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

/J «

Изобретение относится к телевизионной технике и обеспечивает повышение точности воспроизведения. Телевизионный индикатор радиолокатора содержит задающий генератор 1, блок 2 разверток, видеоконтрольный блок 3, усилитель 4 считывания, блок 5 управления, блок 6 запоминающей ЭЛТ, коммутатор 7 разверток, ЦАП 8, 9, ключи 10, 11, 19, амплитудный селектор 12, программируемый делитель частоты (ПДЧ) 17, усилитель 20 записи, усилитель 21 сигналов развертки и развязывающий элемент 22. Радиолокационный сигнал подается на вход 13. На вход 14 поступает сигнал угловой координаты радиолокатора, а на входы 15, 16 - сигналы радиолокационной развертки. Вход 18 является входом запуска пилообразной развертки РЛС. В режиме "Запись" записываемый видеосигнал через открытый ключ 10 поступает на блок 6. По первому из пришедших на вход 14 импульсов на выходе ЦАП 9 формируется импульс, открывающий модулятор блока 6 на время записи, равное выбранному числу кадров. В течение записи потенциал мишени блока 6 модулируется входным радиолокационным сигналом, а электронный луч постоянной плотности сканирует мишень по всей ее поверхности по закону радиально-кругового растра. После N-кратного сканирования на мишени образуется потенциальный рельеф, представляющий собой усредненную радиолокационную обстановку, например, морской поверхности с нефтяными пятнами. Введенные программируемый делитель 17 и ключ 19 обеспечивают запись сигнала только от M-й развертки РЛС по дальности. 3 ил.

19 Ж

17

18

Фиг.1

тоты (ПДЧ) 17, усилитель 20 записи, усилитель 21 сигналов развертки и развязывающий элемент 22. Радиолокационный сигнал подается на вход 13. На вход 14 поступает сигнал угловой координаты радиолокатора, а на входы 15 и 16 - сигналы радиолокационной развертки. Вход 18 является входом запуска пилообразной развертки РЛС. В режиме Запись записываемый видеосигнал через открытый ключ 10 поступает на блок 6. По первому из пришедших на вход 14 импульсов на выходе ЦАП 9 формируется импульс, открывающий модулятор 6 на время записи, равное выбранному числу кадИзобретение относится к телзвизион- ной технике и может быть использовано в качестве индикатора радиолокатора для обнаружения нефтяных загрязнений морской ; поверхности.с

Целью изобретения является повыше- : ние точности воспроизведения.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема телевизионного индикато- ; ра-радиолокатора- на фиг. 2 - временные 10 j диаграммы, .поясняющие работу блока уп- :равления; на фиг. 3 - мишень запоминающей электронно-лучевой трубки (ЗЭЛТ).

Телевизионный индикатор радиолока- содержит задающий генератор 1, пер- 15 вый и второй выходы которого подключены :К соответствующим входам блока 2 разверток и видеоконтрольного блока 3, сигналь- ный вход которого соединен с выходом усилителя 4 считывания, причем первый 20 выход задающего генератора 1 подключен к первому входу блока 5 управления, блок Б ЗЭЛТ, коммутатор 7 разверток, первый и второй цифроаналоговые преобразователи ЩАП) 8 и 9, первый и второй ключи 10 и 11 25 м амплитудный селектор 12, аход которого является входом 13 радиолокационного сиг- мала, первый ключ 10, выход которого подключен к мишени блока 6, входу второго 1слюча 11 и выходу первого ЦАП 8, при этом 30 первый, второй и третий входы первого ЦАП « подключены соответственно к первому, второму и третьему входам второго ЦАП 9 и первому, второму и третьему выходам блока EI управления, четвертый выход которого 35 подключен к катоду блока 6, а второй вход является входом 14 сигнала угловой коордиаты радиолокатора, первый и второй выоды блока 2 разверток подключены бответственно к первому и второму входам 40 оммутатора 7, третий и четвертый входы оторого являются входами 15и 16сигналов адиолокационной развертки, управляюров. В течение записи потенциал мишени блока 6 модулируется входным радиолокационным сигналом, а электронный луч постоянной плотности сканирует мишень по всей ее поверхности по закону радиапьно- кругового растра. После п-кратного сканирования на мишени образуется потенциальный рельеф, представляющий собой усредненную радиолокационную обстановку, например, морской поверхности с нефтяными пятнами. Введенные программируемый делитель 17 и ключ 19 обеспечивают запись сигнала только от т-й развертки РЛС по дальности. 3 ил

щий вход коммутатора 7 подключен к второму выходу блока 5 и управляющему входу первого ключа 10, а первый и второй выходы коммутатора 7 подключены к соответствующим входам блока 6, модулятор блока 6 соединен с выходом второго ЦАП 9, третий выход блока 5 подключен к управляющему входу второго ключа 11, выход которого подключен к входу усилителя 4, вход программируемого делителя 17 частоты является входом 18 запуска пилообразной развертки радиолокационной станции (РЛС), а выход программируемого делителя 17 подключен к управляющему входу третьего ключа 19 вход которого подключен к выходу амплитудного селектора 12, а выход подключен к входу первого ключа 10.

Кроме того, телевизионный индикатор радиолокатора может содержать усилитель 20 записи, усилитель 21 сигналов развертки и развязывающий элемент 22. Мишень блока 6 состоит из изолированных элементов 23, расположенных на проводящей подложке 24. перед которой установлена выравнивающая сетка 25.

Телевизионный индикатор радиолокатора работает следующим образом.

Радиолокационный сигнал подается на вход 13. Сигнал Пуск (фиг.2,в) переводит телевизионный индикатор радиолокатора в режим подготовки. При этом ключи 10 и 11 коммутатор 7 и ЦАП 8 и 9 обеспечивают подачу рабочих потенциалов на электроды блока 6, блокируют тракты записи и считывания и подключают к тракту развертки блока 6 блок 2. Сигнал с ЦАП 9 удерживает блок 6 в закрытом состоянии до появления первого кадрового синхроимпульса из последовательности {фиг.2,а), генерируемой генератором 1. По переднему фронту кадрового синхроимпульса вырабатывается импульс (фиг.2,в), открывающий Модулятор

блока 6 на время заранее выбранного числа кадров.

Блок 2 формирует сигналы, которые, проходя через коммутатор 7 и усилитель 21, подаются на отклоняющую систему блока 6, разворачивая в телевизионный растр луч ЗЭЛТ, который сканирует поверхность мишени. На проводящую подложку 24 мишени, покрытую мозаикой изолированных элементов 23 двуокиси кремния, через развязывающий элемент 22 подается смещающее напряжение с ЦАП 8, управляемого сигналом Подготовка (фиг.2,г), поступающим с третьего выхода блока 5 управления. Величина смещающего напряжения проводящей подложки 24 мишени на 4-5 меньше напряжения выравнивающей сетки 25, которая находится под постоянным потенциалом.

Коэффициент вторичной электронной эмиссии изолированных элементов мишени в этом случае больше единицы, и они приобретают положительный заряд. Потенциал изолированных элементов 23 повышается до тех пор, пока не достигнет потенциала выравнивающей сетки 25 мишени ЗЭЛТ. Этот процесс происходит очень быстро и после выбранного заранее двух-трехкрат- ного сканирования мишени все изолированные элементы 23 имеют потенциал +5В по отношению к проводящей подложке 24 мишени.

Когда отсчитанный импульс из последовательности, показанной на фиг.2,а обрывает показанный на фиг.2,г, процесс подготовки заканчивается и по заднему фронту импульса (фиг.2,г) блок 5 переводит устройство в режим Запись. При этом на вход блока 5 коммутируются импульсы курсовой отметки (фиг.2,6) от преобразователя угол-код: один импульс на один оборот антенны РЯС. Ключ 10 подключает записываемый видеосигнал к входу блока 6, ЦАП 8 подает соответствующий постоянный потенциал на мишень, а коммутатор 7 подключает входы тракта развертки блока 6 к выходам генератора радиально-круговой развертки РЛС. При этом первый пришедший импульс из последовательности (фиг.,2,6) разрешает формирование на выходе ЦАП 9 импульса (фиг.2,д), открывающего модулятор блока 6 на время записи, которое равно заранее выбранному числу интервалов (фиг.2,6)..

Ключ 10 разрешает прохождение сигнала с амплитудного селектора 12 через усилитель 20 на проводящую подложку 24 мишени блока 6. ЦАП 9 устанавливает на модуляторе блока 6 напряжение, соответствующее типовому режиму. На выходе ЦАП 8 устанавливается напряжение 15 В, которое через развязывающий элемент 22 подается на проводящую подложку 24 мишени

5 блока 6, а коммутатор 7 подключает к входам усилителя 21 сигналы радиолокационной развертки, обеспечивающие радиально-круговую развертку луча блока 6, синхронную и синфазную вращению антен10 вы РЛС.

В, течение последующего режима записи потенциал проводящей подложки 24 и мишени блока 6 модулируется входным радиолокационным сигналом, представляю- 15 щим собой, например, рассеянный сигнал морской поверхности с нефтяными загрязнениями, в то время как электронный луч постоянной плотности сканирует мишень по всей ее поверхности по закону 20 радиально-кругового растра. Для эффективного выделения сигналов нефтяного пятна или нефтепродуктов из рассеянных морской поверхностью зондирующих сигналов производится интегрирование сигналов в блоке 5 6 за счет многократного накопления, что позволяет увеличить соотношение сигнал/шум и тем самым повысить вероятность обнаружения пятна. В зависимости от выбранного количества кадров накопления 0 размах записываемого видеосигнала, а следовательно, и потенциал подложки 24 мишени регулируются в пределах 0-5 В соответственно для уровня белого и черного, коэффициент вторичной электронной 5 эмиссии мишени О 1 , и электронный луч смещает потенциал мишени в сторону потенциала катода, когда коммутирует данный участок. После п-кратного , сканирования мишени радиально-круговым 0 растром на ней образуется потенциальный рельеф, представляющий собой усредненную радиолокационную обстановку. Поскольку в смежных кадрах флуктуационное отражение от морской поверхности некор- 5 релировано, то отношение сигнал/шум повышается примерно в л/гГ раз. А если коэффициент выборки m таков, что время между соседними записываемыми пачками отраженных сигналов получается более 10 0 мс, имеет место межобзорная декорреля- ция записываемого эхосигнала., .

В результате накопления те участки мишени, на которых записывается уровень белого (т.е. уровень видеосигнала на этих участках был минимален, что соответствовало отраженному сигналу от загрязнения), приобретают потенциал величиной 15 В, а участки, на которых записывался уровень

черного (т.е. уровень видеосигнала на этих участках был максимален, что соответствовало отраженному сигналу от чистой поверхности), - потенциал величиной 20 В,

В режиме Запись предусмотрена возможность накопления 2,4,8 или 16 кадров оперативно подбираемая в зависимости от степени волнения моря. Выбор количества накапливаемых кадров производится на панели блока 5 управления.

Синх ронизация блока 5 управления в режиме Запись осуществляется сигналами внешней синхронизации, представляющими собой сигнал полного оборота антенны РЛС и поступающими на вход 14 {фиг.2,6). В остальных режимах блок 5 синхронизируется телевизионными кадровыми синхроимпульсами (фиг,2,а). вырабатываемыми генератором 1. Когда импульс из последовательности (фиг.2,6) обрывает импульс на выходе 9(фиг. 2,д, телевизионный индикатор радиолокатора переходит в режим считывания и блок 5 формирует на выходе ЦАП 9 импульс (фиг.2,е), открывающий модулятор блока 6 на весь период считывания.

Часть изолированных элементов 23 блока 6, на которых был записан уровень белого, имеют по отношению к катоду блока 6 потенциал - 5 В, а часть, на которых был записан уровень черного - потенциал -10 В Уровни серого принимают промежуточное значение от -5 до -10 В по отношению к катоду блока 6. Величина напряжения проводящей подложки 24 выбрана порядка 1U ь для того, чтобы электронный луч мог пройти в промежутках между изолированными элементами 23 в областях, где записан уровень белого, и не мог пройти где записан уровень черного.

Накопленный потенциальный рельеф по сигналу Считывание (фиг.2,е) изменяет траектории электронов считывающего луча Электронный луч с постоянной плотностью тока коллимируется таким образом, чтобы электроны попадали на мишень под пря

«i 4 45

мым углом. Заряженные диэлектрические и проводящие чгсти мишени блока 6 образуют подобие электростатической сетки кото- рая управляет величиной тока 5 электронного луча, достигающего мишени В цепи нагрузки протекает ток с промодули- рованной амплитудой, отображающей накопленную информацию, причем считывание в этом случае не разрушающее 10 так как отрицательный по отношению к катоду блока 6 потенциал изолированных элементов 23 предотвращает попадание электронного луча на мишень. С приходом на управляющий вход второго ключа 11 ко- 15 манды Считывание разрешается прохождение считанного сигнала через усилитель 4 считывания на видеоконтрольный блок 3 на другие входы которого подаются с гене- ратора 1 кадровые и строчные синхроим- 0 пульсы. При этом на экране наблюдается фрагмент морской поверхности с имеющимися пятнами.

Программируемый делитель 17 из им- пульсов прямого хода развертки РЛС по

Ь дальности выделяет т-й импульс и формирует его по длительности. Сформированный импульс в режиме Запись управляет ключом 19. который разблокирует видеосигнал от амплитудного селектора 12 на время пряQ мого хода каждой т-й развертки РЛС по дальности, обеспечивая запись сигнала только при этой развертке.

Формул а изобретения

Телевизионный индикатор радиолокатора по авт.св. b1541786,oтличaющий- c я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения, введены программируе- мыи делитель частоты и третий ключ, при- чем выход амплитудного селектора через третий ключ соединен с входом первого ключа, вход программируемого делителя частоты является входом запуска телевизион- ного индикатора радиолокатора, а выход соединен с управляющим входом третьего ключа.

Фиг. 2

23 2325

J.

Ип р(п п п

И

2«

И