht. Ist der Beigungswinkel 0, ao treibt die Horizontalablenkung dea Ifernaehayatema 86 vorzugaweiae die Vertikalablenkung aus der Speicherröhre und umgekehrt· Wenn gewünaoht, kann der duroh den Regler betätigte Resolver dazu verwendet werden, daa Pernaehayatem 86 zu verdrehen, und zwar entweder auf der Kamera- oder auf dar Projektoraeite, anstatt daß die Zwieohenauzelge verdreht wird» unabhängig davon, oh für die Zwiβchenanzeige Speioherröhren oder noreale Kathodenstrahlröhren verwendet werden.

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Vardrahu/igcn um die «Hiereohee de· FlOgSfQg* oatta eaaohrnul oim> etvvae korapliziorterc «irkung. Erfolgt dia auf oineu feststehenden Iiildaohirm und fuhrt die Cockpit, von dem aus der Beobachter den lUldaobi?« Dttraebtet, aelbst die enteprochenden Stampfbewegungen au·, IO Sind lg dem projisierton Bild keinerlei Korrekturen hlniiohtllofa einer aolchon Verdrehung nötig. Extreme Verdrehungen wurden allafiinge natürlich dazu führen, daß die Kanten des projltlejrtea glldee ine Blickfeld rUoken. Brfolgt andererseit« dit ntrttlU«l| auf dem Cookpltfenater durch ein optlacheβ Syιtea, das beflQflloh dee Fensters feet lot, eo muß der Bildinhilt enieprteh4lQd dem | Winkel der FlUgzeuglage verändert werden» β· «in· TOllkoaMn reallatleche Wiedergabe zu ermögliohen. Di· Ib Verbindung eit Fig. 1 und 2 abgeleiteten grundefitBlieben Bereohnungtn habtn vorauEigesetzt, daQ der Bildeehlrm 14 »auf den &%9 endgültige Anccigo erfolgt, beaUglioh der ErdoberflKeM eenkrtoat ateht? drehen oioh nun dae Cockpit, dae fenater UBd dB· projiziert· Bild miteinander, eo sind die weiter oben entwiokelten Oleichungen nioht mehr volletändig genau* In vielen Milan uad inebeeondere bei der Simulation eine· eohnellen Plage· Bind eolche Fehler unerheblich, da gewöhnlich nur kleine Drehungen um die Querachse vorkommen. Wird dae projiziert· Bild etwa· größer gemacht alB das Cockpitfenster, so können Terdrehungen aahr gut dadurch simuliert werden, daß man einfaoh da· Bild in ABtaMaglg- ' keit dee Verdrehungewinkele naoh oben oder nach unten varaohiebt· Dabei kann beispielaweiee der vom Trainer betätigt· B*gl«r but Einstellung der Vertikallage dee Fernaehprojektor· verwendet werden. Sine eolohe Kompensation de· Drehwinkels tat theoretisch nioht vollkoMBea genau. Der aioh ergebende fahlaf tlkalen HaBaÜb« iat bei DrahwinkaU blB BB 10° alafct al· 20 Bad daalt In den aeietaa IUIm vOUig

Ee Ut möglioh, «ma Bttoh wirteoMftlioh MltM M treten, die Auewirkungen dae TerdrahuagBWlBk·!· doroB VlBfQh-

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rang vorwiokolterer Berechnungen genauer zu bsrUokaichtigen. neiepieliwoiüo kb'nnon die Gleichungen (7) und (θ) für r_t(t) auf folgende Forin gebraoht worden:

wobei oi der Drehwinkel und die Querachse dee Flugeeugo let.

Da Änderungen des Drehwinkele auch IiafiQtabatinderungari in dor seitlichen Richtung Eur Folge haben, lot die seitliche Komponente der M-Ablenkung in einen solchen Stetem nicht mehr direkt proportional zu r, sondern stattdessen proportional zu "''öZ ⁺ * ^⁶ *^ecnniaone Ausführung eoloher Modifikationen ergibt eich aus der WeiterfUhrung der hler offenbarten Gedanken und braucht im eineeinen nicht weiter beschrieben su werden. Die in Verbindung mit den Flg. 1 und 2 entwickelte ^ Gleichungen, die einen'vertikalen Bildschirm 14 voraus* eetsen, können so modlfleiert werden» daß der Sohlm ele tat rer-Bohieflene Winkel gedreht angenomuen werden kann« Solche nodifizierten Sjeteote elnd bei der Simulation von OelÖnde nlltelloh, wie ee sich beispielswelee durch einen offenen Bombenechaoht gesehen* darstellt.

oben erwähnt, wird bei einer sehr vereinfachten Aueführungeform der Erfindung nur ein Profil-Transparent verwendet, um ein Abbild des Geländes zu erzeugen, das keinerlei Informationen Über die Oberflächenbeechaffenheit enthält, das jedooh die Gestalt des Geländes durch Variationen der Bildhelligkeit gut simuliert. Teile eines solchen Systems sind in Fig. 9 dargestellt. Ein Lichtpunktabtaster beleuchtet nur ein Profil-Transparent 32, wodurch am Ausgang eines Fotofühlers 55 ein Video-Signal entsteht· Ist das Profil-Tranaparent einfarbig und wird nur ein einziger Fotofuhler verwendet» eo lot die Anzahl verschiedener Höhen in dem ereeugten Bild auf die Aneahl

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nr- vvi-iaMe«ic;n3)i J^rbcoliJotLarungo» begronzti die dor Foto·· ..^::··...πγ uiifcvi.chf: luun ?^r:n;· und die auf <3om Transparent kodiert Ä>.«''-lßr. kdruKHu iki.tbut/;xr· «iaidlich kömieii »u.r Erzeugung baaaeror i'öhuiiinformaijioiien auf den Film ausütsliohe Parben kotlloi'fc und ?u"ih üiohrore Fo-toXiihlar sato stechend Pig. 4 abgetaotot ?/ordon-Xn j nlem Fall v/ird due von dem PotofUhlor bzw. von den PotofUh-■.lern atamm<?nde Viäßo-Profileignal nicht nur einem iTofili'ochner 219 unrl t?iii3m Vertikalablenkungainodwlator Γ/4 augefUhrt, der ν ie in Figo 5b gegebenenfalls die AblenkguBcliWindl^keit dor

ißG variiert, sondern es wird auch anatello eines j nalos cJaau benützt, die Strohliiitennität der Zwi·* ™ schsnröhre 84 isu variieren. Ein Schaltor 146, wiederum stellvertretend für einen ©lektronisohen Schalter, dient zum Einfügen eine a kUnotlich erzeugten "Himmels"« Obwohl in Pig» 9 nicht gezeigt, ist zu verstehen, daß der Röhre 84 eine Hori™ zontalablenkspannung von einem Ablenkgenerator ähnlich dem Generator 96 der Fig. 5b zugeführt wird, daß der Video-Verstärker 178 in Fig. 5b vom Schattenrechner 234 Auatastimpulee erhält, und daß ein Horizontschaltkreis zur Steuerung des Schalters vorgesehen sein kann. Wird die Intensität der Zwischenrbhre durch die Hb'heninformationen gesteuert, so ergibt sich daraus, daß in dem erzeugten Bild höheres Gelände heller (oder wenn gewünscht dunkler) erscheint. Bei einer noch einfacheren erfin- | dungsgemäßen Ausführungsform, die eine ähnliche Arbeitsweise hat, brauchen überhaupt keine Video-Signale an das Intensitätsgitter der Anzeigeröhre angelegt zu werden« Wird stattdessen ein konstantes Potential verwendet und die Verstärkungasteuerung 228 weggelassen, so wird eine Änderung der Ablenkgesehwindigkeit entsprechend dem Profil automatisch eine Änderung der Intensität verursaohen, wodurch höheres Gelände heller ale niedriges erscheint·

Fig· 10 zeigt Teile einer weiteren erfindungagemäßen AusfUhrungsform, bei der sowohl Profil als auch Xuminans aus der Abtastung eines einzigen Transparentes hergeleitet werden,

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auf üeni dia lurainariiäv/arte als unterachiedlicho Abufcufungon ei·· um. Ja.·-Uti nvA ilie Irofilvrevfce als Dolche oinr.¹ nmloreti Farbr kodier.t -uincK Dabei versteht ou sioh, »laB «in.;· '/^i'-evti Pnrbf* nuf UGM PiIn dfi an büftiitüt worden knnn_t um dl α Auflösung rmiwo·» der der Luninnnz odor dos Profils au vorbeeaisn, In PIi;, 10 ist, angenommen«' daß die Lurainanzwerte auf dem PLIm 32is In Hot- uml die Frofilwerte in B.lauachattiöTungon kodierfc atnd. Τ^;ί;. ·οη d'on.' aweifarbigon Spiegel 54 reflektierte Rot wird Über den Fotofiih ler 62 der lurainane~Bildverarbeitungsatuie 68a auge führt» tlic

^ ähnlich ausgebildet aoin kann, wie die in dor'unfcorön HtilCto der Piß» 5b gesöigtö Schaltung. Das von dorr 3piößö'i· 54 rof.lak-tierte Blau wird Über einen Potofühler 66 dar irofil-iüldverarb'Situngsatufe 69a augefUhrb, die der Sohalbung in dor oberen Hälfte der Pig. 5b entspricht. Wie erwähnt, kann eine dribtu (grüne) Farbe benützt werden^ um auf dem PiIiD 32a eine weitere Ϊnfonnatioaa-"Potenz" der luminanz- oder der Profilinformation zu kodieren, wobei ein "grüner" Fotofiihler 64 mit der entsprechenden Verarbeitungsstufe verbunden ist. Man sieht, daß die Zahl der zu verwendenden Iranaparente nur von der Anzahl der Schattierungen der einseinen Farben sowie von der Anzahl veraohiedener Farben abhängt, die mit genügender Genauigkeit auf einem !Transparent kodiert und von ihm herausgelesen werden

W können, wobei jede unterscheidbare Farbachattierung ein Informations-Bit darstellt. Ea gehört auch in den Bereich der Erfindung, zwei oder mehrere vielfarbige Transparente zu verwenden um gegebenenfalls eine größere Auflösung zu erhalten. Be ist klar, daß der Strahl des Lichtpunktabtasters nochmals aufgespalten werden kann, so daß er zwei Profil-Transparente und eine Luftaufnahme abtastet; sind dabei die Profil »Daten auf zwei Transparenten in je drei Farben kodiert, so kann man die Höheninformationen mit einer Genauigkeit von j k Im η ο Stellen auflösen, wobei j, k, 1, m, η und ο jeweils die Anzahl von Schattierungen der verschiedenen Farben sind.

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Die (ait dan Irofil und Lurainanzinforraationon kodierten jlntten sind ala Filmt.· oder Olaatrcujoparcutf! dargestellt worden, «Uu'Cli din doa Licht hi;nlurchtritt und. wie «ic für die neietcn erfindungdgeniäßßn Auei'üliruniiüformon am ßöeißnßtaton «ein düriten. Ee sind aber auch Liehtpunictabteetor bekannt, bei denen mit rollektierterii licht gearbeitet wird» und entsprechend liegt ee auoh im Bereich der Erfindung, Datenträger zu verwenden die nicht durchscheine»ndeind« sondern reflektierend.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1«. Sichtgerät für Flugsimulatoren mit FernsehUbertragung, gekennzeichnet durch eine die Lurainanz eines Geltfndee (10) enthaltende Karte (30), deren Abtastung ein Signal zur Intensitätssteuerung einer Bildröhre (64) liefert* sowie durch eine dne 6οlandeprofil enthaltende Karte (32), deren Abtastung ein Signal ergibt» das die Auesteuerung eines der beiden Ablenksysteme mit der Bildröhre (84) beeinflußt·

   2, Gerät nach Ana^ruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildröhre eine Kathodenstrahlröhre (84) alt phopboreszierendem Bildschirm ist» dessen Bild τοη der Kamera (86a) eines geschlossenen FernsehUbertragungesystema (86) auf das Empfangsgerät (86c) übertragen wird.

   3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da8 die Bild* röhre eine Kathodenstrahl-Speicherröhre (85) ist, mit der eine Kathodenstrahlröhre (86) zur Wiedergabe des aus der Speicherröhre abgelesenen Fernsehbildes verbunden ist.

   4« Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalablenkung der Bildröhre (84) durch ein Signal erfolgt, das dem Produkt aus dem jeweiligen Geländeprofilwert und dem jeweiligen Wert einer Zeitfunktion entspricht, während die Horizontalablenkung zeitlich linear gesteuert 1st·

   5. Gerät nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitfunktion exponentiell verläuft.

   6» Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Raster zum Abtasten der Karten (30, 32) sich in einem Funkt schneidende Linien enthält.

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   ?. Ger U έ nach einem der vorhergehenden Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gelände (10) darstellenden Karten (30, 32) transparent sind und die eine (30) eine aufgeriohtefca, vorsngmvüieo farbige Luftaufnahme 1st, während die andere (32) das GolHndaprofil durch eine Vielzahl von Helligkeitsstu£en aahrerer Farben wiedergibt.

   8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet» defl zum Abtaaten eine Kathodenstrahlröhre mit iranderndem liohtpunkt (24) uad Fotoelemente (56 bis 66) dienen.

   9* Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche» gekennzeichnet durch einen Horizont-Schaltkreis (120), der das die Intensität der Bildröhre (84) steuernde Signal abachaltet, wenn daa sur Vertikalablenkung dienende Signal einen bestimmten Wert überschreitet.

   10« Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen auf das Intenaitätasignal wirkenden Videoverstärker (178), der durch ein aus dem Vertikalablenkeignal differenzierten Ablenk-Geschwlndigkeltssignal gesteuert wird.

   11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich- i net durch einen Schatten-Sohaltkreie (234), der das die Vertikalablenkung steuernde Signal beim Überschreiten eines Maximums his zum Wiedererreichen des Maximum-Wertes abachaltet und das Intensitätssignal austastet.

   12. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche» gekennzeichnet durch einen auf die beiden Ablenksysteme der Bildröhre (84) wirkenden Resolver (210), mittels dessen das Bild auf dem Schirm der Röhre verdrehbar ist.

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   13' UeraVt noch eine» dor Ansprüche 1 bia 12» gekennzeichnet du τ oh uiü Abänderung, daß die lurainanzvrerto In einer Farho uii»l din Profilv/srte in einer andoren Farbe auf ein und dem-Transparent (32a) kodiert sind.

   Ho Gerät noch einem dor Ansprüche 1 bie 12, gekennzeichnet duroh die Abänderung, daß nur eine das Geländeprofil wiedergebende Karte (32) abgetastet wird und dae dabei entstehende Signal sowohl zur Intensitätssteuerung als auoh zur Beeinflussung der Vertikalablenkung dient.

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