Телевизионный индикатор радиолокатора Советский патент 1990 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в качестве индикатора радиолокатора для обнаружения нефтяных загрязнений морской поверхности

Известен телевизионный индикатор радиолокатора, содержащий видеоконтрольный блок, сигнальный вход которого является входом радиолокационного сигнала, а вход синхронизации соединен с выходом задающего.генератора П. Однако этот индикатор не обеспечивает требуемой точности воспроизведения сигналов от нефтях-1ых загрязнений морской поверхности.

Наиболее близким к изобретению является телевизионный индикатор радиолокатора, содержащий задающий генератор, первьй и второй входы которого подключены к соответствующим входам блока разверток и видеоконтрольного блока, сигнальный вход которого соединен с выходом усилителя считывания, причем первый выход задающего генератора подключен к первому входу блока управления 2j„

Недостаток известного индикатора заключается также в невысокой точности воспроизведения на экране ви™ деоконтрольного блока зон нефтяных загрязнений морской поверхности.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения радиолокационной информации, в частности зон нефтяных загрязнений морской поверхностно

Поставленная цель достигается тем, что в телевизионный индикатор радиолокатора, содержащий задающий генератор,, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам блока разверток и к соответствующим входам видеоконтрольного блока, сигнальный вход которого соединен с выходом усилителя считывания, причем первый выход задающего генератора подключен к первому входу блока управления э введены блок запоминающей электронно-лучевой трубки (ЗЭЛТ), коммутатор разверток, первый и второй5 цифроаналоговые преобразователи первьй и второй ключи и амплитудный се- лектор, вход которого является .входом радиолокационного сигнала, а выход через первый ключ подключен к входу мишени блока ЗЭЛТ,, к входу второго ключа и к выходу первого цифрознало-1 гового преобразователя, при этом

5

5

5

первый, второй и третий входы первого цифроаналогового преобразователя объединены соответственно с первым, вторым и третьим входами второго цифроаналогового преобразователя и соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управления,, четвертый выход которого подключен к входу катода блока ЗЭЛТ, а второй вход является входом сигнала угловой координаты радиолокатора, первый и второй выходы блока разверток подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора разверток, третий и четвертый входы которого являются входами сигналов радиолокационной разверки, управляющий вход коммутатора разверток соединен с вторым выходом блока управления и с управляющим входом первого ключа, а. первый и второй выходы коммутатора разверток подключены к соответствующим входам блока ЗЭЛТ, вход модулятора блока ЗЭЛТ соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя, третий выход блока управления подключен к управляющему входу второго ключа, выход которого подключен к входу усилителя считывания.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема телевизионного индикатора радиолокатора} на фиг„2 - диаграммы, поясняющие работу блока управления; на фиг03 - структурная схема мишени ЗЭЛТ

Телевизионный индикатор радиолокатора, содержит радиолокационный приемопередатчик 1 с антенной 2 вертикальной поляризации, амплитудный селектор 3, видеоконтрольный блок 4, блок 5 управления, первый 6 и второй 7 аналого-цифровые преобразователи, блок 8 запоминающей электронно-лучевой трубки (ЗЭЛТ), задающий генератор 9, блок 10 разверток, первый И и второй 12 ключи, усилитель 13 записи, усилитель 14 сигналов развертки, усилитель 15 считывания и коммутатор 16 разверток и развязывающий элемент 17.

Блок 8 ЗЭЛТ содержит запоминающую электронно-лучевую трубку 18 и отклоняющую систему 19.

На диаграммах 20-24 (фиг.2) изображены соответственно синхроимпульсы задающего генератора 9 и импульсы

пуска подготовки, записи и считывания, вырабатываемые блоком 5 управления.

Мишень ЗЭЛТ 18 состоит из изолированных элементов 25, расположенных на проводящей подложке 26, перед которой установлена выравнивающая сетка 27.

Телевизионный индикатор радиолокатора работает следующим образом.

Сформированный приемопередатчиком

Iзондирующий импульс излучается антенной 2 вертикальной поляризации.Отраженный от исследуемой морской поверхности сигнал принимается антенной 2 и поступает на приемопередатчик 1, где он подвергается усилению и детектированию С выхода приемопередатчика 1 радиолокационный сигнал подается на вход амплитудного селектора 3, После прихода сигнала 21 Пуск,блок 10 разверток формирует сигналы, которые, проходя через коммутатор 16 и усилитель 14,подаются на отклоняющую систему 19 ЗЭЛТ 18 блока 3, разворачивая s тел евизионный растр луч ЗЗЛТ 18, который сканирует поверхность мишени. На проводящую подложку 26 мишени, покрытую мозаикой изолированных элементов 25 двуокиси кремния, через развязывающий элемент 17, подается смещающее напряжение с второго циф- роаналогового преобразователя 7, управляемого сигналом 22 Подготовка , поступающим с третьего выхода блока

5 управления.

Величина смещающего напряжения проводящей подложки 26 мишени на 4-5 В меньше напряжения выравнивающей сетки 27 s которая находится под постоянным потенциалом.

Коэффициент вторичной электронной эмиссии изолированных элементов мишени в этом случае больше 1, и они приобретают положительный заряд. Потенциал изолированных элементов 25 повышается до тех пор, пока не будет достигнут потенциал выравнивающей сетки 27 мишени ЗЭЛТ 18, Этот процесс происходит очень быстро, и после выбранного заранее 2-3-кратного сканирования мишени все изолированные элементы 25 имеют потенциал (+)5 В по отношению к проводящей подложке 26 мишени.

Затем блок 5 управления формирует сигнал 23, обеспечивающий перевод ЗЭЛТ 18 в режим записи. Первый ключ

I1разрешает прохождение сигнала с

0

5

амплитудного селектора 3 через усилитель 13 на проводящую подложку 26 мишени ЗЭЛТ 18, Первый цифроаналого- вый преобразователь 6 устанавливает на модуляторе ЗЭЛТ 18 напряжение, соответствующее типовому режиму. На выходе второго цифроаналогового преобразователя 7 устанавливается напряжение 15 В, которое через развязывающий элемент 17 подается на проводящую подложку 26 мишени ЗЭЛТ 18, а коммутатор 16 коммутирует на входы

усилителя 14 сигналы радиолокацион- , ной развертки, обеспечивающие ра- диально-круговую развертку луча ЗЭЛТ 18, синхронную и синфазную вращению антенны 2„

В течение последующего режима за- 0 гшси потенциал проводящей подложки 26 и мишени ЗЭЛТ 18 модулируется входным радиолокационным сигналом, представляющий собой рассеянный сигнал морской поверхности с нефтяными загрязнениями, в то время как электронный луч постоянной плотности сканирует мишень по всей ее поверхности по закону радиально-кругового растра. Для эффективного выделения сигналов нефтяного пятна или нефтепродуктов из рассеянных морской поверхностью зондирующих сигналов производится интегрирование сигналов в ЗЭЛТ 18 за счет многократного накопления, что позволяет увеличить соотношение сигнал/шум и, тем самым, повысить вероятность обнаружения пятна В зависимости от выбранного количества кадров накопления размах записываемого видеосигнала, следовательно, и потенциал подложки 26 мишени регулируются в пределах 0-5 В соответственно для уровня белого и черного. Коэффициент вторичной электронной эмиссии мишени Б 1, и электронный луч смещает потенциал мишени в сторону потенциала катода, когда коммутирует данный участок. После n-кратного сканирования мишени радиально-круговым растром на Q ней образуется потенциальный рельеф, представляющий собой усредненную запомненную радиолокационную обстановку: поскольку в смежных кадрах флук- туационное отражение от морской поверхности некоррелировано, то отношение сигнал/шум повышается примерно в- ПГраз.

В результате накопления те участки мишени, на которых записывается

0

5

0

5

5

71541786

уровень белого (т.е. уровень видеосигнала на этих участках минимален, что соответствует отраженному сигналу от загрязнения), приобретают потенциал величиной 15 В, а участки, на которых записывается уровень черного (тоев уровень видеосигнала на этих участках максимален, что соответствует отраженному сигналу от JQ чистой поверхности) приобретают потенциал величиной 20 Б,

В режиме Запись предусмотрена возможность накопления 2, 43 8 или 16 кадров, оперативно подбираемая в jj зависимости от степени волнения моря, Выбор количества накапливаемых кадров производится на панели блока 5 управления, который функционирует в соответствии с временной диаграммой 20 (фиг.2).

Синхронизация блока ущ-автевия в режиме Запись осуществляется сигналами внешней синхронизацияsпредставляющими собой сигнал полного обо- 25 рота антенны 2, вырабатываемый преобразователем угол - код В остальных режимах блок 5 управления синхронизируется телевизионными кадровыми синхроимпульсами 20, вырабатываемыми 30 задающим генератором 9„

По окончании записи на первом выходе блока 5 управления устанавливается сигнал 24 Считывание о Б ре8

серого п

потенциал -10 В„ уровни нимают промежуточное значение от - 5 В до - 10 В по отношению к кат ду ЗЭЛТ 18. Величина напряжения пр водящей подложки 26 10 В выбрана т что электронный луч может пройти в промежутках между изолированными э ментами 25 в областях, где записан уровень белого, и не может пройт где записан уровень черного.

Накопленный потенциальный релье по сигналу 24 Считывание изменяе траектории электронов считывающего луча. Электронный луч с постоянной плотностью тока коллимируется так, что электроны попадают на мишень п прямым углом,, Заряженные диэлектри ческие и проводящие части мишени З образуют некоторое подобие электро статической сетки, которая управля ет величиной тока электронного луч достигающего мишени. В цепи нагруз ки протекает ток с промоделированн амплитудой отображающей накопленну информацию. Считывание в этом случ не разрушающее,, так как отрицательн по отношению к катоду ЗЭЛТ 18 поте циал изолированных элементов 25 пр дотвращает попадание электронного ча на мишень. С приходом на управляющий вход второго ключа 12 коман Считывание разрешается прохожден считанного сигнала через усилитель

зультате на выход первого цифроанало- i5 считывания на видеоконтрольный гового преобразователя 5 подается напряжение, соответств ет ее типовому режиму, а на выходе второго цифроака- логового преобразователя 7 устанавливается напряжение порядка +10 В„ Ком™ 40 мутатор 16 подключает к усилителю 14 напряжение отклонения телевизионного стандарта, а видеококтрольный блок 4 синхронизируется синхроимпульсами задающего генератора 9.45

Те части изолированных элементов 25 ЗЭЛТ, на которых записан уровень белого, имеют по отношению к катоду ЗЭЛТ 18 потенциал - 5 В, а части,

на которых записан уровень черного -л

блок 4, на другие входы которого п даются с генератора 9 кадровые и строчные синхроимпульсы, на экране при этом наблюдается фрагмент морской поверхности с имеющимися пятнами

Поскольку в предлагаемом индика торе радиолокационный сигнал, рассеянный морской поверхностью, нака ливается в блоке 8, отношение сигнал/шум увеличивается, что выгодно отличает его от известного прототи так как увеличивается точность вос произведения изображения нефтяных загрязнений морской поверхности.

8

серого припотенциал -10 В„ уровни нимают промежуточное значение от - 5 В до - 10 В по отношению к катоду ЗЭЛТ 18. Величина напряжения проводящей подложки 26 10 В выбрана так что электронный луч может пройти в промежутках между изолированными элементами 25 в областях, где записан уровень белого, и не может пройти, где записан уровень черного.

Накопленный потенциальный рельеф по сигналу 24 Считывание изменяет траектории электронов считывающего луча. Электронный луч с постоянной плотностью тока коллимируется так, что электроны попадают на мишень под прямым углом,, Заряженные диэлектрические и проводящие части мишени ЗЭЛ образуют некоторое подобие электростатической сетки, которая управляет величиной тока электронного луча, достигающего мишени. В цепи нагрузки протекает ток с промоделированной амплитудой отображающей накопленную информацию. Считывание в этом случае не разрушающее,, так как отрицательный по отношению к катоду ЗЭЛТ 18 потенциал изолированных элементов 25 предотвращает попадание электронного луча на мишень. С приходом на управляющий вход второго ключа 12 команды Считывание разрешается прохождение считанного сигнала через усилитель

i5 считывания на видеоконтрольный

блок 4, на другие входы которого подаются с генератора 9 кадровые и строчные синхроимпульсы, на экране при этом наблюдается фрагмент морской поверхности с имеющимися пятнами

Поскольку в предлагаемом индикаторе радиолокационный сигнал, рассеянный морской поверхностью, накапливается в блоке 8, отношение сигнал/шум увеличивается, что выгодно отличает его от известного прототипа так как увеличивается точность воспроизведения изображения нефтяных загрязнений морской поверхности.

за

JP

19

1541786

8

12

77

11

i v /

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения. Индикатор содержит задающий генератор, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам блока разверток и к соответствующим входам видеоконтрольного блока. В него дополнительно введены блок запоминающей электронно-лучевой трубки, коммутатор разверток, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, первый и второй ключи и амплитудный селектор. 1 ил.

W

/ k / V

000

Z1

гг

23 M

Фиг. 2 25 25 Z5,27

-VVV--П П-П П П П

t t i

/ VA

15

13

J

Фиг.1

I

26

фиг.З