DE2647209C3 - Anordnung zur optoelektrischen, winkelmäßigen Ortung eines Zieles - Google Patents
Anordnung zur optoelektrischen, winkelmäßigen Ortung eines ZielesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Anordnung liefert ein Signal, das dem Winkel zwischen der Visier· oder Ricntachse der
Anordnung und der Zielrichtung proportional ist, Das
Ziel besteht im allgemeinen aus einem beweglichen
Objekt wie einem Flugzeug, Geschoß oder anderem Flugkörper^ Das Von dem Ziel in Richtung auf das
Detektionssystem abgestrahlte oder reflektierte Licht
gestattet einen optischen Kontakt aufrecht zu erhalten, was bei Infrarotlicht, sichtbarem Licht oder ultraviolet
(cm Licht geschehen kann. Das Gesichtsfeld des
optischen Eingarigssystems legt in der Brennebene eine
nutzbare Detektionsfläche fest, durch deren Mittelpunkt die optische Achse oder Richtachse hindurchgeht
Damit entspricht jedem in dem Raumwinkel des Gesichtsfeldes befindlichen, strahlenden Objekt ein Bild
auf der Detektionsfläche, dessen kartesische Koordinaten den Parametern Höhenwinkel und Seitenwinkel
entsprechen.
Verwendet man gleichzeitig ein lineares Detektorgitter
parallel zu einer ersten kartesischen Meßachse und eine Signalmodulation erzeugt durch Verschiebung von
zu diesem Gitter orthogonalen und zu der zweiten kartesischen Meßachse parallelen Gittern, die die
einfallende Strahlung abfangen, so erhält man durch die Ordnungszahl des Detektors die Information des ersten
Winkelparameters der Ablage und durch die zeitliche Stellung des zugehörigen, detektierten Signals die
Information über den zweiten Winkelparameter. Die dem Detektor nachgeschalteten Empfangsschaltungen
nehmen eine der zeitlichen Modulation angepaßte Filterung der auf den Detektorkanälen auftretenden,
detektierten Signale vor. Die auf diese Weise gewonnenen Videosignale werden dann im allgemeinen mit
einem bestimmten Schwellwert verglichen, um die Störsignale zu beseitigen, deren Amplitude kleiner als
die vorher festgelegte Amplitude des Nutzsignals des Zieles ist. Das so aufbereitete Signal wird dann
Auswertungsschaltungen zugeführt, die in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Anwendungsfall ausgelegt sind,
also beispielsweise zur Sichtbarmachung oder zur Messung der Winkelablagen oder auch zur Nachführung
der Visierachse entsprechend der Richtung des bezeichneten Objektes. Eine derartige, dem Gattungsbegriff
des Patentanspruches 1 entsprechende Anordnung ist aus der DE-OS 16 23 384 bekannt.
Eine weitere Anordnung zur optoelektrischer winkelmäßigen
Ortung eines Zieles ist aus der DE-AS 21 56 836 bekannt und entspricht weitgehend der zuvor
ausführlich beschriebenen Anordnung, jedoch mit dem Unterschied der Verwendung eines pseudo-zufälligen
Codes zur Modulation mittels der vor dem Detektor beweglichen Gittermuster.
Aus der DE-AS 21 53 910 ist eine optoelektrische Anordnung mit einer Schaltung zur Kompensation von
Empfindlichkeitsschwankungen bekannt, bei der das Meßsignal mit einem Bezugssignal verglichen wird, das
gewonnen wird, solange sich im Strahlengang kein Meßobjekt befindet und während des Vorhandenseins
eines Meßobjektes gespeichert wird. An eine Anwendung im Rahmen einer Anordnung zur winkelmäßigen
Ortung beweglicher Ziele ist hierbei jedoch nicht gedacht
Aus der DE-AS 21 06 136 ist schließlich ein spezieller optoelektrischer Bewegungsdetektor bekannt, bei dem
zur Kompensation von Empfindlichkeitsschwankungen ein veränderliches, nämlich etwa dem Integral des
Meßsignals folgendes Bezugssignal gewonnen wird. Auch hier ist eine Verwendung im Rahmen einer
gattungsgemäßen Anordnung weder ins Auge gefaßt noch wegen der stark spezialisierten Schaltungstechnik
'Oberhaupt möglich.
Anordnungen der gattungsgemäßen Art sollen häufig mit externen Schaltungen zusammenarbeiten, von
denen sie ein Steuersignal in einem vorbestimmten Augenblick Vor deni Erscheinen des erwarteten Zieles
iff dem Beobachtungsfeld erhalten, Eine solche Organisation
liegt insbesondere Im Fall eines Feuerleit- oder
Schießsystems vor, um beispielsweise ein Geschoß in der durch die Visierachse festgelegten Richtung
abzufeuern oder zu führen. Es ist erforderlich, das Detektionssystem an die verschiedenen Umgebungsbedingungen
anzupassen, um vor jedem Schießen die Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen zufolge von
Störquellen so niedrig als möglich zu halten. Solche Störquellen bestehen insbesondere aus natürlichen
Lichtquellen, hauptsächlich der Sonne und deren Reflexionen an Wolken, Boden oder Meer. Um den
ίο notwendigen Schutz zu gewährleisten, wird häufig zu
geeigneten Filtertechniken gegriffen, so etwa der SpektralFilterung durch Einfügung von selektiven
Filtern in den beabsichtigten Auswertungsbereich (z. B. optische Filter) oder durch Wahl des Detektors und
gegebenenfalls Verwendung von BandFiltern. Außerdem wird eine räumliche Filterung durch Gitter
durchgeführt, deren Form und deren Abmessungen etwa denjenigen des Bildes des erwarteten Zieles
angepaßt sind, die sich im allgemeinen von denjenigen des Bildes von in dem Gesichtsic.d vorhandenen
Störquellen unterscheiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches
1 den Schutz gegen Störsignale noch weiter zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen.
An Hand von Figuren wird die Erfindung beispielhaft erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild des Detektionssystems,
F i g. 2 eine Schema der Modulationsvorrichtung,
F i g. 2 eine Schema der Modulationsvorrichtung,
F i g. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Änderung der Detektionsschwelle während der aufeinanderfolgenden
Betriebsphasen,
F i g. 4 bis 7 Blockschaltbilder und Signaldiagramme für ein Ausführungsbeispiel des Detektionssystems.
Das vereinfacht in F i g. 1 dargestellte, optoelektrische Detektionssystem umfaßt einen optischen Eingangsteil
1 und eine Detektorvorrichtung 2. Der optische Eingangstell ist durch ein Objektiv versinnbildlicht,
das die Aufgabe hat die einfallende Strahlung zu bündeln. Die Detektorvorrichtung 2 besteht aus einem
linearen Detektorgitter oder Detektorraster, das beispielsweise in Form von rechteckigen, nebeneinander
angeordneten Detektorelementen hergestellt sein kann, wie in F i g. 2 näher dargestellt, wo allerdings aus
so Vereinfachungsgründ an lediglich 4 solcher Detektorelemente
gezeichnet sind. Bei einem solchen Aufbau ist die nutzbare Detektionsfläche rechteckig und entspricht
de-n B'.id des Beobachtungs- oder Gesichtsfeldes; durch
den Mittelpunkt der Detektorvorrichtung 2 geht die optische Achse Z oder Visierachse des Systems
hindurch; die Detektorvorrichtung 2 befindet sich in der Nähe der Bildbrennebene des Objektivs 1. Jedes
Detektorelement entspricht einer bestimmten Winkelortung längs einer ersten kartesischen Meßachse Y.
beispielsweise der Höhenaehse, sofern man die K-Achse
als vertikal annimmt und die Detektorelementö parallel
zur Horizontalrichtung, d.h. der zweiten Achse X, verlaufen-
Die Einrichtung *iur Modulation mittels vorbei
6d wandernder Gitter ist in Form einer Scheibe dargestellt,
die durch eine Vorrichtung (Motor) 4 mit konstanter Drehzahl gedreht wird. Die Gitter 5 sind mit Bereichen
unterschiedlicher Lichtdurchiässigkeit ausgeführt, wo·
bei lichtundurchiässige Bereiche und lichtdurchlässige Bereiche in Abhängigkeil Von der gewünschten
Modulation einander abwechseln; Diese Bereiche laufen nähe der Detektionsfläche vor dieser und längs der
A"-Richtung vorbei, wobei ihre Richtung parallel zu Y
liegt (Fig.2). Hieraus ergibt sich eine zeitliche Modulation der delektierten Signale, deren zeitliche
Stellung eine Funktion der Winkelablage längs der ^-Richtung ist, d. h. im betrachteten Beispiel der Ablage
iliderSeitenebene*
Die Empfangsschaltungen umfassen für jeden von einem Detektorelement ausgehenden Empfangskanat
Verstärker- und Filtereinrichtungen, die durch einen Vorverstärker 6 und einen selektiven Verstärker 7
versinnbildlicht sind, wobei der letztere eine der vorgenannten, zeitlichen Modulation angepaßte Filterung
vornimmt. Die resultierenden Videosignale werden einem Schwellwertvergleicher 8 zugeführt. Die
Ausgänge der Vergleicher sind dann mit einer nachgeordneten Auswertungsschaltung 9 verbunden, in
der die in Abhängigkeit von der beabsichtigten Anwendung gewünschte Verarbeitung stattfindet.
Zusätzlich sind Einrichtungen zur Erzeugung eines festen Fensters vorgesehen, durch dessen Mitte die
Z-Achse verläuft und das ein kleines Gesichtsfeld begrenzt. Dieses Fenster, das ein elektronisches Fenster
ist, wird mittels eines Fenstergenerators 10 erzeugt, der in die Empfangskanäle eingefügte Torschaltungen
steuert. Einige dieser Torschaltungen wie etwa 11 und
14 werden gesperrt, um die entsprechenden Detektionskanäle unwirksam zu machen und längs der V-Achse
eine erste Abmessung des Fensters festzulegen, das durch den schraffierten Teil der Detektorvorrichtung 2
in Fig.2 versinnbildlicht wird. Die anderen Torschaltungen
12 und 13 werden nacheinander durchlässig geschaltet, um die Begrenzung des Fensters in der
^-Richtung zu erzielen; hierzu erhält der Fenstergenerator 10 ein Synchronisiersignal 51, dessen Periode der
Abtastperiode der Detektionsfläche durch die Gitter 5 längs der /Y-Richtung entspricht Das Signal 51 kann,
wie dargestellt, mittels einer optischen Synchronisierspur 15 erzeugt werucn.
Wie schon gesagt, bildet das System einen Teil einer Gesamtanordnung und erhält zu einem im wesentlichen
festliegenden Zeitpunkt vor dem Erscheinen eines ins Auge gefaßten Zieles in dem Empfangsfeld ein
Steuersignal, beispielsweise einen Impuls. Dieses Signal 52 wird durch eine externe Schaltung 16 erzeugt, die
Teil der Gesamtanordnung ist Im Rahmen der Anwendung in Verbindung mit einem Feuerleit- oder
Schießsystem kann dieses Signal durch einen Feuerleitoder Schießrechner erzeugt werden und geht dem
Signal zum Abfeuern eines Geschosses eine bestimmte Zeitspanne voran.
Das optoelektrische Detektionssystem umfaßt eine Schwellwertschaltung, die eine automatische Regelung
des Schwellwertes während einer auf den Steuerimpuls folgenden Vorbereitungsphase auf einen solchen Wert
vornimmt, der ausreicht, um praktisch jegliche Wahrscheinlichkeit
von Fehlalarmen oder Fehlauslösungen während der Arbeitsphase auszuschließen, die auf das
Auftreten des Zieles in dem Feld folgt Der Schwellwertgenerator 17 und der Fenstergenerator 10 umfassen
des weiteren Einrichtungen, die es gestatten, entweder ein Signa! zum Sperrer, der Auslösung der
vorgesehenen Arbeitsphase zu übertragen oder ein großes oder kleines Auswertungs- oder Nutzfeld
festzulegen, und zwar in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Fehlen vorher detektierler Störsighale.
Das Arbeitsprinzip ergibt sich deutlich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
für die Schaltungen 10 und \7,
Zunächst sind in F i g; 3 die verschiedenen, aufeinanderfolgenden
Belriebsphasen dargestellt Im Zeitpunkt /0 wird das von der externen Schaltung 16 kömmende
Steuersignal empfangen. Die Zeitspanne TO ist die zuvor genannte Vorbereitungsphase, die dem Zeitpunkt
/3 des Erscheinens des Zieles in dem Empfangsfeld vorangeht. Das System ist nun so ausgelegt, daß vor
dem Zeitpunkt (0 und eingeschaltetem kleinen Feld der Schwellwertgenerator 17 ein Sperrsignal 56 (F i g. 1) an
die externe Schaltung 16 liefert, sofern ein Störsignal detektiert wird, was den Zweck hat, die Erzeugung eines
Steuersignals 52 zu hemmen, und zwar sowohl während der Vorbereitungsphase 7*0 als auch während der auf
den Zeitpunkt <3 folgenden Arbeitsphase. Der Pegel des Schwellwertes möge auf einen Maximalwert UM
entsprechend einer minimalen Detektionsempfindlichkeit geregelt sein. Bei Fehlen einer Detektion wird das
Signal 52 im Zeitpunkt i0 empfangen und es findet ein Übergang auf das große Nutzfeld stall sowie das
Auslösen einer Zeitspanne mit der Dauer 7*1 entsprechend einem ersten Bruchteil /0 bis ti der Phase 70.
Während der Zeitspanne 7*1 behält der Schwellwert den genannten Pegel UM bei; wenn eine Störquelle
detektiert wird, findet selbsttätig ein erneutes Umschalten auf das kleine Arbeits- oder Auswertungsfeld statt.
Wird hingegen kein Störsignal bzw. keine Störquelle in dem das kleine Feld umgebenden großen Feld
detektiert, erfolgt der weitere Betrieb im großen Feld. Dann wird eine weitere Verzögerungszeit oder
Zeitspanne TI von /1 bis ί 2 erzeugt Im Zeitpunkt 11
wird der Schwellwert auf seinen niedrigsten vorgesehenen Pegel Um entsprechend einer maximalen Empfindlichkeit
des Systems umgeschattet und während der Zeitspanne 7*2 wird der Schwellwertpegel automatisch
auf einen Wert eingestellt, der etwas höher liegt als der höchste Pegel von in dem Feld enthaltenen, detektierten
Störsignalen. Die Regelung erfolgt vorzugsweise in aufeinanderfolgenden Schritten durch digitale Signalverarbeitung.
Der erhaltene Schwellwert t/F wird dann für die nachfolgende Arbeitsphase beibehalten. Die
verbleibende Zeitspanne Γ3 ist ein Sicherheitszeitintervall, während dessen beispielsweise das Geschoß
gezündet oder abgefeuert werden kann. Wenn die Arbeitsphase abgelaufen ist, wird zutreffendenfalls
wieder auf das kleine Feld umgeschaltet und es kann ein neuer Betriebszyklus in der gleichen Weise itch
anschließen.
F i g. 4 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Fenstergenerators 10 der F i g. 1 und F i g. 5 zeigt
Signaldiagramme zur Erläuterung dessen Arbeitsweise. Das Synchronisiersignal 51 besteht hier aus kurzen,
periodischen Impulsen (Fig.5a)t deren Periodendauer
Tgleich derjenigen der Abtastung des Detektionsfeides
2 längs der ^-Richtung durch die Gitter ist Dieses Signal wird in einer Schaltung 21 um einen Betrag
verzögert, der gleich.der Dauer der Abtastung des Segmentes AS(F i g. 2) ist Eine monostabile Kippschaltung
22 erzeugt für jeden Impuls 51 einen Rechteckimpuls
(Fig.5b) entsprechend der Abmessung BC des
Fensters in der X-Richtung. Die monostabile Kippschaltung
JL·*. liciCrt είΠ uxgitoiCS j-iUSgangaSigfiai, uoS ucH
Wert //während der Dauer des Impulses und den Wert L in den Impulspausen haben möge. Dieses Signal wird
einem NAND-Glied 23 zugeführt, das über seinen
zweiten Eingang das Steuersignal 52 (Fig.5c) in
ebenfalls digitaler Form erhält und dessen Ausgangssignal 54 den Tprschaltüngeri 12 Und 13 (F i g. Ij über ein
ODER-Glied" 24 zugeführt wird. Das Signal S2 Wird" des
weiteren nach Invertierung in einem Inverter 25 und
über ein ODER-Glied 26 den forschaltungen 11 und 14
als utt Signal 55 zugeführt, das den Wert H Vor dem
Zeitpunkt iO besitzt; das Signal 55 steuert also die
Torschällühgen Ii und 14. Nach dem Zeitpunkt fO
springt das externe Steuersignal ä2 vom Weft L auf den in
Wert H, so daß die Signale 54 und 55 den Wert /. annehmen und damit auf das große Auswertefeld
umgeschaltet wird. Eine erneute Umschaltung auf das kleine Feld wird durch ein Signal 53 hervorgerufen, das
von dem Schwellwerlgenerator 17 kommt und nor· π
malerweise den Wert L hat, jedoch den Wert H annimmt, wenn während der Zeitspanne Π eine
Stürqueiie ueiektieri wird. Hierzu enthält der Fenstergenerator
ein UND-Glied 27, dessen einer Eingang das Signal 53 erhält, während der andere Eingang mit dem 2»
Ausgang der monostabilen Kippschaltung 22 verbunden ist und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des
ODER-Gliedes 24 verbunden ist. wobei das Signal 53 im übrigen auch dem zweiten Eingang des ODER-Gliedes
26 zugeführt wird. 2",
F i g. 6 zeigt den Schwellwertgenerator 17 und Fi g. 7
enthält erläuternde Signaldiagramme. Die Verarbeitung erfolgt numerisch bzw digital und es wird hierzu davon
ausgegangen, daß die Schwellwertvcrgleicher 8 der Empiangskanäle Digitalausgänge besitzen, die ein jo
Signal /-/liefern, sobald der Schwellwert t/überschritten
ist. Die Vergleicherausgänge 50 sind mittels eines ODER-Gliedes 31 mit ebenso vielen Eingängen wie
Empfangskanäle vorhanden sind zu einem einzigen Ausgang zusammengefaßt, der das Signal 57 liefert, η
Das Signal 57 wird einem UND-Glied 32 zugeführt, das
des weiteren das Signal 52 nach Inversion in einem Inverter 33 erhält und dessen Ausgang das Sperrsignal
56 liefert, das gegebenenfalls vor dem Zeitpunkt fO erzeugt und der externen Schaltung zugeführt wird.
Signale 51, 52 und 57. Das Signal 52 wird nach Differenzierung in einer Schaltung 34 einem UND-Glied
35 zugeführt, das über seinen zweiten Eingang das Signal 51 erhält und dessen Ausgangssignal eine
monostabile Kippschaltung 36 steuert, die einen Impuls H mit der Dauer Π vom Zeitpunkt iO anliefert
(F i g. 7d). Dieser Impuls wird einem UND-Glied 37 mit zwei Eingängen zugeführt, dessen anderer Eingang das
Signal 57 erhält und dessen Ausgang mit einem Zähler 38 verbunden ist, auf den eine Zustandsdekoderschaltung
39 folgt Die Zeitspanne 7*1 ist gleich einer bestimmten Anzahl von Perioden T beispielsweise
gleich 5 solcher Perioden gewählt Wenn im Verlauf dieser Zeitspanne Ti ein Störsignal, das größer als die
für das System vorgesehene maximale Schwelle UM (Fig.7f) ist, festgestellt wird (Fig.7b), speichert der
Zähler jedesmal eine Einheit Der Zustandsdekoder 39 dient zur Erzeugung eines Signals 53 mit dem Wert H,
sobald die gespeicherte Zahl einen vorher festgelegten Wert überschreitet, der natürlich kleiner als die Zahl der
in der Zeitspanne Ti enthaltenen Abtastperäoden Tist
Wenn dieses Signal 53 erzeugt wird, löst es das Umschalten von dem großen Feld in das kleine Feld aus,
wie schon beschrieben wurde.
Die gemeinsame Schwellwertspannung wird in folgender Weise erzeugt Ein digitaler Speicher 41 gibt
zunächst über seine Parallelausgänge den Maximalwert UM des Schwellwertes, der für das System vorgesehen
ist, ah. Dieses Datum wird einem D/A-Wandler 42 über UN D^GIieder 43 zugeführt. Der Einfachheit halber isl in
Fig.6 lediglich ein einziges UND-Glied 43 dargestellt. t>er Impuls mit der Dauer T\ liegt an einer Schaltung
44 an, die ihn differenzier^ begrenzt und invertiert, so
daß im Zeitpunkt M ein positiver Impuls (Fig.7g)
entsteht Dieser Impuls wird Torschaltungen 45, die bistabil sein können und in dem Speicher 41 enthalten
sind, zugeführt, die den Übergang von dem Maximalwert UM auf den vorgesehenen Minimalwert Uö
auslösen. Der Impuls wird außerdem an eine Generatorschaltung übertragen, die einen positiven Impuls mit
dem Wert Wund der Dauer Γ2 liefert (Fig. 7e); diese
Generatorschaltung besteht aus einem UND-Glied 46, das an seinem zweiten Eingang das Steuersignal 52
erhält und auf das eine monostabile Schaltung 47 folgt. Der impuis mit der Dauer T2 wird nach Invertierung in
einem Inverter 48 den schon erwähnten UND-Gliedern 43 und ohne Invertierung UND-Gliedern 49 zugeführt,
deren jeweils zweiter Eingang mit einem entsprechenden Ausgang des Speichers 41 verbunden ist und deren
Ausgänge mit entsprechenden Eingängen eines Vorwärts/Rückwärts-Zählers
50 verbunden sind. Ebenso wie im vorhergehenden Fall ist der Einfachheit halber lediglich ein einziges UND-Glied 49 dargestellt Der
Vorwärts/Rückwärts-Zähler 50 erhält des weiteren das gemeinsame Detektionssignal Sl. Bei jedem Verlauf
der Zeitspanne T2 (Fig. 7b) festgestellten Störsignal wird ein Schritt von einer Einheit gespeichert und an
den Wandler 42 übertragen, um eine bestimmte Erhöhung dUder Schwellwertspannung Uzu erzeugen.
Sobald der Schwellwertpegel einen Wert t/5(Fig.7f)
erreicht, der über demjenigen der Störsignale liegt, hört die Zunahme auf. Im Endzeitpunkt r2 wird als
Sicherheitsmaßnahme ein zusätzlicher Impuls bzw. ein zusätzlicher Spannungsstufenschritt erzeugt, so daß die
endgültige Schwellwertspannung UF gleich US + dU (F i g. 7f) ist. Dieser zusätzliche Stufenschritt kann mit
Hilfe einer Schaltung 51, die analog zu der Schaltung 44 atifcrpkout ict prvpnot wprripn u/nhpi Hip ^rhaltiinu 51
— - ο ---.---0 . ■ ν
aus dem Impuls mit der Dauer T2 einen positiven Impuls zum Zeitpunkt 12(F i g. 7h) macht Dieser Impuls
löst eine Torschaltung 52 aus, die ein Gleichspannungspotential plus Van die Anschlüsse eines Potentiometers
53 legt dessen Schleifer im vorhinein so eingestellt ist, daß der gewünschte Wert dUdes letzten Stufenschrittes
erzeugt wird. Diese Spannung wird addiert zu der Ausgangsspannung des Wandlers 42 in einer Addierschaltung
54, deren Ausgang mit einem Verstärker 55 Verbunden ist der die Endspannung UF an die
Scbwellwertvergleicher 8 liefert Das Ausgangssignal
57 der Detektierung kann wegen des UND-Gliedes 56 nur während der Zeitspanne TT. auf den Vorwärts/
Rückwärts-Zähler 50 gelangen. Auf diese Weise wird die Spannung UF während der an den Zeitpunkt i2
anschließenden Arbeitsphase aufrecht erhalten.
In Vorstehendem wurde davon ausgegangen, daß das externe Signal 52 synchron mit dem Signal 51 ist
wobei der Zeitpunkt fO einem Impuls von 51 entspricht Die Arbeitsphase hat im allgemeinen eine
vorbestimmte Maximaldauer beispielsweise die Flugzeit eines Geschosses, und das Signal 52 wird dann durch
die externe Schaltung 16 wieder auf seinen ursprünglichen Wert 0 gebracht, um gegebenenfalls einen neuen
Arbeitszyklus auslösen zu können. Hierzu werden der Zustandsdekoder 39, der Speicher 41 und der Vorwärts/
Rückwärts-Zähler 50 in ihren Anfangszustand gebracht
i zurückgestellt, und zwar unter Verwendung des Signals 52 nach Differenzierung in der Schaltung 34
und Invertierung im Inverter 56. Dann ist das Signal 53
Wieder vorhanden oder auf seinem Wert 0 gehalten und
die Torschaltungcn 45 werden zurückgekippt, so daß der Speicher 41 "on neuem den Wert UM abgibt und
der Zähler 50 auf 0 zurückgesetzt ist.
Die Zeitspanne T2 wird unter Berücksichtigung der
10
Vorgesehenen Höhe oder Größe eines Schrittes hinreichend groß gewählt, um eine automatische
Schwellwertregelung zu ermöglichen. Die Zeitspanne T2 wird mindestens gleich
LM - Um
festgelegt.
Hici/u 4 iJlall Züichiumi;on
Claims (6)
1. Anordnung zur optoelektrischen, winkelmäßigen Ortung eines Zieles, mit einem Objektiv zur
Fokussierung der aus einem Beobachtungsfeld stammenden Strahlung, einem aus einem Streifenraster
aus parallelen Detektorelementen bestehenden Detektor, einem aus zu den Detektorelementen
rechtwinkligen und parallel zu diesen beweglichen Gittern bestehenden Modulator für die Strahlung,
einer der Anzahl der Detektorelemente entsprechenden Anzahl von jeweils einen Verstärker, ein
Filter und einen Schwellwertvergleicher enthaltenden Empfangskanälen, weiterhin mit einem Schwellwertgenerator,
sowie mit einem Eingang für ein externes Steuersignal, das in einem ersten Zeitpunkt
iO auftritt, der dem Zeitpunkt i3 des Erscheinens
eines erwarteten Zieles in dem Beobachtungsteld eine festliegende Zeitdauer TQ vorangeht, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schweilwertgenerator
(17) das externe Steuersignal (S 2) und die Ausgangssignale (SO) der Schwellwertvergleicher
(8) erhält, einen für alle Vergleicher (8) gemeinsamen Schwellwert (U) abgibt und eine
Generatorschaltung für einen maximalen Schwellwert (Um) und einen minimalen Schwellwert (Un,)
umfaßt, die den maximalen Schwellwert (Um) vor dem ersten Zeitpunkt f 0 sowie während eines ersten
Zeitabschnittes 7Ί zwischen dem ersten Zeitpunkt 10 und einen- zweiten Zeitpunkt 11 erzeugt und ab
dem zweiten Zeitpunkt 11 dep minimalen Schwellwert Um liefert, und daÜ der Schwellwertgenerator
(17) zur Anpassung der Empfindlichkeit der Anordnung an die Helligkeitsverhältnisse des Beobach·
tungsfeldes weiterhin eine Schaltung zur Schwellwertregelung während eines zweiten, innerhalb des
ersten Zeitabschnittes Π liegenden, mit dem zweiten Zeitpunkt 11 beginnenden Zeitabschnittes
72 durch periodische (T), schrittweise Erhöhung (dU) des Schwellwertes, ausgehend von dem
minimalen Schwellwert Um bis auf einen Endwer'
US, der größer als die Amplitude der Vergleicherausgangssignale
ist, umfaßt, und daß schließlich ein Sperrsignalgenerator (32, 33) in dem Schwellwertgenerator
(17) vorgesehen ist, der ein Sperrsignal (S6) an die das externe Steuersignal ('S2) liefernde
Schaltung (16) abgibt, sobald die Vergleicherausgangssignale vor dem ersten Zeitabschnitt Ti den
maximalen Schwellwert i/wüberschreiten.
2. Anordnung nach Anspruch 1, mit einem elekironischen Fenstergenerator, dadurch gekennzeichnet,
daß dieser eine Fenstergeneratorschaltung (10) enthält, die Steuersignale zum Durchlässigschalten
von Torschaltungen (11 bis 14) erzeugt, die jeweils in den Empfangskanälen liegen und ein um
die optische Achse zentriertes Detektionsfenster entsprechend einem schmalen Beobachtungsfeld
begrenzen, daß die Fenstergeneratorschaltung (10) das externe Steuersignal (S 2) erhält und in dem μ
ersten Zeitpunkt fO die Torschaltungen (11 bis 14) sperrt und damit die Erfassung des gesamten
Beobachtungsieides freigibt, und daß der Schwell· wertgenerator (17) eine Generatorschaltung (37,38,
39) für ein Steuersignal (S3) enthält) das in dem Fenstergenerator den erneuten Übergang auf das
schmäle Beobachtungsfeld auslöst, sobald die VeT*
gleicherausgangssignale während des ersten Zeitabschnittes Ti den minimalen Schwellwert Un,
überschreiten.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Signal ein Binärsignal
ist, das seinen Wert in dem ersten Zeitpunkt 10
ändert und die Vergleicher (8) einen Binärausgang besitzen, und der Schwellwertgenerator (17) ein das
Vergleicherausgangssignal SO erhaltendes ODER-Glied (31), einen ersten Zeitgeber (36) zur Festlegung
des ersten Zeitabschnittes Π ab Eintreffen des externen Steuersignals (S2), einen zweiten Zeitgeber
(47) zur Festlegung des zweiten Zeitabschnittes T2, einen Speicher (41), der zunächst einen
Digitalwert entsprechend dem maximalen Schwellwert Um und dann einen Digitalwert entsprechend
dem minimalen Schwellwert Un, liefert, einen vom
Ausgangssignal des ODER-Gliedes (31) während des zweiten Zeitabschnittes T2 gesteuerten Vorwärts-/Rückwärts-Zähler
(50), einen D/A-Wandler (42), der den gemeinsamen Schwellwert US liefert
und logische Schaltungen (43 bis 49) umfaßt, die den
Speicher (41) vor dem zweiten Zeitpunkt il direkt und ab dem zweiten Zeitpunkt il über den
Vorwärts/Rückwärts-Zähler (50) mit dem D/A-Wandler (42) verbinden.
4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, oaß die Fenstergeneratorschaltung
(10) logische Schaltungen umfaßt, die die Erzeugung oder Unterdrückung des Fensters in Abhängigkeit
von dem Zustand des externen Steuersignals (S 2) und des Fenstersteuersignals (S 3) steuern und daß
die Generatorschaltung (37,38,39) des Schwellwertgenerators
(17) für dieses Steuersignal (S5) vom Ausgangssignal des ODER-Gliedes und des ersten
Zeitgebers (36) gesteuert wird und aus Logikgliedern besieht, die eine Zählung und Zustandsdekodierung
vornehmen.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwelhv-Jrtgenerator (17)
eine weitere, von dem zweiten Zeitgeber (47) gesteuerte Generatorschaltung (51, 52, 53), die am
Ende f3 des zweiten Zeitabschnittes T2 einen Spannungsschritt (dU) bestimmter Größe erzeugt
und eine Addierschaltung (54) umfaßt, die den Spannungsschritt zu der Ausgangsspannung (US)
des D/A-Wandlers (42) addiert.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrsignalgenerator
ein UND-Glied (32) mit zwei Eingängen umfaßt, die das Ausgangssignal (S7) des ODER-Gliedes
und das in einem Inverter (33) invertierte, externe Steuersignal (S 2) erhalten.
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---|---|---|---|
FR7532155A FR2328971A1 (fr) | 1975-10-21 | 1975-10-21 | Systeme optoelectrique de detection de cible applicable notamment a un systeme de tir |
Publications (3)
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---|---|
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DE2647209B2 DE2647209B2 (de) | 1980-02-07 |
DE2647209C3 true DE2647209C3 (de) | 1980-10-02 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2647209A Expired DE2647209C3 (de) | 1975-10-21 | 1976-10-19 | Anordnung zur optoelektrischen, winkelmäßigen Ortung eines Zieles |
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FR (1) | FR2328971A1 (de) |
GB (1) | GB1534093A (de) |
ZA (1) | ZA766057B (de) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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JPS58211677A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-09 | Nissan Motor Co Ltd | 光レ−ダ装置 |
CN103090730B (zh) * | 2011-10-27 | 2014-11-05 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种电动舵机锁定装置 |
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-
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- 1976-10-19 GB GB43380/76A patent/GB1534093A/en not_active Expired
Also Published As
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DE2647209A1 (de) | 1977-05-12 |
ZA766057B (en) | 1977-09-28 |
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GB1534093A (en) | 1978-11-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |