DE879468C - Method and device for displaying pulses - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige von Impulsen Bei Rückstrahlgeräten die mit Braunschen Röhren als Anzeigevorrichtung versehen sind. war es l>isher nicht möglich, die drei Bezugswerte einer räumlichen Peilung (Entfernung, Azimut und Höhe) gleichzeitig auf dem Schirm eines Braunschein Rohres darzustellen, Bei den zur Zeit verwendeten Rückstrahlgeräten erfolgt die Anzeige der drei Bezugswerte deshalh getrennt auf zwei oder drei Röhren. Resonders bei Flugzeugbordgeräten stellt die gleichzeitige Beobachtung der getrennt angezeigten Bezugswerte eine kaum tragbare Belastung des Flugzeugführers bzw. Beobachters dar. Auch in anderen Meßgeräten, bei denen gleichzeitig drei zusammengehörige NIeßwerte dargestellt werden sollen, ist es oft erwünscht, diese drei Werte durch eine einzige Anzeige abzubilden, Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, bei WIeßlgeräten, bei denen einer der anzuzeigen,den Bezugswerte aus der Amplitudenverschiedenbeit bzw. dem Amplitudenverhältnis von zwei oder mehreren Vergleichswerten, bei Rücl;-strahlgeräten z. B. der Höhenwinkel aus dem Amplitudenverhältnis zweier Empfangsspannungen, bestimmt werden kann, diese Amplitudenverschiedenheit in einen entsprechend unterschiedlichen Farbeindruck umzuwandeln, der dann zur Anzeige des Meßwertes verwendet wird. Hierzu ist lediglich erforderlich, einen so schnellen Wechsel zwischen den die Meßgröße bestimmeriden Vergleicbswerten durchzufihren, daß dieser Wechsel von einem Beobachter nicht getrennt wahrgenommen werden kann, sondern sich dem Beobachter als einheitlicher Farbeindruck bemerkbar macht. Bei Rückstrahlgeräten findet ein derartiger rascher Wechsel der Vergleichswerte zur Richtungsbestimmung, nämlich der Empfangs spannungen zweier verschieden gerichteter Antennen, bereits, ohnehin statt. Bisher hat man nun die Amplitudendifferenz dieser Empfangsspannungen durch entsprechend unterschiedliche Ablenkungen des Leuchtfleckes an einem Braunschen Rohr zur Anzeige gebracht. Dann ist es aber nicht möglich, gleichzeitig durch weitere Ablenkungen auch noch die .beiden anderen Bezugswerte am gleichen Braunschen Rohr anzuzeigen. Bringt man dagegen gemäß 4er Erfin- -dung die Amplitudendifferenz der Empfangslspannungen durch einen entsprechenden Farbeindruck zur Anzeige, so hat man die Möglichkeit, die Ablenkung des Leuchtflecks am Leuchtschirm des Braunschen Rohres zur Abbildung der beiden anderen Bezugswerte, nämlich von Entfernung und Azimut, zu verwenden. Die Umwandlung der Amplitudendifferenz in einen je nach dessen Vorzeichen und Größe unterschiedlichen Farbeindruck erfolgt in der Weise, daB die Meßgrößen, deren Amplitudenverschiedenheit angezeigt werden soll, in raschem Wechsel nacheinander einer gemeinsamen Lichtquelle, vorzugsweise einem Braunschen Rohr, zugeschaltet werden, derart, daß sie Lichtimpulse erzeugen, deren Helligkeit oder Form von der Amplitude abhängig ist, und Idaß die Farbe der Lichtimpulse im Gleichtakt mit der Umschaltung der Meßgrößen gewechselt wird, so daß ein mit der Amplitudendifferenz sich ändernder Farbeindruck entsteht.Method and device for displaying pulses With reflex devices which are provided with Braun tubes as a display device. was it l> isher it is not possible to use the three reference values of a spatial bearing (distance, azimuth and height) at the same time on the screen of a Braunschein tube, at The reflectors currently used are shown the three reference values therefore separately on two or three tubes. Resonders for aircraft on-board equipment the simultaneous observation of the separately displayed reference values is hardly acceptable Load on the pilot or observer. Also in other measuring devices, in which three associated measurement values are to be displayed at the same time, it is often desirable to display these three values on a single display, the The present invention is based on the idea of WIeßlgeräte in which one to display the reference values from the amplitude difference or the amplitude ratio of two or more comparison values, in the case of Rücl; B. the elevation angle this can be determined from the amplitude ratio of two received voltages To convert the difference in amplitude into a correspondingly different color impression, which then goes to the display of the measured value is used. For this purpose is only required, such a rapid change between the determinants of the measured variable To carry out comparative values that this change is not separated from an observer can be perceived, but appears to the observer as a uniform color impression makes noticeable. Such a rapid change of the Comparison values for determining the direction, namely the receiving voltages of two differently directed antennas, already, anyway. So far you have now Amplitude difference of these received voltages by correspondingly different Deflections of the light spot displayed on a Braun tube. then But it is not possible to use other distractions at the same time . to display both other reference values on the same Braun tube. If you bring against it According to the fourth invention, the difference in amplitude of the received voltages by one corresponding color impression for the display, so one has the possibility of the distraction of the light spot on the fluorescent screen of the Braun tube to depict the two other reference values, namely distance and azimuth. The transformation the amplitude difference in a different depending on its sign and size The color impression takes place in such a way that the measured quantities, their amplitude difference should be displayed, in rapid succession of a common light source, preferably a Braun tube, switched on in such a way that it generates light pulses produce, the brightness or shape of which depends on the amplitude, and Id that the The color of the light impulses changed at the same time as the measured variables were switched so that a color impression that changes with the amplitude difference arises.

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

Abb. I zeigt das Übersichtsbild eines Rückstrahlgerätes, Abb. 2a das Strahlungsdiagramm der Antenne in der Vertikalebene, Abb. 2b das Strahlungsdilagramm der Antenne in der Horizontalebene, Abb. 3 das Leuchtbild des Braunschen Rohres, Abb. 4 und 5 Leuchtbilder in anderer Ausfü;hrung. Fig. I shows the overview of a reflex device, Fig. 2a the radiation diagram of the antenna in the vertical plane, Fig. 2b the radiation diagram the antenna in the horizontal plane, Fig. 3 the luminous image of the Braun tube, Fig. 4 and 5 light images in a different design.

Das Rückstrlahlgerät I besitzt als Antennenanlage einen Hohlspiegel 2, in dem sich zwei Antennen 3 und 4 befinden. Die Antennen werden periodisch nacheinander durch den Schalter 5 an das Rückstrahlgerät 1 angeschlossen. Wie aus Abb. 2a ersichtlich, entspricht in der Vertikalebene das Strahlungsdiagramm 31 der Antenne 3, das Strahlungsdiagramm 32 der Antenne 4. The rear jet device I has a concave mirror as an antenna system 2, in which there are two antennas 3 and 4. The antennas are periodically one after the other connected to the reflector 1 through the switch 5. As can be seen from Fig. 2a, In the vertical plane, the radiation diagram 31 of the antenna 3 corresponds to the radiation diagram 32 of the antenna 4.

Ein von einem reflektierenden Gegenstand kommender Echoimpuls wird nach seiner Verstärkung und Gleichrichtung im Rückstrahlgerät I als positiver Impuls dem Wehneltzylinder 7-des Braunschen Rohres 6 zugeführt und erzeugt auf dem Leuchtschirm 19 einen Leuchtpunkt 20. Liegt der reflektierende Gegenstand in gleicher Höhe mit der Antennenanlage 2, so wird der von den Antennen 3 und 4 aufgenommene Echoimpuls die gleiche Amplitude haben, und die Helligkeit des Leuchtpunktes 20 wird sich bei Betätigung des Schalters 5 ni-c-0t ändern. Liegt aber beispielsweise der reflektierende Gegenstand höher als das Rückstrahlgerät, so wird bei Anschaltung der Antenne 4 mit dem Strahlungsdiagramm 32 ein Impuls mit größerer Amplitude auf den Wehneltzylinder 7 wirken als beim Anschalten der Antenne 3. Infolgedessen wird auch beim Anschalten der Antenne 4 der Leuchtpunkt 20 heller leuchten als beim Anschalten der Antenne 3. An echo pulse coming from a reflective object becomes after its amplification and rectification in the reflex device I as a positive pulse fed to the Wehnelt cylinder 7 of the Braun tube 6 and generated on the luminescent screen 19 a luminous point 20. Is the reflective object at the same height of the antenna system 2, the echo pulse picked up by the antennas 3 and 4 becomes have the same amplitude, and the brightness of the luminous point 20 will be at Change actuation of switch 5 ni-c-0t. But if there is, for example, the reflective one If the object is higher than the reflecting device, the antenna 4 with the radiation diagram 32 a pulse with a larger amplitude on the Wehnelt cylinder 7 act as when the antenna 3 is switched on. As a result, it is also when switched on the light point 20 of the antenna 4 shine brighter than when the antenna is switched on 3.

Erflndungsgemäß wird nun zwischen den Leuchtschirm 19 und das Auge des Beobachters eine aus verschiedenfarbigen Filtern I4, 15 bestehende Scheibe 13 gebracht, die über eine Welle 17 von einem Motorik gedreht wird. Synchron mit der Drehung der Scheibe 13 wird vom Motor IS über eine Leitung 22 und ein Relais 21 der Antennenumschalter 5 betätigt, und zwar derart, daß während des Anschaltens der Antenne 3 sich das Filter 14 vor dem Leuchtschirm befindet, während des Anschaltens der Antenne 4 dagegen das Filter 15. According to the invention, there is now between the luminescent screen 19 and the eye of the observer a disk 13 consisting of different colored filters I4, 15 brought, which is rotated via a shaft 17 by a motor. In sync with the Rotation of the disk 13 is controlled by the motor IS via a line 22 and a relay 21 the antenna switch 5 operated, in such a way that during switching on the antenna 3, the filter 14 is in front of the luminescent screen, while switching on the antenna 4, however, the filter 15.

Die Umschaltung der Antennen 3, 4 und der Wechsel der Filter I4, I5 erfolgt so schnell, daß die verschiedenen Farben nicht getrennt wahrgenommen werden sondern ein einziger Farbeindruck entsteht. Infolgedessen erscheint bei geeigneter Wahl der Farben des Leuchtschirmes 20 und der Filter 14 und 15 die lIelligkeitsschwankunt, des I,euchtpunktes 20 dem Beobachter als Farbänderung (Farbumschlag). Besitzt z. B. der Leuchtschirm 19 eine weißleuchtende Substanz, während das Filter 14 nur für grünes unld das Filter 15 nur für rotes Licht durchlässig ist, so wird bei konstanter Helligkeit des Leuchtpunktes 20 (entsprechend dem Echo eines reflektierenden Gegenstandes, der sich in gleicher Höhe mit dem Gerät befindet), der Leuchtpunkt 20 dem Auge des Be-Beobachters gelb erscheinen. Ein reflektierender Gegenstand, der sich höher als das Gerät befindet, wird die Antenne 4 stärker beeinflussen als die Antenne 3. Infolgedessen wird der Punkt 20 heller leuchten, wenn sich das rote Filter 15 vor dem Schirm 19 befindet, als wenn beim Anschalten der Antenne 3 sich das grüne Filter 14 im Strahlengang befindet. Der Leuchtpunkt20 erscheint dem Beobachter in diesem Fall rot. Wenn sichel umgekehrt der reflektierende Gegenstand tiefer als das Gerät befindet, sieht der Beobachter den Leuchtpunkt 20 grün.Switching over antennas 3, 4 and changing filters I4, I5 happens so quickly that the different colors cannot be perceived separately but a single color impression is created. As a result, appears to be more appropriate Choice of the colors of the luminescent screen 20 and the filters 14 and 15, the brightness fluctuations, of the I, euchtpunktes 20 to the observer as a color change (color change). Has z. B. the luminescent screen 19 a fluorescent white substance, while the filter 14 only for green and the filter 15 is only permeable to red light, then with constant Brightness of the luminous point 20 (corresponding to the echo of a reflective object, which is at the same height as the device), the light point 20 to the eye of the Be-observer appear yellow. A reflective object that is higher than the device is located, the antenna 4 will influence more than the antenna 3. As a result the point 20 will shine brighter when the red filter 15 is in front of the screen 19 is as if when turning on the antenna 3, the green filter 14 is in the beam path is located. In this case, the luminous point 20 appears red to the observer. When sickle conversely, if the reflective object is lower than the device, the sees Observer the red dot 20 green.

Mit dieser Farbmethode läßt sich eine Richtungsbestimmung sehr genau durchführen, da schon Amplitudenunterschiede von 20 bis 25 0/o als deutliche Farbänderung wahrgenommen werden. With this color method, the direction can be determined very precisely Carry out, since amplitude differences of 20 to 25 0 / o are a clear change in color be perceived.

Wird die Antennen anlage, deren horizontales Strahlungsdiagramm 33, wie Abb. 2b zeigt, sehr schmal ist, zusätzlich rasch um eine vertikale Achse in dem Winkelbereich a hin und her geschwenkt, so läßt sich auf dem Leuchtschirm 19 eine räumliche Darstellung erzielen, wie Abb. 3 zeigt. Die Ablenkplattenpaare IO und II des 13raunschen Rohres 6 werden von dem Isippgerät 12 synchron mit der Impulsaussendung und der Horizontaldrehung der Antennenanlage 2 So gesteuert, daß die Ordinate des Leuchtpunktes die Entfernung, die Abszisse das Azimut des reflektierenden Gegenstandes anzeigt. Durch die Farbe Gelb, Rot oder Grün wird gleichzeitig angezeigt, ob sich der reflektierende Gegenstand in gleicher Höhe mit bzw. über oder unter dem Beobachter befindet. If the antenna system, the horizontal radiation pattern of which is 33, as Fig. 2b shows, is very narrow, in addition rapidly around a vertical axis in is pivoted back and forth in the angular range a, it can be seen on the luminescent screen 19 one Achieve spatial representation, as Fig. 3 shows. The deflection plate pairs IO and II of the Braun tube 6 are synchronized by the Isippgerät 12 with the pulse transmission and the horizontal rotation of the antenna system 2 controlled so that the ordinate of the The luminous point is the distance, the abscissa the azimuth of the reflecting object indicates. The color yellow, red or green shows at the same time whether the reflective object at the same height as, above or below the observer is located.

Ein Beobachter im Flugzeug wird also das Echo eines anderen Flugzeuges, das gleich hoch oder höher fliegt, an der gelben oder roten Farbe deutlich von den grün leuchtenden Bodenechos unterscheiden können.So an observer in the airplane will be the echo of another airplane, that flies the same or higher, clearly different from the yellow or red color can distinguish green glowing ground echoes.

Die Anwendung der geschilderten Farbanzeige ist selbstverständlich nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt; die Farbinethode kann vielmehr auch bei anderen, zur Richtungsbestimmung dienenden Geräten mit Vorteil angewendet werden, z. B. zur Seitenkennung beim Balienanflug, bei Flimmerpeilempfängern sowie allen mit einer Richtungsanzeige versehenen Funkmeßgeräten. The use of the color display described is self-evident not limited to the example described; rather, the color method can also are used to advantage with other devices used to determine direction, z. B. for the side identification for the Balienanflug, for flicker DF receivers as well as all radio measuring devices provided with a direction indicator.

Funkmeßgeräte, die nur die Entfernung und eine Richtung zu messen gestatten, haben üblicherweise die in Abb. 4 skizzierte Anzeige. Von einer leuchtenden Linie I aus wird der Leuchtpunkt, je nachdem, ob die Echoimpulse von einer nach links oder nach rechts gerichteten Antenne aufgenommen werden, auch nach links oder rechts hin 42, 44 alogelenlit. Ein reflektierender Gegenstand, der geradeaus liegt, gibt rechts und links gleicht große Impulszacken 43, während bei einer Abweichung des reflektierenden Gegenstandes aus der Mittellinie des Antennendiagramms die Impulszacken nach beiden Seiten 42, 44 verschieden groß sind. Radio meters that only measure distance and one direction usually have the display shown in Fig. 4. From a shining one Line I off becomes the luminous point, depending on whether the echo pulses are from one after Antenna facing left or right can be added, also to the left or to the right 42, 44 alogelenlit. A reflective object lying straight ahead gives right and left the same large pulse spikes 43, while in the case of a deviation of the reflective object from the center line of the antenna diagram, the pulse spikes on both sides 42, 44 are of different sizes.

Aus dem Größenunterschied kann bei dieser Methode auf die Richtung des reffektierenden Gegenstandes geschlossen werden.With this method, the difference in size can be used to determine the direction of the reflecting object are closed.

Verwendet man zur Anzeige der Richtung dagegen den oben beschriebenen Farbumschlag, so können die von den beiden verschiedenen Antennen kommenden Ecboimpulse auf dem BraunschenRohr durch .Ablenkungen nach einer Seite hin abgebildet werden, wie dies Abb. 5 zeigt. Bei Verwendung der oben beschriebenen Filterfarben ergibt sich bei der Anzeige ein gelber Leuchtstrich 51 mit nach einer Seite gerichteten Ablenkungen 52, 53, 5ß, die bei Amplitudengleiebheit ebenfalls gelb erscheinen, wie bei 53 angedeutet, während sie bei Vorhandensein eines Amplitudenunterschiedes je nach der Richtung eine grüne oder rote Spitze besitzen, wie bei j2 und 54 gezeigt. Die Länge dieser Spitze ist wiederum ein Maß der Abweichung aus der Mittellinie des Antennendiagramms. Gegenüber der bisherigen Anieigemethode hat die Anzeige mit Farben zwei Vorteile. Da die Impulsablenkungen nur nach einer Richtung erfolgen, kann an Stelle einer linearen Skala am Braunschen Rohr eine Kreisskala benutzt werden, wobei die Impulse radial abgelenkt werden. Dadurch kann auf einem Leuchtschirm gleichen Durchmessers die Skalenlänge etwa dreimal größer gemacht werden, was eine beträchtliche Erhöhung der Alwlesegenauig,keit zur Folge hat. Außerdem sind bei der Richtungsanzeige durch Farben noch sehr kleine Amplitudenunterschiede einwandfrei nachweisbar. On the other hand, if you use the one described above to display the direction Color change, so the Ecbo impulses coming from the two different antennas on the Braunschen tube by .distraction to one side are shown, as shown in Fig. 5. Using the filter colors described above results in In the display, a yellow luminous line 51 is directed to one side Deflections 52, 53, 5ß, which also appear yellow if the amplitude is equal, as indicated at 53, while in the presence of an amplitude difference have a green or red tip depending on the direction, as shown at j2 and 54. The length of this point is in turn a measure of the deviation from the center line of the antenna diagram. Compared to the previous display method, the display has Colors have two advantages. Since the pulse deflections only take place in one direction, a circular scale can be used instead of a linear scale on the Braun tube, whereby the pulses are deflected radially. This can be the same on a fluorescent screen The diameter of the scale length can be made about three times larger, which is a considerable Increase in the reading accuracy. Also are in the direction indicator very small differences in amplitude can still be clearly demonstrated through colors.

Grundsätzlich ist es auch möglich, in zwei Dimensionen eine Abweichung von einem Mittelwert durch eine Farbendarstellung anzuzeigen, wobei zweckmäßig drei Filter in den Farben Grün, Rot und Blau Verwendung finden. In principle, it is also possible to have a deviation in two dimensions of a mean value to be indicated by means of a color representation, whereby three are expediently Filters in the colors green, red and blue are used.

Filterfarhen und Leuehtsehirmfarben müssen, wie oben erwähnt, aufeinander abgestimmt sein. As mentioned above, filter colors and lampshade colors must match be coordinated.

Ein Farbstich des Leuchtschirmes oder die unterschiedliche Durchlässigkeit der Filter 14 und I5 kann leicht durch eine zusätzliche Helligkeitsmodulation des Rohres 6 ausgeglichen werden.A color cast of the fluorescent screen or the different permeability The filters 14 and I5 can easily be adjusted by an additional brightness modulation of the Tube 6 are compensated.

An Stelle einer Veränderung der Helligkeit des Leuchtpunktes 20 kann durch den Echoimpuls auch eine Beeinflussung der Form des Leuchtpunktes, z. B. eine Veränderung seines Durchmessers in Abhängigkeit von der Impulsampl itude, bewirkt werden. Indem oben beschriebenen Beispiel eines Rückstrahlgerätes würde dann der Beobachter ein Echo als einen gelben Punkt sehen, der je nach der Abweichung des reflektierteii Gegenstandes aus der Horizontalebene mit einem roten oder grünen Ring umgeben ist. Die Breite des Ringes wäre dabei ein Maß der Richtungsahweichung. Instead of a change in the brightness of the luminous point 20 can the echo pulse also influences the shape of the luminous point, e.g. Legs Change in its diameter as a function of the pulse amplitude will. In the example of a retroreflective device described above, the Observers see an echo as a yellow dot that varies depending on the deviation of the reflected the object from the horizontal plane with a red or green Ring is surrounded. The width of the ring would be a measure of the directional deviation.

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

Insbesondere läßt sie sich überall da anwenden, wo eine Meßgröße durch die Amplitudenverschiedenheit von zwei oder mehreren N'ergleichswerten bestimmt wird. Durch Wechsel dieser Vergleichswerte in genügend rascher Folge und Umwandlung in Liehtimpulse läßt sich dann nach der Erfindung stets ein entsprechend unterschiedlicher Farbeindruck erzielen.In particular, it can be used wherever a measured variable passes through the difference in amplitude of two or more N'equivalent values is determined will. By changing these comparison values in sufficiently rapid succession and conversion According to the invention, a correspondingly different one can then always be used in Lieht impulses Achieve color impression.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: I. Anzeige der Amplitudenverschiedenheit bzw. des Amplitudenverhältnisses zweier Meßgrößen, insbesondere zur Richtungsbestimmung nach dem Rückstrahlverfallren durch Vergleich der Empfangsamplituden für zwei verschiedene Empfangsrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgrößen, deren Amplitudenverschiedenheit angezeigt werden soll, in raschem Wechsel nacheinander einer gemeinsamen Lichtquelle, vorzugsweise einem Braunschen Rohr, zugeschaltet werden, derart, daß sie Lichtimpulse erzeugen, deren Helligkeit oder Form von der Amplitude abhängig ist, und daß die Farbe der Lichtimpulse im Gleichtakt mit der Umschaltung der Meßgrößen gewechselt wird, so daß ein mit der Amplitudendifferenz sich ändernder Farbeindruck entsteht. PATENT CLAIMS: I. Display of the difference in amplitude or the Amplitude ratio of two measured variables, in particular for determining the direction the return beam decay by comparing the reception amplitudes for two different ones Receiving directions, characterized in that the measured variables, their amplitude difference should be displayed, in rapid succession of a common light source, preferably a Braun tube, switched on in such a way that it generates light pulses produce whose brightness or shape is dependent on the amplitude, and that the The color of the light impulses changed in sync with the switching of the measured variables so that a color impression that changes with the amplitude difference arises. 2. Anzeige nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang der die Lichtimpulse erzeugenden Lichtquelle im Takte z des Impulswechsels verschiedenfarbige Filter eingeschaltet werden. 2. Display according to claim I, characterized in that in the beam path the the Light source generating light pulses in the cycle z of the pulse change different colored filters can be switched on. 3. Anzeige nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Anzeige von drei verschiedenen Meßwerten, z. B. in Rückstrahlgeräten zur räumlichen Ortung und gleichzeitigen Anzeige von Entfernung, Azimut und Höhe, zwei verschiedene A-blenkungen des Leuchtflecks und außerdem ein veränderlicher Farbeind.ruck hervorgerufen werden. 3. Display according to claims I and 2, characterized in that for the simultaneous display of three different measured values, e.g. B. in reflex devices for spatial location and simultaneous display of distance, azimuth and altitude, two different A-deflections of the light spot and also a changeable one Color impression.