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DISPOSITIFS POUR AIDER LA NAVIGATION RADIOGONIOMETRIQUE
La présente invention a pour objet un ensemble de dispositifs principalement destinés à matérialiser, en orientations, relatives exactes, les axes de référence habituellement utilisés en navigation radiogoniométrique, et en particulier à corriger et à traduire les relèvements hertziens ramenés aux diverses sortes de caps. Une des réalisations de l'invention peut comporter également une table de
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coefficients qui, appliqués à des d.stances parcourues entre deux valeurs angulaires données, permettent de déterminer la "position" d'une manière quasi instantanée en ne procédant à la réception que d'une seule station radio-émettrioe.
Le système correcteur d'er- reurs faisant partie de la présente invention est applicable notam- ment aux compas magnétiques.
Dans une des réalisations de l'invention on emploie un axe ou roulement mécanique autour duquel peuvent se déplacer, et s'immobi-- liser au gré de l'usager, à des endroits voulus, trois cercles gra- dués concentriques, ou roses pourvus d'échelles convenables de cor- rection et symbolisant respectivement, du dedans au dehors : la car- te géographique, le compas magnétique ou son équivalent, le radio- goniomètre. Un bras mobile rayonnant, à fenêtre de visée et à com- pensateur d'erreur instrumentale du radiogoniomètre, ainsi qu'un index de lecture de résultats définitifs, solidaire de la couronne extérieure, complètent l'instrument.
Parmi les principaux avantages procurés par le dispositif on peut citer : grande simplicité et facilité de maniement qu'il of- fre; l'induction de réflèxes instinctifs qu'il opère; l'extrême ra- pidité d'obtention des solutions cherchées qu'il permet ; l'impossi- bilité d'erreurs qualitatives (de signe) qu'il assure ; la mnémo- technie de certaines lois qu'il provoque.
Afin de rendre aussi claires que possible les explications qui vont suivre, le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple seulement, un des modes possibles de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une vue partielle de la rose centrale oon- cernant les méridiens géographiques;
La figure 2 représente une portion de la deuxième roue cor- respondant aux méridiens magnétiques;
La figure 3 montre en partie la troisième rose afférente aux relèvements radiogoniométriques ;
La figure 4 est une variante de construction de la troisième
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rose schématisée dans la figure 3 ;
La figure 5 est une vue d'ensemble des trois roses,munies du bras mobile rayonnant servant à viser les données, et de l'index de lecture des résultats nets ;
La figure 6 est relative à la disposition de la table des co- efficients pour le calcul instantané de la "position".
Les mêmes références indiquent les mêmes organes dans les différentes figures.
Examihant la figure 1 on voit en 1 une rose géographique sur laquelle se trouve en 2 une première gradua-ciroulaire de zéro à trois cent soixante degrés, progressant aans le même sens que les aiguilles dtune montre et dont le zéro est remplacé par une flèche 3 au bas de laquelle se lit l'indication 4 qui pourrait être "Nord géographique (correction de la Variation) . En 5 est une deuxLème: graduation circulaire de zéro à trois cent soixante degrés, de même sens que la précédente maisdécalée de cent quatre-vingts degrés. La graduation 2 est destinée à représenter les méridiens géographiques et à permettre d'orienter un bras mobile rayonnant, qui sera mention -né plus loin, selon l'angle de route vraie adopté par un mobile por -teur d'un radiogoniomètre.
Les graduations 2 et 5 lues par Bilieux simultanément au bout d'un index, dont il sera également fait état par la suite, servent à désigner les relèvements hertziens vrais avec l'incertitude coutumière de plus ou moins cent quatre-vingts degrés La flèche 3 est'un repère permettant de décaler la rose géographique 1 d'un angle égal à la Variation (Déclinaison du lieu plus déviation du compas) par rapport au zéro de la rose magnétique décrite ci-après.
La figure 2 montre en 6 une rose magnétique comportant en 7 une graduation circulaire de zéro à trois cent soixante degrés,pro- gressant dans le même sens que les graduations de la figure 1. Le zé- ro de cette graduation principale se trouve disposé sur le même ali- gnement radial que le zéro théorique d'une graduation auxiliaire 8 progressant de part et d'autre du dit zéro, à sa droite et à sa gauche
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jusqu'à 90 degrés réels, et occupant par conséquent un demi-cercle seulement en tout. Le zéro de la graduation auxiliaire 8 est pratique- -ment remplaoé en 9 par la lettre "N", désignant le nord magnétique, à laquelle se trouvent adjoints: à droite le signe positif,à gauche le signe négatif.
La graduation principale 7 concerne les méridiens magnétiques tandis que la graduation auxiliaire 8, dont le pourtour peut être exploré par l'extrémité de la flèche 3 de la figure 1, constitue une échelle mixte de correction de la Variation, positive d'un côté et négative de l'autre.
La figure 3 représente en 10 une rose radiogoniométrique constituée par deux graduations circulaires identiques 11 et 12,chif- fréesde zéro à trois cent soixante degrés, ayant même alignement ra- dial de départ, mais progressant toutes les deux en sens opposé à ce- lui de la marche des aiguilles d'une montre. La graduation 11, de plus petit rayon, a trait aux valeurs angulaires exprimant les relè- vements hertziens bruts, cependant que la graduation 12, extérieure, ne figure qu'à titre de témoin en vue de faciliter la projection de la courbe de correction de l'erreur instrumentale du radiogoniomètre sur le cercle calculateur. Pratiquement la graduation 11 demeure seu- le en usage permanent, la graduation 12 disparaissant sous un cache circulaire convenable afin d'éviter toute confusion.
La figure 4 illustre une variante de réalisation de la rose radiogoniométrique 10 qui ne subit pas de modification profonde,les cercles gradués 11 et 12 demeurant tels qu'ils ont été décrits plus haut, mais un cercle de perforations 13 permet, une fois la courbe de correction établie conventionnellement, de détacher ou de recourber la périphérie supportant le cercle gradué 12 dès l'instant où il est devenu inutile. Ceci réduit notamment l'encombrement du cercle calcu- lateur en autorisant à donner sans aucun inconvénient aux graduations 11 et 12 l'écartement radial jugé le plus commode.
Dans les deux cas, figures 3 et 4, la courbe de correction se trace en réunissant par un simple trait, au moment de l'étalonnage, un chiffre de relèvement
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brut (lu sur le cercle intérieur) au chiffre oorrespondant de relè- vement net, soit corrigé ou vrai (noté sur le cercle extérieur). On obtient ainsi des lignes d'inégale inolinaison telles que 15 en fonc- tion des variations d'erreur, qui entraînent un automatisme de correc- tion à tous les angles de relèvement, grâoe à un lecteur spéoial,ex- pliqué plus loin, lequel n'exige que le respeot d'un parallèlisme de lignes pour remplir son rôle. Le trait 14 par exemple correspond à une correction de dix degrés en moins (erreur + 10), et le trait 15 à une correction de oinq degrés en plus (erreur - 5).
En outre de celé le cache s'appliquant sur les graduations 12 de la figure 3, ou à dé- faut le pourtour extérieur de la rose radiogoniométrique en général, selon figures 3 ou 4, présente en face du quetre-vingt-dixième et du deux cent soixante dixième degré un indice mnémotechnique de "Lever de doute" constitué par exemple par la mention en toutes lettres des mots oi-dessus entre guillemets, encadrés, à droite par deux flèches: l'une dirigée latéralement vers la droite, l'autre radialement vers l'extérieur de la circonférence; et à gauche: par deux autres flèches de sens respeotivement opposé, soit tournées latéralement vers la gau -ohe et radialement vers l'intérieur de la circonférence.
Cette des- oription s'applique rigoureusement au cas du lever de doute à 90 ; à 270 degrés les flèches radiales sont inversées, c'est-à-dire tour- nées à gauche vers l'intérieur et à droite vers l'extérieur du cer- ole. Selon l'évolution angulaire ascendante ou descendante d'un relè- vement, contrôlé à partir de 90 ou de 270 degrés après un changement de cap convenable, les flèches latérales indiquent la direction du gisement de la station radio-émettrice, tandis que les flèches radia -les précisent si la lecture du relèvement vrai doit être faite sur la graduation extérieure 2 ou la graduation intérieure 5 de la rose géographique 1 de la figure 1.
Dans des conditions similaires de dis- position, le cent quatre-vingtième degré de la rose radiogoniométrique se trouve doté à distance d'un index de dérivométrie hertziènne, à gauche duquel peuvent se lire les mots : "Dérive droite" ou "Dérive tribord" (avec flèche latérale allant à droite) et à droite ; "Dérive
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gauche" ou "Dérive bâbord" (avec flèche latérale allant à gauche).
Selon la progression ou la dégression de la valeur angulaire d'un relèvement,pris sur un émetteur en fuite à 180 degrés, les flèches renvoient du côté où le mobile se trouve déporté et l'écart, lu en degrés par rapport à 180, mesure l'importance de sa dérive.
Sur la figure 5 on reconnaît, assemblées concentriquement, les roses: géographique 1, magnétique 6 et radiogoniométrique 10. Leur montage mécanique aisément réalisable selon de multiples combinaisons, permet à chacune d'entre elles de pouvoir être déplacée rotativement, indépendamment des deux autres. Au centre 16 prend assise un bras mobile rayonnant 17, transparent à certains endroits, opaque à d'au- tres, et parcouru par un trait radial 18 servant d'axe de référence, ou de ligne de foi, pour la mise en place des données des problèmes de navigation à résoudre. La première partie opaque centrale 19,pré- cédant la première fenêtre centrale 20, est zelle qu'elle cache le cerole gradué 5 en empiétant au-dessus de lui, le cercle 2 apparais- sant seul lisible à travers la fenêtre 20.
La zone opaque 19 peut porter l'indication "Route vraie" complétée d'une flèche radiale di- rigée vers la fenêtre 20. La deuxième partie opaque 21, précédant la deuxième fenêtre 22, couvre les graduations 8 de correction de la variation pour les dissimuler, et porte l'inscription "Cap au compas" oomplétée d'une flèche radiale dirigée vers la fenêtre 22.
Cette fe- nétre 22 se termine, du côté opposé au centre du cercle calculateur, par un dispositif de correction automatique de l'erreur instrumenta- le (quadrantale) du radiogoniomètre, basé sur la notion d'homothétie inverse appliquée à la figure que constitueraient des traits de cor- rection établis de chaque côté d'une droite radiale, à partir d'un point pris sur le bord extérieur du cercle gradué 11,et allant jus- qu'au bord intérieur du cercle gradué 12, en divergeant de plus en plus selon des corrections augmentant de un degré à chaque fois, posi- tivement dans un sens et négativement dans l'autre. Ce compensateur 23 se présente sur le dessin sous l'aspect de lignes de plus en plus
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inclinées par rapport à l'axe de référence 18.
Le centre homothéti- que de projection de ces lignes se trouve à une distance, du bord extérieur des graduations 11 ou.elles s'arrêtent, égale à l'éoarte- ment radial compris 'entre les graduations 11 et 12. La partie termi- nale du bras 17 porte les mots "Relèvement radio" complétés d'une flèche se dirigeant vers la fenêtre 22. En 24 se trouve un index de lecture des résultats définitifs, fixé à la rose radiogoniométrique 10, dont il est solidaire. Sa ligne de foi 25 se trouve calée sur le zéro du cercle gradué.11. Une première partie opaque 26 de cet index porte l'inscription "Relèveme nt vrai + 180 " surmontée d'une flèche indiquant la fenêtre 27 ou apparaissent les deux graduations 2 et 5.
Une seconde partie opaque 28 couvre les graduations 8 qu'elle empêche de voir et porte la mention ''Relèvement au compas" qu'une flèche spé- cialise vers la fenêtre 29 qu'elle concerne.
Pour se servir du cerole calculateur décrit il suffit, au dé- part d'un voyage : 1 ) de décaler entre elles les deux roses 1 et 6 de manière à faire indiquer à la flèche 3 la correction de la Variation correspondant au cap géographique choisi ; 2 ) de manoeuvrer le bras 17 pour amener sa flèche "Route vraie" en face du cap géographique adopté. A ce moment la flèche "Cap au compas" indique le cap à te- nir. Les cercles 1 et 6, ainsi que le bras 17, étant bloqués dans la position qui leur a été donnée, l'instrument est prêt désormais à tra- duire tous les relèvements radiogoniométriques bruts dont il convient seulement de faire concorder le chiffre de valeur angulaire, lu sur- la rose 10, avec la flèche '/Relèvement radio" du bras 17.
Le bras 24 se déplaçant en même temps que la rose 10 se met en orientation exacte relative à tous les autres axes de référence et indique, à travers ses fenêtres: le "Relèvement au compas" et le "Relèvement vrai". Le cercle calculateur constitue dès lors un graphique général, ou une matéria- lisation, de tous les axes utiles en navigation. Au moment de porter le relèvement radio brut, sa correction s'exécute s'il y a lieu en faisant simplement ooincider (o.à.d. en superposant) la ligne incli- née qui part de la graduation le concernant, sur le cercle 11, avec la
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ligne de même inclinaison du compensateur 23. A chaque changement de cap la flèche 3 et le bras 17 doivent bien entendu être mis à jour.
Supposant que la figure 5 représente le recto du cercle cal -culateur, la figure 6 en montre le verso occupé par une table de coefficients calculés d'après certains rapports des lignes trigono- métriques entre elles. Un mobile qui a effectué dans le temps deux relèvements d'une même station émettrice a parcouru entre ces deux relèvements la base d'un triangle dont l'émetteur est le sommet et dont les deux relèvements sont les deux côtés autres que la base.Cha- que coefficient définit le rapport de la base au côté figuré par le deuxième relèvement.
Chronométrant donc la distance parcourue entre les deux relèvements marqués sur la table et multipliant cette distar -ce par le coefficient correspondant au deuxième relèvement on ob- tient instantanément la distance à laquelle on se trouve de l'émet- teur, soit: la "position",puisqu'on sait sous quel angle s'entend cette distance à partir d'un lieu géographique connu. En 30, au cen- -tre de la table, des cercles concentriques symbolisent une station émettrice dont le rayonnement circulaire est divisé en deux parties égales par des fractions de diamètre 31, chacun des deux secteurs ainsi décomposé contenant l'expression des relèvements que peut pren- dre un radiogoniomètre installé à bord d'un mobile parcourant une route passant soit à droite, soit à gauche de l'émetteur.
Les flè- ches 32 et 33 indiquent les sens de lecture des relèvements oonte- nus dans chaque secteur, les valeurs angulaires augmentant à gauche de zéro à cent quatre-vingts degrés et diminuant à droite de 360 à 180 degrés. Cette disposition générale se trouve donc conforme aux phénomènes réels. La colonne 34 mentionne des valeurs angulaires com -mençant à gauche à trois degrés et à droite à 357 degrés,espacées régulièrement de six en six degrés jusqu'à 177 et 185 degrés respeo- tivement. La colonne 35, établie au même espacement de six degrés, débute à gauche à six degrés et à droite à 354 degrés, pour finir à @
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gauche à 174 degrés et à droite à 186 degrés.
On peut remarquer que les chiffres des deux colonnes 34 et 35 alternent de trois en trois degrés pour offrir le maximum de ressouroes à l'usager sans lui imposer d'attente. La colonne 36 présente des valeurs angulaires espaoées de dix en dix degrés en vue de oalouls à très petite dis- tanoe d'un émetteur,cas ou les relèvements évoluent avec plus de rapidité. L'utilisation de la table se fait en notant d'abord l'heu- re à laquelle on passe par un de ses relèvements puis, ensuite, cel- le ou l'on coupe le relèvement suivant note dans la même colonne et lu dans le sens de la flèche 32 ou 33 le concernant.
Un ohronogra- phe déolanohé au premier relèvement et arrêté au second fournit la même 'donnée puisqu'il s'agit de oonnaftre un temps écoulé qu'on transforme en distance parcourue, distance qu'il n'y a plus qu'à multiplier par le coefficient toujours situé radialement vers le centre de la table, à côté du second relèvement, dans l'une des co- lonnes 37, pour trouver oelle à laquelle on est de la station.
L'inventeur se réserve : modifier l'ordre d'emplacement des roses concentriques et notamment de disposer oelle concernant le radiogoniomètre au centre du cercle oaloulateur, la faisant suivre, dans l'ordre, de la rose magnétique et de la rose géographique,ou de la rose géographique et de la rose magnétique; de varier l'emplacement des échelles de correction,soit par exemple d'inscrire celle relati -ve à la variation sur la rose géographique, en intervertissant ses signes, et de faire figurer son index d'utilisation sur la rose ma- gnétique ; d'augmenter ou diminuer le nombre de colonnes de ooeffi- cients pour calculs de distance ou d'en ohanger l'espacement des va- leurs angulaires ; munir son instrument de dispositifs mécaniques convenables de freinage ou blocage de parties mobiles ;
de coupler tout ou partie de son système calculateur directement à un radiogo- niomètre ou à un compas magnétique.
Il se comprend que les formes et dimensions d'exécution de l'invention pourront être très diverses, ainsi que le choix des
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matières premières, toutes ces réalisations devant être considérées comme rentrant dans le cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1 - Dispositif calculateur pour navigation radiogoniométri -que comprenant trois cercles rotatifs indépendants portant respec- tivement des graduations selon les divisions conventionnelles : gé- ographique, magnétique et hertzienne ; bras rotatif pourvu de fenêtres à travers lesquelles les dites graduations sont visibles; et un curseur permettant de calculer les mouvements relatifs des dites graduations.
2 - Dispositif calculateur, tel que revendiqué en 1, dans lequel le cerole portant les divisions géographiques est pourvu de deux ensembles de graduations de zéro à trois cent soixante degrés progressant dans le sens de marche des aiguilles d'une montre mais décalés entre eux de cent quatre-vingts degrés.
3 - Dispositif calculateur, tel que revendiqué en 2,dans lequel le cercle portant les divisions magnétiques comprend une gra- duation principale de zérqâ trois cent soixante degrés progressant dans le sens des aiguilles d'une montre, et une graduation auxiliaire axée sur le zéro de la graduation précédente mais progressant dans les deux sens, à droite et à gauche, de zéro à quatre-vingt-dix de- grés.
4 - Dispositif calculateur, tel que revendiqué en 3, dans lequel le cercle à graduations hertziennes est pourvu de deux gra- duations de zéro à trois cent soixante degrés calées sur le même rayon.
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