DE2554846C3

DE2554846C3 - Opto-electrical system for angular location of a target

Info

Publication number: DE2554846C3
Application number: DE19752554846
Authority: DE
Inventors: Guy Itteville Chauvin; Guy De Le Pecq Corlieu; Leonid Sartrouville Symaniec
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1974-12-06
Filing date: 1975-12-05
Publication date: 1979-07-26
Also published as: FR2293714A1; DE2554846B2; FR2293714B1; DE2554846A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches System zur Winkelortung eines Zieles unter Verwendung eines optischen Impulssenders und eines optischen Empfängers, der die an einem Ziel reflektierte Lichtstrahlung bündelt und der außer mit einem Durchlaßfilter für das Emissionsspektrumsband mit einem ebenen, in jedem Quadranten eines kartesischen Koordinatenkreuzes ein Detektorelement aufweisenden, fotoelektrischen Detektor versehen ist, an welchem eine aus vier Empfangswegen bestehende Empfangsschaltung mit anschließender Summe-Differenz-Auswertung angeschaltet ist, welche unter Verwendung einer Signalverstärkungsregelung und einer Pegelabtast- und Halteschaltung die Höhen- und Seitenablage angebenden Ablagekoordinatenwerte des Zielbildes in Beziehung zum Zentrum des Koordinatenkreuzes und damit auch zum Zentrum des Vierquadranten-Detektors liefert.The present invention relates to an optoelectronic system for angular location of a target Use of an optical pulse transmitter and an optical receiver that reflected the signals off a target Light radiation bundles and the except with a pass filter for the emission spectrum band a flat detector element in each quadrant of a Cartesian coordinate system, photoelectric detector is provided on which a receiving circuit consisting of four receiving paths with subsequent sum-difference evaluation is switched on, which is using a signal gain control and a level sample and hold circuit the level and side shift specifying storage coordinate values of the target image in relation to the center of the coordinate system and thus also delivers to the center of the four-quadrant detector.

Derartige Systeme bezwecken die Ortung eines Zieles, das sich in einem optischen Beobachtungsfeld befindet, in dem unter großer Genauigkeit die vorhandene Winkelablage zwischen der Zielrichtung und der Visierachsenrichtung, welche die Bezugsachse für die Messung bildet, gemessen wird. Diese Systeme werden aktiv oder passiv genannt, je nachdem, ob sie einen optischen Sender zur Anstrahlung des Zieles aufweisen oder nicht. Die im letzten Fall direkt vom angepeilten Ziel herkommende empfangene Strahlung entsteht bekanntlich auf Grund der Emission im Infrarotbereich. In der einen oder anderen Ausführungsform ist das System mit einem optischen Empfänger für aus dem beobachteten Gebiet herkommende Lichtstrahlung ausgerüstet. Dieser Emfpänger ist dann nach außen durch ein empfangsseitig angeordnetes optischesThe purpose of such systems is to locate a target that is in an optical field of observation is located in which the existing angular offset between the target direction with great accuracy and the sighting axis direction, which forms the reference axis for the measurement, is measured. These systems are called active or passive, depending on whether they have an optical transmitter for illuminating the target exhibit or not. In the latter case, the received radiation coming directly from the targeted target is known to arise due to the emission in the infrared range. In one embodiment or another is the system with an optical receiver for light radiation coming from the observed area equipped. This receiver is then outwardly through an optical arranged on the receiving side

Objektiv zur Bündelung versehen und weist eine fotoelektrische Detektoreinrichtung auf. Die Verfolgungsfläche, die in der Brennebene des Eingangsobjektives oder in deren Nähe liegt, entspricht dem Bild des Beobachtungsfeldes. Das Feld ist über die optische Achse zentriert, die der Bezugs- oder Visierachse entspricht, deren Spur das Zentrum der Verfolgungsfläche bildet Somit entspricht einem in einem festen Visierwinkel gelegenen Ziel ein Bild, dessen Position in Beziehung zum Zentrum der Nutzfläche die zu messende Winkelablage widerspiegelt Die kartesischen Koordinaten des gemessenen Bildpunktes in Beziehung zu zwei durch das Zentrum der Nutzfläche verlaufenden Achsen drücken die Höhen- und Seitenablage des Zieles aus, was einer vom angepeilten Ziel selbst ausgeführten Winkelablagemessung entspricht Das Meßergebnis kann demgemäß zur Sicherstellung einer automatischen Verfolgung mittels zugeordneter Servomechanismen und zur Nachführung der Visierachsenposition, so daß diese mit der Zielrichtung übereinstimmt benutzt Aufbau werden.Lens provided for focusing and has a photoelectric detector device. The persecution area, which is in or near the focal plane of the input lens corresponds to the image of the Observation field. The field is centered on the optical axis, that of the reference or sighting axis corresponds to whose track forms the center of the tracking area. Thus corresponds to one in a solid An image whose position in relation to the center of the usable area is to be created measuring angular offset reflects the Cartesian coordinates of the measured image point in relation to two axes running through the center of the usable area press the height and side deposit of the target from what corresponds to an angular misalignment measurement carried out by the targeted target itself. The measurement result can accordingly to ensure automatic tracking by means of associated servomechanisms and used to track the sighting axis position so that it coincides with the aiming direction Build up.

Diese optischen, die Lichteigenschaften ausnutzenden Systeme verschaffen bei verschiedenen Anwendungen im Vergleich zu denselben Zweck verfolgenden Radarsystemen wertvolle Vorteile. So ergibt sich aus der starken Lichtbündelungsfähigkeit eine große Richtgenauigkeit Außerdem läßt sich die Ausführungsform aus robustem Material erstellen, so daß der Aufbau wenig sperrig und sehr zuverlässig ist.These optical systems, which utilize the light properties, provide various applications valuable advantages over the same purpose radar systems. So it results from the strong light bundling ability a high level of accuracy. In addition, the embodiment Create from sturdy material, so that the structure is not very bulky and very reliable.

Entsprechend bekannter Ausführungsformen weist der Detektor häufig mehrere parallele und nebeneinan derliegende Elemente zur Erzielung einer räumlichen Unterscheidung entlang einer ersten Meßachse auf, während die Unterscheidung entlang der zweiten Achse mittels einer mechanischen Untersuchungseinrichtung bewirkt wird, welche ein Überstreichen durchsichtiger Schlitze auf undurchsichtigem Grund vor den Dektoren erzeugt. Das einfallende Signal wird somit beim Empfang moduliert. Die entsprechende Informationsgewinnung erfolgt über eine elektronische Filterung oder mittels Korrelation.According to known embodiments, the detector often has several parallel and side by side lying elements on to achieve a spatial differentiation along a first measuring axis, while the differentiation along the second axis by means of a mechanical examination device is effected, which sweeps transparent slits on opaque ground in front of the detectors generated. The incoming signal is thus modulated when it is received. The corresponding information acquisition takes place via electronic filtering or by means of correlation.

Aus der DE-OS 24 09 563 ist bereits ein aktives optoelektronisches System zur Winkeiortung eines Zieles unter Verwendung eines optischen Impulssenders und eines optischen Emfpängers bekannt, der die an einem Ziel reflektierte Lichtstrahlung bündelt und der außer mit einem Durchlaßfilter für das jeweilige Laserspektrumsband mit einem fotoelektrischen Quadrantendetektor versehen ist. An die Detektorelemente ist eine aus vier Empfangswegen bestehende Empfangsschaltung mit einer anschließenden Summe-Differenzauswertung angeschaltet, welche unter Verwendung einer Signalverstärkungsregelung und einer Pegelabtast- und Halteschaltung die Höhen- und Seitenablage angebenden Ablagekoordinatenwerte des Zielbildes liefert Bei dieser bekannten Anordnung erfolgt allerdings zunächst die Aufteilung der vier Empfangswege auf die drei Summen-Differenzkanäle und erst anschließend eine automatische Verstärkungsregelung in jedem der drei Kanäle vor der Eingabe in die Pegelabtast- und Halteschaltung, wodurch sich eine ziemlich zeitabhängige Koordinatenbewertung für die Seiten- und Höhenablage ergibt.From DE-OS 24 09 563 is already an active optoelectronic system for Winkeiortung one Target using an optical pulse transmitter and an optical receiver known to the a target bundles reflected light radiation and the except with a pass filter for the respective Laser spectrum band is provided with a photoelectric quadrant detector. To the detector elements is a receiving circuit consisting of four receiving paths with a subsequent sum-difference evaluation switched on, which uses a signal gain control and a level sensing and hold circuit the offset coordinate values of the target image indicating the offset and offset supplies In this known arrangement, however, the four receiving paths are first divided into the three sum-difference channels and first then an automatic gain control in each of the three channels before input into the Level sample and hold circuit, which results in a fairly time-dependent coordinate evaluation for the Side and height storage results.

Aus der US-PS 33 20 420 ist ebenfalls ein optoelektronisches System /ur Winkelortung eines Zieles bekannt, wobei jedoch kein optischer Impiilsseiider vorgesehen ist, sondern das Infrarotsignal einer Rakete als Peilsignal verwendet wird. Die empfangsseitigc Auswertung erfolgt hierbei ebenfalls mittels eines fotoelektrischen Detektors, welcher für jeden Quadranten eines Koordinatenkreuzes ein Detektorelement aufweist Auch hierbei ist eine aus vier Empfangswegen bestehende Empfangsschaltung mit einer anschließenden Summe-Differenz-Auswertung vorgesehen, durch welche die Höhen- und Seitenabiage vom Zentrum des Koordinatenkreuzes ermittelt wird. Eine Verstärkungsregelqng ist bei dieser bekannten Anord-From US-PS 33 20 420 is also an optoelectronic System / known for angular location of a target, but no optical impact filter is provided, but the infrared signal of a missile is used as a bearing signal. The receiving side c Evaluation is also carried out by means of a photoelectric detector, which is used for each quadrant of a coordinate system has a detector element. Here, too, one of four receiving paths is one existing receiving circuit with a subsequent sum-difference evaluation provided by which the height and side abutment is determined from the center of the coordinate system. One Gain control is in this known arrangement

i» nung überhaupt nicht vorgesehen.Not intended at all.

Der Erfinung liegt die Aufgabe zugrunde, demgegenüber ein optoelektronisches Winkelortungssystem mit automatischer Verstärkungsregelung und ohne den Nachteil der ziemlich zeitabhängigen Koordinatenbewertung zu schaffen. Gemäß der Erfindung, die sich auf ein optoelektronisches System zur Winkeiortung eines Zieles der eingangs genannten Art bezieht wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß in der Emfpangsschaltung vor der Einrichtung zur Summen-Differenzsignalbildung die in den vier Empfangswegen gleichzeitig auftretenden Signale jeweils einer Verzögerungsschaltung zur zeitlichen Aufteilung dieser Signale zugeführt sind, daß die zeitlich gestaffelten Signale an den Eingang eines gemeinsamen Verstärkers mit veränderbarer Verstärkung gegeben und daran anschließend in verstärkter Form anderen Verzögerungsschaltungen zur Wiedererzeugung der anfänglichen Gleichzeitigkeit der genannten Signale zu einem bestimmten Augenblick zugeführt werden, daß dieThe invention is based on the object, on the other hand, with an optoelectronic angular location system automatic gain control and without the disadvantage of the rather time-dependent coordinate evaluation to accomplish. According to the invention, which is based on an optoelectronic system for Winkeiortung an object of the type mentioned, this object is achieved in that in the receiving circuit in front of the device for the sum-difference signal formation in the four receiving paths simultaneously occurring signals in each case a delay circuit for the temporal division of these signals are fed that the time-staggered signals to the input of a common amplifier with Gain variable gain and then in amplified form other delay circuits to regenerate the initial Simultaneity of the said signals are supplied at a certain instant that the

jo Verstärkung des gemeinsamen Verstärkers von der Pegelabtast- und Halteschaltung über eine Verstärkungssteuerungseinrichtung in Abhängigkeit von den vorliegenden Signalpegeln eingestellt wird und daß die im gemeinsamen Verstärker verstärkten und danachjo amplification of the common amplifier from the Level sampling and holding circuit via a gain control device in response to the present signal levels is set and that the amplified in the common amplifier and then

t> wieder gleichzeitig in den vier Empfangswegen vorliegenden Signale nach der Eingabe in die Pegelabtast- und Halteschaltung der Einrichtung zur Summen- und Differenzsignalbildung zugeführt werden. Beim optoelektronischen System nach der Erfindung findet somit vor der Einrichtung zur Summe-Differenzsignalbildung eine Signalzusammenfassung statt, so daß mittels eines einzigen gemeinsamen Verstärkers eine Verstärkungsregelung vorgenommen werden kann. Nach dieser Verstärkungsregelung wird das zusammen-t> signals that are present again simultaneously in the four receiving paths after they have been entered in the level sensing and the hold circuit are fed to the device for generating the sum and difference signals. At the The optoelectronic system according to the invention thus takes place before the device for sum-difference signal formation a signal aggregation takes place, so that by means of a single common amplifier a Gain control can be made. After this gain control, the combined

v. gefaßte Signal zeitlich wieder aufgetrennt und über die Pegelabtast- und Halteschaltung der Einrichtung zur Summe-Differenzsignalbildung zugeführt, in welcher die die Höhen- und Seitenablage angebenden Ablagekoordinatenwerte des Zielbildes gebildet werden. Der v. The captured signal is temporally separated again and fed via the level scanning and holding circuit to the device for the formation of the sum-difference signal, in which the storage coordinate values of the target image indicating the height and side offset are formed. Of the

κι Vorteil des optoelektronischen Systems nach der Erfindung liegt darin, daß zum einen nur eine einzige geregelte Verstärkungseinrichtung für mehrere Empfangskanäle vorhanden sein muß und zum anderen auf Grund der Einschaltung der Einrichtung zur Summe-κι advantage of the optoelectronic system according to the The invention lies in the fact that, on the one hand, only a single regulated amplification device for several receiving channels must be available and on the other hand due to the involvement of the facility for total

"ii Differenzsignalbildung am Ende der Schaltung eine verhältnismäßig zeitunabhängige Koordinatenbewertung für die Seiten- und Höhenablage erfolgen kann."ii difference signal formation at the end of the circuit a relatively time-independent coordinate evaluation for the side and height storage can be done.

Weitere Vorteile, Weiterbildungen und Einzelheiten der Erfindung werden in der folgenden Besehreibung anFurther advantages, developments and details of the invention are given in the following description

ho Hand eines in Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtho hand of an embodiment shown in figures explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Winkelortungssystems gemäß der Erfindung1 shows a simplified block diagram of an angle location system according to the invention

F i g. 2 den Plan eines bevorzugten Aiisführungsbei-F i g. 2 the plan of a preferred exercise

ii"ι spiels für eine fotoclektrische Detektoreinrichtung und Kurven für die Variation der ermittelten Signale,ii "ι games for a photoelectric detector device and Curves for the variation of the detected signals,

Fig. 3 Kurvenverläufe 3-a bis 3-e, die sich auf die Funktion der Verstärkerschaltungen für die ermitteltenFig. 3 curves 3-a to 3-e, which relate to the Function of the amplifier circuits for the determined

Signale und die Steuerschaltungen zur Abnahme der entsprechenden Amplitudenpegel beziehen,Signals and the control circuitry for taking off the corresponding amplitude levels,

Fig.4 das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des Steuerkreises für die Signalabnahme, 4 shows the block diagram of a first exemplary embodiment of the control circuit for the signal pick-up,

Fig.5 Wellenformen, welche die Funktion der Schaltung nach F i g. 4 betreffen,FIG. 5 waveforms which illustrate the function of the circuit according to FIG. 4 concern,

Fig.6 das Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform für die Schaltung zur Steuerung der Signalabnahme,6 shows the block diagram of a second embodiment for the circuit to control the signal pick-up,

F i g. 7 Wellenformen, welche die Funktion der Schaltung nach F i g. 6 betreffen undF i g. 7 waveforms illustrating the operation of the circuit of FIG. 6 concern and

F i g. 8 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für die Schaltung zur Messung der Seiten- und Höhenablage.F i g. 8 shows the block diagram of an exemplary embodiment for the circuit for measuring the side and Height shelf.

Das optoelektrische System zur Winkelortung des Ziels, welches in vereinfachter Art im Blockschaltbild nach F i g. 1 dargestellt ist, weist einen Lichtabstrahlungsteil und einen Aufnahmeteil auf.The optoelectronic system for angular location of the target, which is shown in a simplified way in the block diagram according to FIG. 1 has a light emitting part and a receiving part.

Der Sender ist ein optischer Impulssender üblicher Art und ist durchden Block 1 dargestellt. Er kann sich in der Nähe des Empfängers, aber auch genauso gut in einiger Entfernung vom Empfänger befinden. Er weist in vorteilhafter Weise eine Laserquelle auf, deren Eigenschaft der Monochromatizität vorteilhaft dazu benutzt werden kann, um auf der Empfangsseite die einfallenden Signale zu filtern und diese entsprechend dem ausgesendeten Spektrum zu trennen. Eine kompakte Realisierung des Senders wird durch die Verwendung einer Halbleiterquelle, z. B. von der Art eines YAG-Lasers, erreicht. Die Abstrahlungsquelle wird mit einem periodischen Impulssignal moduliert, um aufeinanderfolgende Lichtsignale zu erzeugen, die einem Richtdiagramm der Strahlung 2 entsprechen, dessen öffnungswinkel einem bestimmten Bleuchtungsfeld entspricht. Die Strahlungskeule kann durch einen schmalen Strahl gebildet werden, der einen öffnungswinkel von einigen Grad aufweist. Eine Laserquelle gestattet es außerdem, Lichtimpulse von sehr geringer Dauer, z. B. einer zwanzigstel Nanosekunde, und mit einer geringen Wiederholfolge, die geringer als 50 Hz sein kann, zu erzeugen.The transmitter is an optical pulse transmitter of the usual type and is represented by block 1. He can get in close to the receiver, but also just as well at some distance from the receiver. He knows advantageously a laser source whose property of monochromaticity is advantageous in addition can be used to filter the incoming signals on the receiving side and to filter them accordingly to separate the transmitted spectrum. A compact implementation of the transmitter is made possible by the use a semiconductor source, e.g. B. of the type of a YAG laser achieved. The radiation source is with a periodic pulse signal modulated to generate successive light signals that form a directional diagram correspond to the radiation 2, the opening angle of which corresponds to a certain illumination field. The radiation lobe can be formed by a narrow beam that has an opening angle of a few Degree. A laser source also allows light pulses of very short duration, e.g. B. one twentieth of a nanosecond, and with a low repetition rate that can be less than 50 Hz produce.

Der Empfänger weist eine optische Eingangseinrichtung mit einem optischen Objektiv 3 zur Bündelung der einfallenden Lichtstrahlung auf. Das Element 4 stellt ein optisches Filter dar, dessen Durchlaßband demjenigen des Emissionsspektrums entspricht. Es läßt sich in der optischen Bahn vor oder hinter dem Objektiv anbringen. Die optische Filterung wird in zweckmäßiger Weise einer elektrischen Filterung vorgezogen, da letztere mehrere Filterkreise benötigen würde. Die dahinter angeordnete Detektoreinrichtung weist mehrere Detektorelemente auf und demzufolge ebensoviele Detektor- und Empfangswege. Diese Elemente sind in einer senkrecht zur optischen Achse ζ verlaufenden Ebene aufgeteilt und liegen nahe der Brennebene, derart, daß das Bild eines Zieles, das den vorher bestimmten Oberflächenmerkmalen und der Entfernungsdistanz entspricht, auf dieser Ebene als ein im wesentlichen kreisförmiger Fleck bestimmten Durchmessers erzeugt wird. Die Anzahl der Detektorelemente beträgt vorzugsweise vier, so daß die Einrichtung optimal vereinfacht wird, ohne Beeinträchtigungen in der Wirkungsweise in Kauf nehmen zu müssen. Die Elemente sind zu jeder der beiden Seiten der zwei Koordinatenachsen X und Y symmetrisch aufgestellt, entsprechend dem jeweiligen Albagemaß hinsichtlich Höhe und Seite. Jeweils eines der mit 5, 6, 7 und 8 bezeichneten Elemente befindet sich somit in einem der vier Meßquadranten. Der als Vierquadranlendelektor ausgelegte Detektor kann aus Halbleitermaterialien gebildet sein und eine Detektordynamikcharakteristik von 10OdB aufweisen. Die Elemente können die dargestellte rechteckige Form oder eine andere Form aufweisen, beispielsweise entsprechend vier rechtwinkligen Kreissektoren. Ihre zusammengefaßten Oberflächen bestimmen die gesamte Nutzfläche der Zielverfolgung, die auf die Bahn O der optischen Achse oder derThe receiver has an optical input device with an optical lens 3 for focusing the incident light radiation. The element 4 represents an optical filter whose pass band corresponds to that of the emission spectrum. It can be attached in the optical path in front of or behind the lens. Optical filtering is expediently preferred to electrical filtering, since the latter would require several filter circuits. The detector device arranged behind it has several detector elements and consequently just as many detector and receiving paths. These elements are divided in a plane perpendicular to the optical axis ζ and are close to the focal plane in such a way that the image of a target, which corresponds to the predetermined surface features and the distance distance, is generated on this plane as a substantially circular spot of certain diameter . The number of detector elements is preferably four, so that the device is optimally simplified without having to accept impairments in the mode of operation. The elements are set up symmetrically on each of the two sides of the two coordinate axes X and Y , according to the respective Albage dimension in terms of height and side. One of the elements labeled 5, 6, 7 and 8 is therefore located in one of the four measurement quadrants. The detector designed as a four-quadrant detector can be formed from semiconductor materials and have a detector dynamic characteristic of 10OdB. The elements can have the illustrated rectangular shape or some other shape, for example corresponding to four rectangular sectors of a circle. Your combined surfaces determine the total effective area of the target tracking, which is on the path O of the optical axis or the

Ki Visierachse ζ zentriert ist. Die Lage des Bildes C eines Zieles ist eine Funktion des Winkelversatzes zwischen der Richtung R des Zieles und derjenigen der Bezugsachse z. Ki sight axis ζ is centered. The position of the image C of a target is a function of the angular offset between the direction R of the target and that of the reference axis z.

F i g. 2 zeigt die Detektoreinrichtung der F i g. 1 und die durch die ermittelten Signale dargestellten Amplitudenänderungen, wenn das Bild C, welches sich in dem Element 8 entsprechenden Quadranten befindet, sich parallel zur Seitenachse X nach Xl (Kurven 53, 54) oder auch parallel zur Höhenachse Vnach Yi (Kurven 51, 54) verschiebt. Die Signale 51,53,54 sind jeweils die von den Elementen 5, 7 und 8 stammenden Detektorsignale, nämlich diejenigen des ersten, des dritten und des vierten Quadranten. In diesem Beispiel behält das durch das Element 6 ermittelte Signal 52F i g. 2 shows the detector device of FIG. 1 and the amplitude changes represented by the determined signals when the image C, which is located in the quadrant corresponding to element 8, is parallel to the lateral axis X to Xl (curves 53, 54) or also parallel to the height axis V to Yi (curves 51, 54 ) moves. The signals 51, 53, 54 are in each case the detector signals originating from the elements 5, 7 and 8, namely those of the first, third and fourth quadrants. In this example, the signal 52 determined by the element 6 remains

2> einen Minimalwert von ungefähr Null. Es stellt sich heraus, daß die Amplitudenänderungen in einem sowohl hinsichtlich X als auch Y auf beiden Seiten des Mittelpunkts Null abgegrenzten Bereich praktisch linear sind und daß die vier Signale alle vorliegen und2> a minimum value of approximately zero. It turns out that the amplitude changes are practically linear in a region delimited with respect to both X and Y on both sides of the center zero and that the four signals are all present and

jo gleiche Amplituden aufweisen, wenn sich das Bild Cdes Ziels im Punkt O befindet. Die Ausdehnung des linearen Variationsbereiches über X und Y ist mit dem Durchmesser des Lichtflecks verknüpft Außerhalb dieses Bereiches übersetzen die Signale eine Lageinformation in einen Quadranten, damit auch der Bilddurchmesser kleiner als die Abmessungen eines Elementes bleibt. Jeder Quadrant erhält eine Energie, die eine Funktion vom Ablagewinkel zwischen den Richtungen R und z, von der Oberfläche und von der Entfernungsdistanz des Zieles ist. Die Benutzung des Systems ist für die Verfolgung und die Lokalisierung von Zielen mittlerer vorherbestimmter Abmessungen vorgesehen wobei sich die Ziele in einem gewissen Entfernungsbereich bewegen. Infolgedessen bleiben die Durchmesser-jo have equal amplitudes when the image C of the target is at point O. The extension of the linear range of variation over X and Y is linked to the diameter of the light spot. Outside of this range, the signals translate position information into a quadrant so that the image diameter remains smaller than the dimensions of an element. Each quadrant receives an energy that is a function of the angle of discrepancy between directions R and z, the surface, and the range of the target. The use of the system is intended for the tracking and localization of targets of medium predetermined dimensions, the targets moving within a certain range. As a result, the diameter

5 Schwankungen des Bildflecks ausreichend klein und erträglich, so daß die Wirksamkeit der Einrichtung nichl herabgesetzt wird. Darüber hinaus sind automatische Verstärkungsregelungseinrichtungen vorgesehen, die es gestatten, diese Schwankungen auszugleichen und die5 fluctuations in the image spot sufficiently small and tolerable, so that the effectiveness of the device nichl is reduced. In addition, automatic gain control devices are provided that it allow these fluctuations to be compensated and the

Leistungsfähigkeit des Systems zu steigern. Die ermittelten Signale sind also als periodische Impulse geformt, die gleichzeitig auftreten und deren Amplitude eine Funktion der empfangenen Lichtenergie in dem entsprechenden Detektorelement ist. Der EmpfangetIncrease the performance of the system. The signals determined are therefore as periodic impulses shaped, which occur simultaneously and whose amplitude is a function of the light energy received in the corresponding detector element is. The received

weist im Anschluß an die Detektoreinrichtung eine Schaltungsgruppe auf, welche die Messung der Ablage ausgehend von den ermittelten Signalen, gestattet.has a circuit group connected to the detector device, which measures the deposit based on the signals determined.

Die Empfangsschaltungen weisen zunächst Mittel zui Vorverstärkung der ermittelten Signale auf, wobei einThe receiving circuits initially have means for preamplifying the signals determined, with a

wi Vorverstärker pro Weg vorgesehen ist Die Vorverstärker 9 bis 12 sind identisch und haben die Merkmale ganz bestimmter Verstärkung. Ihre Rolle besteht darin, die ermittelten Signale den nachfolgenden Schaltungen zuzuführen, sofern sie einem ausreichenden Pegel entsprechen, der ihre Weiterverwendung gestattet. Es ist eine Verstärkung 13 vorgesehen, die in dem Punkt besonders ausgebildet ist, daß sie nur einen einzigen gemeinsamen Verstärker 23 für die vier Empfangswegewi preamplifier is provided per way The preamplifier 9 to 12 are identical and have the characteristics of a very specific reinforcement. Your role is that to feed the detected signals to the following circuits, provided they are of a sufficient level which allows their further use. There is a reinforcement 13 provided in the point is specially designed that it is only a single common amplifier 23 for the four reception paths

aufweist und auf Grund dieser Tatsache einen gleichen Verstärkungskoeffizienten in diese Wege einführt. Das Verhalten der in der Schaltung 13 vorgenommenen Maßnahmen ist bekannt und wird in der Monopuls-Radartechnik benutzt. Hier hat darüber hinaus der gemeinsame Verstärker eine variable Verstärkung, welche durch eine automatische Verstärkungssteuerschaltung 14 geregelt wird.and on the basis of this fact introduces an equal gain coefficient into these paths. That The behavior of the measures taken in circuit 13 is known and is used in monopulse radar technology used. In addition, the common amplifier has a variable gain, which is controlled by an automatic gain control circuit 14.

In Fig.3 sind Impulsformen dargestellt, welche sich auf die Funktion der Schaltung 13 beziehen. Diese weist Verzögerungsschaltungen auf, die es gestatten, die gleichzeitig empfangenen Impulse über die Zeit getrennt aufzuteilen. Es liegen mehren: gleichzeitige Signale vor, sobald der Bildfleck mindestens auf zwei Detektorquadranten übergreift. Um diese zeitliche Aufteilung zu erreichen, genügen drei Verzögerungsschaltungen 20, 21 und 22, welche die Verzögerung 7*1, T2 bzw. Γ3 gegenüber dem Signal 51 des nichtverzögerten Empfangsweges einführen. Die Verzögerungen Ti, 7*2und 7*3 werden unterschiedlich bestimmt, indem die Impulsdauer 77 und die Dauer die Wiederholperiode TR derart berücksichtigt wird, daß die verzögerten Signale voneinander getrennt und zeitlich über eine kürzere Dauer als 77? oder höchstens gleiche Dauer wie TR aufgeteilt werden. Es lassen sich z. B. Verzögerungen Ti, 7*2 = 27*1, T3 = 3Ti wählen, so daß gleiche Verzögerungsschaltungen mit der Verzögerung Ti verwendet werden können, die zur Bildung der Verzögerungen T2 und Γ3 in Reihe geschaltet sind. Das Signal 51 und die somit verzögerten Signale 52, S3 und 54 werden einem gemeinsamen Verstärker 23 zugeführt. Das Ausgangssignal 55 des Verstärkers (F i g. 3-a) wird von neuem auf vier Wege mit Verzögerungsschaltungen aufgeteilt, um wieder eine zeitliche Koinzidenz der Signale zu einem bestimmten Augenblick herzustellen. Im dargestellten Fall werden drei Wege unterschiedlich mit den Verzögerungen T3, 7*3—7*1 bzw. 7*3— T2 mittels der Verzögerungsschaltungen 24, 25 und 26 verzögert. Die resultierenden Signale 56,57 und 58 sind jeweils in den 2teilen 3-b, 3-c und 3-d der Fig.3 dargestellt. Einerseits läßt sich feststellen, daß die einfallenden Signale sich zu einem Zeitpunkt T3 außerhalb des Empfangszeitpunktes wieder in Phase befinden und andererseits steht fest, daß die vier Wege Zeitaufteilungen der gesamten verstärkten Eingangssignale aufweisen. Gleichermaßen läßt sich feststellen, daß die Verluste auf Grund der Einfügung von Verzögerungsschaltungen in die verschiedenen Empfangswege ausgeglichen werden können, sofern eine Totalverzögerung 3 Γ durch die Schaltung 13 in jedem der Wege eingeführt wird. Die durchgeführte Behandlung stellt eine zeitliche Codierung der Signale dar, was ihre Verstärkung in einem einzigen Verstärker an Stelle von vier Verstärkern gestattet, wobei im übrigen zu berücksichtigen ist, daß eine Verstärkung mit veränderbarem Verstärkungsgrad verwendet wird. Es ist nur eine einzige Verstärkungsgradsteuerung erforderlich, wogegen der Fall der Verwendung von vier Verstärkern vier verschiedene Verstärkuegssteuerungen notwendig macht, was eine fein arbeitende Regelung und demzufolge komplizierte beigeordnete Schaltungen erfordern würde.In FIG. 3, pulse shapes are shown which relate to the function of the circuit 13. This has delay circuits which allow the simultaneously received pulses to be split up over time. There are several: simultaneous signals as soon as the image spot extends over at least two detector quadrants. To achieve this time division, three delay circuits 20, 21 and 22 are sufficient, which introduce the delay 7 * 1, T2 or Γ3 with respect to the signal 51 of the non-delayed receive path. The delays Ti, 7 * 2 and 7 * 3 are determined differently in that the pulse duration 77 and the duration of the repetition period TR are taken into account in such a way that the delayed signals are separated from one another and temporally over a shorter duration than 77? or at most the same duration as TR . It can be z. B. select delays Ti, 7 * 2 = 27 * 1, T3 = 3Ti , so that the same delay circuits can be used with the delay Ti , which are connected in series to form the delays T2 and Γ3. The signal 51 and the thus delayed signals 52, S3 and 54 are fed to a common amplifier 23. The output signal 55 of the amplifier (FIG. 3-a) is again divided into four paths with delay circuits in order to restore a temporal coincidence of the signals at a specific instant. In the illustrated case, three paths are different with the delays T3, 7 * * * delayed 3-7 1 and 7 3- T2 by means of the delay circuits 24, 25 and 26th The resulting signals 56, 57 and 58 are shown in the 2 parts 3-b, 3-c and 3-d of FIG. On the one hand it can be established that the incoming signals are again in phase at a time T3 outside the time of reception and on the other hand it is certain that the four paths have time divisions of the entire amplified input signals. It can also be stated that the losses due to the insertion of delay circuits in the various reception paths can be compensated for, provided that a total delay 3 is introduced by the circuit 13 in each of the paths. The treatment carried out represents a temporal coding of the signals, which allows them to be amplified in a single amplifier instead of four amplifiers, bearing in mind that a variable gain amplification is used. Only a single gain control is required, whereas the case of the use of four amplifiers makes four different gain controls necessary, which would require finely working regulation and consequently complicated associated circuits.

Die Signale S5 bis 58 werden an eine Wiederherstellungsschaltung 15 übertragen, bei der die Abnahme der Signale 51 bis 54 vom Zeitpunkt 7*3 an erfolgt, zu welchem sie sich von neuem gleichzeitig darstellen, so daß ihre jeweiligen Pegel gemessen werden können. In Wirklichkeit ist die Form der Signale nicht genauso vollkommen wie die Impulsformen 3-a bis 3-d der Fig. 3.The signals S5 to 58 are sent to a recovery circuit 15 transmitted, in which the decrease in signals 51 to 54 takes place from time 7 * 3 on, too which they present themselves anew at the same time, so that their respective levels can be measured. In In reality, the shape of the signals is not as perfect as the pulse shapes 3-a to 3-d of the Fig. 3.

Es muß gleichermaßen ihre sehr kurze Dauer berücksichtigt werden. Außerdem muß die Amplitudenmessung, damit sie wirksam ist, im wesentlichen den jeweiligen Spitzenwerten entsprechen, welche ungefähr in der Mitte des Impulses gebildet werden, nämlich zum Zeitpunkt T3 + Tl/2. Zu diesem Zweck wird in einer Steuerschaltung 16 ein Auswahlimpuls 59 zu diesemTheir very short duration must also be taken into account. In addition, in order for it to be effective, the amplitude measurement must essentially correspond to the respective peak values which are formed approximately in the middle of the pulse, namely at time T3 + Tl / 2. For this purpose, a selection pulse 59 is applied to this in a control circuit 16

iu Augenblick (Fig.3-e) gewonnen. Das Signal 59 läßt sich ausgehend von einem Signal SlO erzeugen, das dem Signal 55 oder der Gesamtheit der Signale 51 bis 54 gemäß den unterschiedlichen, mit Hilfe der Fig.4 bis 6 beschriebenen Ausführungsformen entspricht. Die Schaltung 15 weist vier Pegelabtast- und Halteschaltungen 31 bis 34 auf, welche die Signale 55,56,57 bzw. 58 und gleichzeitig das Signal 59 empfangen. Die Ausgangssignale 511 bis 514 entsprechen jeweils den Pegeln der Signale 56, 57, 58 und 55, die vom Zeitpunkt T3 + TI/2, d. h. der Zuführung des Impulses 59 an, abgenommen werden. Diese Pegelinformationen werden während einer Zeitdauer TR entsprechend der betrachteten Abnahme aufrechterhalten und hernach durch die zur Zeit der nachfolgenden Abnahme erhaltenen Pegelwerte ersetzt und so weiter.iu moment (Fig.3-e) won. The signal 59 can be generated on the basis of a signal S10 which corresponds to the signal 55 or the entirety of the signals 51 to 54 according to the different embodiments described with the aid of FIGS. The circuit 15 has four level sampling and holding circuits 31 to 34 which receive the signals 55, 56, 57 and 58 and the signal 59 at the same time. The output signals 511 to 514 each correspond to the levels of the signals 56, 57, 58 and 55, which are picked up from the time T3 + TI / 2, that is to say when the pulse 59 is supplied. This level information is maintained for a time period TR corresponding to the decrease under consideration and is then replaced by the level values obtained at the time of the subsequent decrease, and so on.

Die an den Ausgängen 511 bis 514 ermittelten Pegel werden an eine Schaltung 17 zur Messung der Seiten- und Höhenablage und außerdem an eine Schaltung 14 zur automatischen Steuerung der Verstärkung übertragen. Letztere ist in bekannter Technik ausgeführt, damit kein Verstärkungssteuersignal dem Verstärker 23 zugeführt werden kann. Beispielsweise kann die Verstärkungssteuerungsschaltung 14 eine Schaltung zur Auswertung des höchsten vorliegenden Pegels 511 bis 513 aufweisen, welcher dem stärksten Pegel der Impulse 51 bis S 4 entspricht. Außerdem ist eine Schaltung zum Vergleich ausgewählter Pegei mit zwei Bezugspegeln vorgesehen, von denen der eine einem Minimal- und der andere einem Maximalwert ent-The levels determined at the outputs 511 to 514 are connected to a circuit 17 for measuring the lateral and vertical deflection and also to a circuit 14 for automatic gain control. The latter is carried out in a known technique, so no gain control signal can be supplied to the amplifier 23. For example, the Gain control circuit 14, a circuit for evaluating the highest level present 511 to 513, which corresponds to the strongest level of the pulses 51 to S 4. Also is a Circuit provided for comparing selected levels with two reference levels, one of which is one The minimum and the other a maximum value

4n spricht. Von einer Gleichspannungserzeugungsschaltung wird das Ergebnis des Vergleichs abgegeben. Die Spannung ändert sich hinsichtlich ihrer Größe und ihres Vorzeichens in Abhängigkeit vom Pegel, je nachdem ob dieser diesseits oder jenseits des Vergleichsbereichs ist, und bildet das Steuersignal für den Verstärker 23.4n speaks. The result of the comparison is output by a DC voltage generating circuit. the Voltage changes in terms of its size and sign depending on the level, depending on whether this is on this side or on the other side of the comparison range, and forms the control signal for the amplifier 23.

Die Ablagemeßschaltung 17 liefert die Signale XC und YC entsprechend den kartesischen Koordinaten des Bildmittelpunktes, d. h. den Ablagewerten bezüglich der Höhe und der Seite des angepeilten Zieles. Diese Informationen werden an eine Betriebsschaltung 18 übertragen, welche mit einem Anzeigegerät zur Darstellung der Position des Zieles oder auch mit Mitteln zur Nachsteuerung ausgerüstet sein kann, damit eine automatische Zielverfolgung realisiert wird. Im letzten Fall bilden die Signale ACund YCFehlersignale, welche dem Eingang der Servomechanismen zugeführt werden, welche die Ausrichtung der Visierachse ζ in die Richtung R des Ziels bewerkstelligen.The offset measuring circuit 17 supplies the signals XC and YC corresponding to the Cartesian coordinates of the center of the image, ie the offset values with respect to the height and the side of the targeted target. This information is transmitted to an operating circuit 18, which can be equipped with a display device for displaying the position of the target or with means for readjustment so that automatic target tracking is implemented. In the latter case, the signals AC and YC form error signals which are fed to the input of the servomechanisms that bring about the alignment of the sighting axis ζ in the direction R of the target.

F i g. 4 entspricht einer ersten Ausführungsform derF i g. 4 corresponds to a first embodiment of FIG

bo Steuerschaltung 16 und Fig.5 zeigt die Wellenformen, weiche sich auf dieses Ausführungsbeispiel beziehen. In diesem Beispiel wird das Signal 59 ausgehend von den Signalen 51 bis 54 erzeugt, welche gleichzeitig einem Verstärker 40 zugeführt werden. Die Verstärker 40 und 23 lassen sich als integrierte Schaltungen ausführen und weisen einen oder mehrere positive Eingänge auf. Sobald ein Signal wenigstens auf einem der Empfangswege erscheint, gibt der Verstärker 40 einen Impuls S15 Bo control circuit 16 and Fig. 5 shows the waveforms related to this embodiment. In this example, the signal 59 is generated on the basis of the signals 51 to 54, which are fed to an amplifier 40 at the same time. The amplifiers 40 and 23 can be implemented as integrated circuits and have one or more positive inputs. As soon as a signal appears on at least one of the reception paths, the amplifier 40 emits a pulse S 15

ab, welcher die Anfangszeitinformation für die betrachtete Empfangsperiode liefert. Das Signal S15 wird zwei Schwellwertvergleichern 41 und 42 zugeführt, und zwar direkt dem Vergleicher 41 und über eine Differenzierschaltung 43 dem anderen Vergleicher 42. Die Schaltung 43 kann durch ein Zellenelement CR gebildet werden, deren Spannung an den Klemmen eines Widerstandes zum Schwellwertvergleicher 42 übertragen wird. Der Impuls 15 (F i g. 5-a) wird mit einem positiven Schwellwert + Vi im Vergleicher 41 vergleichen, der das in F i g. 5 unter 5-b dargestellte Signal liefert. Das Signal am Ausgang der Auslenkschaltung 43 (F i g. 5-c) wird mit einem negativen Schwellwert — V2 im Vergleicher 42 verglichen, der das in F i g. 5 unter 5-d dargestellte Signal abgibt. Eine UND-Schaltung 44 erzeugt ausgehend von den Vergleichsresuitaten das unter 5-e dargestellte Signal, dessen Vorderflanke im wesentlichen der Mitte des Impulses 515 entspricht. Eine Verzögerungsschaltung 45 liefert ausgehend von diesem letzten Signal den Impuls S9 (Fig.5-f). Die Verzögerung der Schaltung 45 ist im wesentlichen gleich der Zeitdauer Γ3, womöglich etwas kleiner, damit die durch die Schaltungen 40 bis 44 eingebrachte Verzögerung berücksichtigt wird.which supplies the start time information for the receiving period under consideration. The signal S15 is fed to two threshold value comparators 41 and 42, namely directly to the comparator 41 and via a differentiating circuit 43 to the other comparator 42. The circuit 43 can be formed by a cell element CR whose voltage is transmitted to the threshold value comparator 42 at the terminals of a resistor . The pulse 15 (FIG. 5-a) is compared with a positive threshold value + Vi in the comparator 41, which corresponds to the one shown in FIG. 5 supplies the signal shown under 5-b. The signal at the output of the deflection circuit 43 (FIG. 5-c) is compared with a negative threshold value - V2 in the comparator 42, which corresponds to that shown in FIG. 5 emits the signal shown under 5-d. Based on the comparison results, an AND circuit 44 generates the signal shown under 5-e, the leading edge of which essentially corresponds to the center of the pulse 515. On the basis of this last signal, a delay circuit 45 delivers the pulse S9 (FIG. 5-f). The delay of the circuit 45 is essentially equal to the time duration Γ3, possibly somewhat smaller, so that the delay introduced by the circuits 40 to 44 is taken into account.

F i g. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für die Steuerschaltung 16 nach F i g. 1. F i g. 7 zeigt Wellenformen, die sich auf die Funktion dieser Schaltung oeziehen. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Signal 510 selbst am Ausgang des Verstärkers 23 abgenommen. Es wird vor der gemeinsamen Verstärkung und nach der zeitlichen Codierung, die sich durch die Eingangsverzögerungsschaltungen (Schaltungen 20, 21 und 22 in F i g. 1) ergeben, einer Vorzeichencodierung unterzogen. Die Vorzeichencodierung wird derart bewerkstelligt, daß die Serie von vier aufeinanderfolgenden, jeweils einem Meßquadranten entsprechenden Impulsen Polaritäten gemäß einer der nachfolgendenF i g. 6 shows a second exemplary embodiment for the control circuit 16 according to FIG. 1. F i g. 7 shows waveforms, which relate to the function of this circuit. In this embodiment the signal 510 itself picked up at the output of the amplifier 23. It is done before the common amplification and after the temporal encoding that extends through the Input delay circuits (circuits 20, 21 and 22 in Fig. 1) result in a sign coding subjected. The sign coding is accomplished in such a way that the series of four consecutive, each pulse corresponding to a measurement quadrant polarities according to one of the following

Folgen bildet: -I \-, - + + -, + H oderSequences forms: -I \ -, - + + -, + H or

l·+, damit Wechselformen wie Η 1— oderl · +, thus alternating forms such as Η 1— or

—I 1- vermieden werden, welche Zweideutigkeiten—I 1- avoided what ambiguities

hinsichtlich der Höhe und der Seite im Falle eines einzigen Signals ermittelten verursachen, was einem Bild in einem einzigen Quadranten entspricht Die ersten vier angeführten Folgen stellen im Falle eines ermittelten Signals eine beschränkte Zweideutigkeit für eine einzige der Koordinaten dar. Im angeführten Beispiel werden die aufeinanderfolgenden Signale Sl, 53 und 54 nach Durchlaufen der Verzögerungsschaltungen als nach der Folge H 1- codiert betrachtetin terms of height and side determined in the case of a single signal cause what a Image in a single quadrant corresponds to the first four sequences listed in the case of one detected signal represents a limited ambiguity for a single one of the coordinates Example, the successive signals Sl, 53 and 54, after passing through the delay circuits, are considered to be encoded according to the sequence H 1-

Die Zweideutigkeiten bilden sich zwischen den Signalen 51 und 54 im Falle eines einzigen positiv empfangenen Signals und zwischen 52 und S3 im Falle eines einzigen negativen Signals. Im einen oder im anderen Fall ist die Ablagemessung hinsichtlich der Seitenablage auf der Achse X amplituden- und vorzeichenmäßig korrekt Die Ablagemessung hinsichtlich der Höhe entlang der Achse Y ist nur in der Amplitude gültig. Die Vorzeichencodierung wird mit besonderen Mitteln durchgeführt, z. B. mit Umkehrverstärkern oder durch Benutzung einer integrierten Schaltung 23 mit in der Figur dargestellten positiven und negativen Eingängen.The ambiguities form between signals 51 and 54 in the case of a single positive signal received and between 52 and S3 in the case of a single negative signal. In one or the other case, the offset measurement with regard to the side offset on the X axis is correct in terms of amplitude and sign. The offset measurement with regard to the height along the Y axis is only valid for the amplitude. The sign coding is carried out by special means, e.g. B. with inverting amplifiers or by using an integrated circuit 23 with positive and negative inputs shown in the figure.

Die Schaltung 16 empfängt das Ausgangssignal des Verstärkers, was in Fig.7 mit 7-a symbolisiert ist Dieses Signal wird gleichzeitig zwei Detektorschaltungen zugeführt, von denen die Schaltung 50 zur Auffindung der positiven Signale Sl oder S4 und die andere Schaltung 51 zur Auffindung der negativen Signale S2 oder S3 vorgesehen ist Die Detektorschaltungen 50 und 51 können durch Schwellwertvergleichsschaltungen gebildet werden. Die zwei Detektorwege werden in den Schaltungen 52 bzw. 53 invertiert, damit die monostabilen Kippstufen 54 und 55 mit der gewünschten Polarität betrieben werden können. Nach der dargestellten Verzweigung wird zur Zeit der positiven Auswertung die monostabile Schaltung 54 ausgelöst (F i g. 7-d oder F i g. 7-e), unter der Bedingung, daß die erste monostabile Schaltung bei der Ankunft desThe circuit 16 receives the output signal of the amplifier, which is symbolized in FIG. 7 with 7-a This signal is simultaneously fed to two detector circuits, of which the circuit 50 for Finding the positive signals Sl or S4 and the other circuit 51 for finding the negative Signals S2 or S3 is provided. The detector circuits 50 and 51 can be through threshold value comparison circuits are formed. The two detector paths are inverted in circuits 52 and 53, respectively the monostable flip-flops 54 and 55 can be operated with the desired polarity. To of the branch shown becomes the monostable circuit 54 at the time of the positive evaluation triggered (Fig. 7-d or Fig. 7-e), on condition that the first monostable circuit on the arrival of the

ίο ersten Signals Sl nicht ausgelöst gewesen ist. Die monostabile Schaltung 55 erzeugt dann einen Impuls von der Dauer Γ3-77. Die UND-Schaltung 56 empfängt über einen ersten Eingang das Signal des positiven Detektorweges und über einen zweiten Eingang das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 55. Sie liefert ein Ausgangssignal zum Zeitpunkt 73, wenn das Signal S10 eines der Signale 52 oder S3 oder beide und das Signal S4 erfaßt. Die UND-Schaltung 56 ist mit dem ersten Eingang einer ODER Schaltung 57 verbunden, welche über einen zweiten Eingang das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 54 erhält und deren Ausgang mit einer dritten monostabilen Kippstufe 58 verbunden ist. Wenn das Signal S10 das Signal S1 erfaßt, erhält die itionostabile Schaltung 58 das Signal 7-b und wird zum Zeilpunkt 7"3 durch die Rückflanke des Impulses ausgelöst. Im Falle des NichtVorhandenseins des Signals Sl und des Vorhandenseins eines Impulses S2 oder S3 (oder 52 und S3) und eines Impulses S 4, d. h. wenigstens zweier ermittelter Signale von umgekehrten Vorzeichen, wird die monostabile Schaltung 58 zum Zeitpunkt Γ3 durch das Ausgangssignal der UND-Schaltung 56 ausgelöst. Bei Nichtvorhandenöein der Signale S1 und S4 und bei Vorhandensein eines Signals S 2 oder der Signale S 2 und S3 wird er durch die Rückflanke des Signals 7-d zum Zeitpunkt T3 ausgelöst.ίο the first signal Sl has not been triggered. The monostable circuit 55 then generates a pulse of duration Γ3-77. The AND circuit 56 receives the signal of the positive detector path via a first input and the output signal of the monostable circuit 55 via a second input S4 detected. The AND circuit 56 is connected to the first input of an OR circuit 57 which receives the output signal of the monostable circuit 54 via a second input and whose output is connected to a third monostable multivibrator 58. If the signal S10 detects the signal S1, the itionostabile circuit 58 receives the signal 7-b and is triggered at the line point 7 "3 by the trailing edge of the pulse. In the absence of the signal S1 and the presence of a pulse S2 or S3 (or 52 and S3) and a pulse S 4, ie at least two detected signals of opposite sign, the monostable circuit 58 is triggered at time Γ3 by the output signal of the AND circuit 56. If the signals S1 and S4 are not present and a signal S is present 2 or the signals S 2 and S3, it is triggered by the trailing edge of the signal 7-d at time T3 .

Die Steuerschaltung weist eine Zählschaltung 59 auf, die von den Detektorausgängen über eine ODER-Schaltung 60 gespeist wird. Die Schaltung 59 gibt ein Gültigsignal S15 ab, sobald sie zwei empfangene Impulse ausgezählt hat, sei es zu den Zeitpunkten 71, 72 oder 73. Das Signal S15 wird der Meßschaltung 17 oder der Betriebsschaltung 18 (Fig. 1) zugeführt, um die Messung für gültig zu erklären. Die Schaltung 59 wird periodisch zur Aussendeperiode TR mittels eines Signals S16 zurückgestellt, welches in der Fig.7-g dargestellt ist und über eine mit 60 beziechnete Generatorschaltung gewonnen wird. Das Signal S16 kann aus einem Telemetriefenster bestehen undThe control circuit has a counting circuit 59 which is fed from the detector outputs via an OR circuit 60. The circuit 59 emits a valid signal S15 as soon as it has counted two received pulses, be it at times 71, 72 or 73. The signal S15 is fed to the measuring circuit 17 or the operating circuit 18 (FIG. 1) in order to measure for validate. The circuit 59 is periodically reset to the transmission period TR by means of a signal S16, which is shown in FIG. 7-g and is obtained via a generator circuit referred to as 60. The signal S16 can consist of a telemetry window and

so ausgehend von Synchronisationsmitteln erzeugt werden, die im Zusammenhang mit dem Abstrahlungsteil 1 (F i g. 1) zu betrachten sind.are thus generated on the basis of synchronization means which, in connection with the emitting part 1 (Fig. 1) are to be considered.

Eine vierte monostabile Kippschaltung 61 und eine UND-Schaltung 62 werden dazu benutzt, um die unzeitige Auslösung der monostabilen Schaltung 58 zu verhindern, derart, daß ein einziger Impuls S9 im Zeitpunkt 7"3 für die betrachtete Periode erzeugt wird Die Schaltang 61 empfängt das invertierte Signal S 9 und erzeugt am betrachteten Ausgang das Signal 7-h.A fourth one-shot circuit 61 and an AND circuit 62 are used to convert the To prevent untimely triggering of the monostable circuit 58, so that a single pulse S9 im Time 7 "3 is generated for the period under consideration. The circuit 61 receives the inverted signal S 9 and generates the signal 7-h at the considered output.

Dieses wird der UND-Schaltung 62 mit dem Signal S16 zugeführt Somit befindet sich die monostabile Schaltung 58 nach der Rückflanke eines ersten, während des Signals 516 erzeugten Impulses S 9 bis zur nächsten Periode im gesperrten Zustand. Es ist dann unmöglich,This is the AND circuit 62 with the signal S16 Thus, the monostable circuit 58 is after the trailing edge of a first, during the Signal 516 generated pulse S 9 until the next period in the blocked state. It is then impossible

die monostabile Schaltung 58 anderweitig durch die Rückflanken des Signals 7-c oder 7-e auszulösen.otherwise trigger the monostable circuit 58 by the trailing edges of the signal 7-c or 7-e.

Bei Vorhandensein eines einzigen empfangenen Impulses S3 oder S4 wird die monostabile SchaltungIf a single received pulse S3 or S4 is present, the monostable circuit is activated

durch die Rückflanke des Impulses 7-c oder des entsprechenden Impulses 7-e ausgelöst, d. h. also zu einem späteren Zeitpunkt als zum Zeitpunkt Γ3. Oder aber es wird die Gleichzeitigkeit der Signale mittels der Verzögerungsschaltungen 24,25 und 26 (F i g. 1) wieder erzeugt. Darüber hinaus überträgt das Signal 516 im Falle eines einzigen empfangenen Impulses eine Information dahingehend, daß eine eventuelle entsprechende Messung nicht gültig ist.triggered by the trailing edge of the pulse 7-c or the corresponding pulse 7-e, i.e. H. so to a later point in time than at point in time Γ3. Or the simultaneity of the signals by means of the Delay circuits 24, 25 and 26 (Fig. 1) again generated. Additionally, in the event of a single received pulse, signal 516 transmits an Information to the effect that a possible corresponding measurement is not valid.

Fig.8 zeigt das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für die Meßschaltung 17 der Fig. 1, die, ausgehend von den Signalen 511 bis S14, welche für die jeweiligen Detektorpegel in den vier Meßquadranten repräsentativ sind, repräsentative Signale für die Seitenablage-Koordinanten XC und die Höhenablagc-Koordinanten YC des Zieles gewinnt. Diese Signale werden durch Berechnung der folgenden Verhältnisse erzeugt:8 shows the block diagram of an embodiment of the measuring circuit 17 of Fig. 1, which, starting from the signals 511 to S 14, which are representative of the respective detector levels in the four Meßquadranten, signals representative of the lateral deviation-coordinates which XC and Elevation drop coordinate YC of the target wins. These signals are generated by calculating the following ratios:

(SIl -ι-S14)-(S 12+ S13)(SIl -ι-S14) - (S 12+ S13)

(SIl +S12)-(S13(SIl + S12) - (S13

(SIl + S12 + S13 + S14)(SIl + S12 + S13 + S14)

^{fur diefor the}

für die Höhenablage YC for height adjustment YC

Die Signale S11,512, S13 und 514 entsprechen dem ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Quadranten (Detektoreiemente S, 6, 7 und 8 von Fig. 1). Diese Verhältnisse werden mittels der in der dargestellten Form gruppierten Elemente erzielt, wobei Differentialverstärker 70, 71 und 72, Summierer 73 und 74 und Teiler 75 und 76 vorgeshen sind. Die Elemente 70 bis 76 lassen sich ohne weiteres aus integrierten Schaltungen erstellen. Die vorher angeführten Verhältniswerte werden mittels eines Multiplikatorkoeffizienten erreicht, der nahezu der Verstärkung der Kette entspricht, d.h. der Elemente 70-71, 73 und 75 für die Höhenablage und 70—71, 72 und 76 für die Seitenablage. Die Schaltungen sind dazu bestimmt, die Verstärkungskocffizienten auszugleichen.The signals S 11,512, S 13 and 514 correspond to the first, second, third and fourth quadrants (detector elements S, 6, 7 and 8 of FIG. 1). These relationships are achieved by means of the elements grouped in the form shown, differential amplifiers 70, 71 and 72, summers 73 and 74 and dividers 75 and 76 being provided. The elements 70 to 76 can easily be created from integrated circuits. The above ratio values are achieved by means of a multiplier coefficient which is close to the gain of the chain, ie elements 70-71, 73 and 75 for height offset and 70-71, 72 and 76 for side offset. The circuits are designed to compensate for the gain coefficients.

Das im Vorstehenden beschriebene Zielwinkelortungssystem ergibt Vorteile, die insbesondere aus der einfachen Ausführungsmöglichkeit und dem Nichtvor· handensein von bewegten Teilen herrühren, die bei bekannten Ausführungen der Untersuchung der Detektorebene und der Modulation des einfallenden Signals dienen. Das System wird in einfacher Weise realisiert, da es vier Detektorelemente aufweist und demzufolge vier Emfpangswege. Es gestattet, eine Signalablagevariation erreichen, welche einem linearen Gesetzt zumindest imThe target angular position system described above results in advantages, which in particular result from the simple implementation possibility and the lack of presence of moving parts originate in known designs of the investigation of the detector plane and serve to modulate the incoming signal. The system is implemented in a simple way since it has four detector elements and consequently four reception paths. It allows a signal storage variation achieve which a linear law at least in

in wesentlichen entspricht.essentially corresponds.

Optimale Betriebsbedingungen werden für einen Bilddurchmesser erreicht, welcher der Breite eines der Detektorelemente entspricht, wenn diese rechteckig geformt sind. Wenn die Detektorelemente quadratischOptimal operating conditions are achieved for an image diameter which is the width of one of the Corresponds to detector elements if they are rectangular in shape. When the detector elements are square

ι > geformt sind, dann liegt der Bilddurchmesser etwa in der Größenanordnung der Seitenabmessung eines Elements. Der Bereich der linearen Variation entspricht dem Durchmesser, wie in F i g. 2 dargestellt ist.ι> are shaped, then the image diameter is approximately in the Sizing the side dimension of an element. The range of linear variation corresponds to the diameter, as shown in FIG. 2 is shown.

Bei der Anwendung zur automatischen Zielfverfolgung kann der Sender mechanisch fest mit dem Emfpänger verbunden sein und zusammen mit diesem verlegt werden. Es kann auch ein isoliert angeordneter Sender ins Auge gefaßt werden, der mittels geeigneter Einrichtungen auf autonome Art in Richtung des Zieles ausgerichtet wird. Es lassen sich auch Anwendungen ins Auge fassen, bei denen der Sender an Bord des Zieles angebracht ist und ein Quasi-Rundstrahldiagramm oder ein Diagramm mit schwacher Richtwirkung aussendet. Gemäß noch anderer Anwendungen läßt sich derWhen used for automatic target tracking, the transmitter can be mechanically fixed to the Be connected to the receiver and relocated with it. It can also be arranged in isolation Transmitters are envisaged, which by means of suitable facilities in an autonomous manner in the direction of the target is aligned. Applications can also be envisaged in which the transmitter is on board the target is attached and a quasi-omnidirectional diagram or sends out a diagram with weak directivity. According to still other applications, the

jo Sender isoliert vom Empfänger in der Nähe oder mit Abstand vom Empfänger anbringen, wobei dieser an Bord eines mobilen Fahrzeuges angeordnet ist, so daß er gegen ein bestimmtes Ziel gerichtet werden kann.jo transmitter isolated from the receiver near or with Attach a distance from the receiver, which is arranged on board a mobile vehicle so that it can be directed against a specific goal.

Zusammengefaßt ist die Anordnung sowohl desIn summary, the arrangement of both the

J5 Sendeteils als auch des Empfangstetls prinziell eine Funktion der ins Auge gefaßten Anwendung und kann vielfache Formen annehmen, von denen vorstehend einige aufgeführt sind.J5 sending part as well as receiving part basically one Function of the application envisaged and may take multiple forms of those above some are listed.

Bei einigen dieser Formen könnte das System eventuell Generatoreinrichtungen für ein Telemetriefenster aufweisen, so daß bei der Zielverfolgung nur in einem abgegrenzten Distanzbereich gegenüber dem Empfänger gearbeitet wird.In some of these forms, the system could eventually generate means for a telemetry window have, so that only in a delimited distance range compared to the target tracking Receiver is being worked on.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Optoelectronic system for angular location of a target using an optical one Pulse transmitter and an optical receiver that bundles the light radiation reflected at a target and besides having a pass filter for the emission spectrum band with a flat, in each quadrant of a Cartesian coordinate system having a detector element, photoelectric Detector is provided on which a receiving circuit consisting of four receiving paths with subsequent sum-difference evaluation is switched on, which is using a signal gain control and a level sample and hold circuit, the level and Storage coordinate values of the target image in relation to the center of the Coordinate cross and thus also to the center of the four-quadrant detector delivers, thereby characterized in that in the receiving circuit before the device (17) for forming the sum-difference signal the signals occurring simultaneously in the four reception paths one each Delay circuit (20, 21, 22) for the time division of these signals are supplied that the Time-staggered signals to the input of a common amplifier (23) with changeable Gain given and then in amplified form other delay circuits (24, 25, 26) to regenerate the initial simultaneity of said signals at a certain instant that the gain of the common amplifier (23) from the level sample and hold circuit (31 to 34) via gain control means (14) is set as a function of the signal levels present and that the common Amplifiers (23) amplified and then present again simultaneously in the four receiving paths Signals after input into the level sampling and holding circuit (31 to 34) of the device (17) for Sum and difference signal formation are fed.

2. System according to claim 1, characterized in that the four receiving paths before the combination each have a pre-amplification device (9 to 12) for the common amplifier (13).

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that a control circuit (16) is provided for gating the level scanning and holding circuit (31 to 34) which supplies a control pulse (59) which is approximately in the middle of the duration of that pulse is generated, which follows the moment (T 3) of the signal simultaneity after the common amplification.

4. System according to claim 3, characterized in that the control circuit (16) is an amplifier (40), which picks up the signals present in the receiving paths and uses his Output on the one hand with a first threshold comparison circuit (41) and, on the other hand, is connected via a differentiating circuit (43) to a second threshold value comparison circuit (42), and that the two comparison circuits (41, 4, '!) are connected on the output side to an AND circuit (44) are, which is followed by a delay circuit (45).

5. System according to one of claims 3 or 4, characterized in that means for Sign coding for the signals in the four receiving paths before the common amplification are provided in such a way that the sign of the signals of two on one side of the coordinate axes lying quadrant is reversed and that

ίο the control circuit (16) devices for generating of said control pulse, based on the output signal of the common amplifier (23) with variable gain

6. System according to claim 5, characterized marked- -> net that the control circuit (16) has means for obtaining a measurement call signal as soon as two signals are determined in the run-up to an observed measurement period.

7. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the plane

Detector is arranged such that the target image forms a substantially circular spot (C) with a certain diameter and a smaller area than that of a detector element (5,6,7, r> 8)

8. System according to claim 7, characterized in that the detector elements (5 to 8) of are of a matching rectangular shape and the spot diameter is no more than the same

jo sen is like the smaller side of the rectangle.