Телевизионный индикатор радиолокатора

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Н 04 N 7/15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3643956/24-09 (22) 21.09.83 (46) 07.02.90. Бюл. N 5 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистичеcKой революции (72) Н,В.Дружинин, А.P.Ïàâëåíêî, В.Г.Абакумов, А.Д.Аль-Кадими (Щ) s

А.И.Калмыков и А.П.Пичугин (53) 621 ° 397(088.8) (56) 1.Krishen К. Detection of oil

spills using а 13,66GHz radar scattегоmeter. -J.Gepphys Res.,v.78, Ф 12, !973, р.2561-2565.

2. Метеорологическая РЛС RDR-1200 фирмы "Beudix" — Радиоэлектроника за рубежом. НИИЭИР, M. 1978, с.14-16. (54)(57) ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ИНДИКАТОР РАДИОЛОКАТОРА, содержащий задающий генератор, первый и второй выходы которого подключены к соответствующим входам блока разверток н к соответствующим входам видеоконтрольного блока, сигнальный вход которого соединен с выходом усилителя считывания, причем первый выход задающего генератора подключен к первому входу блока унравлення, отличающийся т м, что, с целью повышения точности воспроизведения, введены блок sanoминающей электронно-лучевой трубки (ЗЭЛТ), коммутатор разверток, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, первый и второй ключи и амплн„.Я0„„1541786 А1

2 тудный селектор, 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 цифроаналогового преобразователя, при этом 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 вхо- а е дом сигнала угловой координаты радиолокатора, первый и второй выходы блока разверток подключены соответственно к первому и второму входам ком- Се мутатора разверток, третий и четвертый входы которого являются входами сигналов радиолокационной развертки, >«„ управляющий вход коммутатора разверток соединен с вторым выходом блока управления и с управляющим входом первого ключа, а первый и второй выходы коммутатора разверток подключе.ны к соответствующим входам блока ЗЭЛТ, вход модулятора блока ЗЭЛТ © 1 соединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя, третий выход блока управления подключен к управляющему входу второго клю- «р ча, выход которого подключен к входу усилителя считывания.!

54!786

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

Известен телевизионный индикатор радиолокатора, содержащий видеоконтрольный блок, сигнальный вход которого является входом радиолокационного сигнала, а вход синхронизации соединен с выходом эадающе:-о.генератора(lj.

Однако этот индикатор не обеспечивает требуемой .точности воспроизведения сигналов от нефтяных загрязнений морской поверхности.

Наиболее близким к изобретению является телевизионный индикатор радиолокатора, содержащий задающий генератор, первый и второй входы кото- 2О рого подключены к соответствующим входам блока разверток и видеоконтрольного блока, сигнальный вход кото" рого соединен с выходом усилителя считывания, причем первый выкод задаю 25 щего генератора подключен к первому входу блока управления 12)!.

Недостаток известного индикатора заключается также в невысокой точнос.ти воспроизведения на экране ви- !О деоконтрольного блока зон нефтяных загрязнений морской поверхности.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения радиолокационной информации, в частности зон неф- -., 35 тяных загрязнений морской поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что в телевизионный ийдикатор радиолокатора, содержащий задающий генера- 40 тор, первый и второй выходы которого подключены к соответствуюшим входам блока разверток и к соответствующим входам видеоконтрольного блока, сигнальный вход которого соединен с вы- г5 ходом усилителя считывания, причем первый выход задающего генератора подключен к первому входу блока управления, введены блок запоминающей электронно-лучевой трубки (ЗЭЛТ), коммутатор разверток, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, первый и второй ключи иамплитудный се-. лектор, вход которого является;входом радиолокационного сигнала, а выход

55 через первый ключ подключен к входу мишени блока ЗЭЛТ...к входу второго ключа и к выходу первого цифроанало- . гового преобразователя, при этом 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 ЭЭЛТ, 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 фиг.3 - структурная схема мишени ЗЭЛТ.

Телевизионный индикатор радиолокатора содержит радиолокационный приемопередатчик 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 генера" тор 9, блок 10 разверток, первый 11 и второй 12 ключи, усилитель 13 sanucu, усилитель 14 сигналов развертки, усилитель 15 считывания и коммутатор

16 разверток и развязывающнй элемент 17, I

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

1541786 6 пуска подготовки, записи и считывания, вырабатываемые блоком 5 управления.

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

Телевизионный индикатор радиолокатора работает следующим образом.

Сформированный приемопередатчиком

1 зондирующий импульс излучается. антенной 2 вертикальной поляризации.Отраженный от исследуемой морской поверхности сигнал принимается антенной 2 и поступает на приемопередатчик 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 в телевизионный растр луч ЗЭЛТ

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 цифроаналогового преобразователя 7, управляемого сигналом 22 Подготовка

tI И поступающим с третьего выхода блока

5 управления.

Величина смещающего напряжения

-проводящей подложки 26 мишени на 4-5 В меньше напряжения выравнивающей сетки 27, 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 ЗЭДТ 18. Этот процесс происходит очень быстро, и после вы- бранного 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

ll разрешает прохождение сигнала с амплитудного селектора 3 через усилитель 13 на проводящую подложку 26 мишени ЗЭЛТ 18. Первый цифроаналого5

: 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 радиолокационной развертки, обеспечивающие радиально-круговую развертку луча ЗЭЛТ

18, синхронную и синфазную вращению антенны 2.

В течение последующего режима эа20 писи потенциал проводящей подложки

26 и мишени ЗЭЛТ 18 модулируется входным радиолокационным сигналом, представляющий собой рассеянный сигнал морской поверхности с нефтяными

25 загрязнениями„ в то время как электронный луч постоянной плотности сканирует мишень по всеи ее поверхности по закону радиально-кругового растра. ,Пля эффективного выделения сигналов

3О нефтяного пятна или нефтепродуктов иэ рассеянных морской поверхностью зондирующих сигналов производится интегрирование сигналов в ЗЭЛТ 18 за счет многократного накопления, что позволяет увеличить соотношение сигнал/шум

35 и, тем самым, повысить вероятность обнаружения пятна. В зависимости от выбранного количества кадров накопления размах записываемого видеосигнала, следовательно, н 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 и-кратного сканирования мишени радиально-круговым растром на ней образуется потенциальный рельеф, представляющий собой усредненную запомненную радиолокационную обстановку: поскольку в смежных кадрах флуктуационное отражение от морской по55 верхности некоррелировано, то отношение сигнал/шум повышается примерно в ï раз.

В результате накопления те участки мишени, на которых записывается

1541786 уровень "белого" (т.е. уровень видеосигнала на этих участках минимален, что соответствует отраженному сигналу от загрязнения), приобретают потенциал величиной 15 В, а участки, 5 на которых записывается уровень "черИ ного (т.е. уровень видеосигнала на этих участках максимален, что соот,ветствует отраженному сигналу от 10 чистои поверхности) приобретают по тенциал величиной 20 В, В режиме Запись предусмотрена и ве воэможность накопления 2, 4, 8 или

16 кадров, оперативно подбираемая в зависимости от степени волнения Nopao

| ,Выбор количества накапливаемых кадров производится на панели блока 5 управления, который функционирует в соответствии с временной диаграммой 20 (фиг.2).

Синхронизация блока 5 управления в режиме "Запись" осушествляется

1 сигналами внешней синхронизации, пред ставляющими собой сигнал полного обо- 25 рота антенны 2, вырабатываемьй преоб=разователем угол — код. В ocTaïüíbæ режимах блок 5 управления синхронизируется телевизионными кадровыми синхроимпульсами 20, вырабатываемьМи 30 задающим генератором 9.

По окончании записи на первом выходе блока 5 управления устанавливается сигнал 24 "Считывание". В результате иа выход первого цифроанало--. гового преобразователя 6 подается напряжение, соответствчащее типовому ! режиму, а на выходе второго цифроаналогового преобразователя 7 устанавливается напряжение порядка +10 В. Ком- 40 мутатор 16 подключает к усилителю 14 напряжение отклонения телевизионного стандарта, а видеоконтрольный 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 B а части, на которых записан уровень "черного" -5(1 потенциал -10 В, уровни. "серого" принимают 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 ЗЭЛТ образуют некоторое подобие электростатической сетки, которая управляет величиной тока электронного луча, достигающего мишени. В цепи нагрузки протекает ток с промодулированной амплитудой отображающей накопленную информацию. Считывание в этом случае нераэрушающее.„ 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 и ft

Считывание разрешается прохождение считанного сигнала через усилитель

15 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.

154)7S6 гю гк г5

Составитель А.Прозоровский

Техред N,Õîäàèè÷ Корректор Т.Малец

Редактор О.Головач

Тираж 533

Заказ 290

Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101