DE2318856A1 - Zielobjektauswerter fuer marine-ueberwasserradaranlage - Google Patents

Description

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13. April 1973

IQTRON CORPORATION, Bedford (Mass.) V. St. A.

Zielobjektauswerter für Marine-Überwasserradaranlage

Die Erfindung betrifft eine Marine-Überwasserradaranlage, insbesondere ein Navigations- und Kollisionsschutz-Gerät zum Gebrauch auf bewegten Fahrzeugen, insbesondere ein Impulsgerät wie ein Radargerät zum Gebrauch auf Überwasserfahrzeugen wie Schiffen, genauer gesagt einen Zielobjektauswerter. Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung des Gegenstandes der DT-OS 2 06i 129 (Anwaltsakte: 021-16.4O5P).

Den Anforderungen an eine automatische Radarauswerte· und -sicht-Anlage an Bord von Schiffen wird bisher nicht

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zufriedenstellend genügt, insbesondere wegen der Probleme, die durch die Reflexion, von Signalen ausgedehnter Landmassen oder -massive und manchmal von Wellen auftreten; diese Signale sind oft stärker als die von gewünschten kleinen Zielobjekten, insbesondere anderen Schiffen'', sowie von Navigationshilfen, so daß sie deren Signale verdecken. Zum Beispiel können wegen der kontinuierlichen Bewegung des Schiffes die vielen Zielobjekte, die durch die Landmassen erzeugt werden, nicht einfach eliminiert werden durch die Markxerungstechnik, wie sie bei ortsfesten Radaranlagen verwendet wird, weil die große Menge an Information infolge der Existenz derartiger Landmassen als unpraktisch für eine Signalverarbeitung durch einen Elektronenrechner angesehen wird, wie er in bestimmten orts- festen Systemen zur Luftverkehrsüberwachung benutzt wird (vgl. z. B. Proceedings of the Eighth Symposion öf the A.GoA.R.D. Avionics Panel, London, 21. -25· September 1964, Seiten 525 - 556, Kapitel 28, Digitalization of Radar· Signals and their Evaluation by a Computer for Automatic Tracking of Targets und Kapitel 29, Evaluation of Track-while-Scan Computer Logics; vgl. auch US-PS 3 235 867) Aus diesem Grund ist bis jetzt Schiffsradar begrenzt auf relativ einfache Systeme, deren Sichtanzeige als schwierig zu interpretieren bekannt ist, insbesondere bei großem Arbeitsanfall, wenn eine Kollisionsgefahr besteht.

Alle diese Schwierigkeiten nehmen selbstverständlich zu mit der Schiffsgröße, da für größere Schiffe die Manöverzeiten viel länger sind und außerdem der Abstand · größer wird, innerhalb dem andere Schiffe eine Kollisionsgefahr darstellen.

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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Navigationsund Kollisionsschutz-Radargerät oder dergleichen an Bord von Schiffen zu schaffen, das die oben genannten Schwierigkeiten überwindet, insbesondere ein relativ einfaches automatisches Radarauswertegerät auf einem fahrenden Schiff als Hilfe zur Erkennung von Schiffsobjekten zum Kollisionsschutz darstellt, wobei die Zielobjektauswertung bedeutend verbessert ist.

Erfindungsgemäß hat ein Zielobjektauswerter für Marine-Überwasserradaranlagen, die digitalisierte Zielobjektentfernungsimpulse abgeben, eine Zielvorderrand-Signaleinrichtung, die einen Zielvorderrandsignalxmpuls für aufeinanderfolgende Azimute abgibt, und ferner eine Zielhinterrand-Signaleinrichtung, die einen Zielhinterrandsignalimpuls für aufeinanderfolgende Azimute abgibt, der anfangs entfernungsmäßig von dem Zielvorderrandsignal getrennt .ist, wobei die entfernungsmäßige Koinzidenz eines Vorderrandsignalimpulses und eines Hinterrandsignalimpulses ein Zielhüllkurvenende-Erkennungssignal auslöst.

Ferner beschäftigt sich die Erfindung mit den Problemen, die durch die Existenz von Zielobjekten wie ausgedehnten Landmassen verursacht werden, indem zwischen derartigen Zielobjekten und kleineren Zielobjekten, wie Schiffen und Navigationshilfen, unterschieden wird. Genauer gesagt, dies wird erreicht durch einen Diskriminator, der vorzugsweise auf eine maximale Anzahl von aufeinanderfolgenden azimutalen Zielvorderrandsignalimpulsen anspricht, wobei die maximale Anzahl mit sukzessive zunehmenden Entfernungen abnimmt, um zu unterscheiden zwischen Landmassenzielpbjekten, die in azimutaler Richtung größer als eine

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vorbestimmte tatsächliche Länge sind, die eine maximale Schiffslänge darstellt, und Zielobjekten unterhalb der vorbestimmten tatsächlichen Länge in azimutaler Richtung, die mögliche Schiffsziele darstellen, so daß ein diskriminiertes Zielobjektausgangssignal erzeugt wird bei Zielobjekten, die kleiner als die vorbestimmte Länge sind, die die möglichen Schiffsziele darstellen. Diese Zielobjektausgangssignale, deren Anzahl viel kleiner als die Gesamtzahl der empfangenen Echofolgen ist, stellen kleine Zielobjekte dar, die eine Kollisionsgefahr mit sich bringen können; diese Signale können in einen geeigneten Elektronenrechner eingespeist werden, um die Geschwindigkeit und den Kurs der Zielobjekte zu berechnen, und vorzugsweise in ein geeignetes Sichtgerät, um sie auch anzuzeigen. Vorzugsweise erzeugt der Diskriminator auch ein Landmassenausgangssignal, das bei Zielobjekten abgegeben wird, die größer als die vörbestimmte Länge sind, um einen größeren Teil des Vorderrands im Azimut von Landmassenzielob jekten darzustellen und kontrastweise anzuzeigen.

Die Erfindung beschäftigt sich auch mit der Landmassenaufzeichnung, indem die empfangenen Signale so verarbeitet werden, daß Zielobjektechoimpulse aus Bereichen, die vom Schiff weiter als der Vorderrand einer Landmasse, jedoch näher als der weiter entfernte Rand der Landmasse entfernt sind, unterdrückt werden, während zur Verfolgung und Anzeige Zielobjektechoimpulse beibehalten werden, die von Gebieten hinter dem entfernteren Rand der Landmasse empfangen werden, um den Rand eines Landmassenzielobjekts mit minimaler Entfernung anzeigen zu können, während dessen weiter entferntere Teile eliminiert werden, um die Erkennung von Anzeigen gesuchter Objekte in der Nähe davon zu erleichtern.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert» Es zeigen: ι

Fig. 1 das vereinfachte Blockschaltbild einer vollständigen automatischen Radaranlage;

Fig. 2 eine Draufsicht auf verschiedene mögliche Zielobjekte und eine Landmasse;

Figo 3 die der Fig» 2 entsprechende Anzeige auf dem Radarbildschirm;

Fig. h ein ausführlicheres Blockschaltbild der Anlage;

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Zielobjekthüllkurve;

Fig. 6 eine Aufstellung der logischen Verfahrensschritte, die durch den Zielobjektauswerter gemäß der Erfindung ausgeführt werden;

Fig. 7 bis 11 Schaltbilder von Teilen des erfindungsgemäßen Zielobjektauswerters;

Fig. 12 das Schaltbild eines Interface- oder Schnittstellen-Teils der vollständigen Anlage;

Fig. 13 bis 15 Programmablaufpoäne von Programmen, die vom Rechner bei der Verarbeitung der Zielobjekt- und Landmassen-Ausgangssignale für das Schirmbild verarbeitet werden; und

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Fig. 16 das Schaltbild von Teilen des Sichtgeräts.

Wegen des genauen Aufbaus der im folgenden beschriebenen verschiedenen Baugruppen wird auf die Zeichnung seLbst verwiesen, wo die einzelnen Bauelemente wie logische oder Verknüpfungsglieder (z. B. UND- und ODER-Glieder), Verstärker, Register usw. mit üblichen (US-amerikanisehen) Symbolen dargestellt sind. ■ ·>

Figo 1 zeigt schematisch einen Marine-Überwasserpiloten gemäß der Erfindung in Form einer automatischen Radaranlage, bestehend aus ein.em Radar-Sender und -empfänger 110, einem Zielobjektauswerter 112, der noch genauer beschrieben werden wird, einem Digitalrechner 1ik, der ein gut bekannter Allzweckrechner mit einem Rechenwerk, einem Leit- oder Steuerwerk und einem Speicher ist, und einem Elektronenstrahlröhren-Sichtgerät 116, das ebenfalls für sich gut bekannt ist und nicht näher erläutert zu werden braucht.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Landmasse und drei Zielobjekte gleicher Größe, die sich in verschiedenen Abständen vom Radarsender befinden.

Erfindungsgemäß dreht sich die Antenne des Radarsenders 110 kontinuierlich und sendet dabei Impulse in regelmäßigen Abständen aus. Nach jedem Impuls wird eine Folge von Echosignalen erhalten, wobei die Verzögerungszeit jedes Echosignals eine Funktion der Entfernung des Reflexionsorts ist. Jede Echofolge wird aus einer anderen azimutalen Richtung empfangen, da die Antenne sich dreht. Der gesendete Impuls und die empfangenen Echos

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werden digitalisiert oder digital umgesetzt, um entweder "1" oder "0" zu sein, und dann durch den Zielobjektauswerter oder -prozessor 112 verarbeitet, um digitale Daten zu gewinnen, die die Entfernung des Zielobjekts, seine Ausdehnung oder Breite und eine Diskrirainationsentscheidung darüber darstellen, ob das Zielobjekt eine Landmasse oder ein Schiff ist. Diese Information wird in den Digitalrechner 114 eingespeist, der die Daten entsprechend gespeicherten Programmen verarbeitet und eventuell■'die Information für eine Sichtanzeige an das Sichtgerät 116 abgibt.

Nur zur Erläuterung wird hier angenommen, wie in Fig· 5 gezeigt ist, daß ein Radarimpuls jede 5 während der Antennendrehung gesendet wird. Daher wird der radarüberwachte Bereich in Azimutsektoren von je 5 unterteilt gedacht. Die Echos von jedem Impuls werden von Zielobjekten in verschiedenen Entfernungen reflektiert, wobei die Entfernungen durch die erfindungsgemäße Verarbeitung in aufeinanderfolgende Zielobjekt- oder Entfernungsringe unterteilt werden. Die Raumeinheit, von der ein einzelner Echoimpuls reflektiert wird, sei hier Zielobjektfeld genannt; auf diese Weise bildet eine Folge von Zielobjektfeldern in Entfernungsrichtung einen azimutalen Sektor, und eine Folge von Zielobjektfeldern in azimutaler Richtung einen Entfernungsring. Ein Bereich, der 13 Entfernungsringe und 18 Azimutsektoren enthält, ist in Fig. 5 abgebildet. Wenn ein Zielobjekt vorhanden ist, wird eine im allgemeinen zusammenhängende Gruppe von Zielobjektfeldern, die sich im allgemeinen sowohl in Entfernungs- als auch Azimutrichtung erstrecken, als Zielobjekthüllkurve wie 120 in Fig. 5 definiert.

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Es ist also aus Fig. 5 ersichtlich, daß nach jedem Sendeimpuls bis zum Azimutsektor Nr» 5 keine Echoimpulse empfangen werden. Nach dem sechsten Impuls wird ein Echoimpuls 122 vom 12. Entfernungsring empfangen; nach dem siebten Impuls .ein Echoimpuls 124 vom selben Entfernungsring; nach de.m achten Impuls ein Echoimpuls 126 vom neunten Entfernungsring und ein Echoimpuls 128 vom 12. Entfernungsring mit zwei leeren Feldern dazwischen usw.

Fig. 5 zeigt eine digitalisierte Darstellung einer typischen Zielobjekthüllkurve 120, die durch vom Zielobjekt empfangene digital umgesetzte Echoimpulse gebildet ist» Eine derartige Echohüllkurve hat aft nicht einen Verlauf, der genau mit der Form'des Zielobjekts selbst übereinstimmt, sondern kann statt dessen eine unregelmäßige Form mit Einschnitten an seinem Außenrand haben, ja sogar Löcher aufweisen, wo ke,ine Echoimpulse empfangen werden. Es ist äußerst wünschenswert, das Zielobjekt in einer einfachen Form auf -dem Sichtgerät darzustellen, und zwar in einer einzigen Form, die Entfernung und Azimut angibt, "wobei diese Werte aus Informationen wie in den Fig. 5 gezeigten gewonnen werden. Es ist auch wünschenswert, da Echoimpulse bei jedem Azimutinkrement oder -schritt empfangen werden, zu bestimmen, ob die Echoimpulse darstellen kein Zielobjekt (d. h. Rauschen oder Störflecken), ein vorher identifiziertes Zielobjekt, ein neues Zielobjekt oder eine Landmasse, und zu ermitteln, ob die Echoimpulse, die durch Leerfelder in der* Entfernung oder im Azimut getrennt sind, als von einem einzigen oder von mehreren Zielobjekten kommend zu interpretieren sind. Alle diese Aufgaben werden durch die Erfindung gelöst. .

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Übersicht

Eine. Übersicht über die Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 gegeben, wonach von der Erfassung eines neuen Zielobjekts ausgegangen wird, wenn Echoimpulse von drei benachbarten Zielobjektfeldern in einem einzigen Entfernungsring empfangen werden, wie die Echoimpulse 122, 124 und 128, die empfangen werden von den Zielobjektfeldern, die durch Azimutsektoren 6, 7 und 8 im zwölften Entfernungsring in Fig. 5 gebildet werden. Wenn diese Bedingung erfüllt ist (Schritt Ί), erzeugen Teile des Auswerters 112 in noch genauer zu beschreibender Weise einen Vorderrandsignal genannten "Start" oder "S"-Impuls, der aufgezeichnet wird in der Entfernung der drei benachbarten Echos und im Azimut des dritten aufeinanderfolgenden Echos. Wenn kein Echo vom nächsten Entfernungsring bei demselben Azimut empfangen wird, wird ein Hinterrandsignal genannter "Ende"- oder "E"-Impuls erzeugt und im ersten leeren Entfernungsfeld aufgezeichnet (Scjiritt 3)·

Wenn weitere Echos von aufeinanderfolgenden Azimut-Sektoren empfangen werden, werden die S- und E-Impulse durch noch zu beschreibende Einrichtungen weitergeleitet oder fortgepflanzt. Die Ausbreitung des S-Impulses entlang des Vorderrands einer Zielobjekthüllkurve führt zu einer Abtastung des Vorderrandes des Zielobjekts (Schritt 4). Im 18. Azimutsektor nach dem Beispiel von Fig. 5 werden die S- und E-Impulse durch den Zielobjektauswerter aufgezeichnet mittels einer noch zu beschreibenden Schaltung als beide im Entfernungsring 10 befindlich, und dieser Koinzidenzzustand wird als ein Zeichen dafür gewertet, daß das Ende der Zielobjekthüllkurve erreicht ist (Schritte 6 und 7).

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Zusätzlich wird, wenn der S-Impuls sich ausbreitet, um den Vorderrand des Zielobjekts abzutasten, im Auswerter 112 eine Zählung vorgenommen, die die Winkelausdehnung des Zielobjekts angibt (Schritt 5)· Diese Zählung wird mit einer vorbestimmten Zahl verglichen, die etwas größer ist als die Winkelausdehnung des größten bekannten Schiffs, z. B. 600 m (2000 Fuß)¹, in dieser Entfernung gesehen, und das Ergebnis dieses Vergleichs wird benutzt, um zwischen möglichen Schiffszielobjekten (Schiffen oder Navigationsbojen zum Beispiel) und Landmassen zu unterscheiden (Schritte 8 und 9).

Die auf diese Weise gewonnene Information wird dann in den Digitalrechner 114 eingespeist, um in noch genauer zu beschreibender Weise verarbeitet zu werden (Schritte 11, 12 und 13).

Fig. h ist ein genaueres Blockschaltbild der Baugruppen von Fig. 1, vorzugsweise mit einem Schiffs-Kreiselkompaß 152 und einem Gesehwindigkeitslog 15**» die Eingangssignale an den Auswerter 112 abgeben..

Der Zielobjektauswerter 112 gemäß der Erfindung besteht räumlich gesehen aus einer Gruppe von acht Schaltungsplatten, genannt "Frontende", von denen die eine die Schnittstellen- oder Interface-Platte 156 und besonders für den verwendeten Radartyp ausgelegt ist, während die übrigen sieben Schaltungsplatten eine Standardeinheit aufweisen. Diese Schal tungsplatten sind im einzelnen eine Taktgeberplatte 158, drei Schieberegisterplatten 160, eine Start/Ende-Platte 162, eine Ausdehnungszählungsplatte A6h und eine Daten-Format- und -pufferplatte 166.

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Schnittstellenplatte

In Fig. 7 ist die Schnittstellenplatte 156 abgebildet, die mit dem herkömmlichen Radarvideoausgang zu seinem Sichtgerät verbunden ist, sowie die herkömmlichen Radartriggerimpulse und die zurückgelaufenen Echoimpulse in eine digitale Form umsetzt, um sie im Zielobjektauswerter gemäß der Erfindung zu verarbeiten.

Ein Triggerdigitalumsetzer 13O setzt ein Triggereingangssignal bei 214 in einen Impuls 215 von etwa 1,5 /us Dauer um, der um eine Zeit verzögert wird, die von den Eigenschaften des speziell verwendeten Radars abhängt. Diese Verzögerung ist erforderlich, um die Triggersignale mit den ankommenden Echos zu synchronisieren.

Der Videodigitalumsetzer 132 umfaßt zwei rücksetzbare Integratoren 134 und 136, einen Differenzvergleicher 138, eine Ausgangsdatensperre 14O, eine Schwellenwertschaltung 142 und einen Differenzfehlerberichtiger 144. Zwei Differenzanalogvideoleitungen 146 und 148 sind die Eingangsleitungen für den-Digitalumsetzer 132. Wenn keine Echos von einem Zielobjekt reflektiert werden, sind die AusgangssignaIe auf 146 und 148 gleich. Wenn jedoch ein Echo reflektiert wird, werden die Ausgangssignale verschieden, so daß die Integratoren sich auf etwas unterschiedliche Pegel aufladen; dieser Zustand wird durch den Differenzver.gleicher 138 erfaßt. Wenn die Differenz oberhalb des Schwellenwerts ist, wird ein Ausgangssignal an die Ausgangssperre 14O abgegeben. Nachdem die Daten in die Sperre geladen worden sind, werden die Integratoren durch einen Taktimpuls rückgesetzt, und ein neuer Zyklus

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beginnt. Jeder Zyklus dauert 0,5 /us. Quantisierte Videoimpulse (Echos) treten am Ausgange 149 auf.

Ein Sektorsteuerblock 131~ist eine Sperre, die die Erfassung von Zielobjekten hinter Landmassen steuern kann. Diese Sperre wird durch den Rechner 114 gesteuert.

Taktgeber

Die Taktgeberplatte 158 hat sieben Abschnitte. Ein 8-MHz-Präzisionsoszillator 168 liefert eine stabile Zeitreferenz für alle "Frontendenfuntionen". Sein Ausgang 169 ist der Eingang eines Echtzeittaktgenerators 170, der das 8-MHz-Signal um einen Faktor 27 456 bzw. 109 824 untersetzt, um ein 291,37-Hz- bzw. 72,84-Hz-Signal 1?2 bzw.

174 zu erzeugen. Die Signale 172 und 174 werden als Zeitreferenz im Rechner 114 verwendet. Eine Stromversorgung 176 gewinnt ein +14,00-V-Ausgahgssignal bei 178 von einer +19-V-Eingangsspannung bei I80 von einer Stromversorgung I5O5 das Ausgangssignal 178 wird verwendet von den Schieberegistern. Eine Taktsteuerung 182 empfängt ein "Stop"-Signal 184 von der Daten-Puffer-Platte 166 und gewährleistet, daß alle Takte in derselben Phase am genauen Ende eines Entfernungsblocks angehalten werden. Die Taktsteue- -rung 182 sorgt auch für die Synchronisation aller Takte mit dem 8-MHz-Takt.

Ein Frontenden-Zeitgeber 186 liefert Taktsignale zu den anderen Frontenden-Platten an Ausgängen I88, 190, 192, 194, 196, 1987 200, 202, 204 und 209. Diese Signale werden verwendet, um zu gewährleisten, daß die Daten durchgehend

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mit derselben Frequenz verarbeitet werden und damit ihre Reihenfolge beibehalten. Ausgänge 2O6 und 208 des Taktgebers 186 dienen gleichzeitig als Eingang für einen Taktansteuerblock 210, der die Spannung auf den richtigen Pegel ändert, um die Schieberegister anzusteuern. Ein Schieberegister 412, das 405 Bits hat, ist funktionsmäßig kein Teil der Takterzeugung, sondern nur aus Zweckmäßigkeitsgründen auf der Taktgeberplatte 158 angeordnet.

Außerdem hat jede Registerplatte 160 vier weitere 4O5-Bit-Schieberegister 212. Diese sind sämtlich gegenseitig austauschbar.

Vorder- und Hinterrandsignal-Einrichtung

Die digitalisierten-Radarechos vom Ausgang i4° der Interface-Platte 156 werden zur Start/Ende-Platte 162 übertragen, wo Entscheidungen getroffen werden, die Anfang und Ende eines Objekts bestimmen, und der Vorderund Hinterrand des Zielobjekts werden anschließend abgetastet. Eine Echofolge wird eingelesen über einen Eingang swahlb lock 218, von dem sie durch ein Video-1-Register 220 und dann nach dem nächsten Radartriggerimpuls durch ein Video-2-Register 224 und nach dem dritten Radartriggerimpuls durch ein Video-3-Register 230 läuft, wonach sie verlorengeht. Drei parallele Echofolgen von drei benachbarten AzimutSektoren laufen daher ständig um und werden durch einen Neuobjektauslese-Block 232 abgetastet. Wenn die Bedingung für das Vorhandensein eines Zielobjekts (drei azimutal benachbarte Impulse für eine einzige Entfernung) erfüllt wird, wird ein Neuobjektaus-

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löse-SignaX erzeugt, das einen Teil des S-Bit-Steuerblocks 246 veranlaßt, ein S-Bit in dieser Entfernung zu erzeugen. Dieses S-Bit wird dann in dieser Entfernung weitergeleitet, wenn weitere Echofolgen empfangen werden bei positiven Reflexionen in diesem Bereich; es kann bewegt werden, "entfernungsmäßig vorwärts bis zu zwei Schrit- te auf einmal oder rückwärts um eine beliebige Anzahl von Schritten, um es in die Entfernung zu bringen, die dem nahesten zusammenhängenden Vorderrand des Zielobjekts entspricht. Wenn in einem speziellen Azimutsektor zwei S-Bits weitergeleitet und kontinuierliche zwischen den entspre- . chenden Entfernungen entdeckt worden sind, wird das S-Bit in der größeren Entfernung zerstört, um nur das S-Bit entsprechend dem Vorderrand weiterzuleiten.

In Abhängigkeit von der Erzeugung eines S-Bits wird ein E-Bit durch einen E-Bit-Steue,rblock 266 erzeugt. Das Ε-Bit wird in der Entfernung des Zielobjektfelds hinter dem an diesem Azimut zuletzt erfaßten Echoimpuls erzeugt und kann fortgepflanzt werden, wenn weitere Echofolgen empfangen werden. Es kann entfernungsmäßig vorwärts oder rückwärts bewegt werden, um den Hinterrand des Zielobjekts abzutasten. .

Wenn in der Entfernung eines erfaßten Zielobjekts kein positives Echo von einem Radarimpuls zurückläuft, wird das S-Bit trotzdem in dieser Entfernung weitergeleitet, und zwar unter Steuerung durch einen Hauptknall-Kleben Block 268. Ein Ε-Bit wird in den nächsten Entfernungsring weitergeleitet. Wenn nach einem zweiten Radarimpuls kein Echo aus dieser Entfernung zurückkommt, tastet der Block 268 den Zielobjektende-Steuerblock 270, der ein Zielob-

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jektendesignal bei 271 abgibt, wonach Daten in den Rechner 114 für das Sichtgerät ausgelesen werden.

Genauer gesagt, der Radarsender·110 sendet einen Zeittriggerimpuls, der als Eingangssignal bei 21k zum Triggerdigitalumsetzer 130 auf der Interface-Platte 156 gelangt, wo er in einen digitalen Zeitimpuls "MB" (215)» "Hauptknall" genannt, umgesetzt wird. Jeder Hauptknall ist der Anfang eines zweiteiligen Zyklus, der mindestens 412 /us dauert. Der erste Teil"dieses Zyklus ist der Einlesebetrieb, der 2O6 /us dauert, der zweite Teil ist der Auslesebetrieb, der normalerweise 206 /us dauert, jedoch manchmal langer ist, wenn z. Bt. einige Daten für eine Übertragung zum Rechner gespeichert werden müssen und daher die Datenverarbeitung vorübergehend verzögert wird.

Nach einem spezie'llen gesendeten Ra dar impuls, z« B. dem Impuls A, während des Einlesebetriebs des Zyklus A, wird die digital umgesetzte Echofolge A bei 216 in den Eingangswahlblock 218 eingespeist und dann in das 8-Bit-Video-1-Register 220 an einem der Eingänge 222. Vom Register 220 wird die Echofolge A in ein 4O5-Bit-Schieberegister auf einer der Registerplatten ΐβθ eingelesen. Während des Auslesebetriebs wird diese Folge A zurückgelesen über einen Eingang 226 in das Video-1-Register 220 und ein 405-Bit-Schieberegister.

Nach dem nächsten Radarimpuls (impuls B) beim Einlesebetrieb wird jede Echofolge A aus dem 405-Bit-Schieberegister ausgelesen, in den Eingangsleser 2i8bei 226 eingegeben, durch das 8-Bit-Video-2-Register 224 gelesen und zurückgelesen in ein 405-Bit-Schieberegister. Gleichzeitig

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wird eine neue Echofolge B des Impulses. B bei 216 eingegeben und wird, über das Video-1-Register 220 in ein 4O5-Bit-Schieberegister eingelesen. Die beiden Echofolgen A und B werden entfernungsmäßig parallel gehalten, wenn sie umlaufen» Während des Auslesebetriebs des Zyklus E läuft die Folge A über das Video-2-Register 224 zu einem 405-Bit-Schieberegister.

Während des dritten Zyklus G₉ der auf den Radarimpuls C folgt, wird eine neue Echofolge C bei 216 eingegeben und läuft durch das Video-1-Register 220, während die Folge B durch das Video-2-Register 224 läuft und die Folge A bei 228 in den Wähler 218 eingespeist und dann durch das 2-Bit-Video-3-Register 230 gelesen wird, wonach sie verlorengeht. Die Folgen A, B und'C werden durchgehend entfernungsmäßig parallel gehalten.

Während des Einlesebetriebs des Zyklus C werden die ersten Bits der Register 220, 224 und 230 (die die digital umgesetzten Echosignale enthalten, entweder "0" oder "1", von benachbarten Azimutsektoren in einer einzigen Entfernung)'ständig durch den Neuobjektauslese-Block 232 abgetastet. Wenn drei benachbarte Impulse erfaßt werden, setzt ein Signal in der Leitung 234, falls es nicht bei 235 durch die Ausbreitung eines vorher erzeugten S-Bits in dieser Entfernung daran gehindert wird, die-Zielobjektimpulssperre 236. Die Sperre 236 wird durch einen Taktimpuls bei 238 rückgesetzt.

Der Ausgang 240 der Zielobjektimpulssperre 236 erzeugt einen Neuobjektimpuls bei 242, der zur Ausdehnungszählungs-Platte 164 gelangt, wo die Zielobjektausdehnung

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auf "T¹ und das Bit ("X") für ausgedehntes Zielobjekt auf "0" im Register 243 gesetzt wird. Das Ausgangssignal 240 der Ziel ob jektimpulss'perre 236 gelangt auch durch die Leitung 244 zum S-Bit-Steuerblock 246 und auf der Leitung 24i zum S-Bit-Steuerblock 247» das Signal auf der Leitung 248 ist ein Ausgangssignal auf Leitungen 250 und 252 zur Datenpuffer-Platte 166 und Ausdehnungszählungs-Platte 1-64 und ermöglicht das Voreinstellen des Schieberegisters 254.

Wenn ein· Echo in einer Entfernung zurückläuft, in der ein Zielobjekt bereits während früherer Zyklen erfaßt wurde und nicht geendet hat, gelangt ein S-Bit in die Start/Ende-Platte bei 249 parallel zum Videosignal aus dieser Entfernung von einem Schieberegister und sperrt den Neuobjektauslöse-Block auf der Leitung 235· Daher werden, obwohl drei benachbarte Echos in dieser Entfernung empfangen worden sind, diese als Teil eines vorhandenen Zielobjekts erfaßt. Das S-Bit pflanzt sich dann durch den übrigen Teil der S-Steuerblöcke 246 und 247 fort, wo das S-Bit entfernungsmäßig rückwärts oder vorwärts verschoben wird.

Wenn durch S-Bit-Steuerung festgestellt wird, daß die beiden S-Bits kontinuierliche positive Echoe von allen Entfernungen dazwischen haben, wird daa weitere S-Bit bei 264 zerstört, und ein "Vergleichs"-Signal tritt am Ausgang bei 252 für die Ausdehnungazählunga-Platt· auf. Das Ergebnis davon wird später angegeben werden.

Das S-Bit wird abgegeben an ein Schieberegister und die Ausdehnungszählungs-Platte 164 bei 325.

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Während des Auslesebetriebs wird ein S-Bit einge- * speist in einen E-Bit-Steuerblock 266 bei 288. Dieses S-Bit erfährt eine ODER-Verknüpfung mit dem Ausgangssignal 240 der Neuobjektsperre 236,, um ein Zielobjektflipflop 273 zu setzen, dessen Ausgangssignal den Neuauslöseblock bei 235 wie vorher beschrieben sperrt. Die gegenwärtige Echofolge wird eingespeist bei 270 in ein Gatter 269 in der E-Bit-Steuerung; das Gitter 269 wird geöffnet durch ein Flipflop 272, das durch Signale von der Zielobjektendesteuerung 270 gesetzt und rückgesetzt wird. ¥enn das erste Loch in der Echofolge erfaßt wird, gestattet das Gatter 269 das Voreinstellen eines Registers 277· Betriebsartsignaleingänge bei 278 und 279 bestimmen die Verschiebung des Ε-Bits; während des Einlesebetriebs kann das E-B±t entfernungsmäßig nicht über ein Loch in der Echofolge verschoben werden; während des Auslesebetriebs kann es verschoben werden» Im übrigen E-Bit-Steuerblock werden die Videofölge und die S-Bits überprüft, um zu bestimmen, ob das Ε·*Bit entfernungsmäßig verschoben werden sollte, um den Hinterrand des Zielobjekts abzutasten. Das Ε-Bit ist das Ausgangasignal vom Steuerblock 266 bei 282 für ein Schieberegister. Das Ε-Bit ist das Eingangssignal vom Schieberegister zum Zielobjektende-Steuerblock 270 bei 275 (ED).

Als Beispiel der Erzeugung und Fortpflanzung von S- und Ε-Bits und ihrer Verschiebungen in der Entfernung unter Steuerung der Blöcke 146, 1^7 und 266 wird wieder auf Fig. k Bezug genommen» In dieser Figur zeigen ungestrichene S-Bits die Lage nach dem Einleseteil des Zyklus, wäh rend gestrichene S-Bits die Lage nach dem Auslesen zeigen, wenn die Lage sich geändert hat. Das ursprünglich im zwölf-

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ten Entfernungsring im achten Azimutsektor erzeugte S-Bit wird" zum neunten Sektor weitergeleitet, wenn ein Echo in derselben Entfernung zurückläuft. Das Ε-Bit wird ähnlich weitergeleitet im ,13« Entfernungsring. Am zehnten Azimutsektor wird das S-Bit weitergeleitet (Si); da jedoch positive Echos auch vom elften und zehnten Entfernungsring zurückkommen, bewegen die S-Blöcke 246 und 244 S1 um zwei Schritte vorwärts während des Einlesebetriebs und um zwei weitere Schritte während des Auslesebetriebs (S1·) zum achten Entfernungsring. Gleichzeitig wird ein neues S-Bit (S2) am neunten Entfernungsring erzeugt, nachdem drei aufeinanderfolgende Bits in derselben Entfernung erfaßt worden sind. Dieses S2 wird zum siebten Ent>fernungs· ring (S2¹) schrittweise weitergeleitet, der in Wirklichkeit der Vorderrand des Zielobjekts ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Am elften Azimutsektor wird das Hinter-S-Bit (S1') zerstört und ein "Vergleichs"-Signal erzeugt. Infolgedessen wird die Ausdehnungszählung in der Ausdehnungszählungs-Pl'atte 164 entsprechend dem zwölften Entfernungsring angehalten, jedoch beim siebten Entfernungsring aufgezeichnet, was dem Vorderrand des Zielobjekts entspricht.

Die S- und E-Bits werden durch den 13· Azimutsektor weitergeleitet. Im 14. Sektor wird während des Einlesebetriebes ein Ε-Bit im achten Entfernungsring angeordnet, jedoch während des Auslesebetriebs zerstört. Das Ε-Bit an dem Hinterrand des Zielobjekts wird zum zwölften Entfernungsring schrittweise vorgeleitet. Die S- und E-Bits tasten die Ränder des Zielobjekts ab, während die Ausdehnungszählung ständig weitergeht, und zwar bis zum 17. Azi-

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mutsektor, zu welchem Zeitpunkt kein Echo in der Zielobjektentfernung zurückläuft. In diesem Fall erlaubt, wie bereits erläutert wurde, der Häuptknall-Klebe-Block 268, daß sich das S- und Ε-Bit trotz fehlender Radarechos ausbreiten. Im 18. Sektor wird das S-Bit um ein Feld zum zehnten Entfernungsring zurückgebracht, und seine Koinzidenz mit dem Ε-Bit zusammen mit dem zweimal aufeinanderfolgenden Fehlen von Echosignalen bewirkt, daß das Zielobjektende-Signal bei 271 abgegeben wird.

Zielob.jektausdehnungszählung

Die Aüsdehnungszählungs-Platte 164 hat die Hauptfunktion des, Fortführens der Zählung in Abhängigkeit von einem S-Bit, um dadurch eine laufende Gesamtzählung zu erreichen, die die azimutale Ausdehnung des Zielobjekts angibt. Außerdem wird eine "Vergleichs"-Entscheidung vorgenommen (zwischen zwei Zielobjektzählungen), wenn zwei S-Bits in einer Echofolge auftreten.

Diese Platte hat vier parallele Speicherstufen 3O6, 307, 3O8, 309, einen Stufensteuerblock 310, einen Ausgangspuffer 312, einen Zählungssteuerblock 315 und einen Vergleichssteuerblock 316.

Ein S-Bit vom Ausgang 299 der Start/Ende-Platte wird eingespeist bei 300 zusammen mit Taktsignalen bei 302. Die Ausdehnungszählungsdaten für die Entfernung des S-Bits werden bei 304 angegeben von einem Schieberegister 212. Die bei 304 geladenen Daten werden gleichzeitig eingegeben in die Datenpufferplatte 166 über Ausgänge 3185 die Daten sind dann verfügbar zur Ausgabe von der

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Datenpufferplatte l66 in den Digitalrechner 114. Das Ausgedehntzielobjekt-Bit X wird beim Anschluß 320 geladen. Ein Neuobjektimpuls 242 von der Start/Ende-Platte 162 löst die Ausdehnungszählung mit "1" aus. und löscht alle anderen Zählungsbits; es löscht auch das Bit X für ausgedehntes Zielobjekt. Das X-Bi t kann gesetzt werden durch ein Eingangssignal bei 343 von der Datenpufferplatte 166. Ein Taktimpuls bei 322 vom fortlaufend betriebenen .Taktgeber lädt automatisch Daten von der Stufe 1 (306) zur Stufe 2 (307). Das Laden von der Stufe 2 zu den nächsten Stufen vollzieht sich jedoch nicht automatisch; wenn ein Zielobjektzeichen gesetzt wird, entsprechend den Zielobjektdaten in den Stufen 3 und 4, und erfaßt wird durch den Pegelsteuerblock 310, werden keine Daten vom Pegel 2 geladen. Das Zielobjektzeichen tritt im Zielobjektzeichenschieberegisterblock 342 auf.

Die Zählung wird zur Stufe 4 (309) nur fortgesetzt, wenn ein S-Bit gesetzt wird (eingegeben in den Zählungssteuerblock 314 bei 324, schließlich von 325 auf der Start/ Ende-Platte 162), wenn der Prozessor sich im Auslesebetrieb befindet (eingegeben bei 326 in den Steuerblock 314 von dem Betriebssteuerblock 346 auf der Datenpufferplatte 166) und wenn ein Taktimpuls 328 eingegeben wird. Die Ausdehnungszählungsdaten werden dann ausgegeben an ein Schieberegi ster bei 330, und zwar zur gleichen Zeit, wie das S-Bit die Start/Ende-Platte 162 bei 325 verläßt.

Die "Vergleiche"-Operation wird ausgelöst durch ein Vergleichs-Signal bei 255 von der Start/Ende-Platte, das abgegeben wird bei Zerstörung eines S-Bits. Die Daten in 3 werden verglichen mit den Daten in der Stufe 4.

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Wenn eines der dargestellten Zielobjekte ausgedehnt ist (X-Bit gesetzt), werden die Daten von dieser Stufe gespeichert und die anderen abgegeben. Venn überhaupt kein Zielobjekt oder beide Zielobjekte ausgedehnt sind, werden die Daten, die die Ausdehnungszählung darstellen, gespeichert. ,

Datenpuffer und Diskriminator "

Die Datenpufferplatte 166 hat acht Funktionsabschnittes einen Entfernungssynchronisierer 344, eine Takt- und Betriebssteuerung 346, eine Entfernungssperre 347, eine Zählungssperre 348, einen Ausdehnungsformatgeber 350, «ine Rechnerunterbrechungssteuerung 352, einen Ausgedehntobjektentscheider 354 und einen Ausgedehntobjektdateninhibitor 356.

Der Entfernungssynchronisierer 344 empfängt einen Taktimpuls bei 362; Zähler 363, 364 und 365 zählen 0,5 yus-lrapulse bis 412 (206 /us oder Halbperiode). Der Datenweg durch das "Frontende" ist 412 Bits lang, und der Synchroniaierer 344 liefert eine Zählung gleich der Anzahl der Entfernungsfelder, aus denen Echos verarbeitet sind. Der 4i2te Impuls setzt die Sper.re 366. Das Ausgangssignal 367 der Sperre 366 ist gleichzeitig Eingangssignal für die Takt- und Betriebssteuerung 346, deren Ausgangssignale 368 den Zustand aller 412 Impulse ändern, um den Einlöse- oder Auslesebetrieb zu bestimmen. Die Ausgangssignale 368 werden eingegeben in die Start/Ende-Platte am Eingangswählblock 218, bei 326 in den Zählungssteuerblock 314 auf der Ausdehriungszählungsplatte 164 und

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bei 278 und 279 in den E-Bit-Steuerblock 266 auf der Start/Ende-Platte 162.

Die Takt- und Betriebssteuerung 346 gibt ferner ab einen "Stop"-Impuls bei 184 am Ende eines Auslesebetriebs und, wennf erforderlich, durch ein "Rechnerbesetzt"-Signal 372 von der Rechnerunterbrechungssteuerung 352, hält dieser Stop-Impuls die Frontenden-Taktgeber an. Die Taktgeber werden erneut gestartet durch einen Hauptknallimpuls bei 370.

Die Ausdehnungszäh^ngsdaten werden eingegeben in den Formatgeber 350 bei Anschlüssen 318 von der Ausdehnungszählungs-Platte 164. Venn ein umlaufendes S-Bit wieder in die Start/Ende-Platte bei 249 von einem Schieberegister gelangt, wird ein Signal bei 299 an die Ausdehnungszählungs-Platte 264 abgegeben» Ein Signal ("Lade-Entfernung") wird dann abgegeben bei 36O an die Ausdehnungszählungs -Plat te und eingegeben in die Entfernungssperre 347· Das "Ladeentfernungs"-Signal bewirkt ein Laden der Ausdehnungszählungssperre 348 von den Eingängen 318. Gleichzeitig bewirkt es ein Laden der Entfernungszählung in die Entfernungssperre 347 vom Entfernungssynchronisierer 3^^· Die Entfernungszählung wird abgegeben bei 347 an eine "Konglomerat"-Platte (Con-Platte), die Daten für den Rechner speichert. Das Ausgedehntobjekt-Bit (Xu) (wenn bereits gesetzt) wird von der Ausdehnungszählungs-Platte 164 bei 319 geladen und bei 376 an die Konglomeratplatte ausgegeben.

Der Ausgedehntobjektentscheider 354 unterscheidet zwischen Landmassenzielobjekten und kleineren Zielobjekten.

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Er sieht vor einen Satz von Sperren 378, die nacheinander gesetzt werden bei den Zählungen (in der Zeichnung angedeutet) 8, 16, 32, 80, 128 und 256. Die drei Signale 380 sind Funktionen der Entfernung "und werden eingegeben in den Ausdehnungszählungsformatgeber 350, uin als Schalter zu wirken, wodurch bestimmt wird, welche Bits der Ausdehnungs Zählungsdaten in die Ausdehungszählungssperre 3^8 eingegeben werden. Für weiter entfernte Zielobjekte werden die höchstwertigen Bits kaum benötigt, während für nähere Zielobjekte die niedrigstwertigen Bits ohne Bedeutung sind. So werden zwar acht Bits bei 3¹§ eingegeben, jedoch nur sechs Bits in die Ausdehnungszählungssperre 3^8 geladen und bei 382 an die Konglomeratplatte und damit an den Digitalrechner 114 abgegeben.

Ein S-Bit (von der Start/Ende-Platte 162), ein Einlesebetrieb-Signal (von der Betriebsstetaerung 3^6) und ein Signal, das eine Entfernung darstellt, die größer als acht Entfernungsfelder ist (von Sperren 378), sind sämtlich erforderlich, bevor ein Zielobjekt als eine mögliche Landmasse im Block 35**· betrachtet werden kann; diese Signale werden bei 384 eingegeben. Ausdehnungszählungsdaten von der Sperre 3^8 werden zusammen mit Entfernungsdaten bei 386 in einen Logikbaum eingegeben, dessen Funktion im wesentlichen darin besteht, die Ausdehnungszählung mit einer Testzahl zu vergleichen, die eine vorbestimmte Istlänge im Azimut darstellt. Wenn die Ausdehnungszählung diese Testzahl überschreitet, wird das Zielobjekt als Landmasse betrachtet, und das Ausgangssignäl 341 wird in die Ausdehnungszählungs-Platte eingegeben, wo sie die Ausgedehntobjekt-Sperre setzt.

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Die Testzahl hängt jedoch von der Entfernung ab. In diesem Zusammenhang sei auf Fig. 2 verwiesen: Wenn das nächste Zielobjekt Λ00 sich in einer Entfernung R1 befindet, während das entfernteste Zielobjekt 402 sich in einer größeren Entfernung R2 befindet, und wenn beide Zielobjekte absolut dieselbe Fläche haben, dann ist die Ausdehnungszählung für das nähere Zielobjekt größer als für das entferntere. Die Ausdehnungszählung ist daher im wesentlichen eine Winkel- und keine Linearmessung. Daher muß zur Bestimmung, ob ein spezielles Zielobjekt eine Landmasse ist, dessen Ausdehnungszählung verglichen werden mit einer Zahl, die indirekt proportional zur Entfernung ist.

Der Ausgedehntobjekt-Inhibitor 356 verhindert normalerweise, daß die Rechnerunterbrechungssteuerung 352 (bei 357) Daten für Zielobjekte hinter einer Landmasse abgibt. Diese Funktion kann jedoch gewünschtenfalls außer Kraft gesetzt werden durch geeignete Eingangssignale, und zwar einschließlich eines Signals "Sektor-N" (390) von der Sektorsteuerung 131 auf der Interface-Platte 156. Die Erfassung von ZielObjekten hinter einem als Landmasse identifizierten ZielObjekts kann unter manchen Umständen wünschenswert sein; z. B. wenn eine Brücke als Landmasse identifiziert wird, würden normalerweise keine Zielobjekte dahinter erfaßt werden.

Die Rechnerunterbrechungssteuerung 352 sendet ein Signal an den Digitalrechner 114, das diesen anweist, Daten von dem Frontende in drei Fällen einzulösen: wenn ein Zielobjekt endet, wenn eine Ausgedehntobjekt-Entscheidung vorgenommen wird* oder wenn ein ausgedehntes Zielob-

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jekt eine durch 16 teilbare·Ausdehnungszählung ergeben hat. Das Zielobjektende-Signal von der Start/Ende-Platte 162 wird in den Block 352 bei 271 eingegeben; vier Bits der Ausdehnungszählung und das XD-Bit werden bei 391 eingegeben. Das "ISR"-Signal, das bei 392 ausgegeben wird, bestimmt das Laden der Daten von der Datenpufferplatte in die Konglomeratplatte 373·

Anschluß an den Digitalrechner

Die Con-(Konglomerat)-Platte 373 dient zum Anschluß (Interface-Funktion) an den Rechner. 114 und empfängt Daten vom "Frontende" zur Übertragung zum Rechner. Die Zielobjektausdehnung wird bei 382 geladen (6 Bits); die Entfernung bei 37** (9 Bits) und der Ausgedehntobjektcode bei 395° Diese Daten werden ausgegeben an den Rechner 114 bei 396 in Abhängigkeit von einem Signal vom Rechner auf der Leitung 398. Das "INT"-Signal hOO ist das Rechnerunterbrechungssignal. Das ¹¹INH"-Signal von der Konglomeratplatte bei 39^ verhindert das weitere Laden von Daten vom "Frontende", während der Rechner besetzt ist. Dieses Signal wird dufch ein Rechnersighal auf der Leitung 39& gelöscht.

Digitalrechner und Sichtgerät

Daten, die die Zielobjektausdehnung, die Entfernung und den Ausgedehntobjektcode darstellen, werden von der Konglomeratplatte 373 in den Rechner 114 eingegeben. Jeder geeignete Rechner kann verwendet werden, um die durch den Zielobjektauswerter 112 gewonnenen Daten zu verarbeiten.

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Im gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Rechner ein Vielzweckrechner der Lockheed Electronics Company (vgl. deren Veröffentlichung "MAC Computer Reference Manual", TM 13010009800, ausgegeben November 1970, 5. Auflage),

Dieser Rechner hat einen Festspeicher 4θ8₅ einen Kernspeicher 4i0 und eine Zentraleinheit h\2.. Der Festspeicher 4o8 hat eine Anzahl von Programmen, die jeweils einen anderen Prioritätsgrad haben, wobei alle unter der Steuerung einer Programmunterbrechungssteuerung 4i4 stehen. Die Programme werden nach Bedarf ausgeführt in Abhängigkeit von Unterbrechung^Signalen (wie von der Unterbrechungssteuerung 352 auf der Datenpufferplatte 166)„ Die Programmunterbrechungssteuerung 4i4 schaltet automatisch die Programme in Abhängigkeit von diesen Unterbrechungen. Ein Programm mit niedriger Priorität wird für die Ausführung eines Programms höherer Priorität unterbrochen} wenn dieses beendet worden ist, wird das Programm mit niedriger Priorität am Unterbrechungspunkt wieder aufgenommen.

In Fig. 13 bis 16 sind Programmablaufpläne für vier Programme verschiedener Priorität gezeigt, die zusammen die Zielobjektdaten vom Zielobjektauswerter 112 zum Sichtgerät 116 übertragen. (Andere gespeicherte Programme, die nicht direkt mit dieser Übertragung verbunden sind, werden nicht diskutiert). Die höchste Priorität, nämlich 9, hat das Programm, um Zielobjektdaten vom Zielobjektauswerter einzulesen (Fig. 13)· Dieses Programm wird begonnen durch ein Unterbrechungssignal ^00 (INT) vom Unterbrechungsblock 352 auf der Datenpufferplatte 166. Wenn das Unter-

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brechungssignal empfangen wird, bewirkt das Programm das Einlesen in den Speicher 4iO der Entfernungs-, Zielobjektausdehnungs- und Ausgedehntobjektcode-Daten von Anschlüssen 396 auf der Konglomeratplat-te 373 und der Azimutdaten vom Radarsender 110. Die Daten werden vorübergehend in einer "Kreisdatei" im Speicher gespeichert, und die Dateilage wird für das nächste Zielobjekt fortgezählt.

Ein_ Programm für die Zielerfassung und -Verfolgung (Fig. 14) hat die Priorität k. Die Ausführung dieses Programms bewirkt, daß die Entfernungs-, Azimut- und Zielöbjektausdehnungs-Daten aus der Kreisdatei ausgelesen werden, in die sie von der Konglomeratplatte 373 eingegeben worden waren. Ausgewählte Zielobjekte werden in der Landanzeigedatei im Speicher ^-10 gespeicherte Punktobjekte werden nach Korrektur, um den Sektorursprung in die Milte der Ausdehnungszählung zu legen, mit Daten in der -Verfolgungsdatei im Speicher Λ10 verglichen, um zu versuchen, Daten für dasselbe Zielobjekt aus vorhergehenden Radarabtastungen zu finden. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, wird die Geschwindigkeit berechnet und (lagebezogen) in der Verfolgungsdatei gespeichert. Wenn keine Übereinstimmung festgestellt wird in der Verfolgungsdatei, wird die Potentialdatei überprüft; wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, werden Entfernung und Azimut auf den neuesten Stand gebracht, und wenn das Zielobjekt in der Potentialdatei für 56 s gewesen ist, wird es zur Verfolgungsdatei übertragen. Wenn keine Übereinstimmung in der Potentialdatei festgestellt wird, wird das neue Zielobjekt dort eingegeben. Der Rechner wartet beim "Warte-auf-Unterbrechung^-Schritt, wenn alle Zielobjekte aus der Kreisdatei ausgelesen worden sind.

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Die Daten werden von der Verfolgungsdatei zur Sichtdatei durch ein Programm mit der Priorität 0 (niedrigste Priorität) übertragen.

Gemäß Fig. 15 hat das Programm zum Auslesen der Daten aus der Sicht- und der Verfolgungsdatei im Rechnerspeicher 410 die Priorität 6 und wird automatisch 60 mal/s ausgeführt. Die Daten werden von der Landsichtdatai zuerst ausgelesen, die die Lage von Zielobjekten enthält, die durch den Zielobjektauswerter 112 als ausgedehnt identifiziert worden sind, und diese Daten werden dann in das Sichtgerät 117 (ohne Geschwindigkeitsdaten) ausgelesen.

Wenn die gesamte Landdatei ausgelesen worden ist, wird die Zielverfolgungsdatei ausgelesen, und zwar einschließlich Geschwindigkeiten und Vektorlänge. Alle in
der gesamten Sichtkartei enthaltenen Daten werden je
1/6O s angezeigt. Die Geschwindigkeit des Rechnerauslesens ist so ausgelegt, daß die gesamte Datei in weniger als i/6o s ausgelesen wird. Der Rechner verläßt dann die Priorität 6 zur Verarbeitung von Programmen, die niedrigere Prioritäten haben (wenn sie überhaupt eine Verarbeitung erfordern), bis ein Taktimpuls anzeigt, daß 1/6O s verstrichen ist. Die Datei wird dann wieder angezeigt.

Das Sichtgerät 117 (Sichthardware) (Fig. 6) hat
Speicherregister 4i6, 4i8, 420 und 422, in die die X-,
Y-Lage, X- bzw. Y-Geschwindigkeit vom Rechner 114 eingelesen werden. Die Digitaldaten von jedem Speicherregister werden in einen Digital-Analog-Umsetzer 425 eingespeist. Die X-Lage und X-Geschwindigkeit bestimmen zusammen das Eingangssignal für die X-Achsen-Ablenkspule,

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während die Y-Achsen-Ablenkspule ähnlich ein Signal empfängt, das durch die Y-Lage und die Y-Geschwindigkeit bestimmt ist. -

Zusammenfa s sung

Gemäß Fig. 2 und 3 reflektieren Schiffe 402 und kok sowie eine Boje kO6 Radarimpulse von einem Radarsender ebenso wie die Landmasse 407. Das Schiff kO5 _t das sich hinter der Landmasse befindet, kann ebenfalls Impulse reflektieren, jedoch werden diese normalerweise nicht angezeigt; unter speziellen Umständen kann auf Wunsch auch das Schiff 405 angezeigt werden, und zwar bei Eingabe eines Befehls in das Steuerpult. Bei jeder Radarabtastung reflektieren die Schiffe kok und 402, die Boje ko6 und die Landmasse 407 Echos zum Radarsender 110; diese Echos werden digital umgesetzt und abgetastet für einen Zielob jektvorhanden-Zustand. Für jedes Zielobjekt werden ein S- und ein Ε-Bit erzeugt und fortgepflanzt bzw. weitergeleitet, um den Vorder- und den Hinterrand jeder Zielob jekthüllkurve abzutasten, bis das S- und das E-Bi t nach zwei fehlenden Echos zusammenfallen, um das Ende der Hüllkurve anzuzeigen. Eine Ausdehnungs- oder Breitehzählung des Zielobjekts wird gespeichert. Am Ende der Schiffsobjekte 402 und kok und der Boje 4 Oo ist die Ausdehriungszählung kleiner als eine vorbestimmte tatsächliche Länge, die etwas größer als das größte bekannte Schiff in der Entfernung des Zielobjekts ist; jedes derartige Zielobjekt wird daher als Punkt gewertet, nicht jedoch als Landmasse. Die Zielobjektausdehnungs- und -entfernungsdaten werden dann in die Punktöbjekt-Sichtdatei im Rechner 11 k

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ( 1. Jzielobjektauswerter für eine Marine-Überwasserradaranlage, die digitalisierte Zielobjektentfernungsimpulse für eine Anzahl von Entfernungen abgibt, g e kennzeichnet durch

   eine Zielobjektvorderrand-Signaleinrichtung (1Ö2), die einen Zie-lobjekt-Vorderrandsignalimpuls bei jedem aufeinanderfolgender Azimute abgibt, . .

   eine Zielob j ekthinterrand-Signaleinrichtung ( 162), die einen Zielobjekt-Hinterrandsignalimpuls bei jedem aufeinanderfolgender Azimute abgibt ■, der anfangs entfernungsmäßig vom Vorderrandsignalimpuls getrennt ist, wobei die entfernungsmäßige Koinzidenz eines Vorderrandsignalimpulses und eines Hinterrandsignalimpulses ein Zielobjekthüllkurvenende-Erkennungssignal auslöst.

   2* Zielobjektauswerter nach Anspruch 1, -gekennzeichnet durch einen Diskriminator (35*0 > der auf eine maximale Anzahl der Zielobjekt-Vorderrandsignalimpulse anspricht, die mit fortlaufend zunehmender Entfernung abnimmt, um zu unterscheiden zwischen einerseits Landmassenzielobjekten, die größer als eine vorbestimmte tatsächliche Länge im Azimut sind, die eine maximale Schiffslänge darstellt, ; und andererseits möglichen Schiffszielobjekten, die kürzer als die vorbestimmte Länge sind, um so ein .diskriminiertes Zielob j ektausgangs signal bei möglichent.Schif f szielobjekten zu erzeugen. Jc.

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   3· Zielobjektauswerter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (35*0 ein Landmassenausgangs signal erzeugt bei Zielobjekten, die größer als die vorbestimmte Länge sind, um einen größeren Teil des Vorderrands im Azimut von Landmassenzielobjekten darzustellen.

   4. Zielobjektauswerter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Entfernungsinkrementeinrichtung zur Änderung der Entfernungslage eines derartigen Randsignals in Abhängigkeit von der Entfernungslage der digitalisierten Zielobjektentfernungsimpulse.

   5. Zielobjektauswerter nach Anspruch 4, wobei die Zielobjektentfernungsimpulse so digitalisiert sind, daß sie einen von zwei Werten haben, dadurch g e ken η zeichnet,

   daß die Zielobjektvorderrand-Signaleinrichtung (162) auf den ersten Wert der digitalen Zielobjektentfernungsimpulse anspricht;

   daß die Zielobjekthinterrand-Signaleinrichtung (162) auf den zweiten Wert der digitalen Zielobjektentfernungsim- _/ pulse anspricht, wobei der Zielobjekt-Hinterrandsignalimpuls für denselben Azimut auftritt,

   daß eine Azimutfortpflanzungseinrichtung (2h6_r 2^7, 266) zum Fortpflanzen der Randsignale entlang aufeinanderfolgenden Azimutintervallen vorgesehen ist, um die Zielobjekthüllkurve zu definieren;

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   daß die Entfernungsinkrementeinrichtung die Zielobjekthüllkurvenentfernung definiert,

   daß eine Zielobjektende-Erkennungseinrichtung (270) vorgesehen ist, die anspricht auf eine vorbestimmte Anzahl von Zielobjektentfernungsimpulsen mit dem zweiten ¥ert in aufeinanderfolgenden Azimutintervallen und in der Zielobjekthüllkurvenentfernung sowie auf die Koinzidenz in der Entfernung eines Vorderrandsignalimpulses und eines Hinterrandsignalimpulses, um das Zielobjektende-Erkennungssignal zu erzeugen, und

   wobei der Diskriminator auf die Fortpflanzung eines derartigen Vorderrandsignalimpulses entlang der maximalen Anzahl von Azimutintervallen anspricht.

   6. Zielobjektauswerter für eine Marine-Überwasserradaranlage, die digitalisierte Zielobjektentfernungssignalimpulse für eine Anzahl von Entfernungen abgibt, gekennzeichnet durch'

   einen Diskriminator, der auf die Signalimpulse anspricht zum Ausfiltern mindestens eines größeren Teils von Landmassenzielobjekten, die größer sind als eine vorbestimmte Länge im Azimut, jedoch Ausgangssignale entsprechend Zielobjekten abgibt, die kleiner als die vorbestimmte Länge sind, um mögliche Schiffszielobjekte darzustellen.

   7· Zielobjektauswerter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator auf eine maximale Anzahl aufeinanderfolgender azimutaler Zielobjektimpulse

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   anspricht, die für aufeinanderfolgend zunehmende Entfernungen abnimmt, um auszufilgern Landmassenziele oberhalb einer vorbestimmten tatsächlichen Länge im Azimut, die eine maximale Schiffslänge darstellt.

   8. Zielobjektauswerter für eine Marine-Überwasserradaranlage, die digitalisierte Zielobjektentfernungsimpulse für eine Anzahl von Entfernungen abgibt, gekennzeichnet durch einen Diskriminator, der auf die Signalimpulse anspricht zur Unterscheidung zwischen Zielobjekten größer und kleiner als eine vorbestimmte Länge im Azimut, nämlich diskriminierte Ausgangssignale abgibt in selektiver Abhängigkeit von

   Zielobjekten kleiner als die vorbestimmte Länge, die die möglichen Schiffszielobjekte darstellen, und

   Zielobjekten größer als die vorbestimmte Länge, die zumindestens einen Teil von Landmassenzielobjekten darstellen.

   9. Zielobjektauswerter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator ein Ausgangssignal abgibt, das einen größeren Teil des Vorderrandes im Azimut von Landmassenzielobjekten darstellt.

   10. Zielobjektauswerter nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator auf eine maximale Anzahl von aufeinanderfolgenden azimutalen Zielobjektimpulsen anspricht, die für sukzessive zunehmende Entfernungen abnimmt, wobei die vorbestimmte Länge im Azimut eine maximale Schiffslänge darstellt.

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   11. Marine-Überwasserradaranlage zur Eliminierung mindestens eines größeren Teils von im Azimut ausgedehnten Zielobjekteh unter Beibehaltung kleinerer Zielobjekte, gekennzeichnet-, d'urch

   eine Zähleinrichtung (i64) zum Zählen einer Folge von allgemein sequentiellen Zielobjektimpulsen im Azimut bei einer speziellen Entfernung,

   einen Zielobjektimpulsdiskriminator (166, 35*0, der auf eine Anzahl der Impulse unterhalb eines vorbestimmten Maximums anspricht, um ein derartiges kleineres Zielobjekt anzuzeigen, und

   einen Rechner (114), der in Abhängigkeit von dem Zielobjektimpulsdiskriminator ein Zielobjektrechensignal erzeugt, das die Geschwindigkeit und den Kurs eines¹" derartigen kleineren Zielobjekts angibt.

   12. Radaranlage nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Sichtgerät (116) zur Anzeige der kleineren Zielobjekte und deren Geschwindigkeit und Kurs.

   13· Radaranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziel ob jektimpulsdiskriminator (i6'6, 35*0 auch auf eine Anzahl dieser Impulse anspricht, die oberhalb des vorbestimmten Maximums liegt, um einen Teil eines derartigen ausgedehnten Zielobjekts (407) für eine Kontrastanzeige durch das Sichtgerät (116) anzuzeigen.

   14. Radaranlage nach Anspruch 11, dadurch gekenn-

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   zeichnet, daß der Zielobjektimpulsdiskriminator (i66, 354) auf jede Anzahl spezifischer Entfernungen bis zu einer maximalen Anzahl von Impulsen anspricht, wobei die maximale Anzahl für sukzessive zunehmende Entfernungen abnimmt, um ein derartiges kleineres Zielobjekt anzuzeigen, das unterhalb einer vorbestimmten tatsächlichen Länge im Azimut bei dieser speziellen Entfernung ist.

   15· Marine-Überwasserradaranlage mit einem Zielobjektauswerter nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch einen Rechner (114), der in Abhängigkeit von den Zielobjektende-Erkennungssignalen, der Zielobjekthüllkurvenentfernung und dem diskriminierten Zielobjektausgangssignal Geschwindigkeit und Kurs eines derartigen möglichen Schiffszielobjekts (402, 4o4, 4o6) berechnet und

   ein Sichtgerät (116) zur Anzeige der möglichen Schiffszielobjekte mit den berechneten Werten von Geschwindigkeit und Kurs.

   16. Radaranlage nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die berechneten "Werte von Geschwindigkeit und Kurs angezeigt werden als ein Vektor (402, 4o4, 4O6), der von der Sichtdarstellung der Schiffszielobjekte ausgeht (Fig. 2, 3).

   17· Radaranlage nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator auch ein diskriminiertes Landmassenausgangssignal für Landmassenzielobjekte er-

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   zeugt, daß der Rechner auch, auf das diskriminierte Landmassenausgangs signal anspricht, und daß das Sichtgerät die Landmassenzielobjekte (4O7_f 408) kontrastweise anzeigt (Fig. 2, 3).

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   JJ

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