AT301898B

AT301898B - Astromische Meßvorrichtung zur geographischen Ortsbestimmung

Info

Publication number: AT301898B
Application number: AT769469A
Authority: AT
Original assignee: Bernhard Quatember Dipl Ing
Priority date: 1969-08-11
Filing date: 1969-08-11
Publication date: 1972-09-25

Description

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Höhenalhidadenachse --1-- gehenden zur Kippachse --2-- nromalen Meridianebene der Vorrichtung.

Die Drehachse --6- hat den Vorteil, dass bei der Messung ein beliebiger Abschnitt des Zifferblattes-12benutztwerdenkann, wobei man die am Zifferblatt abgelesene Tageszeit der Anzeige am Richtkreis-7-ent- sprechend korrigieren muss. Bei dieser Ausführung kann das Zifferblatt-12-in der Richtung normal zum 12h-Tageszeitstrahl verhältnismässig schmal gemacht werden, was eine schmale Bauart ergibt.

Am Zifferblatt - sind unter Zugrundelegung einer bestimmten Polhöhe so 00, der Bezugspolhöhe der Vorrichtung, die Tageszeitstrahlen --13- und eine Schar von Schattenverlaufskurven --14-- aufgetragen, wobei die Kurven
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eines ganzen Tages oder während einer längeren Zeitdauer desselben auf der dem Beobachtungstag entsprechenden, gegebenenfalls im Geist zwischen zwei eingetragenen Kurven interpolierten, Schattenverlaufskurve-14-verlaufen, wenn der Sonnenuhrzeiger-10-genau in der Polrichtung des Aufstellungsortes eingestellt ist. Die diesbezüglichen Einstellungen erfolgen mittels der Alhidadenachse-l-und mittels der Kippachse --2-- des Unterteiles stufenweise so lange, bis diese Einstellung erreicht ist.

Bei dieser Einstellung fällt dann die Meridianebene der Vorrichtung mit der Meridianebene des Aufstellungsortes zusammen.

Die Auslegung des äquatorialen Richtkreises-7-ist so getroffen, dass der Zeiger desselben am Skalenstrich "0" steht, wenn der 12h-Tageszeitstrahl des Zifferblattes in der Meridianebene der Vorrichtung liegt.

Bei dieser Einstellung der Sonnenuhr bzw. des Richtkreises --7-- zeigt dann die Sonnenuhr nach erfolgter richtiger Aufstellung bzw. Einstellung derselben, bei der die Alhidadenachse --1-- vertikal steht, der Sonnenuhrzeiger-10-in der Polrichtung liegt und der Schatten des Zeigerpunktes --1-- während eines längeren Tagesabschnittes längs der dem Beobachtungstag entsprechenden Schattenverlaufskurve --14-- verläuft, die wahre Ortszeit des Aufstellungsortes an.

Vergleicht man nun die Zeitanzeige der Sonnenuhr mit der Zeitanzeige einer Uhr, die die wahre Ortszeit eines bestimmten geographischen Längengrades anzeigt, so findet man die geographische Länge des Aufstellungsortes, wenn man die mit 150 multiplizierte Stundendifferenz Ath der beiden angeführten Zeitanzeigen sinngemäss zu bzw. von X, addiert bzw. subtrahiert. Es gilt also X = ^o + Llt ?. 15 bzw. X =\ -Ath'15.

Der vertikale Richtkreis-4-ist so ausgelegt, dass der Zeiger desselben am Skalenstrich "0" steht, wenn der Sonnenuhrzeiger-10-mit der Alhidadenachse-l-den Winkel (90 bis o) , der dem Komplementwinkel, der der Auslegung der Sonnenuhr zugrundegelegten Bezugspolhöhe gleich ist, einschliesst.
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manMit --24-- ist eine Libelle bezeichnet, nach der die Alhidadenachse-l-vertikal eingestellt wird.

Wenn eine automatische Nachführung --9-- vorhanden ist, so bleibt nach deren Einschaltung der Schatten des Zeigerpunktes --11-- dauernd am gleichen Punkt des Zifferblattes stehen, wenn die Vorrichtung richtig eingestellt ist. Das mit --8-- bezeichnete Handrad dient zur Nachstellung der polaren Drehachse --6-- von Hand aus.

Bei der geographischen Ortsbestimmung nach der Sonne mit der Vorrichtung gemäss Fig. l bis 3 stellt man die Vorrichtung vorerst an Hand der Libelle-24-so auf, dass die Alhidadenachse-l-auf der Horizontebene des Aufstellungsortes normal steht. Da die Sonnenuhr eine horizontale ist, bekommt man während des ganzen Tages, vorausgesetzt, dass die Sonne scheint, ein Schattenbild des Sonnenuhrzeigers-10-und der kugelförmigen Verstärkung --1-- desselben am Zifferblatt --12--. Durch Drehverstellungen der Achsen-l und 2-
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Kopf ausrechnen kann.

Um bei der Ausführungsart gemäss der Fig. l bis 3 die richtige Einstellung der Vorrichtung weiter zu kontrollieren, kann man das Zifferblatt -12-- mittels der polaren Drehachse-6-bzw. mittels des Handrades -8-- so weit herumdrehen, dass der Schatten des Zeigerpunktes-11-die ganze Schattenverlaufskurve des Beobachtungstages oder einen grossen Teil derselben durchläuft. Mit solchen Verdrehungen wird die richtige Winkellage des Sonnenuhrzeigers zum Sonnenstrahl kontrolliert, der mit der Zeigerachse - 10-den Winkel (90 bis 6) einschliessen muss. Dabei ist 6 der jeweilige Deklinationswinkel der Sonne.

Dass der Sonnenuhrzeiger-10-und die polare Drehachse -6-- genau in der Meridianebene des Aufstellungsortes liegen, zeigt sich erst, wenn während einer längeren Dauer des Tages der Schatten des Zeigerpunktes-11- auf der Schattenverlaufskurve --14- des Beobachtungstages verläuft und wenn auch die Tageszeitanzeigen der Sonnenuhr während dieser Zeitdauer richtig bleiben, ohne dass man an den Drehachsen-l und 2-Nachstel- lungen vornehmen muss.

Die in der Fig. 4 schematisch dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass sie ausser dem horizontalen Zifferblatt -12-- auch
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-15-- hat.- ist mittels der beiden Lager -23- auf der polaren Drehachse -6-- gelagert und wahlweise selbständig um die Drehachse -6-- oder aber nach Kupplung mit dieser gemeinsam mit dieser Drehachse drehbar.

Die Halterung des Bildwerfers-20-hat zwei koaxiale Drehzapfen -21-, deren gemeinsame Achse die optische Achse des Bildwerfers sowie die polare Drehachse-6-rechtwinkelig schneidet. Diese Drehzapfen dienen als Deklinationsachse-21-, mit der der Bildwerfer dem Beobachtungstag und dem jeweiligen Deklinationswinkel 6 des Leitsternes, vorzugsweise der Sonne, entsprechend an Hand des Deklinationsrichtkreises --22- eingestellt wird. Die Deklinationsachse --21-- ist in entsprechenden, auf der polaren Drehachse-6angeordneten Zapfenlager drehbar gelagert.

Auf der die Normalprojektion der Achse der polaren Drehachse-6- auf den Bildschirm darstellenden Geraden des ebenen bzw. auf der mittleren Mantellinie des zylindrischen Bildschirmes ist eine Skala aufgetragen, deren Skalenpunkte den Deklinationswinkeln des Leitsternes, insbesondere der Sonne, entsprechen und nach denen das Messsystem (19,20) mittels der Drehachsen-l, 2 und 7-eingestellt wird, nachdem der Bildwerfer-20-, dem entsprechenden Deklinationswinkel entsprechend, an Hand des Deklinationsrichtkreises - eingestellt wurde.

Ausserdem sind am Bildschirm-19-zahlreiche Bildverlaufskurven-14-aufgetragen. Längs einer solchen, u. zw. dem jeweiligen Tag bzw. dem jeweiligen Leitstern entsprechenden, Bildverlaufskurve muss das vom Bildwerfer geworfene Bild verlaufen, wenn man den Bildschirm fixiert und den Bildwerfer allein, der Bewegung des Leitsternes entsprechend, nachführt oder aber wenn man den Bildschirm allein in seinen Lagern - 23-rasch um die polare Drehachse-6-dreht und wenn in beiden Fällen ausserdem die Vorrichtung bzw. das Messsystem richtig zur Polachse des Himmels eingestellt ist.

Im Falle einer gemeinsamen Nachführung des Bildwerfers und des Bildschirmes, der Bewegung des Leitsternes entsprechend, bleibt das vom Bildwerfer auf den Bildschirm geworfene Bild dauernd an der gleichen Stelle des Bildschirmes stehen, wenn die Vorrichtung mit ihrer polaren Drehachse -6- genau in die Richtung der Himmelspolachse eingestellt ist.

Mit9-- ist eine automatische, motorangetriebene Nachführung angedeutet. Mit-8-ist ein Handrad
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Verlaufskurven des Bildschirmes auch von der Rückseite der Vorrichtung aus sieht.

Es sei noch bemerkt, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung insbesondere für Schulungszwecke geeignet ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : EMI3.3 <Desc/Clms Page number 4> kombination, auf der Systembasis (5) eines tachymeterähnlichen Unterteiles aufgebaut ist, wobei die Systembasis um die horizontale Kippachse (2) des Unterteiles und diese wieder gemeinsam mit der Systembasis um die vertikale Alhidadenachse (1) des Unterteiles drehbar und an Hand eines vertikalen Richtkreises (4) einstellbar ist ; dass bei Verwendung einer Sonnenuhr als eigentliches Messsystem diese entweder relativ zur Systembasis (5) feststeht oder aber um eine bzw. mittels einer zum Sonnenuhrzeiger (10) koaxiale (n) oder parallele (n), in bzw. auf der Systembasis (5) gelagerte (n) polare (n) Drehachse (6) drehbar bzw. einstellbar ist, während bei EMI4.1 20, 21, 22)ist ;

dass die angeführten Achsen des Sonnenuhrzeigers (10) und der polaren Drehachsen (6) der beiden ange- führten Arten von Messsystemen in der, durch die Alhidadenachse (1) des Unterteiles gehenden, zur Kipp- achse (2) normalen Meridianebene der Vorrichtung liegen oder zu dieser Ebene parallel sind und dass diese Achsen bei richtiger Aufstellung der Vorrichtung am Bezugsbreitengrad 0, mit der Verlängerung der Alhi- dadenachse (1) bzw. mit deren Richtung den Winkel (90 bis (po einschliessen, wobei coo der Polwinkel des Bezugsbreitengrades ist, für den das Messsystem der Vorrichtung ausgelegt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zur polaren Drehachse (6) gehörende äquatoriale Richtkreis (7) so ausgelegt ist, dass der Zeiger desselben am Skalenstrich"0"steht, wenn der 12h. Tageszeitstrahl des Zifferblattes (12) oder des Bildschirmes (19) in der Meridianebene der Vorrichtung liegt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der äquatoriale Richtkreis (7) der Drehachse (6) mit seiner Normalachse zur polaren Drehachse (6) koaxial ist und mit einer Winkel- und/oder mit einer Stundenteilung versehen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ausführung mit einer oder mehreren Sonnenuhren als Messsystem mindestens auf einem Sonnenuhr-Zifferblatt Tageszeitstrahlen (13) und Schattenverlaufskurven (14) aufgetragen sind, wobei die letzteren die täglichen Schattenverläufe einer kugelförmigen Verstärkung (11) des Sonnenuhrzeigers (10) angeben.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ausführung mit einer Bildwerfer-Bildschirmkombination am Bildschirm eine Skala aufgetragen ist, deren Skalenpunkte den Deklinationswinkeln des Leitsternes, insbesondere der Sonne, entsprechen, und dass am Bildschirm ausser den Tageszeitstrahlen (13) ausserdem Bildverlaufskurven (14) aufgetragen sind, längs welcher, u. zw. auf der dem jeweiligen Tag bzw. dem jeweiligen Leitstern entsprechenden Kurve, das vom Bildwerfer (20) geworfene Bild verlaufen muss, wenn man den Bildschirm fixiert und den Bildwerfer allein, der Bewegung des Leitsternes entsprechend, nachführt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Kippachse (2) gehörende vertikale Richtkreis (4) so ausgelegt ist, dass der Zeiger dieses Richtkreises am Skalen- strich "0" steht, wenn die Systembasis (5) eine solche Stellung hat, dass die Achsen des Sonnenuhrzeigers (10) und der polaren Drehachse (6) mit der Verlängerung bzw. mit der Richtung der Alhidadenachse (1) den Winkel (90 bis < ) einschliessen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2,3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ausführung mit einer Bildwerfer-Bildschirmkombination (19,20) als Bildwerfer (20) ein Fadenkreuz oder eine einem Fernrohr oder einer Photokamera ähnliche Optik eingebaut ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2,3, 5,6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildschirm (19) mittels Lagern (23) auf der polaren Drehachse (6) gelagert und wahlweise selbständig um die Drehachse (6) oder aber nach Kupplung mit dieser Drehachse gemeinsam mit dieser drehbar ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2,3, 5,6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung des Bildwerfers (20) zwei als Deklinationsachse dienende koaxiale Drehzapfen (21) hat, deren gemeinsame Achse die optische Achse des Bildwerfers sowie die polare Drehachse (6) schneidet, und dass diese Zapfen (21) mit dem Bildwerfer (20) in auf der polaren Drehachse (6) angeordneten Lagern drehbar gelagert und an Hand eines Deklinationsrichtkreises (22) einstellbar sind.