<Desc/Clms Page number 1>
Navigationsanlage
Bei Navigarionsanlagen, bei denen eine Modulation des empfangenen Trägers bewirkt wird, und bei denen die Phasenlage dieser Modulation gegenüber einer phasenstarren. Vergleichsspannung das Navigationskriterium enthält, tretenbekanntlich durch die nicht konstante Gruppenlaufzeit des Empfängers Phasenfehler auf, wenn der Empfänger aus seiner korrekten Abstimmung verstimmt wird. Es ist hiebei gleichgültig, ob die Modulation eine Amplitudenmodulation ist, die beispielsweise durch ein rotierendes Gonio- meter und anschliessendes Hinzufügen einer Hilfsantennenspannung erfolgt, oder eine rrequenzmodulation, die z. B. durch zyklisches Abtasten von Antennengruppeu hervorgerufen wird.
Man könnte durch Wahl einer genügend tiefen Modulationsfrequenz diese Fehler beliebig klein halten, es sind jedoch des öfteren andere Gesichtspunkte massgebend, die die Wahl einer tiefen Modulationsfrequenz nicht zulassen.
Bei den mit Arnplitudenmodulatior arbeitenden Systemen stört die Wahl einer tiefen Modulationsfrequenz de., gleichzeitigen Empfang der Sprachmodulation. Diese Störung lässt sich nur dadurch vermeiden, dass die zur Erlangung der Navigationsinformation verwendete Modulationsfrequenz mindestens doppelt so hoch als die höchstvorkommende Sprachfrequenz gewählt wird. Dadurch lässt sich eine volkom- mene Trennung von Sprache und Navigationsinhalt ermöglichen. Bei mit Frequenzmodulation arbeitenden Anlagen hingegen muss man eine genügend hohe Modulationsfrequenz verwenden, um einen mit normalen Frequenzdiskriminatoren auswertbaren Frequenzhub zu erreichen.
Zur Vermeidung bzw. Verminderung der oben erwähnten abstimmungsabhängigen, durch die Gruppenlaufzeit des Empfängers hervorgerufenen Peilfehler, oind bereits Anlagen bekannt und vorgeschlagen worden, bei denen durch Aufmodulieren der Peilinformation auf einen Hilfsträger dieser Nachteil vermieden wird. Dadurch, dass der Hilfsträger selbst mit einer tiefen Frequenz moduliert wird, bleibt dieser Fehler entsprechend klein. Dies ist beispielsweise für den Fall der Amplitudenmodulation in der deutschen Patentschrift Nr. 9 65138 beschrieben. Dieses System beseitigt zwar den Fehler, der durch die Gruppenlaufzeit entsteht, bringt jedoch bei starker Verstimmung durch den Umwandler eine 180 -Zweideutigkeit der Peilung.
Es wird nachstehend eine Navigationsanlage beschrieben, die noch mit geringerem apparativen Auf- wand auskommt, und bei der die eingangs beschriebenenNachteile grundsätzlich vermieden werden. Beidieser Navigationsanlage, bei der eine Modulation des empfangenen Trägers bewirkt wird, inden durch zyklische Abtastung eines Antennensystems eine richtungsabhängige. bezüglich der Grösse des Hubes direkt auswertbare Frequenzmodulation, oder mittels rotierendem Goniometer bzw. mittels Modulatoren eine rich- tungsabhängige Amplitudenmodulation der Hochfrequenzenergie solcher Frequenz erzeugt wird, dass eine Trennung des Peilinhaltes von der Sprache möglich ist, und bei denen die Peilung durch Phasenvergleich mit einer entsprechenden Bezugsspannung erfolgt, wird erfindungsgemäss zur Vermeidung abstimmungsabh.
ängiger Ortungsfehler ausser der die Peilung ermöglichenden Modulationfrequenz eine dieser sehr benachbart liegende Pilotfrequenz übertragen, und die phasenmässig richtungsabhängige Differenz der Modu- lations- und Pilotfrequenz durch Phasenvergleich mit einer der Differenz von Modulations-und Pilotfrequenz entsprechenden phasenstarren Bezugsfrequenz zur Richtungsbestimmung ausgewertet.
Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht also darin, dass ausser der Frequenz, etwa 5 kHz, die durch Phasenvergleich mit einer phasenstarrenBezugsspannung gleicher Frequenz das Peilkriterium vermittelt, eine zweite, dieser bezüglich der Frequenz sehr benachbart liegende Modulationsfrequenz, etwa 5050 Hz, Pilotfrequenz genannt, übertragen wird, deren Phase unabhängig von den Navigationsdaten ist. Am Ausgang des Empfängers wird nun sowohl die Phase der die Modulationsdaten enthaltenden Frequenz mit der
<Desc/Clms Page number 2>
Bezug : Spannung verglichenais auch die zweite, benachbart liegende Pilotfrequenz. Dadurch, dass die beiden Frequenzen fast gleich gewählt werden, erfahren sie im Empfänger und auch gegebenenfalls im Umwandler durch die Gruppenlaufzeit eine fast gleiche Phasendrehung.
Durch Differenzbildung der beiden gemessenen Phasen ist nun eine Richtungsbestimmung mittels Phasenvergleich möglich, und zwar unabhängig von der genauen Abstimmung des Empfängers auf Bandmitte.
Diese Differenzbildung kann durch verschiedene bekannte Methoden erfolgen. Entweder werden die beiden Tonfrequenz-Ausgangsspannungen des Empfängers miteinander so moduliert, dass ihreDiffere : lz- frequenz entsteht, und es wird diese Differenzfrequenz mit einer Bezugs-Differenzfrequenz verglichen, die in ähnlicher Weise durch Differenzbildung aus den beidenBezugsmodulationsfrequenzeneingangsseitig gebildet wird. Andererseits ist es aber auch möglich, die das Peilkriterium enthaltende Frequenz und die Pilotfrequenz getrennten Phasenmessern zuzuführen, und die Differenzbildung erst in der Anzeige der Phasen zu bewerkstelligen.
Es wäre beispielsweise möglich, dass bei einem Zeiger-Phasenmesser die Navigationsfrequenz den Zeiger und die Pilotfrequenz die Skala in entgegengesetzter Richtung bewegen, oder dass die Zeiger von zwei Phasenmessern mittels eines Differentialgetriebes miteinander gekuppelt sind.
Das zusätzliche Aufmodulieren der Pilotfrequenz am Eingang des Empfängers kann in verschiedener Weise erfolgen, je nachdem, ob es sich um ein amplituden-oder ein frequenzdemodulierendes Verfahren handelt.
Die Erfindung wird nun an Hand von zwei Beispielen und Figuren für eine mit Amplitudenmodulation
EMI2.1
und für eine Tut Frequenzmodulation arbeitendediese Reaktanzröhre 9 wird einer der Mischoszillatoren 8 des Empfängers 6 frequenzmoduliert. Dadurch wird erreicht, dass die Empfangsspannung ausser ihrer Modulation durch die Abtastung der Antennen mit 5000 Hzwobei die Modulation gegenüber der Spannung aus dem Bezugsspannungsgenerator 3 von der Einfallsrichtung der Welle abhängt-noch mit der Frequenz von 5050 Hz frequenzmoduliert ist. Am Ausga'1gder UmwandlerstU- fe des Empfängers erscheinen also die Frequenzen 5000 und 5050 Hz. In der beispielsweisen Ausführung der Fig. l wird in dem Gleichrichter 12 die Differenzfrequenz zwischen 5000 und 5050 Hz- 50 Hz gebildet.
Ebenso werden die von den beiden Generatoren 3 und 4 herrührenden Spannungen miteinander moduliert, so dass auchhier eine Differenzfrequenz von 50 Hz entsteht. Diese beiden 50 Hz-Spannungen können nun in dem Pha senmesser 10 miteinander verglichen werden. Es wäre jedoch genau so möglich. wie eingangs erwähnt, die bei- den Frequenzen von 5000 und 5050 Hz getrennten Phasenmessern zuzuführen und die Anzeigewerte voneinan- der zu subtrahieren.
Die Erfindung vermeidet ausser dem durch die Gruppenlaufzeit bedingten, abstimmungsabhängigen Phasenfehler noch einen zweiten, der dadurch entstehen kann, dass jede Umwandlerstufe ausser ihrer Hauptflanke noch zwei Nebenflanken besitzt, deren Neigungen das entgegengesetzte Vorzeichen gegenüber der Hauptflanke besitzen. Dadurch würde bei verstimmung des Empfängers über die Hauptflanke des Umwandlers hinaus eine Fehlanzeige v : on 1800 entsteten. Dadurch, dass die Pilotfrequenz jedoch ebenso um 1800 gedreht wird, fällt dieser Fehler wegen der benachbarten Lage der Pilotfrequenz bei der Anzeige wieder heraus.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein mit Amplitudenmodulation arbeitendes System. Die von zwei um 90 versetzten Paaren 13 und 14 eines Adcock-Antennensystems gelieferten Hochfrequenzspannungen werden in bekannter Weise Gegentaktmodulatoren 15 und 16 zugeführt, die mit zwei um 900 phasenverschobenen Spannungen eines Generators 17 mit einer Frequenz von beispielsweise 5000 Hz in bekannter Weise moduliert werden. Die Phasendrehung erfolgt in dem 901-Glied 18. Nach Zusetzen einer von der Hilfsantenne 19 herrührenden, über ein 9C -Glied 20 gedrehten Spannung zu den aus den beiden Gegentaktmodulatoren kommenden Spannungen ergibt sich eine Amplitudenmodulation der einfallenden Hochfrequenz, wobei die Phasenlage dieser Modulation das Peilkriterium enthält.
Erfindungsgemäss wird nun die Hilfsantennenspannung vor ihrer Zusammensetzung mit den modulierten Richtspannungenzusätzlich mit einer aus dem Generator 22 herrührenden Spannung einer Frequenz von beispielsweise 5050 Hz im Modulator 21 amplitudenmoduliert. Dadurch erscheint die im Empfänger23 zu verstärkende Hochfrequenzspannung gleichzeitig mit 5000 und 5050 Hz moduliert. Die Phase der 5050 Hz bleibt in bezug auf den Bezugsspannungsgenerator 22 konstant, während die Phase der 5000 Hz-Modula-
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Die Auswertung wäre nun analog zur Fig. 1 möglich. Es ist hier jedoch das bereits erwähnte zweite Ausführungsbeispiel der Phasendifferenzmessung gezeigt. Die vom Empfänger gelieferten zwei Tonfrequenz- Spannungen werden zwei Phasenmessern 24 und 25 zugeführt, die ihre Bezugsspannungen aus dem Generator 17 oder 22 erhalten. In einer die Differenz bildenden Einrichtung 26, beispielsweise einem Differentialgetriebe, wird die Differenz der beiden Anzeigen gebildet und in der Anzeigeeinrichtung 27 angezeigt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Navigationsanlage, bei der eine Modulation des empfangenen Trägers bewirkt wird, indem durch zyklische Abtastung eines Antennensystems eine richtungsabhängige, bezüglich der Grösse des Hubes direkt auswertbare Frequenzmodulation, oder mittels rotierendem Goniometer bzw.
mittels Modulatoren eine richtungsabhängige Amplitudenmodulation, der Hochfrequenzenergie solcher Frequenz erzeugt wird, dass eine Trennung des Peilinhaltes von der Sprache möglich ist, und bei der die Peilung durch Phasenvergleich mit einer entsprechenden Bezugsspannung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung abstim- murigsabhängiger Ortungsfehler ausser der die Peilung ermöglichenden. Modulationsfrequenz eine dieser sehr benachbart liegende Pilotfrequenz tibertragenwird, und dass die phasenmässig richtungsabhängige Differenz der Modulations- und Pilotfrequenz durch Phasenvergleich mit einer der Differenz von Modulationsund Pilotfrequenz entsprechenden phasenstarren Bezugsfrequenzzur Richtungsbestimmung ausgewertet wird.