DE2049482A1

DE2049482A1 - Informations Darstellungsvornch tung

Info

Publication number: DE2049482A1
Application number: DE19702049482
Authority: DE
Inventors: Melvin George Riverton Wy Kramer (V St A)
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1969-10-08
Filing date: 1970-10-08
Publication date: 1971-04-15
Also published as: FR2064200A1; US3605083A; GB1328677A

Description

Patentanwälte

Dipl. Ing. C.Wallach -8. OKT. 1970

Dipl. Ing. G. Koch
Dr. T. Haibach

8 München 2 ₁₂ 87O - Fk/Hl

Kiufingeratr. 8,TeI. 240275

Sperry Rand Corporation, New York / Ü3A

Informations - Darstellungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Informatlons-Darstellungsvorrichtungen für Fahrzeuge und insbesondere auf Vorrichtungen zur Darstellung der Pluglage und der Plug-Steuerkurs-Information für Luftfahrzeuge auf einer Kathodenstrahlröhre. Die Pluglageninformation umfaßt nicht nur Informationen, die sich auf die Längsneigung, die Querneigung u.a. beziehen, sondern auch auf die Lage des Fahrzeugs in Bezug auf einen Kurs Über Orund, beispielsweise eine Luftstraße ("path in the sky") oder insbesondere auf eine Start- und Landebahn eines angeflogenen Flugplatzes* Bs ist unbedingt erforderlich, daß eine derartige Lageninformation dem Betrachter zu jeder Zeit in der richtigen Perspektive dargestellt wird. Falls die Darstellung derartiger Informationen durch eine übliche horizontale Rasterabtastung, wie sie z.B. beim üblichen Fernsehen verwendet wird, gegeben werden soll, müssen komplizierte elektromechanisohe Elemente oder ein Digitalcomputer mit Speichermöglichkeiten verwendet werden, um die richtige Perspektive zu gewährleisten, wenn das Fahrzeug LHngsnelgungen, Querneigungen und Steuerkursändexumgen unterworfen wird.

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Eine erfindungsgemäße Informations-Darstellungsvorriohtung verwendet eine Kathodenstrahlröhre mit spiralförmiger oder Polar-Rasterabtastung, wobei das Bild des Strahles einen kontinuierlichen spiralförmigen Weg über die Bildfläche der Röhre ausführt. Dies kann die Erzielung einer richtigen Perspektive zu jeder Zeit wesentlich vereinfachen und ermöglicht es weiterhin, die Darstellung der Information zwischen den auswärts verlaufenden und den rückwärts verlaufenden Pfaden der Abtastung zu unterteilen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Abbildung einer auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre der Vorrichtung erschainende Darstellung;

Flg. 2 ein sohematisohes Blockschaltbild eines Polar-Rastergenerators;

Fig. j5 ein teilweise als Blockschaltbild dargestelltes

Schaltbild eines spannungsgesteuerten symmetrischen Begrenzers;

Fig. 4a ein detailliertes Schaltbild des Polar-Rastergenera- und 4b tors;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Horizontal- und Quernoigungsgenerators;

Fig. 6 ein detailliertes Schaltbild des Horizont- und Querneigungsgeneratorsj

Fig. 7 eine graphisohe Darstellung der Wellenforrabeziehungen aus Fig. 5;

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Flg. 8 ein Blockschaltbild, das die an die Darstellung gelieferten Längsneigunga- und Querneigungsinformationen zeigte

Fig. 9 das Aussehen einer Darstellung für ein beliebiges Längsneigungs- und Querneigungs-Eingangssignal;

Fig. 10 die Bildung der Start- und Landebahndarstellung;

Fig. 11 eine graphische Darstellung der symmetrischen Ausdehnung der Pulsbreite T? über die^*«, entsprechende Zeitphase j

Flg. 12 ein Blockschaltbild eines Teils des Start- und Landebahngenerators;

Fig. IJ eine graphische Darstellung der Beziehungen der Wellenfortnen aus Fig. 12;

Fig. 14 eine Anzeige, die die Linienerζeugung zeigt, wobei r variabel und S konstant 1st;

Fig. 15 eine Darstellung, die die Linienerzeugung zeigt, wobei r konstant und f veränderlich ist;

Fig. 16 eine graphische Darstellung und eine Anzeige, die die Erzeugung einer geraden Linie auf dem Polar-Raster zeigen;

Fig. 17 ein Blockschaltbild eines Teils des Start- und Landebahngeneratore;

Fig. 18 eine Darstellung des Start- und Landebahnbildes, die die gesperrten Flächen zeigt;

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Pig. 19 ein detailliertes Schaltbild des Start- und Landebahn« Pera pektivegenerator^s;

Fig. 20 eine Anzeige, die den sine parallele Grundebenen» Gitterlinie bildenden varsfcärlcten Bereich

Pig. 21 ein Blockschaltbild, äas Genarators für d:le pai*all€ile Orundebenon-Gitterlinie;

Pig. 22 eine graphische Darstellung dor Beziehung der Wellen formen nach Fig. 21;

Pig. 23a ein detallierteo Schaltbild des Örundebenen-Perspalc- und 23b tivegeneratorsj

Fig. 24 eine Darstellung des verstärkten Bereiche, der eine konvergierende Oriindebenen-Gittsrlinia bildetj

Fig. 25 ein schematisches Elockachaltbild des Generators für die konvergierende Grundebenen-Gitterliniei

Fig. 26a Darstellungen des Bilden ohne und mit Querneigunge- und 26b Eingangssignalenj

Fig. 27 eine Darstellung, die eine zusätzliche, für die Drehung des Rasterzentrunvs um das Darstellungszentruni erforderliche Ablenkung zeigt;

Fig. 28 ein Blockschaltbild des xy0-Koordinatorej Fig. 29 ein detailliertes Schaltbild des xy0~Koordinators;

Fig. 30 ein teilweise in Blockform dargestelltes Schaltbild des Absolutwertkreißes;

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Fig. 31a umfassen eine Darstellung der Flug-Steuerkursbalken- und 31b und des Mittelpunkts"Bezufesskreüzes und der zugehöri- · gen Ablenkspannungen;

Fig. 32 ein Blockschaltbild der Flug-Steue^kursbalken- und Mlttelpunkts-BeziTgs-Schaltungi

5"ig» 33a detallierte Schaltbilder der I?lüg~Steue:r.'kursbalken- und 33b und Mittelpunkts-Besugs-SchsUungi

Fig. 34 ein zusammengesetztes Blockschaltbild des Fluglagen- und Flug-Steusrkurs-Darstellungssystems gemäß der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung liefert nach FIg. 1 einen konstante, analoge Fluglagandarstellung 10 für eine angenommene Flugsituation, bei der die folgende Information auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre (KSR) 11 dargeboten v?lrds

1. Horizont 12

2. Flugzeugroll- bzw. Quörneigungswlnkal 0

3. Flugseuglängsnelgung θ

4. !landebahn 13 in einer Einpunktperspaktive suit veränderlicher Lage und Größe (a, b,/«,^ χ)

5. Steuerkursfehler χ (wenn die Landebahn nicht verwendet wird)

6. Orundebenen-Oltter 14 in der Perspektive

7. Horizontal- und Vertikal-Flugrichtungsbalken 15 und 16, die um e bzw. g gegenüber den

8. horizontalen und vertikalen Lagen der Mittelpunkts-Bezugsmarkierung 17 verschiebbar sind.

Die oben aufgeführten Buchstaben stellen die veränderlichen Parameter der Darstellung 10 dar.

Die zu beschreibende Darstellung 10 verwendet ein neuartiges Verfahren zur Erzeugung der Lageninformation auf der Kathoden-

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Strahlrohre (KSR) 11. Die Darstellungseingang© sind bi-polare Analogspannungen, die Jedem der Parameter nach Pig. I ent« sprechen. Der Bildwechsel auf der K3R 11 in Abhängigkeit von einem Eingang wird automatisch ohne die Verwendung von elektromechanischen Teilen, einem Digitalconiputer oder irgendeiner Art von Speicherndtteln in der Perspektive aufrecht erhalten. Das Bild wird in etwa 60 mal in der Sekunde erneuert* ohne daß eine äußere Synchronisation erforderlich ist;, Diese Vereinfachung ist durch die Verwendung einer Polar- oder Spiral-Rasterabtastung anstelle der üblichen Horizontal-Raster-Abtastung mög lieh. Bei dieser Vereinfachung geht ein intenr,itäts-modulierter Strahl vom Mittelpunkt aus und bewegt sich spiralförmig nach außen. Nach der Abtastung der gesamten Bildfläche der KSR wird der Strahl zum Mittelpunkt zurückgebracht und die Abtastung wiederholt. Das Bild wird durch die Modulation der Elektronen-Strahlintensität der Polarabtastung in einer noch zu beschreibenden Art erhalten. Der Vorteil dieser Art der Abtastung zur Erzeugung einer Darstellung einer Einsei -Fluchtpunkt-Perspektive ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erzeugung der Information für die Darstellung 10.

Das Erste, was erreicht werden muß, ist dia Erzeugung des Polarrasters. Der Abstand R zwischen dem Ursprungsmittelpunkt des Polarrasters und der Strahllage und der Winkel 0 der Strahlstellung seien die Polarkoordinaten des Strahls. Dann werden unter der Annahme, daß die vertikale Entfernung (y) von dem Mittelpunkt t

ψ t siniJt (1)

ist, wobei E die Spitzenablonkspannung y, T die Ablenkperiode und K die Ablenkempfindliohkeit ist, und unter der Annahme, daß die horizontale Entfernung (x) vom Mittelpunkt»

t cosiJt (2)

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ist, die Polarkoordinaten des Strahles als Funktion der Zeit durch Einsetze« der Gleichungen (l) und (2) in die Gleichungen O) und (4)ι

+ y² O)

0 - tan'¹ 2 (*)

gefunden. Das Ergebnis istt

(5) 0- Wt (6)

Aus den Gleichungen (5) und (6) ist es ersichtlich, daß der Strahl am Mittelpunkt beginnt und sich spiralförmig naoh außen bewegt. Die Anzahl der Spiralbögen der Abtastung 1st durohi

N- Tf (7)

gegeben, wobei f die Frequenz der Ablenkspannungen 1st. Die Parameter werden derart ausgewählt, daß die Zunahme von R für die Periode von γ Sekunden In der Größenordnung von einem Punktdurohmesser für nlchtverschränkte Abtastung liegt. Alternativ kann sich der Strahl für eine verschränkte Abtastung bei der ersten Abtastung auf einen Spiralweg mit einen Abstand von einer Punktgröße zwischen den benachbarten Linien naoh außen bewegen. Bei der zweiten Abtastung bedeokt der spiralförmige Weg die von der ersten Ablenkung nicht bedeckte Fläche· Dies er· gibt die doppelte Auflösung der Darstellung 10 für die gleiohe Linienanzahl pro Linienabtastung.

Wie oben gezeigt wurde, muß eine Sinus- und Cosinusspannung mit Hilfe einer Sägezahnspannung in der Amplitude «oduliert werden, um ein Polar-Raster zu erzeugen. Ein Blockschaltbild eines Polar-Rastergenerators 19, der dies leistet, ist in Flg.2

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gezeigt. Ein Rechteckgenerator 20 gibt eine Rechteckwelle an einen spannungsgesteuerten symmetrischen Begrenzer 2J. ab. Ein Sägezahngenerator 22 ist mit einer monostabilen Rückführsanaltung 23 verbunden, die ihrerseits an eine Eingangsklemme des Sägezahngenerators 22 angeschaltet ist. Der andere Ausgang des Sägezahngenerators 22 ist mit einem anderen Eingangsansohluß des Begrenzers 21 zur Lieferung einer Sägezahnspannung verbunden. Der Ausgang des Begrenzers 21 wird in einem Tlefpaßfller 24 gefiltert, wodurch

t? 'O

ein Signal e„ « «t sin <j t erzeugt wird, und über ein 90 -Phasen-

* E

Schiebernetzwerk: 25 erhält man ein Signal e , das mt cosw-t 1st,

Es ist einzusehen, daß, obwohl aus VereinfaohungogrUnden nur einige Schwingungen innerhalb der Abtastperiode T gezeigt sind, in Wirklichkeit eine große Anzahl vorhanden ist, um ein kontinuierliches Raster zu erhalten. Es ist weiterhin verständlich, daß der Strahl in der Praxis während des Rücklaufs unterdrückt wird und verstärkt wird, wenn der Strahl vom Mittelpunkt ausgehend aich vorwärtsbewegt.

Der spannungsgssteuerte symmetrische Begrenzer 21 ist schematlsch in Pig. 3 gezeigt und umfaßt einen Verstärker 30 mit niedriger Impedanz, der zum Empfang einer Begren?..ung33pannung geeignet ist und dessen Ausgang mit dem Eingang eines invertierenden Verstärkers 31 verbunden ist. Entgegengesetzt gepolte Moden 32 und 33 sind mit einem Punkt mit relativ hoher Impedanz am zu begrenzenden Signalpfad angeschaltet, der durch die Leitung 3^f* dargestellt wird. Der andere Anschluß der Diode 32 ist mit dem Verbindungspunkt der Verstärker 30 und 31 verbunden, während der andere Anschluß der Diode 33 mit dem Ausgang des Verstärkers 31 verbunden ist. Wenn der positive Abschnitt von E^. E. überschreitet, leitet die Diode 32 und begrenzt somit E_QU^. auf E_A> Wenn. E_Qut kleiner als E ist, leitet die Diode 33 und begrenzt E_QUt auf E₀ .

Ein detailliertes Schaltbild des Polar-Rastergenerators 19 ist in Pig. 4 gezeigt. In der gesamten Beschreibung werden gleiche Be-

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zugszeichen zur Bezeichnung von gleichen Elementen oder Bauteilen verwendet. Eine verschränkte Polar-Rasterabtastung wird durch eine Rasterverschränkungsscbaltung 26 erzeugt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Sägezahngenerator 22 derart mit dem Rechteckgenerator 20 synchronisiert ist, daß der Sägezahnanfangspunkt um eine halbe Schwingung bei jeder weiteren Ablenkung versetzt ist. Der Ausgang des monostabilen Ftüßkführelements bewirkt eine Zustandsänderung des Flip-Flop 27 dar Raster-Verschränkungsschaltung 26 am Ende ,jeder Ablenkung. Der Zustand des Pllp-Plops 27 bestimmt über die Dlodengatter 28, welcher Ausgang des Rechteckgenerators 20 den Ablenksägezahn beendet. Weil der Flip-Flop 27 seinen Zustand nach Jeder Ablenkung ändert, wird der Sägezahn durch abwechselnde halbe Schwingungen des Rechteckgenerators 20 beendet, wodurch die Rasterverschränkung erreicht wird.

Nachdem das Polarraster erzeugt wurde, ist der nächste Schritt die Schaffung eines Verfahrens zur Intensitätsmodulation des Strahls, um das Bild naoh Fig. I zn erzeugen. Dies wird in aufeinanderfolgenden Schritten erläutert. Der erste Schritt 1st die Erzeugung des Horizonts 12. Aus der Gleichung (6) ist zuerkennen, daß der Winkel des Abtastpunktee der gleioteist wie der Winkel der Ablenkspannung. Dies bedeutet, daß sich der Punkb für jede Schwingung der Ablenkspannung um J6O° auf der Bildfläche der KSR 11 auf einem Spiralweg bewegt. Damit wird, wenn der Strahl über genau l80° Jeder Schwingung der Ablenkspannung verstärkt wird, lediglich eine Hälfte des Rasters sichtbar. Welche Hälfte des Rasters sichtbar ist, hängt von der Phase des Verstärkungsimpulses relativ zur Ablenkspannung ab. Wenn sich die Phase ändert, wird die verstärkte Hälfte des Rasters um den Mittelpunkt rotieren. Dieser Effekt ist genau das, was zur Darstellung der Flugzeug-Querneigungslnformation auf der KSR U erforderlich ist. Zur Erzielung des Horizont- und Flugzeug-Querlagenbildes ist es lediglich erforderlich, den Strahl für genau l80° jeder Schwingung der Ablenkspannung »u verstärken

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und die Phase dieses Verstärkungsimpulses zu verändern, um die Querneigungs-Information zu erhalten« Figur 5 1st ein Blockschaltbild eines Horizont- und Queraeigung.agenax'ators 35· Das Rechteoksignal des Rechteckgenerators 20 (in Fig. 2 gezeigt) wird einem Tiefpaßfilter 36 zur Erzeugung einer Sinuswelle A an einem Nulldurchgangs-Detektor 37 zugeführt. Der Nulldurchgangs -Detektor 37 ist ein Dlfferentialverscärker, dessen einer Eingang auf Masse oder Nullpotential bezogen ist und der zwei Impulse B aus jeder Schwingung des Eingangs erzeugt, weil eine Sinüswelle zweimal pro Schwingung durch Mull verläuft. Bin Halbperioden-Sägezahngenerator 38 wird von jedem diessr Impulse synchronisiert und erzeugt somit zwei Säge^ahnsnhwingungeri C für Jede an den Nulldurchgangs «Detektor 37 angelegte Schwingung., d.h. eine Sägezahnschwingung für Jede halbe Schwingung. Sowohl der Nulldurchgangs-Detektor 37 als auch der Halbpericden-Sägezahngenerator 38 sind im einzelnen im Schaltbild des Horizont- und Querneigungsgenerators nach 51g. 6 gezeigt. Wie in Pig. 6 gezeigt, besteht der Halbperioden-Sägezahngenerator 38 aus einer einen Kondensator 40 und eine durch die Eingansssynchronislerimpulse B betätigte Entladungsschaltung 41 speisenden Konstantstromquelle.

In Pig. 5 wiederum spricht ein Spannungsvsrgleicher 42 auf den Ausgangssägezahn C des Halbperloden-Sägezahngenerators 38 und die bi-polare Spannung D an, die den z.B. von einem Vertikalkreisel oder einer stabilisierten Plattform erhaltenen Querneigungswinkel 0 des Flugzeuges darstellt. Die Ausgangsimpulse E des Spannungsvergleichers 42 sind mit einer Eingangsklemme des bistabilen Plip-Plops 45 verbunden, dessen andere Eingangsklemme zum Empfang der Synchronisierimpulse B von dem Detektor 37 gesohaltet iat · Der Ausgang P des Plip-Plops 45 ist mit einer Pufferschaltung 46 verbunden, die ihrerseits mit einem Video-Verstärker 50 nach Pig. 8 verbunden ist.

Pig. 7 zeigt die Beziehungen der verschiedenen Spannungswellenformen nach Pig. 5. Wie Pig. 7 zeigt, werden zwei Sägezahnschwln-

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- Il -

gungen für jede Schwingung von A erzeugt, die die gleiche Frequenz und Phase wie eine der Ablenkspannungen aufweist. Dieser Sägezahn ist gegen Masse symmetriert und wird mit der Querneigungsspannung (D) verglichen. Wenn die beiden Spannungen gleich sind, wird ein Ausgangsimpuls (E) erzougt, der einen Flip-Flop kippt und eine Spannung (P) erzeugt. Es ifst zu beachten, daß (P) genau l80° von (A) ist und eine zur Qiiarnoigungaspannung (D) proportionale Phasenverschiebung 0 ia*fw©:Isfc. 0 1st der tatsächliche Winkel, um den der Horizont 1£ um den Mittelpunkt gedreht wird und entspricht dera Querneicungswi.nkel des Plugzeugs .

Die Hinzufügung der Langsneigungs-Infoiwation kann durch Verschieben des Rasters naoh oben oder unten durch Aufsummierung der Längsneigungsspannung und der vertikalen. Abientspannung erreicht werden. Pig. 8 zeigt das Blockschaltbild einer zur Erzeugung einer Längsneigungs- und Quemeigungs-Lagenlnformation geeigneten Daratellung« Der Rechteckgenerator 20 ist mit dem Polar-Rastergenerator 19 und dem Horizont- und Querneigungsgenerator 35 verbunden. Der Ausgang des Folar-Rastergenerators 19 und ein den Längsneigungswinkel Q des Flugzeugs darstellendes und von einem Vertikalkreisel oder einer stabilisierten Plattform (nicht gezeigt) abgeleitetes Signal werden in einem Y-Summierverstärker summiert, dessen Ausgang mit dem Y-Ablenkverstärker 48 der KSR 11 verbunden ist. Der Ausgang des Polar-Rastergenerators 19 ist außerdem direkt mit dem X-Ablenkverstärker 49 der KSR 11 verbunden. Der Ausgang des Horizont- und Querneigungs-Generators 35 1st mit dem Video-Verstärker 50 der KSR 11 verbunden.

Fig. 9 zeigt, wie die Darstellung für ein beliebiges Längsneigungs- und Querneigungs-Eingangssignal aussehen würde. Es ist zu beachten, daß die Rasterfläche größer als der tatsächliche Sichtbereich der Kathodenstrahlröhre ist. Dies ist erforderlich, weil das Raster für Längsneigungs-ElPsäuge nach oben oder unten

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verschoben wird. Das Raster wird außerdem horizontal für andere Eingänge in einer noch zu erklärenden Weise verschoben. Wenn das Raster lediglich zur Bedeckung der Kathodenstrahlröhren-Sichtflache ausreichen würde, würde ein Teil des BiJdes bei vertikalen oder horizontalen Verschiebungen des Rasters verlorengehen. Diese Technik vereinfacht weesntlich sowohl die Längsneigungsdarstellung als auch die Start- und Landebahn-Anordnung und die Kursdarstellung, uie ns in. folgenden erklärt wird.

Der nächste Schritt ist die Schaffung oXnes Verfahrens zur Erzeugung der Start- und Landebahn IJ. Ein einzelner» sieb immer am Horizont 12 befindender Fluchtpunkt ist erfordernoh. Fig. 1 zeigt ein derartiges Start- und Landebahnbild IJ und legt die Parameter a, b,/*t ,T und χ der Start- und Landbahn IJ fest, die zur Steuerung ihrer Lage und Größe veränderlich sein raüsssn. In dem dargestellten erfIndungsgemäßsn Ausführungsbeispiel werden die obigen veränderlichen Parameter a, b,/4 ₉ V und χ alle von in einfacher Weise erhältlichen Meßwerten der Flugzeugposition und -Lage in Bezug auf die Start- und Landebahn abgeldtet, wie sie durch ILS-Strahlen und Kursrichtungen festgelegt werden. Weiterhin ist es verständlich, d&.fl die Start- und Landsbahn nur eine mögliche Bezugsbahn darstellt und daß andere Bahndarstellungen verwendet werden können, z.B., eine Art der Luftstraßendarstellung {"path in the sky"]. Aufgrund der Verwendung des Polarrasters kann dies in einfacher VJeise erreicht werden. Es sei daran erinnert, daß der Horizont 12 durch Verstärkung des Strahles für eine halbe Schwingung oder l80° der Ablenkspannung erzeugt wurde. Dies ergab eine Sichtbarkeit des Polarrasters für 18O°. Wenn der Verstärkungsinipuls kleiner als l80° gewesen wäre, wäre der sichtbare Teil des Rasters kleiner und sektorförmig (pie-shaped) gewesen. Mit anderen Worten, wenn ein Verstärkungeimpuls mit einer Breite, die 15° der sinusförmigen Ablenkapannung entspricht, an den Video-Verstärker 50 angelegt wird, ist das sich ergebende Bild auf der KSR 11 ein sektor-

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förmiger Bereich mit einer Winkelbrsite von 15°,

Wenn die Phase des Impulses mit 15° Breite rslativ zur Ablenkspannung geändert wird, dreht sich dar sektorförmige Bereich um einen Winkel/j, um den Mittelpunkt des Rasters. Dieses sektorförmige Segment kann zur Darstellung de3 grundlegenden Bildes der Start- und Landebahn 13 nach Flg. 10 verwendet werden. Es ist zu beachten, daß die Start- und Landebahn 13 unabhängig davon, wie f und μ. verändert werden, am Horizont 12 konvergiert. Daher ist sie immer in völliger Einzelpunktperapektlve. Die Stelle, an der die Start- und Landbahn auf dem Horizont relativ zum Mittelpunkt der Darstellung konvergiert, wird durch eine Horizontalverschiebung des Rasters um einen Wert χ eingestellt. Zur Vervollständigung der St&**t~ und Landebahn 1st dann lediglich noch erforderlich, daß nur ein gegebener Abschnitt des sektorförmlgen (pie-shapod) Bereichs gezeigt warden kann Csh. Fig. 1). Dies wird spätar erklärt. Es 1st dann klar, daß das grundlegende Start- und Landbahnbild nach Fig. 10 durch eine spannungsgesteuerte Phasenschietoerschaltung zur Einstellung von /U. und eine spannungsgestauerte Pulsbrei fcenschaltung zur Einstellung von t erzeugt werden kann. Dies muß selbstverständlich phasenstarr zur Phase dar Ablenkspannung erfolgen. Ein Punkt, der beachtet werden sollte, ist, daß die Pulsbreite f in Bezug auf die dem Zentrum der Start- und Landebahn entsprechende Phase zentriert werden muß. Wenn sie nicht zentriert wäre, würde eine Änderung von T außerdem eine Änderung vonJL

/und umgekehrt. '

ergeben/ Die Impulsbreite kann nicht einfach vergrößert werden, sondern muß symmetrisch um die /i entsprechende Zeitphase ausgedehnt werden, wie es in Fig. 11 gezeigt ist.

Flg. 12 1st ein Blockschaltbild einer Schaltung 61 zur Erzeugung des Start- und Landbahnbildes nach Fig. 10, die es ermöglicht, daß /i und f spannungsgesteuert und unabhängig sind. Wie in Flg. 12 gezeigt, wird der Ausgang A^! der Horizont- und Querneigunga-Qeneratorpuffereohaltung 46 an eine Halbperioden-Sägezahneohaltung 55 (in allgemeinen von der Art, wie sie bei 38 in Fig. 5 gezeigt let) und an eine Eingangsklemm· einerNAND-

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Schaltung 56 angelegt. Der Ausgang B⁸ der Sägezahnsohaltung 55 ißt mit den Jeweiligen Elngangsklemmen einer Invertierenden und summierenden Schaltung 57 und einer summierenden Schaltung 58 verbunden. Bin Signal X/twird an die anderen Eingangsanßohlüflse der Schaltungen 57 und 58 angelegt. Der Ausgang C° der invertierenden und summierenden Schaltung 57 ist mit einem Spannungsvergleioher 59 verbunden, dessen anderer Eingangsklemme das K'f -Signal zugeführt wird ^DIe Ausgänge E*, F' der Spannungsvergleicher 59 und 60 sind mit Jeweiligen Eingangsanschlüssen der NAND-S ohaltung 56 verbunden. Die verbleibende Eingangsklemme der NAND-Schaltung 56 spricht auf einen Start- und Landebahn-Sperrimpuls in einer noch zu beschreibenden Welse an* Der Ausgang der NAND-Schaltung 56 wird dem Video-Verstärker 50 zugeführt.

Das Verständnis der Erzeugung der Start- und Landbahn 1? kann durch Betrachten des Blockschaltbildes nach Fig. 12 und der Wellenformen nach Fig. 13 erreicht werden. Die Wellenformen entsprechen angenommenen Werten von ?* und/t. Wenn K y" verkleinert wird, verschiebt sich die Wellenform (C⁰) nach oben und (D') nach unten in Bezug auf Masse. Daduroh wird die untere Breite von (E⁸) vergrößert und die obere Breite von (F⁸) vergrößert. Dadurch wird der Impuls (Q⁸) nach rechts ohne Änderung der Breite T verschoben. Wenn K· T verkleinert wird, wird die untere Breite von (E') vergrößert und die obere Breite von (F*) wird verkleinert. Damit wird die Breite T ohne Veränderung der Lage des Mittelpunktes des Impulses verkleinert, d.h.^ bleibt gleich

Zur Vervollständigung des Start- und Landebahngeneratore 6l 1st es erforderlich, ein Mittel vorzusehen, um lediglich einen Teil des sektorförmigen Bereiche wie in Fig. 1 darzustellen. Diese Einstellung des Anfange a und dee Endes b der Start- und Landebahn IjJ ermöglicht die Steuerung der Länge und dee Abstandes vom Horizont 12. Dies erfordert ein Verfahren zur Erzeugung einer geraden Linie auf dm Polarraster, Be eel angenommen, daß eine

Die Sumralerungssonaltung 38 let mit ihrem Ausgang D¹ an •inen Spannungsvergleioher 60 angeschaltet, dessen anderer , Bingangsklmme das I-f"-Signal zugeführt wird. *'*

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Spannung P erhalten werden kann, die gleich der Ablenkspannung der y-Achse 1st, Jedoch in der Phase um <f radiant verschoben ist.

P « ψ sin ( (J«t +f ) (8)

Die Erweiterung hiervon ergibt:

sinW«t cosiT + ψ- cosfc/t sin/ (9)

Das Einsetzen der Gleichungen (l) und (2) in die Gleichung (9) ergibt t

P « y + X (10)

Die Auflösung nach y ergibt:

y « -tan^· X + gJLp (U)

Die Gleichung (11) 1st eine Gleiohung einer geraden Linie, jedoch mit dem abgetrennten y-Ausdruek eine Punktion der Zelt, weil B eine Punktion der Zelt ist. Wenn der Strahl mit Hilfe von geeigneten Schaltungen jedesmal dann verstärkt wird, wenn P einen vorgegebenen Pegel durchläuft, zeigt die Gleichung (11) an, daß eine gerade Linie auf dem Polarraster erzeugt wird. Die Steigung dieser Linie ist -tan cf und der y-Ausdruok oder die Lage kann Irgendwo auf der Darstellung durch Erfassung und Verstärkung des Strahls bei verschiedenen konstanten Werten von r angeordnet werden. Dies ist in Pig. 14 für konstantes 0 gezeigt. Wenn cf geändert wird, der Strahl jedoch jedesmal, wenn P einen festen Wert r durchläuft, verstärkt wird, wird eine unterschiedliche Gruppe von geraden Linien erzeugt. Diese Gruppe ist in Pig. 15 gezeigt.

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Flg. 15 zeigt« daß, wenn <f verändert wird und r konstant gehalten wird, eine Gruppe von geraden Linien, die alle einen Kreis mit dem Radius Kr berühren, erzeugt wird. Be 1st klar_e daß eine gerade Linie mit Irgendeiner Steigung oder Lage auf dem Polarraeter durch Einstellung der Phase von P, (<T ) und r erzeugt werden kann, wie es In Flg. 16 gezeigt 1st, die die Erzeugung einer geraden Linie auf dem Polarraster zeigt. Die Linie wird durch Verstärkung des Strahles Jedesmal, wenn P einen festen Wert r durohläuft, erzeugt. Wenn der Strahl für alle Werte von P größer als r verstärkt würde, würde der von dem maximalen Polarrasterbogen und der von der geraden Linie erzeugten Sehne eingeschlossene Bereich sichtbar.

Nachdem ein Verfahren zur Erzeugung einer geraden Linie oder eines Bereichs rechts oder links von der geraden Linie geschaffen wurde, können zwei Dinge erreioht werden. Erstens kann der Start- und Landebahn-Generator 61 vervollständigt werden und zweitens können die Linien des Grundebenen-Oitters 14 erzeugt werden» Erstens wird der Start- und Landebahn-Generator durch Einfügen der zur Ermögliohung der Einstellung der Länge und des Abstandes von dem Horizont 12 (sh. a und b von Flg. 1) erforderlichen Schaltungen vervollständigt ο Dies wird dadurch erreicht, daß der Ausgang des Start- und Landebahn-Generators in den Bereichen des Rasters, an denen er nicht erscheinen soll, gesperrt wird« Die Start- und Landebahn 12 muß In der Perspektive stehenbleiben, wenn das Flugzeug in Querrichtung geneigt wird, so daß die gesperrten Bereiche sich drehen müssen und parallel zum Horizont 12 während der Querneigung bleiben müssen. Dies kann durch Ableitung von P aus dem Ausgang des Quernelgungs-Generators j55 durchgeführt werden. Dies zwingt J* in Gleichlauf zu 0 und bewirkt, daß die vorderen und hinteren Ränder der Start- und Landebahn zu Jeder Zeit parallel zum Horizont 12 stehen.

Flg. 17 ist ein Blocksehaltbild der zur Vervollständigung des Start- und Landebahn-Generators 61 erforderlichen Schaltung. Der

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Ausgang von dem Horizont- und Quemelgungs-Generator 35 nach Fig. 5 und das Signal von dem spannungsgesteuerten symmetrischen Begrenzer 21 nach Fig. 2 wird an die jeweiligen Eingangsklemmen der Schwellwertbegrenzer-Dioden 65 (clipper diodes) angelegt« die über ein Tiefpaßfilter 66 mit ersten und zweiten Spannungsvergleichern 6? bzw* 68 verbunden sind. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters ist P. Der Spannungsvergleicher 67 spricht außerdem auf ein zu "aⁿ proportionales Signal an, während der Spannungsvergleicher 68 weiterhin auf ein zu ^wb^H proportionales Signal anspricht. Die Ausgänge der Spannungsvergleicher 67 und 68 sind mit einer negativen logischen ODER-Schaltung 69 verbunden, die einen Start- und Landebahn-Sperrimpuls liefert. Der Ausgang der Schaltung 69 wird zu Null, wenn einer der Eingänge Null wird.

Der Ausgang des ersten Spannungsvergleichers 67 ist ein negativer Impuls für die Länge der Zeit, in der P größer als a ist. Am zweiten Spannungsvergleicher 68 tritt der Impulse für eine Zeit auf, in der F größer als b ist· Daraus ergibt sich, daß der Start- und Landebahn-Oeneratprausgang nach Fig. 13 in zwei Bereichen des Polarrasters gesperrt ist, wie es in Fig. l8 gezeigt ist* Wie es in dem Schaltbild des Start- und Landebahn-Oenerators 6l nach Fig. 19 gezeigt ist, kombiniert die Schaltungsausführung der negativen logischen ODER-Schaltung 69 nach Fig. 17 und die NAND-SchaItung 56 nach Fig. 12 beides. Die kombinierte logische Schaltung ist in Flg. 19 als Start- und Landebahn-Generatorausgangslogik 70 dargestellt. Wenn die Verbindungspunkte 71 und 72 "hoch" sind (was den Wellenformen nach Fig. 13 entspricht), sind die Kollektoren der Transistoren 73 und 74 "niedrig" und erzeugen somit einen niedrigen Ausgang an den Video-Verstärker 50. Wenn die Verbindungspunkte 75 und 76 ^hniedrig" sind, sind die Kollektoren der Transistoren 77 und "hoch", mit dem Ergebnis, daß der Ausgang an dem Video-Verstärker 50 "hoch" gehalten wird, unabhängig vom Zustand der Verbindungspunkte 71 oder 72. Der Ausgang wird daher durch ein Signal

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an einem der Verbindungspunkte 75 oder 76 gesperrt« was das gewünschte ErgebniB ist.

Natürlich dreht sich das Bild der Start- und Landebahn nach Fig. 18 während Querneigungen um den Mittelpunkt des Rasters, wobei der richtige Abstand vom Horizont 12 und die richtige Lange beibehalten wird. Dies ist nur aufgrund der konstanten r und variablen ei -Bieeneohaften nach Fig. 15 raöglioh.

Das Nächste, was erklärt werden muß, 1st die Erzeugung der perspektivischen Linien der Orundebene, die einen Teil des Gitters 14 bilden und am Mittelpunkt des Horizontes 12 konvergieren, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Es sei daran erinnert» daß die Start- und Landebahn 12 immer am Mittelpunkt des Rasters konvergiert und nicht notwendigerweise am Mittelpunkt der Darstellung oder des Siehtbereiohes (sh. Fig. 10). Dies erfordert« daß die Orundebenenlinien nicht notwendigerweise am Mittelpunkt des Rasters konvergieren, sondern sich relativ zum Rastermittelpunkt derart bewegen müssen, daß Sie immer an dem Punkt des Horizonts konvergieren, der dem Mittelpunkt der Darstellung für eine LKngsnelgung Null entspricht. Um dies zu erreiohen, werden die konstanten oT , veränderlichen r-Eigenechaften nach Fig. 14 ausgenutzt. Eine genauere Betrachtung von Fig.l läßt erkennen, daß das Orundebenen-Oitter 14 aus zwei Linien 80 und 81 mit konstanter Breite parallel zum Horizont und sechs an einem Punkt auf dem Horizont 12 konvergierenden Linien 82 bis 87 besteht. Jede der parallel? Linien 80 und 8l mit konstanter Breite wird in derselben allgemeinen Welse wie der Start- und Landebahn-Anfang- und -Ende erzeugt. Der einzige Untersohl ed besteht darin, daß die zwei Bereiche überlappt werden und daß der Strahl in dem durch die Überlappung geschaffenen Bereich verstärkt wird. Dies ist in Fig. 20 gezeigt.

Fig. 21 zeigt das Blooksohaltbild zur Erzeugung von einer dieser Linien. Bin Signal von dem Ausgang des Tiefpaßfilters 66 des Start- und Landebahn-Generators 6l wird einer Pufferschäl-

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tung 90 zugeführt, die ein Ausgangssignal P an den ersten und zweiten Spannungsvergleicher 91 bzw. 9?- liefert. Der Vergleicher 91 spricht außerdem auf eine feste Spannung V. an, während der Vergleicher 92 weiterhin auf eine feste Spannung V₂ anspricht. Die Ausgänge der Vergleicher 91 und 92 sind mit einer negativen logischen USD-Schaltung 95 verbunden, die ihrerseits mit einer negativen logischen ODER-Schaltung 9^ ver- · bunden ist, die Signale an den Video-Verstärker 50 nach Fig» 8 · liefert. Die negative logische ODER-Sclialtung 94 spricht auf das Sperrsignal von der negativen logischen ODER-Schaltung 69 des,Start- und Landebahn-Generators 61 an.

Die Signale V₁ und Vg sind feste zur Ausrichtung des verstärkten Bereiches und zur Einstellung seiner Breite ausgewählte Spannungen. Flg. 22 zeigt die Phesenbeziehungsn der Spannungen an den Punkten A, D und C nach Fig. 21. Well das Signal P keine konstante Amplitude aufweist, beginnen die Breiten der Signale A und D bei Null und werden vergrößert, wenn die Amplitude des Signals P anwächst. Die Pulsbreite der Wellenform C bleibt jedoch konstant. Diese Linienverstärkxuv.gsimpulse werden durch die Start- und Landebahnimpulse gesperrt, urn eine konstante Start- und Landebahn-Helligkeit zu erhalten. Wenn dies niaht durchgeführt würde, würde die Start- und Landebahn 1.3 an den Stellen, an denen die Linien sie kreuzen, heller erscheinen, weil alle diese Impulse an dem Video-Verstärker 50 aufsummiert werden« Zur Erzeugung der zwei parallelen Linien 80 und Ol mit konstanter Breite sind zwei Schaltungen nach Flg. 21 erforderlich, mit der Ausnahme, daß beide die Pufferschaltung 90 und die negative logische ODER-Schaltung 94 verwenden, wie es in dem detaillierten Schaltbild des Grundebenenperspektlve-Generators IO8 nach Fig. 25 gezeigt ist, der außerdem für die Schaltungen der konvergierenden Grund-Gitterlinien 82 bis 87 verwendet wird.

Wie es in Fig. 2? gezeigt ist, ist die nega ive logische ODER-Schaltung 94 etwas unterschiedlich _s indem eine niedrige Spannung

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an der Kathode einer der mit einer der Linienschaltungen 80 bis 87 entsprechend verbundenen Dioden 95 bis 102 den Transistor 104 in die Sättigung bringt, der seinerseits den Transistor sperrt, was so wirkt, daß der Kollektor des Transistors 105 einen niedrigen Wert annehmen"I)Ieü wird durch die Sperrschaltung 106 durch Einschalten des Transistors 107 verhindert, der den Kollektor des Transistors 105 unabhängig von den anderen Eingängen auf einem hohen Wert hält.

Die negative logische UND-Schaltung 93 weist zwei miteinander verbundene Dioden 108 und 109 auf. Wenn beide Dioden-Anoden-Spannungen niedrig sind, ist die Kathodemspanming ebenfalls niedrig.

Die konvergierenden Gitterlinien 82 bis 87 werden auf ähnliche Weise erzeugt. Zwei Bereichewerden überlappt und der Strahl wird in dem sich ergebenen Bereich verstärkt, wie es in Fig. gezeigt ist.

Wie es oben erklärt wurde, wird das Raster zur Einstellung der Start- und Landebahn 12 horizontal verschobcsn, die konvergierenden Linien 82 bis 87 müssen jedoch immer £uf einem Punkt auf dem Horizont 12 konvergieren, der dem Mittelpunkt der Darstellung für die Längsneigung Null entspricht. Dies bedeutet in Pig. 24, daß der verstärkte Bereich unter Beibehaltung seiner Winkelstellung in Bezug auf die Horizontlinie 12 nach links oder rechte verschiebbar sein muß, aber immer auf der Horizontlinie konvergieren muß. Um dies zu erreichen, werden die variablen r, konstanten &* -Eigenschaften nach Fig. 14 ausgenutzt. Durch Verändern von r und Konstanthalten von <f kann der verstärkte Bereich nach Fig. 24 nach links oder rechts vom Rastermittelpunkt verschoben werden. Ein Blockschaltbild für eine konvergierende Grundebenen-Gitterlinie, wie z.B. 82, ist in Fig. 25 gezeigt. Die Wellenformen an den Punkten A, B und C sind mit den durch die gleichen Buchstaben bezeichneten Wellenformen in Flg. 22 gleich.

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Bel einem Vergleich der Pig. 21 und 25 ist zu erkennen, daß die Erzeugung einer konvergierenden Grundebenen-Gitterlinie sich lediglich in zwei Hinsichten von der Erzeugung einer parallelen Grundebenen-Gitterlinie unterscheidet* Die erste sind die Phasenschiebernetzwerke 110 und 111, die.die Winkellage des verstärkten Bereichs relativ zum Horizont 12 festlegen. Die zweite sind die an die Spannungsvergleicher 112 und 113 angelegten Bezugsepannungen C₁X bzw. CpX; diese sind nicht konstant, sondern proportional zur Hasterverschiebung von dem Hittelpunkt der Darstellung. Es sind diese Spannungen, die die konvergierenden Linien an einem richtigen Funkt an dem Horizont festhalten. FUr sechs konvergierende Linien 82 bis nach FIg* 1 werden sechs der Schaltungen von Flg. 25 verwendet. Wie es oben erklärt wurde, wird zur Ausführung der Längsneigungsund Start- und Landebahn-Stellung der Rastermittelpunkt relativ zum Darstellungsmittelpunkt verschoben, wie es in den Fig. 9 und 24 gezeigt ist. Aufgrund der Art, in der der Horizont 12 und der Querneigungs-Generator 35 wirken, wird jedoch der Horizont 12 um den Mittelpunkt des Rasters gedreht. Damit das Bild in richtiger Perspektive bleibt, muß das Bild um den Mittelpunkt der Darstellung gedreht werden und nicht um den Mittelpunkt des Rasters, weil der Mittelpunkt des Rasters für Längsnelgungs- und Start- und Landebahnlagen-Eingänge nicht am Mittelpunkt der Darstellung liegt. Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, den Rastermittelpunkt bei Empfang eines Querneigungs-Eingange um den Darstellungsmittelpunkt zu drehen. Fig. 26b zeigt, daß ein Querneigungs-Elngang von 0 bedingt, daß der Rastermittelpunkt um 0 radiant um den Mittelpunkt der Darstellung gedreht werden muß, wodurch das Bild am Mittelpunkt festgehalten wird. Die Erzeugung dieser Drehung erfordert zusätzliche Eingänge an die x- und y-Ablenkschaltungen 49 bzw. 48. Die erforderlichen Eingänge können mit Hilfe von Fig. 27 abgeleitet werden.

Aus Fig. 27 ist ersichtlich, daß X₁ den zusätzlichen x-Ablenk-

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eingang und y^ den zusätzlichen y-Eingang darstellt, der erforderlich ist, um den Rasternittelpunkt um den Darstellungsraittelpunkt zu drehen. Die Beziehung von X₁ bzw. y· zum Querneigungawinkel 0 ergibt sich aus PIg. 27:

X₁ - -x (1 - cos 0 ) (12)

Y₁ - x sin 0 (13)

Bei einen Längsneigungseingang Q (eh. Flg. 1) ergibt sich für die zusätzlichen Eingänge:

y₂ - - 0 (1 - cos 0 ) (U)

-O sin 0 (15)

wobei es klar ist, daß O die vertikale oder y-Verschiebung des Rasters vom Mittelpunkt ist. Bei Längsneigungs- und Quernelgungseingängen sind alle obigen Eingänge erforderlich. Zur Ausführung der durch die Gleichungen 12 bis 15 ausgedrückten Eingänge werden normalerweise zwei Punktionegeneratoren, zwei Zwei-Quadrant und zwei Vier-Quadrant Multiplizierer erforderlich sein. Es hat sich herausgestellt« daß die linear· Approximation der Funktionen 1-ooe 0 und sin 0 «in· annehmbare Darstellung ergibt und zur glelohen Zeit die Ausführung der Multiplizierung vereinfacht. Unter Verwendung einer linearen Approximation wird aus den Gleichungen (12) bla (15)*

x K₁ / 0 / (16)

K₂ 0 (17)

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y₂ - - O K₁ / 0 / (₁₈₎

X₂ - OK₂ 0 ₍₁₉₎

Pig. 28 ist ein Blockschaltbild einer Koordinierungesohaltung 115, die diese Berechnungen ausführt und das Ergebnis zu den x- und y-Ablenkspannungen hinzuaddiert. Die Ausgänge sind gegeben durch: .

^ex * ^K4 ψ- cos «J t + OK₂ 0 + xf K^ - K₁ / 0 /J (20) sin _W t + XK₂ 0 + β [kj - K₁ / 0 /] {21)

Bei richtiger Auswahl der Konstanten wird sich das Bild für x, 0 und 0 - Eingänge um den Mittelpunkt der Darstellung und nioht um den Mittelpunkt des Rasters drehen·

Die Erzeugung der Gleichungen (16) bis (19) wird nun anhand der Schaltung 115 nach Pig. 28 erklärt. Die bl-polar« Quernelgungs-Spannung 0 wird durch eine AbsolutwertsciüLltung 116 geführt und dessen Ausgang moduliert einen Ptilabre£ten-Modula.tor 117. Dies ergibt ein Tastverhältnis proportional sun Absolutwert der Quemeigungs-Spannung 0. Das impulsbreiten-modulierte Signal betätigt einen Schalter 118 oder 119. der den Durchgang der x- bzw. 0-Spannung mit denselben Tastverhältnis ermöglicht. Der Mittelwert wird durch Tiefpaßfilter 120 bsw* 121 extrahiert. Der Mittelwert ist proportional sun Produkt der Absolutwerte der Querneigungs-Spannung 0 und χ bsw. der Längsneigung 0. Damit werden die Gleichungen (16) und (18) erzeugt, jedoch mit ungenauen Konstanten an diesem Punkt. Die Konstanten werden durch die x- und y-Sunmierverstärker 125 bsw. 47 korrigiert. Die Gleichungen (17) und (19) werden nun durch Änderung des Vorzeichens der Gleichung (16) und (18) entwickelt.

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wenn die Polarität der Querneigungs-Winkelspannung sich ändert. Dies bewirkt, daß die Absolutwertstriche von den Gleichungen

(16) und (18) entfernt werden, wodurch sioh die Gleichungen (17) und (19) ergeben, jedoch wiederum mit unrichtigen Konstanten, die in den Summierverstärkern 47 und 125 korrigiert werden. Dies wird duroh den Polarltätedetektor 126, die Schalter 127 bis 150 und die Verstärker 131 und 132 ausgeführt. Der Polaritätsdetektor 126 bestimmt, welchem der Eingänge, entweder dem invertierenden oder dem nioht-invertierenden Eingang der Verstärker 131, 132 das Signal zugeführt wird. Somit wird, wenn die Quernelgungsspannung die Polarität ändert, die Polarität des Signals am Ausgang der Verstärker 131, 132 ebenfalls geändert. Die Schaltung kann man sich als zwei die Gleichungen

(17) und (19) erzeugende Vier-Quadrant-Multiplizierer denken, in denen die Gleichungen (16)und (l8) in einem Zwischenschritt erzeugt werden« Zuletzt werden alle Spannungen In den passenden x- und y-Summierver>Btärkern 125 bzw. 47 aufsummiert. Dies ergibt die kompletten x- und y-Ablenkspannungen, die weiter oben duroh die Gleichungen (20 und (21) ausgedrückt wurden.

Ein detailliertes Schaltbild der Koordinierungsschaltung 115 ist in Fig. 29 gezeigt. Die Absolutwertschaltung 116 umfaßt einen invertierenden Verstärker 135 nach Fig. 30 und zwei Dioden 136 und 137. Wenn E_1n positiv ist, 1st der Ausgang des Verstärkers 135 negativ, so daß die Diode I37 in Sperrichtung und die Diode 136 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Der Ausgang folgt dann dem Eingang. Wenn E_1n negativ ist, ist der Ausgang des Verstärkers 135 positiv, wobei die Diode 136 in Sperrlchtung und die Diode 137 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Der Ausgang ist dann von der gleichen Größe wie der Eingang, Jedoch positiv. Mit anderen Worten 1st die Grüße des Auegangs Jeweils von der gleichen Grüße wie der Eingang, jedoch immer mit der gleichen Polarität, unabhängig von der Polarität des Eingangs.

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Um die Beschreibung der Darstellung zu vervollständigen« werden nun das Mittelpunkta-Bezugskreuz 17 und die Flugrichtung -balken 15 und 16 erläutert. Bis jetzt wurde das gesamte Bild auf der KSR 11 durch Intensitätsmodulation eines Polarrasters erzeugt. Das Mittelpunkts-Bezugskreuz 17 und die Flugrichtungbalken 15 und 16 werden nicht auf diese Art erzeugt· Wenn das Polarraster seinen maximalen Durchmesser erreicht, muß es sum Mittelpunkt zurückgezogen oder zurückgeführt werden, damit es wiederholt werden kann. Das Raster wird nicht unmittelbar wieder gestartet, sondern ruht für die Länge einer ZeIt₄ um den Filtern die Erholung von dem Rückführsprung zu ermöglichen. Die Länge der Zeit für diese Verzögerung entspricht ungefähr 8 Schwingungen der Ablenkspannung. Diese Zelt wird durch die monostablle Rückführschaltung 23 (sh. Flg. 2) gesteuert, die den Sägezahngenerator 22 sperrt. Die Zeit entspricht ungefähr 5 % der Ablenkzelt. Während dieser Rückführzeitperlode 1st der Video-Verstärker 50 und die Ablenkschaltungen 48 und 49 unbenutzt und können zur Erzeugung von zusätzlicher Information auf der KSR 11 verwendet werden* Zu diesem Zeitpunkt werden das Mittelpunkt-Bezugskreuz 17 und die Flugrichtungsbalken 15 und 16 auf die KSR 11 aufgebracht.

Das Mittelpunkt-Bezugskreuz 17 und die Flugrichtungsbalken 15 und 16 sind in Flg. 31a gezeigt und werden durch analoges Schalten und eine Logik, die vom Rasterrücklauf synchronisiert wird, erzeugt. Dieser Vorgang erfordert vier Schritte. Die Erzeugung von:

1. der Horizontallinie 140 des Mittelpunktsbezugs

2. der vertikalen Linie 141 des Mittelpunktsbezüge

3. des horizontalen Flugriohtungsbalkens 15

4. des vertikalen Flugrichtungsbalkens 16.

FIg 31b zeigt die Ablenkepannungen für die vier Schritte. Di· sezeigte Folge wird jedesmal dann wiederholt, wenn der Rüok-

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lauf erfolgt. Die Rasterablenkspannungen werden von den Ablenkverstärker! 48 und 49 wahrend der Rücklaufzeit entfernt und die Spannungen nach Fig. 31b werden angelegt. Die Linie 140 wird dadurch erzeugt, daß zwei Schwingungen einer Sinuewelle mit kleiner Amplitude den Strahl in der x-Richtung ablenken können. Zu dieser Zeit ist die y-Ablenkspannung Null. Die Linie l4l wird dann dadurch gebildet« daß zwei Schwingungen derselben Sinusschwingung den Strahl in der y-Rlchtung ablenken können. Weil die Linien 14O und l4l duroh sinusförmige Spannungen gebildet werden, ohne daß eine Gleichspannung auf der entgegengesetzten Achse vorhanden ist, legen ihre Schnittpunkte den Darstellungsmittelpunkt für die von dem Polarraster gebildeten Bilder und für die Plugrichtungsbalken fest. Der Balken 15 wird dadurch gebildet, daß zwei Schwinungen einer Sinuswelle mit größerer Amplitude den Strahl in der x-Richtung ablenken können· Der Balken 15 wird durch Aufbringen des horizontalen Flugrichtungsbalkensignals auf die x-Achse in vertikaler Richtung vom Mittelpunkt verschoben. Der Balken 16 wird dadurch gebildet, daß zwei Schwingungen der gleichen Sinuswelle den Strahl in der y-Richtung ablenken können. Der Balken 16 wird duroh Aufbringen des vertikalen Flugrichtungsbalkensignals auf die x-Aohse in der horizontalen Richtung vom Mittelpunkt versohoben. Es werden zwei Schwingungen für jede der Linien ausgewählt, weil acht Schwinungen der Rasterablenk-Spannungsfrequenz während der Rücklaufζeitperiode zur Verfugung stehen.

Fig. 32 ist ein Blockschaltbild der Schaltung 145 für die Plugrichtungebalken und den Mittelpunktsbezug. Die Folge wird durch einen Impuls von der monostabilen Rücklauf schaltung 23 des Polarrastergenerators 19 nach Flg. 2 eingeleitet. Dieser Impuls entfernt die Rasterablenkspannungen β_χ und e von der Ablenkschaltung über Analogachalter 146 bzw. Ι4γ. Zur gleichen Zeit löst er den aus drei Flip-Flops 149, 151 und 152 bestehenden Zähler 148 aus. Der Zahler 148 wird duroh das Signal

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des Rechteckgenerators 20 nach Flg. 2 angesteuert, der außerdem den Polarraster-Generator 19 und den Horizont- und Querneigungsgenerator 35 ansteuert. Die Dekodierung für die vier Schritte wird durch die analogen Schaltkreise 153 bis I56 erreicht, die gleichzeitig als UND-Gatter dienen, d.h. der Schalter ermöglicht den Durchgang des Analogsignale, wenn alle seine bi-polaren Digitalslgnalelnglinge negativ sind. Die Amplitudenänderung der durch das Gatter geführten Sinuswelle wird durch die Schaltung 157 mit definierter Verstärkungsveränderung erreicht.'Die zwei monostabilen Schaltungen 158, 159, das UND-Gatter 3.60 und das ODER-Gatter I6I rufen eine Strahlverdunklung hervor, wenn de?.·» Strahl von einer Linie oder einem Balken zum nächsten bewegt wird. Am Ende des Impulses der monostabilen Rücklaufsehaltung wird der Zähler 148 blockiert und die Signale e und ekönnen durch die Analog-

χ y

schalter 146 bzw. 1*7 verlaufen, während alle anderen Analogschal ter 155 bis 156 offengehalten werden, bis der nächste Rücklauf auftritt. Ein detailliertes Schaltbild der Schaltung 145 ist in Fig. 33 gezeigt.

Fig. 34 1st ein Blockschaltbild des die oben erklärten Schaltungen verwendenden Gesamtsystems. Der Polarrastergenerator ist sowohl mit dem Horizont- und Querneigungs-Generator 35 als auch zur Lieferung von Eingangssignalm an die x- und y-Summierverstärker 47 bzw» 125 und mit dem Start- und Landebahnperspektive-Generator 6l verbunden. Der Horizont- und Querneigungs -Generator 35 ist außerdem mit dem Start- und Landebahnperspektive-Generator 6l verbunden und spricht auf die Querneigungs-Signale 0 an. Bin Ausgang des Horizont- und Querneigungs -Generators 35 ist mit dem Video-Sumniierverstärker 50 verbunden. Der Start- und Landebahnperspektive-Generator 61 1st mit dem Grundebenen-Perspektivegenerator 108 verbunden und spricht auf die Signale/*-, f, a, b und auf die des Polarraster-Generators 19 an. Der Ausgang des Start- und Landebahn-

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Perspektive-Generators 61 ist; mit einem EIngangsanschXuß des Video-Summierverstärkers 50 verbunden. Der Grundeberien-Per« spektiven-Qenerator 108 spricht auf das x, Signal an und ist mit einer anderen Eingangsklerarae des Video-'Surnmierverafcärkerß 50 verbunden. Der χ, θ und 0 - Koordinator 13S spricht auf die G, χ und 0-Signale zur Lieferung eines /tiiseangssignals an die y- und x-Suramierverstärlcer 4 7 bzvr. '.^3 nn, Dem y-Suramierverstärker 47 wird weiterhin das fc'-SJgi)?' direkt sugeflüirt und er liefert ein Summiersignal an die ifjugrlchtungsbalkeneohaltung 145· Dero x-Summierverstärksr 123 wird weiterhin direkt das x~Signal zugeführt und er liöfe?rt ein Sunomierslgnal an die Flugrichtungebalkenschaltung J45. Der Schaltung 145 werden direkt die vertikalen und horizontalen Balkensignale zur Erzeugung von Ausgangssig)ialei? an die x- und y-Ablenkverstärker 49 bzw. MB zugefülirt. Die Wirkungsweise der KSR 11 in Abhängigkeit von den oben erwähnten Signalen wurde weiter oben in Bezug auf die einzelnen Schaltungen beschrieben.

Patentansprüchet

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Claims

Patentansprüche

Informatlons-DarstellunEsvorrlchtung für Fahrzeuge mit einer Kathodensbrahlröhre und Mitteln zur Erzeugung olnes Strahls zur Schaffung einer natürlichen Darstellung der Lage döä Fahrzeugs oder anderer Parameter als Summe dos von dem ütrahl auf den Röhrenbildschlrra projizierten Bildes, dadurch ge kennzeichnet , daß Mittel ftir eine derartige Ablerlcung des Strahls vorgesehen sind, daß das Bild kontinuierlich einem Strahlweg über den RHhranbildsohirm folgt.

2, Informatlons-Darstsllungovorrlohtung naoh Anspruch 1

mit Mitteln zur Erzeugung von Strahlkomponenten, die in der Darstellung einen Bahnbezug anzeigen, z.B. elntn Flugweg odse (ILü Start- und Landebahn eines angeflogenen Flugplatzes, dadurch gekennzeichnet, daO dlaae Anzeigen in Einzelpunktpörspektlvö dargestellt sind und daß dlesar Punkt dor Mittelpunkt das 3plraiweges 1st,

J. Infonmatlons-Darstellungevorrichtuna naoh Anepruoh I

mit Mitteln zur Rückführung des Strahles zwischen aufdinandsrfo lindan Bewegungen des Bildes Über den Dplralweg, daduiOh gakunnzeichnet, d*ß mlnd9»tens elnlgo dor Para-In der Darstellung wJUu-enrl ihm ftüokiaufs dos Btrahias :t werden,

rnformatlon3-DarstaLlur.gavorrlohfcung naoh Anjprufsh 1,

gekennzdlohnöt, daß dies« Kur' jr Uihtunga linien und ο In Mitbelpiaikt dar β Intl,

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