AT160500B

AT160500B - Verfahren zur Bestimmung von Höhen über Erdboden, insbesondere von Flughöhen beim Landen eines Flugzeuges, mit Hilfe durchdringender Strahlen nach dem Rückstrahlprinzip.

Info

Publication number: AT160500B
Authority: AT
Inventors: Werner Dr Phil Koch; Hermann Dr Fahlenbrach
Original assignee: Allg Eletrizitaets Ges
Publication date: 1941-06-25

Description

Verfahren zur Bestimmung von Höhen über dem Erdboden, insbesondere von Flughöhen beim
Landen eines Flugzeuges, mit Hilfe durchdringender Strahlen nach dem Rüekstrahlprinzip.

Es ist bereits ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Bestimmen des Bodenabstandes von Flugzeugen bekanntgeworden, bei der Röntgenstrahlen, d. h. also durchdringende Strahlen, benutzt werden. Derartige Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass zur Unterhaltung und zum Betrieb dieses Messgerätes ein erheblicher Aufwand an technischen Mitteln erforderlich ist. Im Flugzeug kommt es im besonderen Masse darauf an, dass alle benutzten Messgeräte mit einem Minimum an technischen Mitteln auskommen.

Diese Schwierigkeiten werden gemäss der Erfindung durch ein Verfahren zur Bestimmung von Höhen über dem Erdboden, insbesondere von Flughöhen beim Landen eines Flugzeuges, mit Hilfe durchdringender Strahlen nach dem Rückstrahlprinzip mühelos dadurch überwunden, dass als Strahlungsquelle ein Gammastrahler benutzt wird.

Zur Höhenbestimmung von Flugzeugen ist ausserdem noch die Verwendung von Ultrakurzwellen nach dem Rückstrahlverfahren bekanntgeworden. Die Verwendung von Ultrakurzwellen für die Bodenabstandsmessung bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass die Reflexionsstelle tief im Erdboden liegt und ausserdem auch nicht einheitlich festliegt. Die Eindringtiefe der Ultrakurzwellen ist stark von der Feuchtigkeit im Erdboden abhängig, was zu fehlerhaften Höhenmessungen Anlass gibt.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung kann als Gammastrahler ein radioaktives Präparat, wie z. B. ein Thoriumpräparat oder irgendein künstliches radioaktives Präparat benutzt werden. Die Strahlen werden nach dem Erdboden gerichtet und dort reflektiert. Aus der Intensität der reflektierten Streustrahlung oder aus der Winkelverteilung der reflektierten Strahlung wird dann auf die jeweilige zu ermittelnde Höhe geschlossen. Als Messorgane dienen dabei vorzugsweise ein oder mehrere Zählrohre, wobei die Zählrohrentladungen im Bedarfsfalle elektrisch summiert werden können und gegebenenfalls die so summierten Werte praktisch trägheitslos auf eine Anzeigevorrichtung übertragen werden.

Aus der Stromstärke dieser Anzeigevorrichtung wird dann auf die Flughöhe geschlossen.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mit einfachen Mitteln bei schlechter Sicht, z. B. im Nebel, sicher und genau sehr geringe Flughöhen, beispielsweise solche von 10 bis 30 m, in kontinuierlicher Messung ermittelt werden können. Die Ausmessung so geringer Höhen ist mit den bisher bekannten Echolotverfahren, die mit akustischen, optischen oder bisher verwandten elektromagnetischen Mitteln arbeiten, nicht möglich gewesen, da diese bekannten Verfahren sich nur bei verhältnismässig grossen Flughöhen fehlerfrei durchführen lassen. Bei diesen bekannten Verfahren macht auch in geringen Höhen die Störbeseitigung der direkten Beaufschlagung des Senders zum Empfänger erhebliche Schwierigkeiten. Diese genannten Schwierigkeiten fallen bei dem vorliegenden Erfindungsgegenstand weg.

Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles im folgenden näher beschrieben. In Fig. 1 ist mit S die Strahlungsquelle und mit Z ein System von Geiger-Müller'schen Zählrohren bezeichnet. In dem bekannten Zählrohr nach Geiger-Müller befindet sich in einem Metallgehäuse (in der Figur als Kreis dargestellt) ein feiner, durch eine Isolation von ihm getrennter zentrisch eingespannter Draht (in Figur als Punkt angedeutet), welcher gegen das Gehäuse eine Spannung hat,

die im horizontalen Zählbereich der Charakteristik des Zählrohres liegt. Jedes in den Zähler eintretende Teilchen führt zu einer Ionisation, die unmittelbar entweder am Elektrometer oder durch Relais mit Verstärkern gezählt werden kann.

Die Strahlungsquelle S sowie die Zählrohre Z sind im Flugzeug derart angeordnet, dass eine direkte Beaufschlagung der Strahlung vom Sender zum Empfänger sowie der Einfluss kosmischer Strahlen weitestgehend ausgeschaltet wird. Aus der Intensität der Streustrahlung wird auf die zu ermittelnde Flughöhe geschlossen. Ausserdem gibt das von der Strahlung jeweils am meisten beauf-
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Es ist weiterhin vorteilhaft, die Einrichtung derart zu bemessen, dass der Winkel zwischen der Richtung der Streustrahlen und der Richtung der primären Strahlung möglichst klein wird.

Zur Ausschaltung der direkten oder der nicht vom Präparat herrührenden Strahlung sind in den Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele angegeben.

Nach Fig. 2 wird jedes Hauptzählrohr Z gegen die direkte Strahlung Sa ; und gegen die kosmische Strahlung K mit einem Kranz von Hilfszählrohren z umgeben. Das Hauptzählrohr Z wird beispielsweise, wie im einzelnen nicht besonders dargestellt ist, mit dem einen Gitter und der Kranz von Zählrohren z mit dem andern Gitter einer Doppelgitterröhre verbunden. Bei zeitlicher Koinzidenz erfolgt hiebei keine Zündung, so dass die Strahlung K, die nicht vom Präparat herrührt, oder die direkte Strahlung durch die in Fig. 2 schematisch angedeutete Koinzidenzschaltung von Zählrohren von der Messung ausgeschlossen bleibt.

In entsprechender Weise kann auch die Ausführungsform nach Fig. 3 Verwendung finden, bei der vor dem Hauptzählrohr Z ein Zählrohrkranz s gegen die vom Erdboden kommende Streustrahlung vorgesehen ist.

Im Falle der Fig. 2 werden die Koinzidenzen ausgeschlossen und im Falle der Fig. 3 mitgezählt, d. h. im Falle der Fig. 2 wird dann gezählt, wenn ein Teilchen nur durch das Hauptzählrohr geht, und im Falle Fig. 3 wird dann gezählt, wenn ein Teilchen durch das Hauptzählrohr und eines der ungeladenen Zählrohre geht.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Bestimmung von Höhen über dem Erdboden, insbesondere von Flughöhen, beim Landen eines Fahrzeuges mit Hilfe durchdringender Strahlen nach dem Rückstrahlprinzip, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlungsquelle ein Gammastrahler benutzt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung kontinuierlich erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flughöhe aus der Intensität der am Boden reflektierten Strahlung bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine gerichtete Strahlung mit geringem Öffnungswinkel am Erdboden reflektiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1. bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Winkelverteilung der reflektierten Strahlung die Flughöhe bestimmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Messorgane der reflektierten Strahlung ein oder mehrere Zählrohre dienen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung, die nicht vom Präparat herrührt, durch an sich bekannte Koinzidenzschaltung von Zählrohren beseitigt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die direkte, nicht am Erdboden reflektierte Strahlung durch an sich bekannte Koinzidenzschaltungen von Zählrohren beseitigt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Strahlungsquelle und Empfangsorgan derart angeordnet sind, dass der Winkel zwischen der Richtung der Streustrahlung und der Richtung der primären Strahlung klein ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählrohr- entladungen elektrisch summiert werden und dass die elektrisch summierten Werte praktisch trägheitslos auf eine Anzeigevorrichtung übertragen werden.