BE467784A - - Google Patents

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BE467784A
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    • GPHYSICS
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    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
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    • GPHYSICS
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    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves

Description

       

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  RERFECTIONNEMENTS   AUX;   SYSTEMES DE   RADIO-BALISES.   



   La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux systèmes de radio-balises et, en particulier, à ceux du type phare, adaptés à la reproduction d'une formation d'avions approchant; et au voisinage de la balise. 



   Des systèmes de radio-balises ou d'indicateurs de position dans lesquels la reproduction d'une formation d'avions servant à réfléchir l'énergie peut être obtenue sur un récepteur situé à dis- tance, tel qu'utilisé sur un avion en déplacement ont déjà été pro- posés. Pour obtenir les indications relatives à la formation, il est nécessaire de résoudre une série de triangles relatifs aux di- verses positions des objets réfléchissants de manière à dimensionnel convenablement les paramètres de la formation . Dans de tels systè- mes, afin d'obtenir l'indication de la position du récepteur sur lequel se produit la reproduction, par rapport à l'émetteur , ou radio-balise, il a généralement été nécessaire d'utiliser, au radio- phare, une émission dirigée et, sur l'avion, une réception dirigée. 

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  A tout le moins , deux sources de radiation doivent être prévues à la balise, avec un espacement convenable. Ces radiateurs peu. vent être , soit très dirigés, soit non directionnels. Lorsqu'une balise dirigée est prévue en combinaison avec une source réfléchissante, ou autre source de radiation, la directivité n'est plus néces,saire sur l'avion ou au récepteur situé à distance. Si l'on a prévu. des émetteurs de radio-balise espacés les uns des autres, il est néces- saire d'employer une réception directive sur l'avion, ou autre ré- cepteur indicateur, de manière à obtenir la relation angulaire con-   venable   dans la reproduction de la formation, et d'utiliser la trian gulation pour la détermination de la distance. 



   Conformément à l'invention, il est prévu un système d'appa- reillage de radio-phare au moyen duquel une reproduction d'objets réfléchissants, avec leurs positions relatives, peut être produite dans un récepteur situe à distance du phare, sous l'effet de l'éner- gie d'un appareillage émetteur de phare unique possédant une carac- téristique de radiation directive et sans utiliser la réception directive au récepteur. 



   Conformément à l'une des caractéristiques de l'invention, il est prévu ce qu'on peut appeler un appareillage radar à trois voies, pour produire sur l'avion ou autre récepteur indicateur à distance, la reproduction de la position du récepteur indicateur lui-même par rapport au radio-phare et des positions relatives des autres objets réfléchissants, munis de récepteurs convenables. Pour obtenir cette reproduction, l'énergie du radio-phare est transmise de façon diri- gée, dans des directions différentes, successivement. Cette énergie est reçue par chacune des stations répétrices actives, dont au moins. une est munie d'un appareillage de reproduction. Au poste de répé- tition et de reproduction, une impulsion de caractéristiques diffé- rentes, par exemple de longueur d'onde différente, peut être obtenue. 



  En même temps que la répétition de cette impulsion, on obtient la commande d'un circuit de balayage d'indicateur de position. Cette   impulsion   répétée et les   impulsions   répétées analogues provenant des 

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 autres répéteurs actifs sert à actionner un répéteur additionnel à la station de radio-phare. Les impulsions répétées par le phare sont alors transmises, de préférence sans directivité, avec des caracté- ristiques d'identification particulières. Les impulsions répétées correspondant à celles de la station de reproduction servent lorsqu' on les reçoit à la dite station, à déterminer la distance et la po- sition de cette station par rapport au radio-phare.

   Les paramètres d'angle et de distance ainsi déterminés servent à établir les para- mètres de base pour le balayage de l'indicateur, de aorte que les impulsions répétées à partir du radio-phare, en réponse à toutes les impulsions des répéteurs actifs produisent des indications de la position relative des dits répéteurs actifs. On voit ainsi qu'une reproduction de tous les objets réfléchissants actifs est obtenue au récepteur de reproduction. De préférence, les impulsions de dé- clenchement du phare sont transmises sur un faisceau à directivité prononcée, de manière   à   ce que les seuls répéteurs qui se trouvent dans l'alignement du dit faisceau soient actionnés en vue de trans- mettre des impulsions reproduites au poste de reproduction.

   Le poste de reproduction effectue également un balayage de la surface indica- trice en relation de temps avec le déplacement directionnel du fais- ceau aigü du phare. De la sorte, la reproduction des éléments ré- fléchissants se produit en des positions angulaires différentes, dé- pendant de la position des dits éléments par rapport au radio-phare. 



  Cette reproduction correspond pratiquement à une reproduction   radr   azimutale du type qui serait produit directement   à   la station de radio-phare. En fait, une telle reproduction peut également être pro. duite à la station du phare, en réponse aux impulsions répétées par les objets réfléchissants situés à distance. Toutefois, la reproduc- tion peut être produite à chaque emplacement de répéteur, pourvu   qu"on   y dispose de l'appareillage indicateur nécessaire. 



   Conformément aux caractéristiques de l'invention ci-dessus esquissées, la dite invention a pour objet la constitution d'un sys- tème d'indication de mesure à distance sur un récepteur éloigné, en 

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 réponse à une énergie de signal transmise à partir d'un émetteur. 



   L'invention a   également   pour objet un   indicateur   de positions radio-électrique et un système destiné à produire la reproduction radio-élecrique   d'un   certain nombre d'objets réfléchissants, en réponse à une énergie émise par un émetteur unique éloigné. 



   L'invention envisage également la production d'indications multiples en un point récepteur dont l'effet radiateur n'est pas   dirige,   en réponse à l'énergie émise par un appareillage de radio- phare unique. 



   Ayant déterminé la distance entre l'appareillage récepteur de positions et la radio-balise, au moyen de l'appareillage radar à trois voies, on peut également produire une reproduction du radio- phare sur l'appareillage indicateur, au moyen de la balise direc- tionnelle et des divers objets réfléchissants , actifs et passifs, se trouvant dans son champ. Dans ce but, on peut recevoir   à   la station indicatrice de l'énergie réfléchie ne dépendant pas de signaux spé- cialement répétés. Le triangle défini par l'indicateur de reproduc- tion du radio-phare et les autres objets réfléchissants peut être résulu par la coopération du faisceau de transmission dirigé et de la distance connue entre l'indicateur de positions à la réception et le radio-phare, déterminé par l'appareillage radar.

   L'indicateur de positions peut alors être amené à dévier convormément à l'indica- tion de position déterminée résultante basée sur l'espacement et la directivité de l'émetteur. En conséquence, à l'indicateur de   positions,   il peut êtreproduit une indication en duplicata, prati- quement similaire à celle ci-dessus décrite. Toutefois, dans ce cas, les réflecteurs passifs seront indiqués aussi bien que les récep- teurs actifs. Dans ce type d'indication, toutefois, la position des objets à l'intérieur d'une surface définie par une ellipse contenant le radio-phare et l'indicateur de positions lui-même n'est pas sus- ceptible d'une définition convenable.

   A l'indicateur de positions, on peut prévoir des circuits destinés à appliquer alternativement les deux impulsions de tension indicatrices à l'appareil indicateur. 

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  S'il y a quelque erreur provenant de l'appareillage directionnel ou des indications de distance, les deux diagrammes ne coïncide- ront pas. La plus grande possibilité d'erreur se produit dans le système de mesure de distances, puisqu'il est possible que l'échel- le indicatrice de distances du radar à trois voies soit basée sur des impulsions répétées par un appareillage   utre   que celui de la station en cause.   Nais ,   comme ceci aurait pour résultat une dis- torsion des deux diagrammes, on peut aisément faire un réglage de coïncidence des deux diagrammes pour corriger cette erreur.

   Le fait qu'il existe une erreur dans les indications du radio-phare peut être aisément contrôlé par comparaison de la position d'objets fixes connus sur une carte avec les indications des dits objets produites sur l'indicateur général de positions lui-même. 



   Pour produire alternativement l'indication du radar à trois voies et celle du radio-phare , des moyens sont prévus à l'émetteur ou au radio-phare en vue de la commutation cyclique nécessaire à la transmission des divers signaux de commande. De façon analogue, les commandes convenables de commutation et de blocage sont prévues   à l'appareillage   récepteur de la station de reproduction, pour ré- partir les divers signaux reçus sur les circuits convenables en vue de la production des diverses reproductions. 



   Conformément à ces caractéristiques additionnelles de l'in-   vention, un   autre but de cette dernière est la constitution d'un système destiné à produire la reproduction de plusieurs objets ré- fléchissants, conformément au principe du radio-phare, sans qu'il soit nécessaire de prévoir la directivité à la fois   à   l'émetteur et au récepteur, ou de prévoir plusieurs radiateurs de référence connus. 



   L'invention envisage également la constitution d'un récep- teur indicateur de positions destiné à produire alternativement des indications de position du radio-phare et les indications d'un radar à trois voies. 



   L'invention ,prévoit encore des appareillages émetteur et 

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 récepteur susceptibles de fournir une indication pratiquement sans erreur de la position d'un certain nombre d'objets réfléchissants à l'emplacement de l'un des dits objets réfléchissants. 



   Les caractéristiques et objets principaux de l'invention ayant été ci-dessus esquissés, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, et à l'examen des dessins joints sur lesquels le dit mode de   réali-   sation est représenté schématiquement, à titre d'exemple non limi- tatif. 



   Les figures 1.A, 1.B, 1.C sont la représentation schématique d'un système de radio-phare et d'un   diagramme/du   cycle de fonction- nement en fonction du. temps, conformes à l'invention, avec indica- tion de plusieurs positions d'émission et des divers cycles de fonctionnement. 



   La figure 2 est une représentation schématique de la position relative d'un radio-phare conforme à l'invention et d'un ensemble répéteur d'indications, ainsi rue de plusieurs objets réfléchis- sauts. 



   La figure 3 représente schématiquement, à l'aide de rectan- gles, un système d'émetteur de radio-balise conforme à l'inven- tion. 



   La figure 4 représente conventionnellement de la   même   ma- nière un   récepteur   d'indications conforme à l'invenion, 
La   figure  5 est un schéma illustratif du circuit suiveur re- présenté cornue   faisant   partie du schéma de la figure 4. 



   La figure 6 est un ensemble de courbes utilisées pour   l' ex-   plication du fonctionnement du schéma de la figure 5. 



   La figure 7 estle schéma d'un circuit de   balayage   selon la loi du cube, utilisable avec le système de la figure 4. 



   La   figure   8 est le schéma d'un sélecteur de largeur d'impul- siosn qui peut être utilisé dans les montages des figures 3 et   4.   



   La figure 9 est une représentation graphique servant à l'ex- plication du   fonc'tionnement   du système de la figure 8. 

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   Les figures 10 et 11 sont des diagrammes illustratifs des figures obtenues sur l'oscilloscope par les circuits indicateurs du radio-phare et du radar à trois voies, respectivement. 



   On a représenté à la figure 1 (1.A. 1.B, 1.0) un diagramme en fonction du temps, des opérations d'un système complet conforme à l'invention, représentant le fonctionnement du récepteur de balise et de reproduction, par sous-périodes, pour certaines des soixante sept positions dans le temps : 1, 2, 61, 62,66, 67, d'une balise- phare rotative, les autres périodes entre 1 et 67, et des périodes additionnelles de fonctionnement ayant été omises. Les indications impaires de séquences de temps 1, 61 et 67 illustrent une partie de la sous-période de fonctionnement relative à l'émission de l'in-   dication   du radio-phare, alors que les diagrammes pairs, 2,62 et 66 illustrent les sous-périodes de fonctionnement correspondant à l'indication du radar à trois voies. 



   Pour le fonctionnement de l'indication du radio-phare, le radio-phare 68 émet un faisceau d'énergie fortement directionnelle, tel que représenté en 69, et émet simultanément, dans toutes les directions, une autre série d'impulsions 70, de préférence à une radio-fréquence différente de celle émise en 69. L'émission 70 est destinée   à   transmettre des impulsions de synchronisation provoquant le démarrage du circuit de balayage de l'indicateur, qui peut être situé, par exemple, sur un avion représenté en 71. Une montagne formant obstade, par exemple, est représentée en 72, et une autre élévation plus petite , en 73. Un certain nombre d'autres avions 74,75, 76,77,78, 79 sont représentés au voisinage du radio-phare. 



   Pour l'indication du   radai*   à trois directions, le faisceau directif 69 est modulé au moyen d'un signal sélectif ou d'interroga- tion particulier tel, par exemple, que des impulsions d'une certaine largeur, différente des impulsions transmises pour l'indication du radio-phare. En même temps, les radiations cmni-directionnelles aux différentes longueurs d'onde peuvent porter une modulation-de signa- lisation spéciale, ,telle qu'indiquée par les lignes 80, dans le but 

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 d'indiquer que le faisceau 69 passe par le Nord vrai. Cette indica- tion ne sera reproduite que dans le petit angle. par exemple d'un degré, pendant lequel le faisceau, est dans cette direction.

   Pour les cycles restants de l'émission d'indication du radar à trois voies, d'autres signaux 81, tels que représentés dans les colonnes 62 et 66 du diagramme de temps, seront transmis, dans le but de démarrer le circuit de balayage de l'indication du radar à trois voies. 



   Dans l'explication des principes de   fonctionnement   du   systole   il sera plus commode de considérer séparément les principes de fonc- tionnement des deux fonctions accomplies plus ou moins séparément,   c'est--dire   celles relatives au radar à trois voies (3P.R.) et celles relatives au radio-phare (R.L.S.) . 



   On peut expliquer au mieux la théorie du fonctionnement en se référant au diagramme de temps de la figure I.B ; comme ce dia- gramme de temps se rapporte au fonctionnement combiné du système complet, comprenant à la fois les fonctions   RLS.et  3.PR, qui sont exécutées alternativement en successions très rapides, il est né- cessaire, dans la présente discussion, de négliger les colonnes de numéros impairs. Les figures etle diagramme de temps représenté dans la colonne 62 de la figure I.B peuvent être pris   cornue   repré- sentant le mieux les principes de fonctionnement qu'on va   mainte-   nant examiner. 



   La figure supérieure de la dite colonne 62 représente le radio-phare 68 émettantun signal caractéristique, telle qu'une impulsion de largeur W1, rayonnée dans un étroit faisceau 69 à une fréquence donnée, par exemple, à une fréquence d'onde micrométrique En même temps, le dit radio-phare émetde façon non dirigée des im- pulsions   81     d'unie   fréquence différente et, de préférence, plus bassE pour la synchronisation. On notera que le faisceau étroit de radia- tion micrométrique,traverse l'avion de l'observateur lui-même 71 et deux autres avions   74   et 75 (dont la route est exactement à 15  à l'Est de la direction du   Nord)   et finalement vient frapper la montagne 72.

   Mais ce faisceau évite de justesse le contact d'un 

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 -quatrième avion 76, légèrement hors d'alignement avec les autres. 



   Le diagramme de temps au bas de la colonne 62 ne représente que les signaux produits le long d'un rayon choisi arbitrairement, et dirigé du phare à un angle de 15  vers l'Est. Par rapport à   cette   étroite région de l'espace, le diagramme de temps représente tous les signaux sus,ceptibles de se produire jusqu'à une distance ra- diale de 30 Km. Sur ce diagramme de temps, les coordonnées verti- cales représentent la distance radiale le long de l'azimut à 15  choisi et les coordonnées horizontales correspondent au temps en micro-secondes. 



   De   la sorte,   les impulsions de synchronisation à fréquence plus basse 81, s'écartant du radio-phare à la vitesse.de la lumière sont représentées sous forme d'une ligne oblique en trait interrom- pu, sur le diagramme de temps. On suppose que cette impulsion est rayonnée un certain temps après le commencement du cycle complet de rotation et qu'elle correspond   à   0 Km. La portée maximum de l'appareillage et la vitesse de rotation déterminent la longueur du rayon. A des instants progressivement plus tardifs, cette impul- sion est représentée à des distances radiales progressivement plus grandes, formant ainsi une ligne oblique qui, finalement, atteint une distance de 50   Km.   environ 270 micro-secondes plus tard.

   Comme le faisceau d'ondes micrométriques représenté sur la figure de la colonne 62 se trouve à l'azimut 15  figurant sur le   diagramnB   de temps, l'impulsion d'ondes micrométriques émise correspondante 83 est représentée également sous forme d'une ligne en trait plein épaisse, partant de la distance 0 au temps 50.833 microsecondes et se propageant vers l'extérieur de la même manière que l'impulsion de synchronisation à basse fréquence dont il vient d'être question. 



   Si l'on se reporte maintenant à la seconde image de la colon.   ne'62,   pn verra que chacun des trois aéroplanes   71. 74   et 75 qui ont été frappés par le faisceau d'ondes micrométriques réagit en réfléchissant une impulsion de fréquence différente et plus basse 84 dans toutes les directions. Le montage 72 est représentée comme réfléchissant purement et simplement la même énergie en 85, mais 

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 cette réflexion n'a aucune signification à cet instant car l'indi- cation 3.PR n'est pas organisée de manière à faire figurer les ré- flexions passives. 



   Sur le   diagramme   de temps, on voit qu'aux trois instants auxquels l'énergie d'ondes micrométriques se propage vers l'exté- rieur passe aux distances radiales occupées par les trois avions 71. 74 et 75, que l'on suppose situés à 9, 20 et 35 Km. respective- ment, trois réflexions à fréquence plus basse prennent leur origine aux distances correspondantes, et commencent à revenir vers le phare 68 avec une pente correspondant   enc.ore   à la vitesse de pro- pagation, comme représenté en 86, 87 et 88. 



   On peut également imaginer le radio-phare 68   comme   émettant de nouveau un train d'impulsions d'ondes micrométriques 89, supposé déclenché par l'arrivée des trois réponses à fréquence plus basse des trois avions. Toutefois, ces impulsions ne sont pas transmises en faisceau, mais envoyées dans toutes les directions et, par suite produisent des intensités de signal beaucoup plus faibles que les radiations en faisceau originales. Les impulsions sont également différenciées par des caractéristiques variées, telles qu'une lar- geur légèrement supérieure à celle des impulsions originales trans- mises sur le faisceau 69. Le diagramme de temps au bas de la colon- ne 62 montre clairement en 90,91 et 92 que ces impulsions spéciales sont émises individuellement aux instants de réception des réponses provenant des avions.

   On voit, par exemple, qu'à l'instant où la réponse de l'avion le plus roche 71 atteint le phare 68, une   im-   pulsion d'ondes micrométriques spéciale est émise et commence à se propager de nouveau vers   l'extérieur. /   
En résumant ce qui précède, on constate que, pour un avion quelconque, un cycle complet de fonctionnement comporte trois émis- sions successives. La première de celles-ci se propage vers l'ex- térieur sur le faisceau étroit du phare à l'avion en question ; la seconde a lieu dans toutes les directions et, par suite, une partie   de son énergie revient de l'avion au phare ; latroisième transmis-   sion se propage vers l'extérieur dans toutes les directions, du phare à l'avion. 

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   On considérera maintenant les signaux qui seraient observés par un avion particulier, par exemple par l'avion de l'observateur 71, supposé éloigné de 9 Km. le long du rayon à 15  représenté au diagramme. Tout d'abord, cet avionreçoit un signal de synchronisa- tion 81, accompagné d'un signal d'interrogation 89, ces deux signaux lui parvenant simultanément. En réponse au signal de synchronisation: l'avion accomplit certaines actions locales telles que le démarrage d'un circuit de balayage , mais il n'émet aucuns signaux spéciaux. 



  En réponse au signal d'interrogation, l'avion rayonne un signal de féponse 84.. 



   Après un intervalle convenable, l'avion reçoit du phare un faible signal 90 qui représente sa propre réponse, qui lui est ren- voyé. Encore plus tard, le dit avion reçoit deux autres signaux faibles analogues, 91 et 92, du phare, lesquels représentent les réponses:des deux autres avion,renvoyées à l'avion observateur. 



  Dans l'intervalle de ces signaux faibles du phare, l'avion reçoit également deux signaux de réponse 87, 88 des avions 74, 75, mais l'arrivée de cette énergie n'aura aucune conséquence, car l'avion n'est pas organisé pour recevoir des signaux à cette longueur d'onde pendant les cycles d'application du principe 3.PR. 



   Les intervalles de temps écoulés entre l'arrivée du signal de synchronisation 82 et l'arrivée des trois signaux spéciaux 90, 91 et 92 sont, on le voit, directement proportionnels aux distances radiales du phare 68 aux trois avions 71, 74, 75 situés sur   lazi-   mut à 15  représenté au diagramme de temps. De la sorte, si, sur l'avion observateur, un balayage radial simple est appliqué au fais- ceau d'un oscilloscope et si le dit faisceau,   est,/rendu   plus brillant pendant un court instant, à la manière habituelle, à l'instant d'ar- rivée 'de chacun de ces trois signaux verts spéciaux, les distances des trois avions situés à L5  de direction seront indiqués convenable- ment. 



   Pour rendre cette indication correcte en ce qui concerne l'azimut, il suffit de prévoir une rotation du système déviateur de 

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 l'oscilloscope en synchronisme avec la rotation du faisceau du phare. Ceci peut aisément s'accomplir d'une quantité de manières, par exemple au moyen d'un moteur tournant très légèrement plus vite que le faisceau et d'un embrayage   start-stop   relâchant l'arbre en rotation, en réponse à un signal spécial envoyé par le phare chaque fois que son faisceau passe/par la direction   !lord.   



   La discussion ci-dessus n'a tenu compte que du cas spécial représenté dans la colonne 62 de la figure 1.B où le faisceau est en alignement avec l'avion de l'observateur 71. Hais, dans d'autres cas, le fonctionnement est essentiellement le même, si ce n'est que le signal d'interrogation 62 n'est pas entendu sur l'avion de l'observateur, lorsque celui-ci esten route dans une autre direc- tion quelconque. La colonne 66 de la figure 1.0 est relative au cas où le faisceau tournant 69 ne frappe plus l'avion de l'observa- teur 71 ni aucun des deux autres avions 74 et 75 situés sur le même azimut à 15 , mais frappe un avion 76, à environ 16  d'azimut, com- me représenté sur l'image supérieure de cette colonne.

   La seconde image de la colonne indique l'avion situé à 16  répondant par un signal omni-directionnel (impulsion UHF rayonnée 84) et l'on peut également imaginer le phare 68 comme émettant un signal spécial d'ondes micrométriques dans toutes les directions, la. dite émission étant déclenchée par l'arrivée de l'impulsion de réponse provenant de l'avion 76. 



   Si l'on se reporte maintenant au diagramme de temps du bas de la colonne 66, on verra que celui-ci est tout à fait semblable à celui qui aurait été représenté à la colonne 62, s'il y avait eu seulement un avion à l'azimut 15 , de telle sorte qu'une seule impulsion de réponse aurait été retournée au phare et qu'une seule radiation spéciale aurait été émise à partir du dit phare. A part les différences causées par la présence d'un seul avion au lieu de 3, le diagramme de temps de la colonne 66 se distingue encore par le fait que l'impulsion puissante originale d'ondes micrométriques 83 provenant du phare n'est pas représentée se propageant vers 

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 l'extérieur. simultanément avec l'impulsion de synchronisation 82 qui déclenche le cycle.

   La raison en est que le diagramme de temps ne représente les signaux que le long du rayon de 15  arbitrairement choisi, alors qu'à l'instant représenté dans la colonne 66, le fais- ceau d'ondes micrométriques est dirigé légèrement à droite de ce rayon. 



   Les signaux reçus sur l'avion 71 de l'observateur sont tous représentés au diagramme de temps de la colonne 66. Tout   d'abord ,   l'impulsion de synchronisation 82 est reçue, sans être accompagnée par l'impulsion d'interrogation 83. Ensuite, l'impulsion de réponse 93 de l'avion 76 frappe l'avion de l'observateur, mais ceci n'a aucun résultat, comme expliqué précédemment. Ensuite, l'impulsion spéciale 93, émise dans tous les sens par le phare 68, à l'instant d'arrivée de l'impulsion de réponse 92, est reçue sur l'avion de l'observateur. Finalement, l'énergie 85 réfléchie par la montagne 72 frappe l'avion de l'observateur, mais sans aucun effet. 



   Comme dans le cas précédemment examiné, l'intervalle de temps entre l'arrivée de l'impulsion de synchronisation et l'arrivée de l'impulsion spéciale est proportionnel à la distance radiale de l'avion exploré (c'est-à-dire de l'avion 76, dans le cas présent). 



   , 
De la sorte, l'exploration radiale de l'oscilloscope de l'avion de l'observateur représente correctement cet avion à la dis- tance radiale -convenable. Comme le système déviateur de l'oscillos- cope est supposé tourner en synchronisme avec le faisceau du phare, le spot représentant cet avion sera également à l'azimut correct. 



   De façon analogue, tous les autres avions à l'intérieur de la portée effective du phare seront successivement explorés et con- venablement représentés sur l'oscilloscope de l'avion de l'observa- teur. ' 
Pour éviter la confusion dans la description ci-dessus de la manière dont une reproduction 3.PR est produite à bord d'un avion, on s'est limité à un seul avion 71. Les antres avions ont été consi- dérés uniquement comme comportant des appareillages de réponse, mais les appareillages de réception rt d'indication de ces autres avions 

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 -ontété négligés.

   Néanmoins, il est évident que chacun des avions se déplaçant à l'intérieur de la portée du phare peut être muni d'un système d'indication complet et précis semblable à celui pré- vu sur l'avion particulier dont il a été question.   Chacun   de ces systèmes indiquerles positions de tous les avions, y compris celle de l'avion sur lequel la reproduction a lieu. 



   Des points à terre, balisés au moyen de répéteurs actifs, (balise  à   réponse) peuvent également être indiqués au cours du fonctionnement 3.PR, de la mnaière ci-dessus indiquée pour la re- production des avions. Les obstacles naturels et lesrépéteurs passifs, cependant, ne figureront pas sur la reproduction 3.PR, puisque la représentation de ceux-ci ne fournirait aucun renseigne- ment de plus que ceux qu'on peut obtenir d'une carte géographique. 



   En bref, le principe du système de radio-phare   (RLS)   en ce qui concerne son fonctionnement , est le même que le principe de fonctionnement des radars usuels, si ce n'est que l'émetteur est largement séparé du récepteur et que, par suite, des organes de correction de parallaxe sont nécessaires, pour éliminer les distor- sions résultant de la séparation ou du décalage de ces deux parties du système , et le calcul ou la détermination de la distance doit être fait. 



   Dans le fonctionnement   RLS   conforme à la   présente   invention, les mêmes principes généraux sont utilisés. Dans ce cas, toutefois, l'émetteur et son antenne tournante à à faisceau étroit sont situés sur le sol, alors que le récepteur, avec son antenne réceptrice non dirigée, est située sur un avion qui   peut   être distant de plusieurs   kilomètres.   



   Il n'y a pas grande difficulté à déterminer la direction   des obstacles dont les réflexions sont reçues à un temps quelconque e   A la figure 2, si l'émetteur   68   est dirigé au Sud-Sud-Ouest, au moment considéré, il est clair que tous les obstacles rencontrés par le faisceau du dit émetteur doivent être sur une droite s'éten- dant vers le Sud-Sud-Ouest à partir du point d'émission. Par suite, la bobine déviatrice de l'oscilloscope indicateur sur l'avion peut 

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 être tournée de façon telle qu'à cet instant, elle fasse dévier le faisceau de l'oscilloscope radialement jusqu'à la direction repré- sent ant le Sud-Sud-Ouest.

   Comme la bobine déviatrice de l'oscillos- cope est située sur l'avion et que le faisceau tournant est au sol, un organe de synchronisation est nécessaire pour orienter cette bobine dans la même direction que le faisceau, mais de tels organes de synchronisation sont relativement simplet et sûrs. 



   Pour expliquer comment la distance correcte peut être déter- minée en dépit du décalage entre l'émetteur et le récepteur, on peut se référer à la figure 2. Le point L représente le phare ou émetteur tournant à terre 68, les points 0 et 0' représentent des objets réfléchissants et le point A représente l'avion 71 qui porte l'appareillage récepteur destiné à fournir l'indication   RLS   dont il est maintenant question. La ligne en zig-zag s'étendant au Sud- 
Sud-Ouest à partir de 68 représente la radiation en faisceau étroit d'une part à l'objet 0 et la longueur de ce trajet de L à 0 (ou à 
O') est indiquée par la lettre M (ou par M').

   La ligne en zig-zag de 0 à A représente   1!énergie   réfléchie se propageant de l'objet à l'avion et la longueur de cette ligne de 0 (ou de 0') à A est dé- signée par la lettre P (ou P'). L'avion A est supposé à 9 Km. au Sud-Ouest du phare L et la ligne en trait plein C représente cette distance , c'est-à-dire la distance d'écartement entre les deux parties du radar. 



   On considérera maintenant une impulsion particulière d'éner- gie rayonnée vers le Sud-Sud-Ouest à partir du phare vers les ob- jets 0 et 0' et réfléchie par ces objets vers l'avion 71. Il est clair que.cette impulsion parviendra d'abord à l'objet 0 et n'at- teindra qu'ensuite l'autre objet   0' .   Le temps total employé par l'impulsion pour se propager de L à 0 et de là   à   A est proportion-   @   nel à la somme des distances M + P. De façon analogue, le temps total entre la radiation de l'impulsion en L et son arrivée en A après réflexion sur 0' sera proportionnel à M' + P'. Il est donc clair que les impulsions en provenance des deux objets ne parvien- nent pas à l'avion 71 en même temps, mais successivement.

   Il est 

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 également clair, que, si l'avion 71 est en quelque point, sauf directement sur la ligne L-O' prolongée (c'est-à-dire n'importe où sauf en un point tel que B)limpulsion réfléchie de 0 arrivera toujours la première et l'impulsion de 0'la seconde, exactement   couse   dans un radar normal, La seule différence est que les lon- gueurs des délais ne sont pas exactement proportionnelles aux dis- tances de L aux objets et, par conséquent, si l'on utilisait sur l'oscilloscope un balayage linéaire, les distances comporteraient une distorsion.

   Pour remédier à cet inconvénient, il est nécessaire de rendre le circuit de balayage non linéaire de telle sorte qu'il commence à se déplacer à partir du centre de l'écran très rapide- ment et ralentisse ensuite de plus en plus, conformément à une cer- taine loi cubique. 



   Au moment particulier représenté à la figure 2, le faisceau de L aux deux objets est supposé dirigé vers le Sud-Sud-Ouest de sorte que l'angle n est de 157.1/2  . L'avion est représenté   à     35.1/2    Sud-Ouest du phare de sorte que l'angle n'est de 125.1/2 . 



  De la sorte, l'angle p ( qui est égal à la différence entre n et n') est de 32 . La distance C entre l'avion et le phare est supposée égale à 9 Km. 



   De ces valeurs particulières de l'angle p et de la distance C, on déduit la longueur du trajet indirect M + P est d'environ 11,8 Km. (en supposant que 0 est à 7   Km   de L) et, par suite, l'im- pulsion se propageant du phare à 0 et, de là, à l'avion 71 aura à franchir 11,8   Km.   Pour la synchronisation, une autre impulsion est envoyée en même ternes directement du phare à l'avion le long du trajet C.

   Comme cette impulsion directe ne franchit que 9 Km, alors aue l'impulsion réfléchie indirecte franchit 11,8 Km, la différence de trajet de ces deux impulsions estd'environ 2,8 Km, En prenant la vitesse de propagation de toutes les impulsions comme égale à 186 m. par micro-seconde, l'avion observera un délai d'environ 15 micro-secondes entre l'arrivée de l'impulsion directe du phare et celle de l'impulsion indirecte réfléchie sur l'objet C. 

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   Pour représenter correctement le fait que l'objet 0 est   à   7 Km du phare, la tension de balayage qui fait dévier le faisceau de l'oscilloscope sur l'avion, devra, par conséquent, avoir une Vitesse telle qu'en 15,micro-secondes elle fasse dévier le fais- ceau à une distance correspondant à 7 Km. (c'est-à-dire à 7 cm. si l'échelle désirée est de 1/100.000). 



   A partir d'un autre objet tel que 0' , toutefois, (dont la distance M est supposée 10 Km,) la somme des trajets M + P est égale à environ 15,3 Km, soit   6,3Km.   plus longue que le trajet de l'impulsion directe. Ainsi, le temps de retardement des impulsions réfléchies sur 0' sera de 34 micro-secondes, soit plus du double du temps de retardement des impulsions réfléchies sur 0. Pour une indication correcte de l'objet 0' le circuit de balayage Sevra, par conséquent, produite une déviation correspondant à 10 Km.(c'est-à- dire   à   10cm. de déviation) en un temps de 34 micro-secondes. 



   Si l'on compare cette dernière nécessité avec la précédente, on voit que , dans les premières 15 micro-secondes, le faisceau doit sedéplacer de 7 cm. alors que dans un total de 34 micro-se- condes, il doit produire seulement une déviation de locm. De la sorte, il doit se propager sur plus de deux centimètres pendant les premières 15 micro-secondes, et seulement de trois centimètres pen- dant les 19 'micro-secondes suivantes. Si l'on suppose qu'il est nécessaire d'appliquer à l'oscilloscope 10 volts pour produire une déviation d'un centimètre, (c'est-à-dire pour représenter 1 Km. de distance) la tension de balayage nécessaire devra s'élever de 0 à une valeur de 70 volts dans les 15 premières micro-secondes et s'élever ensuite plus lentement de 70 à 100 volts dans les 19 micro-secondes suivantes. 



   Il est clair   qu'à   mesure que le faisceau du phare tourne plus avant de manière à augmenter l'angle p jusqu'à une valeur supé- rieure aux 32  précédemment supposés, le mode de fonctionnement ci-dessus décrit doit se reproduire par rapport à la nouvelle série d'objets qui sont alors en ligne avec le faisceau. De même, pour 

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 toutes les autres valeurs de l'angle p une courbe différente cor-   respondante     du   circuit de balayage est nécessaire. 



   Ces courbes ne varient pas seulement à mesure que l'angle p change, elles varient aussi pour différentes valeurs de la distance 
C. Ainsi, si la distance C du phare à l'avion est supposée de 3   lui.   au lieu de 9 Km. c'est une famille différente de courbes qui s'ap- pliuqera. 



   Bien que les courbes varient d'une manière apparemment com- pliqueée avec les variations de p et, également, qu'elles changent d'échelle avec les radiations de C, il se trouve qu'elles peuvent pratiquement être produites par addition de deux courbes très sim- ples, comme il sera expliqué plus complètement ci-après. 



   La méthode de production de la reproduction   RLS   se résume donc en deux étapes : 
1 - rotation de la bobine déviatrice de l'oscilloscope en synchronisme avec   la   rotation de faisceau du phare à terre, au moyen d'un dispositif de synchronisation quel- conque - 
2 - production d'un balayage non linéaire, rapide au début et ensuite plus lent. 



   La forme de ces courbes, et, par suite, la vitesse de dé- placement des balayages doit varier aux différentes valeurs de l'angle p et de   la   distance C. Ainsi, pour obtenir une indication correcte, il est nécessaire que l'avion   connaisse   sa propre distance du phare, aussi bien que son angle d'azimut relatif par rapport au phare (mesuré à partir de la direction du faisceau du phare à ce moment). Cet angle relatif d'azimut p se trouve facilement, en   faisant     tourner   le faisceau de façon uniforme et en observant les instants où il passe sur l'avion lui-même, et en synchronisant un axe avec cette rotation. La distance C est  déterminée   par un autre   mécanisme,   de type plus ou moins usuel, décrit ci-après. 



   La   nécessité   de connaître   réellement   la position propre de l'avion par rapport au phare, pour obtenir une indication RLS cor-   recte   peut, première vue , apparaitre comme un désavantage. En 

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 réalité, cependant, c'est un des avantages extrêmement important de l'invention, car cela rend possible de vérifier l'exactitude de la position propre de l'avion pour un opérateur non expérimenté, simplement en notant si les divers objets fixes représentés sur l'écran de l'oscilloscope correspondent en forme et en position re- lative aux mêmes objets figurant sur une carte.

   Si une erreur quelconque se produit dans l'appareillage déterminateur de la posi- tion propre de l'avion qui mesure la distance radiale de l'avion ou son azimut relatif par rapport au phare, une distorsion corres- pondante des indications RLS aura lieu, de sorte eu les obstacles naturels et les répéteurs actifet passif ne formeront plus une image correspondant à celle imprimée sur une carte de la région. Eh fait,   aucune   erreur ou série d'erreurs concevables, se produisant dans le mécanisme ne peut avoir pour résultat l'indication de forme correcte du terrain, si la détermination de la position propre de l'avion est incorrecte. 



   Bien que les deux fonctions fondamentales du système proposé soient les fonctions 3.PR et RLS, telles qu'accomplies par un radar à trois voies et un système de phare tournant, on a déjà indiqué que, pour produire convenablement l'indication RLS, l'appareillage de l'avion nécessite la connaissance de la distancepropre de ce dernier et de son azimut par rapport au phare. La détermination de ces deux facteurs peut se faire d'une grande variété de manières différentes, mais la façon de procéder à préférer est la suivante : 
L'azimut de l'avion est déterminé en notant le temps écoulé entre l'instant où le phare transmet un signal spécial 80, signi- fiant que son faisceau traverse alors la direction Nord, ou toute autre direction de référence fixe et l'instant quelque peu plus tard où le faisceau du phare tournant passe sur l'avion.

   La distance de l'avion est déterminée au moyen d'un simple dispositif suiveur à encoches ou dispositif auto-régulateur à double seuil agissant, d'un. manière bien connue, pour s'aligner constamment sur une impulsion antérieurement sélectée caractérisée par un temps de retard particu- lier par rapport à l'impulsion de référence.. 

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   Le plus commode est d'appliquer ce principe du dispositif suiveur à encoches aux impulsions d'ondes micrométriques spéciales 39 qui sont émises par le phare en liaison avec le   fonctionnement   3.PR du   système,   puisque la relation temps-distance est linéaire pour ces impulsions. Il estbien connu que les dispostions suiveurs à encoches ne fonctionnent pas de manière aussi sûre lorsqu'ils sont alimentés avec -un très grand nombre d'impulsions. 



   En conséquence, les seules impulsions qui doivent être ap- pliuquées aux dispositifs suiveurs à encoches sont les impulsions spéciales d'ondes micrométriques émises reçues par le phare aux instants où le faisceau de ce dernier est en alignement avec l'avion de l'observateur. A la figure 1.B. ceci signifie que seules les impulsions spéciales à ondes micrométriques 89, représentées à la colonne 62, doivent être appliquées au mécanisme suiveur à encoches Tous les autres types d'impulsions et toutes les autres impulsions spéciales d'ondes micrométriques analogues émises pendant les autres parties du cycle sont éliminées au moyen d'écrans avant application à l'ensemble suiveur à encoches. 



   D'ordinaire, les résultats de ceci seront que seules les impulsions représentant la position de l'avion de l'observateur seront fournies à l'ensemble suiveur encoches , car il n'y aura pas usuellement plus de deux avions plus ou moins d'un demi de- gré de l'angle azimutal exact de l'avion de l'observateur, à moins qu'il n'y ait plus de 360 avions entourant le champ en même temps. 



  Toutefois, pour illustrer les conditions les plus désavantageuses, le diagramme de la figure 1 a été tracé en supposant que trois avions différents 71, 74 et 75 sont en vol en même temps au même angle azimutal. Dans ces conditions, trois impulsions séparées seront appliquées au circuit   à,encoches   à chaque période d'impul- sions, comme indiqué à la colonne 62. Même dans ces conditions, le   mécanisme   suiveur à encoches suivra toujours correctement l'impul- sion sur laquelle il est déjà réglé.

   Ainsi, si l'avion est le seul en vol à son angle azimutal particulier au   moment où.   il pénètre 

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 dans le champ effectif du phare, son encoche , qui ne reçoit alors seulement que les impulsions correspondant à sa propre position s'ajustera correctement sur les dites impulsions et les suivra en- suite même pendant les intervalles de temps ou plusieurs autres avions occuperont le même azimut. 



   Tout dispositif suiveur à encoches est théoriquement ex- posé à la possibilité de changer de piste de manière à suivre un avion non désiré, si le dit avion vient à voler exactement au-des- sus ou au dessous de   l'avion   désiré, de telle sorte que tous eux coïncident à la fois en azimut et en distance.

   Dans un but d'écone- mie et de simplicité, on envisage d'employer dans le système propo- sé une forme relativement simple de dispositif suiveur à encoches et, par suite, on doit s'attendre   à   ce que le dit dispositif sui- veur à encoches soit sujet aux changementsde pistes mentionnés ci- dessus lorsque quelque autre avion est en vol à moins de environ 1/2 degré de l'azimut exact de l'avion de l'observateur et, en même temps à l'intérieur d'une certaine. zône de distance critique s'étendant à partir de l'avion de l'observateur   jusqu'à   480 Km. au delà. 



   Plus importante que celle de la fréquence du changement de piste est la question de son amplitude. Avec le système de l'in- vent-ion ,   l'occurence   d'un changement de piste du dispositif sui- veur à encoches constituera un ennui, mais non un danger. En pre- mier lieu, le pilote verra l'image de son avion s'approcher graduel lement de l'un des autres spots sur l'écran, jusqu'à ce qu'ils se confondent. A ce moment, aucune erreur ne s'estemcore produite . 



  Lorsque le spot combiné se divise de nouveau, de telle sorte qu'il apparait sous forme de deux spots s'écartant graduellement, le pilote sera clairement averti qu'il y a possibilité d'une erreur d'indication. Si la divergence des deux spots se produit de façon telle qu'elle a pour résultat des azimuts différents, l'erreur, s'il en existe, sera immédiatement corrigée. Si les avions ne se séparent qu'au point de vue de leurs distances radiales et si l'en- coche suitle mauvais avion, ceci sera immédiatement révélé par 

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 une distorsion progressivement croissante de cette indication   RLS.   



  La raison en est que l'indication RLS dépend , en ce qui concerne la correction de sa forme, de la position correcte du dispositif suiveur à encoches comme   précédemment   mentionné. 



   Chaque fois qu'un   pista:e   incorrect du   mécanisme     suiveur   à encoches est ainsi observé, le pilote peut ramener à la   main   l'en- coche sa piste correcte, en réglant le système jusqu'à ce que la. carte prenne la forme correcte ce   eu'on     peu t   vérifier facilement en le   comparant   avec la reproduction non entachée de distorsion du 3.PR sur le même écran . 



   Il est donc clair que la question de mise en fausse piste de l'encoche est primordialement une question de convenance, et non une question de fausse information. En fait, le système peut être actionné sans aucun dispositif à encoches, si le pilote règle à la main le facteur de distance du système, chaque fois qu'il désire lire l'indication   LRS.   



   Pour résumer le fonctionnement de la sous-période du système de radio-phare,   l'énergie   est transmise sous   forme   d'un mince fais- ceau 69, à partir de l'émetteur 68. Cette énergie transmise peut alors être réfléchie par les divers objets réfléchissants et reçue sur les divers avions. Simultanément avec la transmission de l'éner- gie de faisceau   69,   d'autre énergie est transmise en une pluralité d'impulsions,   cornue   représenté en 70, dans le but de mettre en mar- che le circuit de balayage sur les récepteurs indicateurs séparés. 



  Cette impulsion fonctionne de manière   produire   un balayage linéaire de l'indicateur. 



   Les impulsions 70 sont également répétées par chacun des avions portant les répéteurs et ces impulsions répétées sont reçues sur d'autres avions pour produire les indications de la position des dits avions. De la sorte, surie récepteur indicateur, par exem- ple, sur l'avion   71;   on recevra les impulsions de synchronisation 70 déclenchant le circuit de balayage et l'énergie réfléchie   à.la   longueur d'onde du faisceau 69 aussi bien que l'énergie rayonnée 

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 secondaire des autres.avions. Ces impulsions réfléchies et rayonnées secondairement d'autre manière 'sont cadencées conformément à la position dans l'espace des dits objets par rapport au circuit de balayage, de sorte que leur position sur l'indicateur sera claire. 



  Pour comprendre de façon plus détaillée le fonctionnement du système celui des éléments principaux de l'appareillage émetteur du phare et de l'appareillage récepteur sur l'avion de l'observateur seront décrits en détail en liaison avec lesfigures 3 et 4 qui sont les diagrammes de fonctionnement des appareillages émetteur et récepteur tels qu'utilisés aux stations 68 et 71. Comme un cycle complet de rotation comporte 1. 200 sous-périodes individuelles, dont chacune est déclenchée par l'émission d'une impulsion de synchronisation, mais peut comprendre trois émissions et trois réceptions successives complètes, il est clair qu'on ne peut examiner qu'une faible partie du cycle complet de rotation. 



   Le diagramme de temps des figures 1.A, 1.B, 1.0 montre assez de sous-périodes pour expliquer l'effet des signaux spéciaux de référence , ou signaux Nord, qui sont émis à l'instant   où   le fais- ceau passe par le Nord, et pour expliquer l'effet du circuit suiveur sur l'avion de l'observateur qui est excité seulement quand le fais- veau passe par l'angle azimutal de 15  occupé par cet avion.

   Pour comprendre toutes ces caractéristiques intéressantes, des diagrammes ont été tracés de manière   à   montrer les sous-périodes 1 -Z, qui a lieu quand le faisceau passe vers le Nord   e   les sous-périodes 61 et 62 qui ont lieu quand le faisceau passe par la direction azimu-   tale 15 ,   aussi bien que les sous-périodes 66. 67, pour couvirir une partie de la période après que le faisceau a quitté l'avion de l'ob- servateur et explore un autre avion situé à un azimut légèrement   diff érent .    



   L'extposé successif complet de toutes ces sous-péridoes serait plus long qu'il n'est nécessaire et par suite, dans la description qui va suivre, on ne retracera en détail que les sous-périodes 66 et 67, car celles-ci se rapportent à un cas général typique, dans le-   ,   quel le faisceau n'est pas dirigé vers le Nord, ni vers l'avion de 

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 l'observateur (voir figure 1,C) mais est en ligne avec un autre avion et un obstacle naturel. Après l'examen complet de ces deux sous-périodes 66 et 67, on notera brièvement les caractéristiques spéciales d'autres sous-périodes. 



   Le circuit de commande de périodes 94 de la station émettrice figure 3, délivre des signaux de commande de façon   sélective   sur les conducteurs 95   à   100, pour commander le fonctionnement des di- verses parties du montage. Le circuit de commande 94 peut être quel. que forme de circuit de commutation cyclique , de préférence sous la commande du moteur 102, qui sert également à faire tourner le faisceau 69. Au début de chaque sous-période 3.PR, sauf à la posi- tion Nord, les signaux de commande sont appliqués aux conducteurs   94.   95.96 et 101. La sous-période 66 a été choisie pour un examen particulier, car elle illustre de façon claire les principes géné- raux.

   Les signaux de commande appliqués au conducteur 95 à partir du circuit 94 déclenche le modulateur normal de largeur d'impulsion 103 de l'émetteur 104 et font ainsi émettre une impulsion d'ondes micrométriques à grande puissance de largeur normale W (par exemple 1. 1/2 microseconde). Le signal de commande appliqué au conducteur 95 met le commutateur électroinque   105   dans la condition nécessaire pour acheminer ces impulsions vers le radiateur de faisceau 106 et une impulsion d'ondes micrométriques puissante est rayonnée selon un étroit faisceaucentré autour d'un angle azimutal de 15. 3/4   degrés.   



  On suppose, pour la commoddté de la description, que ce faisceau a exactement un degré de large, de telle sorte qu'il évite de justes- se l'avion de l'observateur 71 (figure 1.0) et les deux autres avions 74 et 75 à   l'azinut   15 . On suppose toutefois que ce faisceau frappe juste un autre avion 76, en vol suivant un azimut à16 , com- me représenté à la figure 1.C. 



   En mène temps que ce faisceau d'ondes micrométriques69 est émis à partir du radiateur 104, comme indiqué ci-dessus, le signal de commande du conducteur 96 actionne le générateur d'impulsions 107 et fait délivrer à l'émetteur 108 une impulsion de synchronisa- tion de largeur   W et   de fréquence plus basse (fréquence porteuse 

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 UHF) rayonnée dans toutes les directions par l'antenne 109. Cette impulsion est représentée par la ligne 82 du diagramme de temps de la figure l.C. La largeur de la dite impulsion est choisie telle qu'elle caractérise le cycle comme cycle 3.PR. 



   Dans le récepteur de la figure 4, sur l'avion de l'observateur le signal d'ondes micrométriques (on a supposé éviter, cet avion) n'est pas reçu, mais le signal de synchronisation 3.PR de fréquence plus basseest captépar l'antenne 110 et ensuitetransmis, à travers le coupleur 111, au récepteur UHF 112. A partir de la sortie de ce récepteur 112, cette impulsion de synchronisation 3.PR traverse le sélecteur de largeur 113 et déclenche le circuit de' balayage linéaire 114 et l'appareil cadenceur de signal de commande 115. En outre, ce signal est également appliqué au circuit combinateur 116 à travers le coupleur 117, et, de là, à la grille de commande 118 de l'oscil- loscope 119, de manière à produire un spot brillant, mais ceci est sans résultat , car le faisceau n'a pas encore commencé à s'éloigner du centre de l'écran. 



   Le signal appliqué au circuit de balayage 114 cause la généra- tion d'un balayage linéaire qui traverse le coupleur 120 et le cir- cuit combinateur 121, vers la bobine déviatrice 122 de l'oscilloscope 119, faisant ainsi se déplacer le faisceau vers l'extérieur d'une façon linéaire. 



   Le signal appliqué au cadenceur de commande 115 fait délivrer par ce dernier un certain nombre de signaux de blocage et de limita- tion qui disposent le montage pour le type de fonctionnement 3.PR, comme suit : tout d'abord, le signal de blocage appliqué par la ligne 123 aux coupleurs 117 et 124 empêche ce circuit combinateur 116 de laisser passer, pendant les 800 micro-secondes suivantes, aucun, signal autre que les signaux d'ondes micrométriques spéciaux de largeur W3, caractéristiques du fonctionnement à trois voies   ap-   pliqués à travers le coupleur   125:

     En second lieu, le signal appli- qué à travers la ligne   126 au.   limiteur 127 prépare ce limiteur a être ouvert par un signal d'ondes micrométriques d'intensité maximum 

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 tel que celui produit lorsque le faisceau est pointé sur l'avion. 



  Comme ceci n'est pas le cas au cours du présent cycle, ce signal appliqué au limiteur 127 reste sans résultat. Troisièmement , le signal de blocage appliqué   à   partir du,cadenceur 105, à travers le signe 128, au coupleur d'entrée 129, du circuit combinateur 124 bloque ce dernier en ce qui concerne la ligne d'entrée 128, de sorte que seules, les ondes de balayage linéaire du circuit de balayage 114 peuvent traverser ce circuit combinateur vers les bobines dé- viatrices 122. 



   Ainsi, en réponse au signal de synchronisation à très haute fréquence de largeur w2, l'appareillage récepteur de l'avion com- mence seulement un balayage linéaire vers l'extérieur du faisceau de l'oscilloscope et se prépare à rester insensible à tous les signaux subséquents sauf les signaux spéciaux d'ondes micrométriques chargés de la fonction 3.PR. 



   Se reportant maintenant à la figure 1.c, on notera que l'im- pulsion d'ondes micrométriques à grande puissance en faisceau frappe tout d'abord l'avion   76   et ensuite la montagne 72. Les réflexions qui ont lieu sur la montagne, comme indiqué sur la seconde image de la colonne 66, et dans le diagramme de temps au bas de cette colonne , restent sans effet, car   l'appareillage   récepteur est main- tenant en état de n'indiquer que lessignaux   d' ondes   micrométriques spéciaux de largeur 93. L'avion 76 , néanmoins , répond à l'impul- sion d'ondes micrométriques puissante en faisceau de la façon sui- vante (pour le moment , le diagramme de la figure 4 peut être con- sidéré   comme   représentant l'appareillage porté par l'avion 76). 



   Les circuits de l'appareillage récepteur de l'avion 76 re-   çoivent   le signal d'ondes micrométriques puissant et le signal de synchronisation à très haute fréquence 3.PR pratiquement simultané- ment. Le signal de synchronisation 3.PR produit les mêmes effets qui ont été exposés   précédemment   à propos de l'avion de l'observa- teur 71.

   La radiation dirigée directe   puis sante   du phare est captée par l'antenne 130 et reçue par le récepteur 131 d'où elle passe à travers le sélecteur de largeur normale 131, la ligne 132 et déclen- che l'émetteur à très haute fréquence 133, produisant ainsi une ré- ponse à très haute fréquence telle qu'indiquée à la seconde image 

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 de la colonne 66 de la figure 1.C et en 82 sur le graphique de temps correspondant de cette figure . Il est à noter que l'émetteur 133 demande, pour son déclenchement , une tension élevée et, par suite, ne peut être déclenché que   par''l'impulsion   directe du phare qui est plusieurs milliers de fois plus élevée en énergie que les impulsions réfléchies correspondantes.

   Le signal de récepteur d'on- des micrométriques 131 traverse également le circuit sélecteur de maximum de signal 134, pour exécuter certaines fonctions, mais ces dernières ne seront pas examinées actuellement, car elles   n'ont   aucun rapport avec la réponse envoyée par   l' avion.   L'effet corres- pondant de l'avion de l'observateur 72 sera décrit plus loin, à propos du cycle 62. 



   Si l'on se réfère maintenant à la figure 1, on voit que la réponse de l'avion 76 retourne au phare 68 et y cause l'émission d'un signal d'ondes micrométriques spécial 93, de largeur W3. L'ef- fet correspondant a lieu comme suit dans le schéma de la figure 3. 



  L'onde à très haute,.fréquence arrivante (réponse) est captée par l'antenne 135 et reçue par le récepteur 136, duquel elle est trans- mise non seulement à un appareillage indicateur convenable au sol 137, mais également au modulateur spécial de largeur d'impulsion W3 138 de l'émetteur 104. En résultat, cet émetteur 104 transmet une impulsion d'ondes micrométriques de largeur spéciale, par exem- ple de 2 micro-secondes. Cette impulsion traverse le commutateur électronique 103, alors à sa position normale, vers le radiateur à diagramme circulaire 139, de manière à se propager dans toutes les directions, comme représenté à la figure 1.C. 



   Dans l'appareillage récepteur de l'avion de l'observateur, cette impulsion d'ondes micrométriques spéciale est captée par l'an- tenne 130, reçue par le récepteur 131 et appliquée ,à travers le sélecteur spécial de largeur 140 et le coupleur 125 au circuit com- binateur 116. 



   Bien que le dit circuit 116 soit bloqué en ce qui concerne ses autres entrées 117, 124, il n'est pas bloqué en ce qui concerne son entrée 125 et, par suite, achemine le signal vers la grille de 

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 commande d'intensité 118 de l'oscilloscope 119. En conséquence, un spot brillant est produit sur l'écran du dit'oscilloscope, représen- tant la position de l'avion 76, signalée par le phare 68. 



   Comme la bobine déviatrice 122 du dit oscilloscope a été excitée par un balayage linéaire à partir de 114, à l'instant d'ar- rivée de l'impulsion de synchronisation 3.PR. le degré de déviation radiale de ce faisceau correspondra, à cet instant, au délai écoulé entre l'arrivée de la dite impulsion de synchronisation 3PR et l'arrivée du signal d'ondes micrométriques spécial . Ce délai est proportionnel à la distance radiale de l'avion 76 au phare, comme on peut le voir d'après le   diagramme   de temps de la figure l.C. et, par suite, le spot alors produit sur l'oscilloscope de l'avion de l'observateur 72 est correcte en ce qui concerne son degré de dé- viation radiale.

   En ce qui concerne la correction de ce spot en azimut, la rotation de la bobine 122 se fait pratiquement en syn- chronisme avec la rotation du faisceau du phare, de manière à in- diquer ce spot dans la direction angulaire correcte. La façon d'as- surer ce synchronisme sera décrite plus loin. 



   Le cycle 3.PR est maintenant pratiquement complet. A la   ;fin   de l'intervalle de 800 micro-secondes, le cadenceur 115 supprime les divers signaux de blocage et de limitation qui ont temporaire- ment préparés l'appareillage pour ce mode de fonctionnement et le récepteur est alors prêt pour un nouveau cycle. 



   Le circuit de commande de cycle 94 de la figure 3 délivre des   signaux   de commande à travers les conducteurs 95,96,99 et 100 au début de chaque sous-périodes RLS telle qu'indiquée   aux   colonnes 1, 61 et 67 de la figure l.C. La sous-période 67 a été choisie com- me illustrant au mieux les principes généraux. Comme précédemment , les signaux de commande sur les conducteurs 95 et 96 causent l'émis- sion d'une puissante impulsion d'ondes   micro.métriques   en faisceau à partir du radiateur 106.

   Le signal de commande sur le conducteur 99 cause également la radiation simultanée dans toutes les direc- tions à partir de l'antenne 109,   d'une   impulsion de synchronisation à très haute fréquence, mais, dans ce cas, c'est le modulateur de 

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 largeur   RLS   141 de l'émetteur 108 qui exécute le déclenchement et, par suite, la largeurW4 de l'impulsion est telle qu'elle signifie le commencement d'un cycle de type   RLS.   Le signal de commande ap-   plique   au conducteur 100 sert à bloquer le récepteur   autres   haute fréquence 136 pendant 800 micro-secondes, de manière à éviter l'émission,   à partir   du phare, des impulsions d'ondes micrométriques spéciales qui ne sont nécessaires que dans les cycles 3.PR. 



   Dans le récepteur de l'avion de l'observateur 71, le signal de synchronisation   RLS   est reçu par le récepteur 112 comme dans le vas précédent , mais, cette fois, il traverse le sélecteur de lar- geur 142, au lieu de 113, car il a une largeur W4 caractéristique du cycle   RLS.   L'énergie débitée par le sélecteur de largeur 142 déclenche le circuit de balayage   linéa@re     114   de la même façon que dans le cas précédent, mais n'excite pas le cadenceur de commande   115.  En conséquence aucune partie du circuit combinateur 116, ni du circuit combinateur 121 n'est bloquée. De même, le limiteur 127 n'est pas préparé en vue d'un fonctionnement possible. 



   Quand le circuit de balayage linéaire 114 commence à pro- duire vers le circuit combinateur 121 une tension en dents de scie, il délivre simultanément une tension analogue au circuit de balayage à loi cubique 143 .et, en conséquence , ce dernier commence à pro- duire une tension correctrice convenable, de caractéristiques in- curvées, qui sera examinée avec plus de détails plus loin. Cette tension incurvée débitée par le circuit 143 est de forme telle que, lorsqu'elle est ajoutée à la tension de balayage en dents de scie produite par le circuit 114, avec un rétablissement convenable pour assurer là somme des deux tensions vers le négatif, l'onde résuloatna- te est alors convenable au balayage nécessaire pour le fonctionne- ment RLS.

   En conséquence, la tension débitée par le circuit   combi-   nateur et restaurateur de courant continu 121 est appliquée à la bobine dévïatrice 122. 



   En se reportant maintenant à la figure 1.0, on voit que le faisceau 69 représentant l'impulsion d'ondes micrométriques puis- sante se propage vers l'extérieur de manière à frapper l'avion 76 

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   -et   la   montagne   72. L'avion répond   comme   précédement lorsqu'il   a   été frappe par le dit faisceau, et, comme précédemment, la mon-   'cagne   réfléchit une partie de l'énergie d'ondes   micrométriques   qui la frappe.

   Ainsi ,   une   impulsion réfléchie d'ondes micométriques etune impulsion de réponse à très haute fréquenece mais de fré- cuencd plus basse sont transmises dans toutes les directions à par-   tir   de l'avion et de la   montagne,   respectivement, de telle sorte qu'elles  ;dont   reçues par tous lesautres avions du voisinage. 



   Comme l'avion 76 est plus proche du phare 68 que le montage 72, son impulsion réfléchitatteint l'avion de l'observateur 71 plus tôt que l'impulsion d'ondes micrométriques réfléchie par la montagne. La réception de ces impulsions sera donc   examinée   dans l'ordre correspondant. 



   Quand l'impulsion répétée par l'avion 76 parvient à l'avion 71 de l'observateur, elle est captée par l'antenne 110 et transmise   à   travers le coupleur 111, au récepteur 112,   d'ou   elle passe au coupleur d'entrée 117 du circuit combinateur 116, et, de la,   à   la grille de   commande   d'intensité 118 de l'oscilloscope 119. Comme la tension de balayage convenable a été   applique   à la bobine dé- viatrice 122, la déviation radiale du faisceau à cet instant est celle convenant à la représentation correcte de la distance entre l'avion etr le phare 68. La bobine déviatrice 122 tournant en syn- chronisme convenable avec le faisceau du phare, assure   l'indicatior   correcte de l'asimut.

   De la sorte, un spot apparaissant sur l'os- cilloscope   représentera   correctement l'avion 76, à la fois en azi- et/ mut en distance radiale. 



   Un court instant après, l'énergie d'ondes micrométriques ré- fléchie sur la montagne parvient à l'avion 71. La dite énergie est captée par l'antenne 130, reçue par le récepteur 131 et appliquée, à travers le sélecteur de largeur 131.A, au coupleur d'entrée 124 du circuit combinateur 116. Comme aucune partie de ce circuit com- binateur n'est alors bloquée, l'impulsion traverse jusqu'à l'élec- trode de commande d'intensité 118 de l'oscilloscope 119. Comme 

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 dans le cas de   l'impulsion   répétée de l'avion 76, cette impulsion également produit une indication correcte en distance et en azimut, mais généralement d'intensité quelque peu plus faible.

   En prévoyant une commande séparée d'intensité dans les coupleurs d'entrée du circuit 116, on peut ajuster les représentations des objets naturels et des répéteurs passifs à tout éclat-désiré indépendamment de l'éclat employé à la représentation des répéteurs actifs et des autres avions, suivant le principe LRS et également indépendamment de l'éclat employé pour l'indication 3.PR. 



   Dans la description qui précède, le fonctionnement 3.PR et RLS a été retracé sans en expliquer en détail toutes les caractéris- tiques. Par exemple, on a supposé une rotation synchrone de la bo- bine 122. On va maintenant décrire la façon dont ce synchronisme peut être obtenu. 



   En se reportant à la figure l.A, on voit que, quand le fais- ceau du phare passe par le Nord, les périodes successives du dit phare s'exécutent comme d'habitude, si ce n'est que le signal nor- mal de synchronisation' 3.PR d'ordinaire transmis au. début de chaque sous-période paire est temporairement remplacé par un signal légère- ment modifié' destiné à caractériser l'orientation Nord du faisceau. 



   Ce signal spécial de synchronisation Nord peut être d'une largeur W5 quelque peu différente de la largeur W2, de telle sorte qu'il traverse le sélecteur de largeur 113 de l'appareillage récep- teur et que le. cycle   3.PR.ait   lieu de la même façon que d'habitude. 



  Ce signal spécial Nord, toutefois, traverse également le sélecteur de largeur 144, de manière à exciter l'embrayage start-stop 145 à travers la ligne 146. Le sélecteur de largeur 144 est fait plus sé-      lectif que le sélecteur 113, de telle sorte que les   impulsions--de   largeur W2 ne passent pas. 



   Un moteur à vitesse précise 147, avec engrenage réducteur et commande de vitesse, entraîne l'axe d'entrée 148 et l'embrayage 145 à une vitesse très légèrement supérieure à la rotation du fais- ceau, laquelle, dans l'exemple choisi, est de 50 tours par minute. 

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  Quand le système esttout d'abord mis en fonctionnement, le moteur fait tourner l'arbre d'entrée 148 de 1'embrayage 145, mais l'arbre de sortie 149 ne peut tourner jusqu'à ce que l'embrayage soit action- né par une impulsion électrique. La prochaine fois que le faisceau du phare passe par le   Nord,   l'embrayage est actionné de manière à permettre à l'arbre de sortie de faire un tour. Comme le faisceau du phare est supposé tourner exactement à 50   tour s/minute,   alors que le moteur tourne légèrement plus vite , l'arbre de sortie de l'embray age start-stop termine son tour quelques   millisecondes   avant que le faisceau du phare atteigne de nouveau la direction Nord et l'arbre s'arrête pendant un bref intervalle de temps correspondant avant d'être de nouveau relâché pour commencer un autre tour.

   De la sorte, l'arbre de sortie 149 de l'embrayage 145 tourne pratiquement en syn- chronisme avec le faisceau du phare et sa position angulaire corres- pond exactement   à   chaque instant à celle du faisceau du dit phare. 



   Dans la   disposition   particulière représentée, l'arbre de sortie 149 de l'embrayage 145 est relié directement à la bobine de déviation magnétique 122, de telle sorte qu'il est produit une indi- cation en forme de " carte fixe" avec la direction Nord en position fixe par rapport à l'écran,   c' est-à-dire   toujours en haut de celui- ci. Ce mode d'indication a l'avantage d'être cohérent avec le mode de représentation du phare au centre, qui résulte naturellement des formes simples des indications 3.PR et PLS. Pour indiquer le cap de l'avion, aussi bien que sa position sur une telle image en carte fixe il est prévu un indicateur de cap 150. Ce dernier peut avoir la for- me d'un disque transparent portant, légèrement gravées à sa surface un grand nombre de flèches.

   Le dit cadran indicateur de cap est en- traîné parun répétiteur de compas 151, commandé par un compas de type quelconque . 



   Il est clair qu'une carte   auto-orien tatrice   peut être donnée si on le préfère grâce à la disposition d'un train d'engrenage diffé- rentiel entre l'embrayage 145 et la bobine 122 et, à la connexion du compas 151 avec le dit train d'engrenage. L'indication s'orientera 

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 -d'elle-même de façon telle que le haut de l'écran corresponde au cap de l'avion . Dans ce cas, la direction du Nord serait indiquée sur l'écran par un cadran tel que 150, ou par tout autre moyen con- venable. 



   Pour produire les indications du radio-phare, on se rappelle- ra que le circuit de balayage à l'indicateur doit tenir compte de la distance 0, indiquée à la figure 2. Comme le récepteur est nor- malement sur un avion en déplacement, cette distance doit être dé- terminée de façon continue. Conformément à l'invention, quand le faisceau du phare 68 passe réellement sur l'avion de l'observateur 
71, certaines opérations additionnelles sont accomplies, dans le but de déterminer la position du dit avion. Une de ces opérations spé- ciales, la détermination de l'azimut de l'avion, s'accomplit à cha- que sous-période. L'autre opération spéciale, la détermination de distance, s'accomplit au moyen de l'ensemble suiveur à encoches, qui n'est actionné qu'au cours des sous-périodes paires.

   La description de la sous-période 62 servira donc à expliquer ces deux opérations. 



   En général, la sous-période 62 a lieu de la même façon que toutes les autres   sàus-périodes   3.PR décrites à propos de la sous- période 66. Etant donné le fait que les impulsions puissantes d'on- des micrométriques en faisceau provenant directement du phare frap- pent l'avion au cours de ce cycle, certaines opérations addition- nelles ont lieu. 



   Quand une telle impulsion puissant arrive à l'avion l'ob- servateur, elle est captée par l'antenne 130 et reçue par le récep- teur 131. De la sortie de ce récepteur, l'impulsion puissante tra- verse le sélecteur de largeur 131.2 jusqu'à commander l'émetteur 
133, causant ainsi l'émission d'un signal de réponse , comme   précé-   demment décrit. En. outre, deux importants effets sont produits à bord de   1*'avion   de l'observateur. L'un de ces effets est la déter- mination de l'azimut, et l'autre la détermination de la distance. 



   En vue de la détermination de l'azimut,, l'impulsion puissante issue du   récepteur -131   est appliquée à un sélecteur de maximum de 

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 signal 134, polarisé de manière à ne sélectionner que les plus puis- santes des impulsions produites pendant un cycle de rotation complet. 



  A partir de la sortie du dit sélecteur 134, l'impulsion,est appli- quée   à   l'embrayage start-stop 153,   à   travers la ligne 154. Cet em- brayage   star t-s top   est semblable à l'embrayage 145 mentionné plus haut, et il est entraîné par le même moteur   147. L'arbre   de sortie de 154 est donc synchronisé pratiquement de la même manière que l'arbre de sortie de 148. si ce n'est que le point de référence de la synchronisation n'est pas l'instant où le faisceau du phare passe par le Nord, mais bien plutôt l'instant où le dit faisceau, passe sur l'avion de l'observateur. De la sorte, la position angulaire de l'arbre de sortie 155 du dit embrayage 153 correspond constamment à l'angle p de la figure 2.

   Comme l'angle p est l'un des paramètres nécessaires dans le cas du fonctionnement LRS, la rotation du dit arbre peut être appliquée au circuit de balayage à loi cubique 143. 



   L'autre paramètre nécessaire au dit circuit de balayage 143 est la distance radiale de l'avion de l'observateur à partir du phare. Ce paramètre également est obtenu pendant la brève période où le faisceau du phare passe sur l'avion de l'observateur. Seuls les cycles du type 3.PR se produisant pendant cet intervalle sont employés, ce qui réduit considérablement le nombre d'impulsions ap-   pliquées   au suiveur à encoches 152, de manière à éméliorer le fonc- tionnement de ce dernier. 



   Afin de ne laisser ainsi passer que les impulsions spéciale;. d'ondes micrométriques émises par le phare pendant les instants de passade du faisceau sur l'avion de l'observateur, le circuit limi- teur 127 est prévu, qui ne s'ouvre que lorsqu'il reçoit simultané- ment les tensions de signal du cadenceur de signal de commande 115 et du sélecteur de maximum de signal 134, appliquées à travers la ligne dérivée 156. Comme le sélecteur 134 ne fournit des signaux que quand les fortes impulsions du faisceau direct frappe l'avion et que le   cadenc eur   115 ne fournit ses signaux de commande de limitation de blocage que pendant les cycles du type 3.PR, il est clair que le 

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 limiteur 127 ne laissera passer que les impulsions maxima se pro- duisant pendant l'intervalle 3.PR.

   Une   sécurité   additionnelle est procurée par l'usage du sélecteur spécial de largeur 140 qui ne laisse passer que les impulsions spéciales d'ondes micrométriques, de largeur W3. 



   On voit à la figure 1.B que les seuls signauxd'ondes micro- ' métriques 90-92, qui sont reçus simultanément avec les impulsions puissantes d'ondes micrométriques sont les signaux représentés à la colonne 62, qui représentent les positions radiales des trois avions supposés placés à l'angle d'azimut 15 . Dans l'appareillage récepteur de la figure 4 par conséquent, les seules impulsions qui du récepteur 131 peuvent traverser le sélecteur s pécial de largeur 131.A et le limiteur 127 sont les trois impulsions successives re- présentant les positions de ces trois avions. 



   Dans le but de fournir l'impulsion de référence nécessaire au circuit suiveur à encoches , l'impulsion de synchronisation issue du sélecteur de largeur 113 est appliquée à l'ensemble 152 à tra- vers la ligne 157. 



   Les impulsions de cadencement de commande appliquées au cir- cuit limiteur 127 à travers la ligne 126 sont cadencées d'après les impulsions de synchronisation de largeur W2. Ces impulsions sont les impulsions rectangulaires de largeur moyenne 158 de la figure 6 Elles se produisent seulement pendant le temps où les radiations directives étroites sont manipulées en vue du fonctionnement en radar à trois voies, de sorte que, seules les impulsions se pro- duisant pendant cet intervalle de la sous-période seront présentes lorsque les impulsions manipulées sont appliquées au limiteur 127. 



  De plus, le circuit sélecteur de maximum représenté à la figure 4 produit également une impulsion de contrôle seulement durant l'in- tervalle relativement étroit pendant lequel le faisceau d'ondes micrométriques est dirigé vers le récepteur indicateur. Cette im- pulsion bien que relativement courte par rapport à un cycle complet de rotation, est t'rès longue par rapport aux impulsions 158 et peut 

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 être telle que représentée en 159, figure 6. Ces deux impulsions positives 158 et 159 servent à polariser le 'circuit limiteur 127, de manière à laisser passer les impulsions de signal reçu provenant du sélecteur de largeur 140. Comme représenté à la figure 6 il y a trois de ces impulsions: 160, 161, 162.

   A cause du système limiteur à encoches, il est à désirer qu'une seule de ces trois impulsions soit sélectée, à l'exclusion des autres. Si l'on suppose que l'im- pulsion 160 est l'impulsion répétée correspondant à la transmission partir de l'avion de l'observateur, c'est cette impulsion qui doit être sélectée. Afin d'obtenir cette sélection ,et de la faire suivre par le dispositif, de manière à maintenir l'indication en une posi- tion représentative de la distance on a prévu l'ensemble suiveur à encoches 152. Comme représenté à la figure 5, les impulsions de sun- chronisation sélectées, de largeur W2. peuvent être appliquées à travers la ligne 157 à un dispositif à retard variable 163.

   Le dit dispositif à retard variable est entraîné par un moteur 164, lequel tourne pour faire avancer le retardement du dispositif à retard variable de la moitié de la largeur de l'impulsion sélectée 160,   pour   chaque rotation normale de la radio-balise, lorsqu'elle est entrainée dans une direction, et pour retarder le retardement de la moitié de cette distance, lorsque la dite balise est entrainée dans l'autre direction. Les impulsions sélectées 160 tombent donc nor- malement entre deux impulsions de commande appliquées au circuit limiteur à encoches 164, 165. 



   Ces impulsions de commande de limiteur sont représentées à la figure 6 en 166 et167. Les impulsions 166 et 167 .peuvent être dérivées directement des impulsions arrivantes. Les impulsions débi- tées par le dispositif à retardement variable 163. qui peut par exemple, être un circuit à déclenchement du type mulit-vibateur, sont en général des impulsions   relativenent   larges à flancs inclinas Afin qu'elles puissent être convenablement utilisées à la commande, ces impulsions doivent être rétrécies, de préférence à une largeur inférieure à la séparation à maintenir entre les avions utilisant le 

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 -système. Il est clair, cependant, que ces impulsions doivent être suffisamment longues dans le temps, pour que l'avion ne puisse pas- ser au delà d'une impulsion en deux ou trois secondes.

   Ceci est à désirer car, si le signal s'évanouissait pendant deux ou trois tours de l'émetteur du phare, l'avion pourrait passer complètement au delà de la commande du limiteur à encoches et, ainsi,lefonctionnement du suiveur ne pourrait s'accomplir convenablement. En conséquence, les impulsions de sortie du dispositif retardateur 6 traversent un ré- seau conformateur 168 servant à rétablir la forme de ces impulsions de sortie et à les rétrécir. Ces impulsions de sortie de 168 sont appliquées au limiteur à encoches 164, de manière à le- polariser suffisamment dans la direction positive pour qu'il laisse passer   toutees   impulsions qui lui sont appliquées.

   De la sorte, toutes les impulsions de sortie du limiteur 127 qui se,produisent au cours de l'application de l'impulsion 166 au limiteur à encoches  164   sont par conséquent transmises au mécanisme de commande inverseur du moteur 169. 



   Les impulsions de sortie du dispositif retardateur 163 sont également appliquées à travers un circuit de retardement fixe 170, à un second circuit conformateur 171, et, delà, au limiteur à en- coches 165. Ces impulsions correspondent à 167, figure 6 et elles sont suffisamment retardées pour donner lieu à un intervalle de temps supérieur à la largeur des impulsions de sortie du circuit limiteur 127. Les impulsions de 127 sont également appliquées au limiteur à encoches 165 et, si elles le sont pendant l'intervalle de présencedes impulsions 167, elles sont transmises à la   commande   d'inversion de marche du moteur 169, pour faire faire au moteur 164 un tour en sens inverse de celui produit par les impulsions du limi- teru à encoches 164.

   On voit donc que, tant qu'une impulsion 160, est convenablement placée dans le temps par rapport aux impulsions 166 et 167, le moteur 164 reste stationnaire et son arbre 172 cor- respond en position angulaire à la distance entre le récepteur et le radio-phare. Toutefois. , à mesure que le véhicule portant le 

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 récepteur se déplace,   limpulsion   160 peut être déplacée d'un coté, cornue indique du côté droit de la figure 3, ce   qui   est cause que l'impulsion 160 coïncide avec l'impulsion 166. Cette augmentation de tension traverse le limiteur à encoches 164 et est appliquée à la commande   d'inversion   du moteur, faisant tourner le moteur 164 dans une direction donnée   d'un   tour.

   Ceci cause le déplacement du dispositif à retardement variable   suffisaient   pour que les impul- sions du   limiteur à,   encoches 166 et 167 soient déplacées de la moitié de la largeur de l'impulsion 166. En conséquence, si l'avion ne se déplace pas pendant le tour suivant du phare, l'impulsion 160 tombe de nouveau dans l'encoche et l'axe reste stationnaire. Toute- vois, si l'avion continue à se déplacer en distance, ce qui tend à déplacer l'impulsion 160, les impulsions du limiteur 166 et 167 tendent à suivre, de manière à maintenir l'arbre 172 en tout temps pratiquement en alignement avec l'indication de distance. 



   Les impulsions de limiteur à encoches 166 et167 sont alig- nées au début au moyen d'une commande manuelle 173. Ce bouton peut être commandé en position grâce à l'observation des indications produites sur l'indicateur 119 le réglage étant fait jusqu'au mo- ment où les indications coïncident convenablement avec la position sur la carte. Il est clair que, si on le désire, tout le système suiveur à encoches peutêtre supprimé, les réglages étantfaits à la :zain pour chaque lecture. Toutefois, ceci   implique   une observa- tion assez fatigante de l'appareil etne   permet  pas   -un   fonctionne- rient aussi rapide qu'il est à désirer. 



   Si l'on n'a à prévoir aucun fading du signal, le système limiteur ;. encoches peut être considérablement simplifié. Avec   une   telle disposition, il n'est besoin de prévoir qu'un seul circuit à impulsions limiteur à encoches deux représentés à la figure 5. 



  Le moteur 164 peut alors être fait de manière à ce qu'il avance l'encoche d'une moitiéde la largeur de l'impulsion appliquée à chaque tour du phare. Si l'impulsion n'apparaissait pas dans l'en- coche, on ferait alors tourner le moteur d'un tour en arrière, 

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 ce qui ramènerait le dispositif de retardement d'un pas en arrière. 



  L'axe 172 serait ainsi maintenu en oscillations d'une petite dis- tance en avant à une petite distance en arrière de la distance de réception. Toutefois, l'utilisation d'une impulsion unique permet- trait également aux mesures de distance d'être faites de façon plus précise, de telle sorte qu'on pourrait admettre une séparation moindre entre les avions se trouvant dans la direction du même azi- mut. 



   Dans la description qui précède du type de fonctionnement RLS, on n'a pas décrit le mode de fonctionnement du circuit de balayage 143 de la figure 4, mais il a été simplement' supposé que. ce circuit produit la tension de correction nécessaire sous la com- mande des axes représentant l'angle p et la distance C, figure 2. 



  La   tensioh   de correction nécessaire a été alors indiquée comme com- binée dans le circuit 121 avec la tension de balayage linéaire en dents de scie du circuit de balayage   114.  Le circuit combinateur 121 a été également supposé ramener l'axe de zéro à la manière con- nue. La tension de sortie résultante dans le circuit 121 a été sup- posée correspondre à la tension de balayage à loi cubique nécessaire 
Pour examiner de façon plus précise le mode d'obtention de ces tensions de balayage , on considérera les relations trigono- métriques se rapportant à la figure 2.

   Dans le triangle dont les côtés sont C, M, P et les angles opposés c, m, p, la loi cosinus- oidale usuelle pour la détermination de   l'un   des côtés (en fonction des deux autres côtés et del'angle qu'ils   c omprennent )   peut s'écrire comme suit: 
 EMI39.1 
 P = \/.02 + MZ - 2 CJIÍ cos p Si D représente la différence entre   lerajets   de l'impulsion direc. te de L à A et de l'impulsion indirecte de L en passant par 0 à la figure 2, il est clair que D = P + M -0;

   et si ¯ est le délai correspondant observé entre les arrivées des impulsions directe et indirecte 
 EMI39.2 
 = ( P + M - 0) / V 

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 (ou v à la vitesse de propagation en kilomètres par   microseconde,     c'est-à-dire   approximativement   300).   Des définitions de D et de il apparaît que 
P = C + D - M = C + v ¯ - M 
En remplaçant P par cette valeur dans l'équation originale, 
 EMI40.1 
 on obtient :

   C + v A-M = V7 + D.2 - 2CU, cos p 
Cette équation peutêtre résolue pour M, ce qui donne : 
M   =1/2   v ¯ (   vA+     2 C)     /     (vA+   2 C   1/2     (1 - cos   p) 
Ceci est l'équation cubique de base qui détermine la forme des courbes de balayage, puisqu'elle définit la distance   raàiale 1,±   d'un obstacle quelconque par rapport au phare, en fonction de la distance radiale propre de l'avion C, de l'angle p, facilement me- surable, etdu délai d'impulsion observé ¯. Mais cette équation exprime la distance de l'objet directement en kilomètres. 



   Pour déterminer la tension de déviation correspondante né- cessaire, il suffit de supposer un facteur d'échelle qui peut être défini   comme   le nombre de volts qui doivent être appliqués à l'éle- ment indicateur de l'oscilloscope pour produire la déviation que l'or désire représenter une distance d'un kilomètre. Si l'on désire, par exemple, employer une échelle au 100.000 , et si la sensibilité de l'indicateur est telle que 30 volts sont nécessaires pour 1 cm. de déviation, le facteur S correspondra à 15,8 volts par km. d'indica- tion.

   En insérant ce facteur d'échelle S dans la dernière équation obtenue on peut écrire celle-ci de la façon suivante : 
SM =   1/2   Sv¯ (v ¯   +     2C)    /   v ¯ + 2 C   1/2   (1 - ces p) 
Comme SI! est la tension déviatrice à appliquer à l'indica- teur de l'oscilloscope à l'instant où l'on reçoit l'impulsion réflé- chie sur l'obstacle 0,(   c'est-à-dire   que la tension déviatrice a demandé micro-secondes âpres le commencement de la période) il est clair que cette équation définit la relation tension-temps nécessaire au balayage à loi cubique.

   Cette équation peut être écrite de nou- veau sous la forme : 

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 EMI41.1 
 -SM =[1/2 1/2 cos .SM =[l/2 Sv A] - L 1/2 Sv 4Y + SC 1/2 (1 - cos 71 . fl/4 2 " C2 . 2 -J 1/4 S 222 C sin p 1 [1/4 . 1 (Sa 1/2 (1-oosp 1 
Cette dernière forme de l'équation représente très clairement la manière dont on produit les tensions désirées. 



   En considérant les quatre termes entre paranthèses, l'on ver- ra que le premier correspond uniquement à un balayage linéaire, comme la tension de sortie du circuit 114 de la figure 4. Le second terme entre   pàranthèses   est une fraction dont le dénominateur est constitué par la même tension de balayage linéaire, plus une ten- sion constante dépendant de la distance C et de l'angle p. Le troi- si-me terme entre parehthèses est un facteur de multiplication dé- pendant également   de 0   et de p. Le quatrième terme entre   paranthèses   est égal et de signe opposé à la valeur de tout le reste de l'équa- tion au début de la période ( c'est-à-dire quand ¯ = 0).

   Ainsi, le terme à quatre parenthèses ne correspond qu'à un effet de rétablis- sement de courant continu, ou à un déplacement d'axe suffisant pour amener à zéro la valeur de départ de toute la tension de balayage. 



   A la figure 7,les organes de circuits représentés à l'inté- rieur de la ligne en trait interrompu correspondant à une forme possible de montage de balayage susceptible d'être employé au lieu de l'ensemble 144 de la figure 3. Les axes 172 et 155 pénétrant dans cet ensemble de la figure 4 sont de nouveau représentés à la figure   5.   



   Les potentiomètres 174, 175 et 176 sont des potentiomètres sans fin dont les curseurs 177 , 178 et 179 peuvent tourner d'une façon continue dans une direction et dont les enroulements 180, 181 et 182 forment des arcs fermés avec prises en deux points dia-   métralement   opposés. Le potentiomètre 176 peut être un potentiométre à faible résistance dont la loi de décroissance est telle qu'il débite sur la ligne 183 une tension proportionnelle à SC, lorsque son axe 172 est maintenu à un angle correspondant à la distance C. 



  Le potentiomètre 174 a un enroulement à impédance beaucoup plus 

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 élevée, dont la loi de décroissance est telle   qu'elle   produit une action potentiométrique proportionnelle à 1/2 (1 - cos p) de l'angle adopté par son axe de commande. La tension de polarisation SC hav p de la sortie du potentiomètre 174 est ajoutée à la tension de   balay-   age en dents de scie arrivant du circuit 114, au moyen d'un simple circuità diode et condensateur   184,   185 du type d'ordinaire utilisé pour le rétablissement du courant continu, ce qui a pour résultat une tension 1/2   Sv2À -   SC 1/2 (1 - cos p). 



   Le seul élément du circuit nécessitant des commentaires spé- ciaux est le tube 186, qui est un tube à faisceau cathodique ayant une électrode-bible large 187, quelque peu analogie au tube connu sous le nom de monoscope utilisé pour les essais de télévision. Ce type de tube peut être établi/pour produire une relation de fonction-   neuent   quelconque entre la tension de sortie débitée par l'électrode cible et la position   à   l'état dévié du tube à faisceau cathodique. 



  D'ordinaire, ces tubes sont disposés de manière à donner des diagram mes à deux dimensions. Conformément à la présente invention, le tube est disposé de manière à produire une tension de sortie qui varie conformément à une loi inverse par rapport aux tensions de déviation appliquées à une paire de plaques déviatrices 181. Les autres plaques déviatrices 189 pourraient être laissées à potentiel fixe, de telle sorte que le faisceau cathodique explorerait une ligne unique du but. De préférence toutefois, une oscillation d'étalement de fais- ceau à l'oscillateur 190 est appliquée à ces autres plaques 189, de manière à étaler le faisceau sous forme d'un large éventail plat qui peut être promené sur l'électrode-cible sous la commande d'une ten- sion combinée du potentiomètre 174 et du circuit de balayage 114. 



   La tension de sortie de la cible du   monoscope   186 est ampli- fiée dans un amplificateur stabilisé 191, dont on fait varier le gain de façon -précise, au moyen de l'axe 172 de manière à maintenir    le dit gain égal à S C . Le potentiomètre atténuateur 175 peut être   en biseau, de manière à donner un facteur de transmission proportion- nel   à   1/4 swin2p' 

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On peut alors combiner l'énergie débitée par le montage de balayage à loi cubique ci-dessus décrit 143 avec le balayage en dents de scie du circuit 114 de la figure 4, dans un circuit combi- nateur et de rétablissement de courant confina. 121. La tension ré- sultante produite sera de la forme convenable pour son application à un oscilloscope à commande électrostatique.

   Pour le fonctionnement) de l'oscilloscope à commande électromagnétique, on incorpore au circuit de sortie , de façon connue, un amplificateur de puissance 192, avec dispositif anti-distorsion préalable , pour la compensa- tion de la self-induction de la bobine déviatrice 122. 



   Le circuit de la figure 8, représentant un sélecteur de lar- geur typique qui peut être utilisé avec avantage, comprend de pré- férence un étage limiteur 193, servant de coupleur d'entrée et li- mitant toutes les impulsions d'entrée pratiquement à la môme ampli- tude. Si les impulsions d'entrée sont de polarité positive, comme indiqué en 9a, figure 9, l'étage coupleur 193 sert également à in- verser leur polarité, comme indiqué par les impulsions de la courbe 9b. Cette énergie d'impulsion de sortie de l'étage 193 est appliquée à travers une résistance R, à un circuit LC. 195 à excitation par choc. Connecté aux bornes du circuit accordé 195, est un tube à vide 196, dont la cathode 197 est reliée au côté entrée du circuit   195t   l'anode 198 étant reliée au côté opposé 199 du circuit accordé. 



  Le. côté 199 est également connecté à une source de tension anodique 200. %'énergie d'impulsion, courbe 9b, de la connexion anodique 194 est appliquée à la grille du tube 196, de manière à bloquer la conduction entre la cathode 197,et l'anode 198, lorsque de l'énergie d'impulsion est appliquée au circuit 199. Les ondulations produites dans le circuit 199 en réponse à l'énergie d'impulsion appliquée par la connexion anodique sont recueillies par une connexion 201 et appliquées à un étage amplificateur limiteur à seuil 202. La polari- sation de la grille 203 est commandée par réglage de la résistance 204.

   A la sortie 205 de l'étage 202 est disposé un conformateur de largeur d'impulsions 206, dont le fonctionnement est décrit   ci-après!   

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On supposera, à titre d'exemple , que les largeurs des im- pulsions des courbes 9a et 9b correspondent, respect! veinent à diffé- rent es voies W1W2 W3 W4 W5.On supposera également que le circuit 195 est accordé en vue de la sélection de la' largeur d'impulsion W3. La courbe 9c représente la tension de sortie du circuit 195, quand ce circuit est accordé en vue de la sélection de la largeur d'impulsion W3. La courbe montre les différentes ondulations de sor. tie pour les différentes largeurs d'impulsions de la courbe 9b. 



  Quand le flanc avant207 de l'impulsion W3 est   appliqué  au circuit à polarité négative 195, il est produit une ondulation initiale   2D8;   suivie normalement par les ondulations 209, 210, etc... sous forme   d'une   onde   amortie.   Quand le circuit est accordé à une fréquence dont la période est exactement double de la largeur w3, le flanc arrière 211 se produit au point où l'énergie oscillatoire déclenchée coupe l'axe de zéro de l'ondulation 208 à l'ondulation 209. Comme le flanc arrière 211 excite par choc le   circuit   dans la même direc- tion en ce point, l'ondulation 212 produite dans le circuit 195 s'ajoute algébriquement à l'ondulation 209 pour produire l'ondula- tion 213.

   Les paires d'ondulations suivantes produites par les flancs avant   et   arrière de la largeur d'impulsion W3 tendraient normalement à produire une ondulation négative 214 qui se continue- raitsous forme d'onde   amortie,     cornue   indiqué en 215. Toutefois, le tube amortisseur 196 élimine les oscillations qui suivent, de sorte qu'elles ne se mélangent pas avec celles produites par les impulsions   suivantes,     appliquées au'circuit   195. 



   Une largeur d'impulsion inférieure à la. lartgeur W3 et telle; par exemple, due les largeurs W1 et W2 ne produira pas des ondula- tions   maxima   aussi   importantes   que   l'ondulation   213 pour le   réglage   d'accord   correspondant   à la largeur d'impulsion W3. Ce fait est illustré par les oscillations 216 et 217 produites en réponse aux   largeurs  d'impulsions W1 et W2. La raison en est aisément   apparente,   parce que les excitations par choc produites par les flancs avant etarrière des impulsions de largeurs inférieures à W3. s'opposent 

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 en partie les unes aux autres, comme indiqué par les lignes en trait interrompu associées aux ondulations 216 et 217.

   Les ondula- tions 218 et 219 produites en réponse aux plus grandes largeurs d'impulsions W4 et W5 sont également inférieures à l'ondulation 213, car, ici éncore, les oscillations produites en réponse aux flancs avant et arrière des largeurs d'impulsions les plus grandes d'opposent en partie les unes aux autres, de telle sorte que leur somme algébrique est moindre que dans le cas des ondulations pro- duites en réponse à la largeur d'impulsion W3. 



   L'étage limiteur à seuil 202 est réglé pour limiter à un ni- veau 22, ce qui produit et amplifie la crète 21µlA de l'ondulation 213, comme indiqué par la courbe 9b. Le conformateur d'impulsions 206 est de préférence de nature telle qu'il différencie l'impulsion 213a produisant la forme d'impulsion 213.B de la courbe 9e. Le con- formateur comprend également l'étage limiteur destiné à supprimer la partie positive de la forme d'impulsion 213.B au niveau 221, produisant ainsi une impulsion à faible largeur 213.C synchronisée dans le temps avec la largeur d'impulsion W3.

   Il est évident que, grâce au réglage de l'accord du circuit 195 à une autre   fréquence   dont la période est double de la durée de l'une quelconque des autres largeurs d'impulsions de la courbe 9b, une impulsion de sor- tie correspondante peut être produite, qui représente les impul- sions de la largeur d'impulsion choisie. Si deux impulsions peu différentes en largeurs doivent passer par'le même discriminateur de largeur, le niveau de limitation 220 peut être réglé de   m ni ère   à choisir les deux   pointes   d'ondulation, qui   différent   peu en   am-     plitude.   



   La figure obtenue sur l'écran de l'oscilloscope cathodique sera de la forme représentée aux figures 10 et 11. La figure 10 représente le type de figure PLS et la figure 11 se rapporte à l'image correspondante 3.PR. 



   Dans un but de simplicité, le nombre de caractéristiques à indiquer à été réduit au minimum. Les conditions géographiques sont 

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 - supposées les mêmes que celles représentées aux images de la fie.1, mais on a   suppose   que l'appareillage a été réglé   pour   une reproduc- tion à grande   échelle,couvrant   un rayon relativement restreint au- tour du phare. Ainsi, la grande montagne 72 et les trois avions 75,   75,   76 en vol à   l'extérieur   de ce rayon, ne sont pas représentés. 



   La   figure 10   ne représente que l'avion de l'observateur 71, trois autres avions   77,  78, 79 une partie de la colline 73,deux   répétais   actifs au sol 222,223 marquant les extrémités de la piste et huit répéteurs parasites 224,   marquant  les frontières de la dite piste. 



   On comprendra cependantque des dispositifs de   commutation   permet- tant au pilote de passer une reproduction à plus petite échelle couvrant   une   plus largesurface seront prévus. 



   Les représentations de la colline 73 et des répéteurs pas- sifs 224 peuvent être   commandées en   éclat   séparément   de celles des autres objets : avions et répéteurs actifs. Ainsi, si on le désire, la colline et les répéteurs   passifs   peuvent être "mis en veilleuse" pour faire ressortir davantage les avions et les répéteurs actifs. 



   Si on le désire, les répéteurs peuvent être figurés par éclats suc-   cessis ,   pour les distinguer des avions, mais, même sans cela, on   peut   distinguer les avions par leur mouvement. 



   Le phare 68 est représenté par la tache brillante en forme de croissant, au centre de l'écran, et  l'avion   de l'observateur 71 est représenté sous forme d'une tache brillante à l'autre extrémité de   l'ellipse   peu lumineuse de la figure 10. Cette ellipse   représen-   te la région aveugle mentionnée plus haut, qui est inhérenteau sype de reproduction LRS. Une ellipse semi-lumineuse joignant le phare et le   récepteur de   l'observateur sera d'ordiai re observée, bien que son éclat puisse s'évanouir à mi-chemin entre les deux extrémités. ne   A   l'intérieur de cette ellipse, le principe LRS' permet de voir   aucune   représentation d'obstacles ou d'avions. 



   Le type de reproduction 3.PR, représenté à   la figure   11, constitue un moyen très satisfaisant d'éliminer la région aveugle de   la   reproduction LRS. Comme cette reproduction 3.PR est essentiel- lement analogue à la retransmission radar, mais avec élimination 

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   . des   impulsions les plus faibles et des effets de demi-tohs, sa seule région aveugle est la petite tache circulaire normale au centr de l'écran représentant'la position du phare 68. Tous les avions 77, 78, 79 voyant en dehors de cette tache centrale sont vus clairement, peut être même avec une finesse plus grande que dans la représenta- tion type RLS. 



   Le seul inconvénient important de la représentation type 3.PR lorsqu'elle est utilisée seule, est qu'elle ne donne pas d'iden- tification positive de l'avion de l'observateur. Ainsi, un pilote considérant seulement la reproduction de la figure 11 ne serait pas capable de déterminer de façon simple et certaine celui des spots qui le représente   lui-même.   En combinant sur un écran unique les in- dications des figures 10 et 11, les principaux désavantages des deux types de reproduction sont éliminés. En outre, il en résulte plu- sieurs autres avantages importants. 



   En premier lieu, il devient beaucoup plus facile au pilote de remarquer immédiatement toute distorsion des indications de la reproduction RLS, puisque les deux reproductions sont superposées et qu'ainsi la distorsion de l'une d'elles à pour résultat un manque de coincidence très apparent. On a dit qu'une des raisons   principale!   du choix du principe RLS comme aide de navigation principal est que tout mauvais fonctionnement dans le syst-me a nécessairement .pour résultat une distorsion de la reproduction. Il'serait possible de contrôler une telle distorsion en comparent la reproduction de la figure 10 avec une carte imprimée montrant le phare, la montagne , les deux répéteurs au sol et les répéteurs passifs qui bordent la piste.

   ( En pratique,bien entendu, on aurait un bien plus grand nom- bre de représentations de chacune de ces catégories d'objets). Toute- fois, .ceci nécessiterait la superposition de la carte à l'écran, pour obtenir une commodité suffisante. 



   Les deux reproductions pourraient être montrées alternative- ment, à des intervalles correspondant à la rotation du faisceau du phare (par exemple; environ 50 fois par minute); mais, dans l'exemple 

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 présent, on suppose que ces deux reproductions sont entremêlés à la vitesse de pulsations de 1.200 images à la seconde, de sorte vu'elles apparaissent simultanément présentes. 



   Bien qu'on n'ait décrit ci-dessus   qu'un exemple     particu-   lier   d'un   système conformà l'invention, on doit comprendre que de multiples variantes sont possiblesdans l'émetteur et dans le récepteur, aussi bien que dans les appareils indicateurs utilisés, comme s'en rendrontcompte les techniciens. De plus, bien ou'on ait particulièrement décrit des modulations d'impulsions de différantes largeurs, dans le but de distinguer entre eux les signaux difféments il est évident qu'on peut employer d'autres caractéristiques telles que l'amplitude ou la fréquence. Enfin, les différentes fonctions émettrices, utilisant des antennes séparées, peuvent être combinées sur une antenne commune, munie des dispositions de commutation con- venable, si un tel système est considéré comme plus avantageux.



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  REQUIREMENTS TO; RADIO-BEACON SYSTEMS.



   The present invention relates to improvements to radio beacon systems and, in particular, to those of the flagship type, suitable for the reproduction of a formation of approaching aircraft; and in the vicinity of the beacon.



   Radio beacon or position indicator systems in which the reproduction of a formation of aircraft for reflecting energy can be obtained on a remotely located receiver, such as used on a moving aircraft have already been proposed. To obtain the indications relating to the formation, it is necessary to solve a series of triangles relating to the various positions of the reflective objects so as to suitably dimension the parameters of the formation. In such systems, in order to obtain the indication of the position of the receiver on which the reproduction takes place, relative to the transmitter, or radio beacon, it has generally been necessary to use the radio- lighthouse, a directed broadcast and, on the aircraft, a directed reception.

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  At the very least, two sources of radiation should be provided at the beacon, with suitable spacing. These little radiators. wind be either very directed or non-directional. When a directed beacon is provided in combination with a reflecting source, or other source of radiation, directivity is no longer required on the aircraft or at the remote receiver. If one has planned. radio beacon transmitters spaced apart from each other, it is necessary to employ a directive reception on the aircraft, or other indicating receiver, so as to obtain the proper angular relation in the reproduction of the image. training, and to use triangulation for distance determination.



   According to the invention, there is provided a radio headlight fitting system by means of which a reproduction of reflective objects, with their relative positions, can be produced in a receiver located at a distance from the headlight, below the headlight. effect of the energy of a single headlamp emitting gear having a directive radiation characteristic and without using directive reception at the receiver.



   In accordance with one of the characteristics of the invention, provision is made for what may be called a three-way radar apparatus, to produce on the airplane or other remote indicating receiver, the reproduction of the position of the indicating receiver. -even with respect to the radio-beacon and the relative positions of other reflecting objects, provided with suitable receivers. To obtain this reproduction, the energy of the radio beacon is transmitted in a directed manner, in different directions, successively. This energy is received by each of the active repeater stations, including at least. one is fitted with reproduction equipment. At the repeating and reproducing station, a pulse of different characteristics, for example of different wavelength, can be obtained.



  Simultaneously with the repetition of this pulse, control of a position indicator scan circuit is obtained. This repeated impulse and the analogous repeated impulses from the

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 other active repeaters is used to activate an additional repeater at the beacon station. The pulses repeated by the headlight are then transmitted, preferably without directivity, with particular identification characteristics. The repeated pulses corresponding to those of the reproducing station serve, when received at said station, to determine the distance and the position of this station with respect to the radio beacon.

   The angle and distance parameters thus determined serve to establish the basic parameters for the scanning of the indicator, as the repeated pulses from the radio beacon in response to all pulses from the active repeaters produce. indications of the relative position of said active repeaters. It can thus be seen that a reproduction of all the active reflecting objects is obtained at the reproduction receiver. Preferably, the triggering pulses of the headlight are transmitted over a beam with pronounced directivity, so that the only repeaters which are in alignment with said beam are actuated with a view to transmitting reproduced pulses to the beam. reproduction station.

   The reproducing station also scans the indicator surface in time relation to the directional movement of the high beam of the headlight. In this way, the reproduction of the reflecting elements occurs in different angular positions, depending on the position of said elements with respect to the radio beacon.



  This reproduction practically corresponds to an azimuthal radr reproduction of the type which would be produced directly at the beacon radio station. In fact, such reproduction can also be pro. picked up at the lighthouse station, in response to repeated impulses from reflective objects located at a distance. However, the replica can be produced at each repeater location, provided the necessary indicating equipment is available there.



   In accordance with the characteristics of the invention outlined above, the object of said invention is the constitution of a remote measurement indication system on a remote receiver, in

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 response to signal energy transmitted from a transmitter.



   The invention also relates to a radio-electric position indicator and a system for producing the radio-electric reproduction of a number of reflective objects, in response to energy emitted by a single remote transmitter.



   The invention also contemplates the production of multiple indications at a receiving point, the radiating effect of which is not directed, in response to the energy emitted by a single radio beacon apparatus.



   Having determined the distance between the position receiving equipment and the radio beacon, by means of the three-way radar equipment, it is also possible to produce a reproduction of the radio beacon on the indicating equipment, by means of the direct beacon. - tional and various reflective objects, active and passive, located in its field. For this purpose, reflected energy can be received at the indicating station which is not dependent on specially repeated signals. The triangle defined by the reproduction indicator of the radio beacon and other reflective objects can be resolved by the cooperation of the directed transmission beam and the known distance between the position indicator at reception and the radio beacon. , determined by the radar equipment.

   The position indicator may then be caused to deviate commensurately from the resulting determined position indication based on the spacing and directionality of the transmitter. Accordingly, at the position indicator, a duplicate indication may be produced, substantially similar to that described above. However, in this case passive reflectors will be indicated as well as active receivers. In this type of indication, however, the position of objects within an area defined by an ellipse containing the radio beacon and the position indicator itself is not susceptible to definition. suitable.

   Circuits for alternately applying the two indicating voltage pulses to the indicating device can be provided at the position indicator.

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  If there is any error from the steering gear or the distance indications, the two diagrams will not match. The greatest possibility of error occurs in the distance measuring system, since it is possible that the range indicating range of the three-way radar is based on repeated pulses by an apparatus other than that of the station in question. However, as this would result in a distortion of the two diagrams, one can easily make a coincidence adjustment of the two diagrams to correct this error.

   The fact that there is an error in the indications of the radio beacon can easily be checked by comparing the position of known fixed objects on a map with the indications of said objects produced on the general position indicator itself.



   In order to produce alternately the indication of the three-way radar and that of the radio beacon, means are provided at the transmitter or at the radio beacon for the cyclic switching necessary for the transmission of the various control signals. Likewise, suitable switching and blocking controls are provided at the receiving equipment of the reproducing station to distribute the various signals received on suitable circuits for the production of the various reproductions.



   In accordance with these additional characteristics of the invention, another object of the latter is the constitution of a system intended to produce the reproduction of several reflective objects, in accordance with the principle of the radio-beacon, without it being necessary to provide directivity both at the transmitter and at the receiver, or to provide several known reference radiators.



   The invention also envisages the constitution of a position indicator receiver intended to produce alternately position indications of the radio beacon and the indications of a three-way radar.



   The invention also provides for transmitting and

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 receiver capable of providing a virtually error-free indication of the position of a number of reflecting objects at the location of one of said reflecting objects.



   The main characteristics and objects of the invention having been outlined above, the invention will be better understood with the aid of the following description of one of its embodiments, and by examining the accompanying drawings in which the said embodiment is shown schematically, by way of non-limiting example.



   Figures 1.A, 1.B, 1.C are the schematic representation of a radio beacon system and a diagram / cycle of operation as a function of. time, according to the invention, with indication of several transmission positions and the various operating cycles.



   FIG. 2 is a schematic representation of the relative position of a radio beacon in accordance with the invention and of a repeater set of indications, thus street of several reflected objects - jumps.



   FIG. 3 schematically represents, with the aid of rectangles, a radio beacon transmitter system according to the invention.



   FIG. 4 conventionally represents in the same way an indication receiver according to the invention,
FIG. 5 is an illustrative diagram of the follower circuit shown retort forming part of the diagram of FIG. 4.



   Figure 6 is a set of curves used to explain the operation of the diagram of Figure 5.



   FIG. 7 is the diagram of a scanning circuit according to the cube law, usable with the system of FIG. 4.



   Figure 8 is a schematic of a pulse width selector which can be used in the arrangements of Figures 3 and 4.



   Figure 9 is a graphical representation for explaining the operation of the system of Figure 8.

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   Figures 10 and 11 are illustrative diagrams of the figures obtained on the oscilloscope by the indicator circuits of the radio beacon and the three-way radar, respectively.



   There is shown in Figure 1 (1.A. 1.B, 1.0) a diagram as a function of time, of the operations of a complete system according to the invention, representing the operation of the beacon and reproduction receiver, by sub-periods, for some of the sixty-seven time positions: 1, 2, 61, 62,66, 67, of a rotating beacon, the other periods between 1 and 67, and additional periods of operation having been omitted. The odd time sequence indications 1, 61 and 67 illustrate part of the operating sub-period relating to the transmission of the radio beacon indication, while the even diagrams, 2.62 and 66 illustrate the operating sub-periods corresponding to the indication of the three-way radar.



   For the operation of the radio beacon indication, the radio beacon 68 emits a beam of strongly directional energy, as shown at 69, and simultaneously emits, in all directions, another series of pulses 70, preferably at a radio frequency different from that emitted at 69. The emission 70 is intended to transmit synchronization pulses causing the start of the indicator scanning circuit, which may be located, for example, on an airplane shown in 71. A mountain forming an obstacle, for example, is shown at 72, and another smaller elevation, at 73. A number of other planes 74,75, 76,77,78, 79 are shown in the vicinity of the radio. headlight.



   For the indication of the three-way radai *, the directional beam 69 is modulated by means of a particular selective or interrogation signal such as, for example, that pulses of a certain width, different from the pulses transmitted for. the radio beacon indication. At the same time, cmni-directional radiations at different wavelengths may carry a special signaling modulation, as indicated by lines 80, for the purpose.

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 to indicate that beam 69 passes through true north. This indication will only be reproduced at a small angle. for example of a degree, during which the beam, is in this direction.

   For the remaining cycles of the three-way radar indication transmission, further signals 81, as shown in columns 62 and 66 of the timing diagram, will be transmitted, for the purpose of starting the scan circuit. three-way radar indication.



   In explaining the operating principles of systole it will be more convenient to consider separately the operating principles of the two functions performed more or less separately, that is to say those relating to the three-way radar (3P.R. ) and those relating to the radio beacon (RLS).



   The theory of operation can be best explained by referring to the time diagram of FIG. I.B; as this timing diagram relates to the combined operation of the complete system, comprising both the RLS. and 3.PR functions, which are performed alternately in very rapid successions, it is necessary in the present discussion to neglect odd numbered columns. The figures and the timing diagram shown in column 62 of Figure I.B can be taken as best representing the principles of operation which will now be discussed.



   The upper figure of said column 62 shows the radio beacon 68 emitting a characteristic signal, such as a pulse of width W1, radiated in a narrow beam 69 at a given frequency, for example, at a micrometric wave frequency. time, said radio beacon undirectedly emits pulses 81 of a different and preferably lower frequency for synchronization. Note that the narrow beam of micrometric radiation crosses the plane of the observer himself 71 and two other planes 74 and 75 (whose route is exactly 15 to the East of the direction of North) and finally comes to hit mountain 72.

   But this beam narrowly avoids the contact of a

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 -fourth plane 76, slightly out of alignment with the others.



   The timing diagram at the bottom of column 62 only represents signals produced along an arbitrarily chosen radius, and directed from the lighthouse at an angle of 15 to the east. With respect to this narrow region of space, the time diagram represents all the signals known to occur up to a radial distance of 30 km. On this time diagram, the vertical coordinates represent the radial distance along the chosen 15 azimuth and horizontal coordinates correspond to time in microseconds.



   In this way, the lower frequency sync pulses 81, moving away from the radio beacon at the speed of light are shown as an oblique dashed line on the timing diagram. It is assumed that this impulse is radiated a certain time after the beginning of the complete cycle of rotation and that it corresponds to 0 km. The maximum range of the apparatus and the speed of rotation determine the length of the ray. At progressively later instants, this pulse is represented at progressively greater radial distances, thus forming an oblique line which, finally, reaches a distance of 50 km. Approximately 270 microseconds later.

   Since the micrometer wave beam shown in the column figure 62 is at azimuth 15 shown on the timing diagram, the corresponding emitted micrometer wave pulse 83 is also shown as a dashed line. full thick, starting at distance 0 at time 50.833 microseconds and propagating outward in the same way as the low frequency sync pulse just discussed.



   If we now refer to the second image of the colon. ne'62, pn will see that each of the three airplanes 71, 74 and 75 which have been struck by the micrometer wave beam react by reflecting a pulse of different and lower frequency 84 in all directions. The fixture 72 is shown as purely and simply reflecting the same energy at 85, but

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 this reflection has no meaning at this moment because the 3.PR indication is not organized in such a way as to include passive reflections.



   On the time diagram, we see that at the three instants at which the energy of micrometric waves propagates towards the outside passes to the radial distances occupied by the three planes 71, 74 and 75, which we suppose to be situated at 9, 20 and 35 km respectively, three lower frequency reflections originate at the corresponding distances, and begin to return to lighthouse 68 with a slope still corresponding to the propagation speed, as shown in 86, 87 and 88.



   One can also imagine the radio beacon 68 as once again emitting a train of micrometric wave pulses 89, supposedly triggered by the arrival of the three lower frequency responses of the three planes. However, these pulses are not beamed, but sent in all directions and hence produce much lower signal intensities than the original beam radiation. The pulses are also differentiated by various characteristics, such as a slightly larger width than the original pulses transmitted over beam 69. The timing diagram at the bottom of column 62 clearly shows 90.91. and 92 that these special pulses are emitted individually at the instants of reception of responses from the aircraft.

   We see, for example, that the instant the response of the rockiest plane 71 reaches the lighthouse 68, a special micrometer wave pulse is emitted and begins to propagate outward again. . /
Summarizing the above, it can be seen that, for any airplane, a complete operating cycle comprises three successive transmissions. The first of these propagates outward on the narrow beam from the headlight to the aircraft in question; the second takes place in all directions and, as a result, part of its energy returns from the plane to the lighthouse; the third transmission propagates outward in all directions, from the headlight to the aircraft.

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   We will now consider the signals which would be observed by a particular airplane, for example by the airplane of the observer 71, assumed to be 9 km away along the radius at 15 represented in the diagram. First of all, this aircraft receives a synchronization signal 81, accompanied by an interrogation signal 89, these two signals reaching it simultaneously. In response to the synchronization signal: the aircraft performs some local actions such as starting a sweep circuit, but it does not emit any special signals.



  In response to the interrogation signal, the aircraft radiates an 84 response signal.



   After a suitable interval, the aircraft receives from the headlight a weak signal 90 which represents its own response, which is sent back to it. Still later, said aircraft receives two other similar weak signals, 91 and 92, from the lighthouse, which represent the responses: from the other two aircraft, returned to the observer aircraft.



  In the interval between these weak signals from the lighthouse, the aircraft also receives two response signals 87, 88 from planes 74, 75, but the arrival of this energy will have no consequence, since the aircraft is not organized to receive signals at this wavelength during the cycles of application of the 3.PR principle.



   The time intervals between the arrival of the synchronization signal 82 and the arrival of the three special signals 90, 91 and 92 are, as can be seen, directly proportional to the radial distances from the lighthouse 68 to the three planes 71, 74, 75 located on lazimut at 15 shown in the timing diagram. In this way, if, on the observer airplane, a simple radial sweep is applied to the beam of an oscilloscope and if the said beam is, / made brighter for a short time, in the usual way, at the same time. The 'arrival time' of each of these three special green signals, the distances of the three planes located at L5 from direction will be indicated appropriately.



   To make this indication correct as regards the azimuth, it suffices to provide a rotation of the deviator system of

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 the oscilloscope in synchronism with the rotation of the headlight beam. This can easily be accomplished in a number of ways, for example by means of an engine rotating very slightly faster than the beam and a start-stop clutch releasing the rotating shaft, in response to a special signal. sent by the lighthouse whenever its beam passes / through the steering! lord.



   The above discussion has only taken into account the special case shown in column 62 of Figure 1.B where the beam is in alignment with the aircraft of observer 71. But, in other cases, the The operation is essentially the same, except that the interrogation signal 62 is not heard on the observer's aircraft when the latter is en route in any other direction. Column 66 of figure 1.0 relates to the case where the rotating beam 69 no longer strikes the plane of the observer 71 nor any of the two other planes 74 and 75 located on the same azimuth at 15, but strikes an airplane. 76, about 16 azimuth, as shown in the top image of this column.

   The second image of the column indicates the aircraft located at 16 responding with an omni-directional signal (radiated UHF pulse 84) and we can also imagine the lighthouse 68 as emitting a special signal of micrometric waves in all directions, the. said emission being triggered by the arrival of the response pulse coming from the aircraft 76.



   If we now turn to the timing diagram at the bottom of column 66, we will see that this is quite similar to the one which would have been shown in column 62, if there had been only one airplane at azimuth 15, so that only one response pulse would have been returned to the lighthouse and only one special radiation would have been emitted from said lighthouse. Apart from the differences caused by the presence of a single plane instead of 3, the time diagram of column 66 is still distinguished by the fact that the original powerful pulse of 83 micrometer waves from the lighthouse is not represented spreading to

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 outside. simultaneously with the sync pulse 82 which initiates the cycle.

   This is because the timing diagram only shows signals along the arbitrarily chosen radius of 15, whereas at the instant shown in column 66 the micrometer wave beam is directed slightly to the right of. this ray.



   The signals received on the observer's aircraft 71 are all represented in the timing diagram of column 66. First, the synchronization pulse 82 is received, without being accompanied by the interrogation pulse 83. Then, the response pulse 93 from the aircraft 76 hits the observer's aircraft, but this has no result, as previously explained. Then, the special pulse 93, emitted in all directions by the headlight 68, at the time of arrival of the response pulse 92, is received on the observer's aircraft. Eventually, the energy 85 reflected from mountain 72 strikes the observer's plane, but to no effect.



   As in the previously examined case, the time interval between the arrival of the synchronization pulse and the arrival of the special pulse is proportional to the radial distance of the aircraft being explored (i.e. aircraft 76, in this case).



   ,
In this way, the radial exploration of the oscilloscope of the observer's airplane correctly represents this airplane at the appropriate radial distance. Since the oscilloscope's deflector system is assumed to rotate in synchronism with the headlight beam, the spot representing that aircraft will also be at the correct azimuth.



   Similarly, all other airplanes within the effective range of the beacon will be successively scanned and appropriately represented on the oscilloscope of the observer's airplane. '
To avoid confusion in the above description of how a 3.PR reproduction is produced on board an airplane, we have limited ourselves to a single airplane 71. The other airplanes have been considered only as having response equipment, but the indication reception equipment of these other airplanes

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 -have been neglected.

   Nevertheless, it is evident that each of the airplanes moving within range of the headlight may be provided with a complete and precise indication system similar to that provided on the particular airplane in question. Each of these systems indicate the positions of all airplanes, including that of the airplane on which the reproduction takes place.



   Points on land, marked by means of active repeaters (response beacon) may also be indicated during the 3.PR operation, in the manner above indicated for the reproduction of airplanes. Natural obstacles and passive repeaters, however, will not appear on the 3.PR reproduction, since depicting these would provide no more information than can be obtained from a map.



   In short, the principle of the radio beacon system (RLS) with regard to its operation, is the same as the principle of operation of conventional radars, except that the transmitter is largely separated from the receiver and that, therefore parallax correctors are needed to eliminate distortions resulting from the separation or shifting of these two parts of the system, and the calculation or determination of the distance has to be done.



   In RLS operation according to the present invention, the same general principles are used. In this case, however, the transmitter and its rotating narrow beam antenna are located on the ground, while the receiver, with its receiving antenna not directed, is located on an aircraft which may be several kilometers away.



   There is no great difficulty in determining the direction of the obstacles whose reflections are received at any time. In FIG. 2, if the transmitter 68 is directed to the South-South-West, at the time considered, it is clear that all the obstacles encountered by the beam from said transmitter must be on a straight line extending south-southwest from the point of emission. As a result, the deflector coil of the indicating oscilloscope on the airplane may

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 be turned in such a way that at this moment it deflects the oscilloscope beam radially to the direction representing the South-South-West.

   As the oscilloscope deflector coil is located on the airplane and the rotating beam is on the ground, a synchronization member is necessary to orient this coil in the same direction as the beam, but such synchronization members are relatively simple and safe.



   To explain how the correct distance can be determined despite the offset between the transmitter and the receiver, reference can be made to figure 2. Point L represents the beacon or transmitter turning on earth 68, points 0 and 0 'represent reflective objects and point A represents the aircraft 71 which carries the receiving equipment intended to provide the RLS indication which is now in question. The zig-zag line extending south-
Southwest from 68 represents the narrow beam radiation on the one hand at object 0 and the length of this path from L to 0 (or to
O ') is indicated by the letter M (or by M').

   The zig-zag line from 0 to A represents 1! Reflected energy propagating from the object to the airplane and the length of this line from 0 (or 0 ') to A is denoted by the letter P ( or P '). Plane A is assumed to be 9 km southwest of lighthouse L and the solid line C represents this distance, that is to say the separation distance between the two parts of the radar.



   We will now consider a particular impulse of energy radiated towards the south-southwest from the lighthouse towards objects 0 and 0 'and reflected by these objects towards airplane 71. It is clear that this impulse will first reach object 0 and only then will reach the other object 0 '. The total time taken by the pulse to propagate from L to 0 and thence to A is proportional to the sum of the distances M + P. Analogously, the total time between the radiation of the pulse at L and its arrival at A after reflection on 0 'will be proportional to M' + P '. It is therefore clear that the pulses from the two objects do not reach the aircraft 71 at the same time, but successively.

   It is

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 also clear, that if aircraft 71 is at any point except directly on the extended LO 'line (i.e. anywhere except a point such as B) the reflected pulse from 0 will always arrive at the The first and the pulse of 0 'the second, exactly couse in a normal radar, The only difference is that the lengths of the delays are not exactly proportional to the distances from L to the objects and, therefore, if the a linear sweep was used on the oscilloscope, the distances would be distorted.

   To overcome this drawback, it is necessary to make the scanning circuit nonlinear such that it begins to move from the center of the screen very quickly and then slows down more and more, in accordance with a certain cubic law.



   At the particular moment shown in Figure 2, the beam from L to the two objects is assumed to be directed to the South-South-West so that the angle n is 157.1 / 2. The plane is pictured 35.1 / 2 southwest of the lighthouse so that the angle is only 125.1 / 2.



  In this way, the angle p (which is equal to the difference between n and n ') is 32. The distance C between the aircraft and the lighthouse is assumed to be 9 km.



   From these particular values of the angle p and the distance C, we deduce the length of the indirect path M + P is about 11.8 km. (Assuming that 0 is 7 km from L) and, therefore , the pulse propagating from the lighthouse to 0 and, from there, to aircraft 71 will have to travel 11.8 km. For synchronization, another pulse is sent at the same time directly from the beacon to the aircraft on along the path C.

   As this direct impulse only crosses 9 km, then aue the indirect reflected impulse crosses 11.8 km, the difference in path of these two impulses is about 2.8 km, taking the propagation speed of all the impulses as equal to 186 m. per microsecond, the aircraft will observe a delay of about 15 microseconds between the arrival of the direct impulse from the headlight and that of the indirect impulse reflected on the object C.

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   To correctly represent the fact that object 0 is 7 km from the lighthouse, the scanning voltage which deflects the beam of the oscilloscope on the plane, must, therefore, have a Speed such that in 15, micro -seconds it deflects the beam at a distance corresponding to 7 km. (ie 7 cm. if the desired scale is 1 / 100,000).



   From another object such as 0 ', however, (the distance M of which is assumed to be 10 Km,) the sum of the paths M + P is equal to approximately 15.3 Km, or 6.3Km. longer than the path of the direct impulse. Thus, the delay time of the pulses reflected on 0 'will be 34 microseconds, or more than double the delay time of the pulses reflected on 0. For a correct indication of the object 0' the Sevra scanning circuit, for example Therefore, produced a deviation corresponding to 10 km. (ie 10 cm. of deviation) in a time of 34 microseconds.



   If we compare this last requirement with the previous one, we see that, in the first 15 microseconds, the beam must move 7 cm. whereas in a total of 34 microseconds it should only produce a locm deviation. In this way, it should propagate over two centimeters during the first 15 microseconds, and only three centimeters during the following 19 microseconds. If it is assumed that it is necessary to apply to the oscilloscope 10 volts to produce a deviation of one centimeter, (that is to say to represent 1 km. Of distance) the necessary sweep voltage should be rise from 0 to a value of 70 volts in the first 15 microseconds and then rise more slowly from 70 to 100 volts in the following 19 microseconds.



   It is clear that as the beam of the headlight turns farther so as to increase the angle p up to a value greater than the 32 previously assumed, the mode of operation described above must be reproduced with respect to the new series of objects which are then in line with the beam. The same applies to

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 all other values of the angle p a corresponding different curve of the scanning circuit is required.



   These curves do not only vary as the angle p changes, they also vary for different values of the distance.
C. So, if the distance C from the lighthouse to the aircraft is assumed to be 3 him. instead of 9 km. a different family of curves will apply.



   Although the curves vary in an apparently complicated way with the variations of p and, also, they change scale with the radiations of C, it turns out that they can practically be produced by the addition of two curves. very simple, as will be explained more fully below.



   The RLS reproduction production method can therefore be summed up in two stages:
1 - rotation of the oscilloscope deflector coil in synchronism with the beam rotation of the lighthouse on the ground, by means of any synchronization device -
2 - producing a nonlinear sweep, fast at the start and then slower.



   The shape of these curves, and therefore the speed of movement of the sweeps must vary at the different values of the angle p and the distance C. Thus, to obtain a correct indication, it is necessary that the airplane knows its own distance from the headlight, as well as its relative azimuth angle to the headlight (measured from the direction of the headlight beam at that time). This relative azimuth angle p is easily found, by rotating the beam uniformly and observing the times when it passes over the aircraft itself, and synchronizing an axis with this rotation. The distance C is determined by another mechanism, of a more or less usual type, described below.



   The need to really know the proper position of the airplane relative to the headlight, in order to obtain a correct RLS indication may, at first sight, appear to be a disadvantage. In

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 In reality, however, this is one of the extremely important advantages of the invention, as it makes it possible to verify the correctness of the proper position of the aircraft for an inexperienced operator, simply by noting whether the various fixed objects shown on the oscilloscope screen correspond in shape and relative position to the same objects on a map.

   If any error occurs in the aircraft own position determining apparatus which measures the aircraft's radial distance or its relative azimuth from the headlight, a corresponding distortion of the RLS indications will occur, so had natural obstacles and active and passive repeaters will no longer form an image corresponding to that printed on a map of the region. Indeed, no error or series of conceivable errors occurring in the mechanism can result in the correct form indication of the terrain, if the determination of the proper position of the airplane is incorrect.



   Although the two fundamental functions of the proposed system are the 3.PR and RLS functions, as performed by a three-way radar and a rotating beacon system, it has already been stated that in order to properly produce the RLS indication, the The fitting of the airplane requires knowledge of its own distance and of its azimuth relative to the lighthouse. Determining these two factors can be done in a variety of different ways, but the preferred way of proceeding is as follows:
The azimuth of the airplane is determined by noting the time elapsed between the moment when the headlight transmits a special signal 80, meaning that its beam is then crossing the North direction, or any other fixed reference direction, and the instant somewhat later where the beam from the rotating headlight passes over the plane.

   The distance to the aircraft is determined by means of a simple notched tracking device or dual acting self-regulating threshold device, a. well known manner, to constantly align with a previously selected pulse characterized by a particular delay time with respect to the reference pulse.

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   The most convenient is to apply this principle of the notch follower device to the pulses of special micrometric waves 39 which are emitted by the lighthouse in connection with the operation 3.PR of the system, since the time-distance relationship is linear for these pulses. . It is well known that notched follower devices do not operate as reliably when supplied with a very large number of pulses.



   Consequently, the only pulses that need to be applied to the slot trackers are the special micrometer wave pulses emitted by the lighthouse at the times when the beam of the latter is in alignment with the observer's plane. In Figure 1.B. this means that only the special microwave impulses 89, shown in column 62, should be applied to the notch follower mechanism All other types of pulses and all other special analog microwave pulses emitted during other parts of the cycle are eliminated by means of screens before application to the notched follower assembly.



   Usually, the results of this will be that only pulses representing the position of the observer's aircraft will be supplied to the track follower assembly, as there will usually not be more than two planes plus or minus. half a degree of the exact azimuthal angle of the observer's plane, unless there are more than 360 planes circling the field at the same time.



  However, to illustrate the most disadvantageous conditions, the diagram of Figure 1 has been drawn assuming that three different airplanes 71, 74 and 75 are in flight at the same time at the same azimuthal angle. Under these conditions, three separate pulses will be applied to the notch circuit at each pulse period, as shown in column 62. Even under these conditions, the notch follower mechanism will still correctly follow the pulse on which it is already settled.

   So if the plane is the only one in flight at its particular azimuthal angle at the time. he penetrates

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 in the effective field of the lighthouse, its notch, which then receives only the impulses corresponding to its own position will adjust correctly to the said impulses and will then follow them even during the time intervals where several other planes will occupy the same azimuth.



   Any tracking device with notches is theoretically exposed to the possibility of changing the runway so as to follow an unwanted airplane, if the said airplane comes to fly exactly above or below the desired airplane, so so that all of them coincide both in azimuth and in distance.

   For the sake of economy and simplicity, it is envisioned to employ in the proposed system a relatively simple form of notched follower device and, therefore, it is to be expected that said device will follow. notched vessel is subject to the runway changes mentioned above when any other aircraft is in flight within about 1/2 degree of the exact azimuth of the observer's aircraft and at the same time within 'a certain. critical distance zone extending from the observer's plane up to 480 km. beyond.



   More important than that of the frequency of the track change is the question of its amplitude. With the invent-ion system, the occurrence of a track change of the notched follower will be a nuisance, but not a danger. First, the pilot will see the image of his plane gradually approaching one of the other spots on the screen, until they merge. At this time, no error has occurred.



  When the combined spot divides again such that it appears as two spots gradually deviating, the pilot will be clearly warned that there is a possibility of an indication error. If the divergence of the two spots occurs in such a way that it results in different azimuths, the error, if any, will be immediately corrected. If the planes only separate from the point of view of their radial distances and the notch follows the wrong plane, this will be immediately revealed by

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 a progressively increasing distortion of this RLS indication.



  The reason for this is that the RLS indication depends, as regards the correction of its shape, on the correct position of the notched follower device as previously mentioned.



   Whenever an incorrect track of the notch follower mechanism is thus observed, the pilot can return the notch to its correct track by hand, adjusting the system until the. The card takes the correct shape that can easily be checked by comparing it with the undistorted reproduction of the 3.PR on the same screen.



   It is therefore clear that the question of putting the notch on the wrong track is primarily a question of convenience, and not a question of false information. In fact, the system can be operated without any slotting device, if the pilot sets the system distance factor by hand, whenever he wishes to read the LRS indication.



   To summarize the operation of the radio beacon system sub-period, energy is transmitted in the form of a thin beam 69, from the transmitter 68. This transmitted energy can then be reflected by the various reflective objects and received on various planes. Simultaneously with the transmission of the beam energy 69, other energy is transmitted in a plurality of pulses, retort shown at 70, for the purpose of starting the scan circuit on the separate indicator receivers. .



  This pulse works to produce a linear sweep of the indicator.



   The pulses 70 are also repeated by each of the planes carrying the repeaters and these repeated pulses are received on other planes to produce the indications of the position of said planes. In this way, on the indicator receiver, for example, on the airplane 71; the synchronization pulses 70 triggering the scanning circuit and the reflected energy at the wavelength of the beam 69 as well as the radiated energy will be received.

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 secondary of other airplanes. These secondarily reflected and otherwise radiated pulses are clocked in accordance with the spatial position of said objects relative to the scanning circuit, so that their position on the indicator will be clear.



  To understand the operation of the system in more detail, that of the main elements of the transmitter equipment of the lighthouse and of the receiving equipment on the observer's aircraft will be described in detail in conjunction with Figures 3 and 4 which are the diagrams. of operation of the transmitting and receiving apparatus as used at stations 68 and 71. As a complete cycle of rotation has 1,200 individual sub-periods, each of which is initiated by the emission of a synchronization pulse, but may include three successive complete transmissions and three receptions, it is clear that only a small part of the complete rotation cycle can be examined.



   The timing diagram of Figures 1.A, 1.B, 1.0 shows enough sub-periods to explain the effect of the special reference signals, or North signals, which are emitted at the instant the beam passes through North, and to explain the effect of the tracking circuit on the observer's aircraft which is excited only when the beam passes through the azimuthal angle of 15 occupied by that aircraft.

   To understand all of these interesting features, diagrams have been drawn to show the 1 -Z sub-periods, which takes place when the beam passes north and the 61 and 62 sub-periods which take place when the beam passes through azimuth direction 15, as well as sub-periods 66, 67, to cover part of the period after the beam leaves the observer's plane and explores another plane located at a slightly azimuth different .



   The full successive account of all these subperidoes would be longer than necessary and consequently, in the description which follows, we will only retrace in detail the subperiods 66 and 67, because these relate to a typical general case, in which the beam is not directed towards the North, nor towards the plane of

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 the observer (see figure 1, C) but is in line with another plane and a natural obstacle. After a full examination of these two sub-periods 66 and 67, one will briefly note the special characteristics of other sub-periods.



   The period control circuit 94 of the transmitting station, FIG. 3, outputs control signals selectively on the conductors 95 to 100, to control the operation of the various parts of the assembly. The control circuit 94 can be any. as a cyclic switching circuit, preferably under the control of the motor 102, which also serves to rotate the beam 69. At the start of each sub-period 3.PR, except at the North position, the control signals are applied to conductors 94. 95.96 and 101. Sub-period 66 was chosen for particular consideration because it clearly illustrates the general principles.

   The control signals applied to conductor 95 from circuit 94 triggers the normal pulse width modulator 103 of the transmitter 104 and thereby emits a high power micrometer wave pulse of normal width W (e.g. 1. 1/2 microsecond). The control signal applied to the conductor 95 puts the electroinque switch 105 in the condition necessary to route these pulses to the beam radiator 106 and a powerful micrometer wave pulse is radiated in a narrow beam centered around an azimuthal angle of 15. 3/4 degrees.



  Assume, for the convenience of description, that this beam is exactly one degree wide, so that it narrowly avoids observer 71 (Figure 1.0) and the other two planes 74 and 75 to azinut 15. Suppose, however, that this beam strikes just another aircraft 76, in flight in an azimuth at 16, as shown in FIG. 1.C.



   While this beam of micrometric waves69 is emitted from the radiator 104, as indicated above, the control signal of the driver 96 actuates the pulse generator 107 and causes the transmitter 108 to deliver a synchronization pulse. - tion of width W and lower frequency (carrier frequency

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 UHF) radiated in all directions by antenna 109. This pulse is represented by line 82 of the time diagram of Figure 1.C. The width of said pulse is chosen such that it characterizes the cycle as 3.PR cycle.



   In the receiver of figure 4, on the observer's plane the micrometric wave signal (we supposed to avoid, this plane) is not received, but the synchronization signal 3.PR of lower frequency is captured by the antenna 110 and then transmitted, through the coupler 111, to the UHF receiver 112. From the output of this receiver 112, this synchronization pulse 3.PR passes through the width selector 113 and triggers the linear scanning circuit 114 and the control signal timing apparatus 115. Further, this signal is also applied to the combiner circuit 116 through the coupler 117, and thence to the control gate 118 of the oscilloscope 119, so to produce a bright spot, but this is to no avail, as the beam has not yet started to move away from the center of the screen.



   The signal applied to the scanning circuit 114 causes the generation of a linear sweep which passes through the coupler 120 and the combiner circuit 121, towards the deflector coil 122 of the oscilloscope 119, thus causing the beam to travel towards the axis. exterior in a linear fashion.



   The signal applied to the control timer 115 causes the latter to deliver a certain number of blocking and limiting signals which arrange the circuit for the type of operation 3.PR, as follows: first of all, the blocking signal applied by line 123 to couplers 117 and 124 prevents this combiner circuit 116 from letting, during the following 800 microseconds, any signal other than the special micrometric wave signals of width W3, characteristic of three-way operation ap - folded through the coupler 125:

     Second, the signal applied through line 126 to. limiter 127 prepares this limiter to be opened by a micrometric wave signal of maximum intensity

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 such as that produced when the beam is pointed at the aircraft.



  As this is not the case during the present cycle, this signal applied to limiter 127 remains without result. Third, the blocking signal applied from the timer 105, through the sign 128, to the input coupler 129, of the combiner circuit 124 blocks the latter with respect to the input line 128, so that only, the linear sweep waves from the sweep circuit 114 can pass through this combiner circuit to the diverter coils 122.



   Thus, in response to the very high frequency synchronization signal of width w2, the receiving apparatus of the aircraft only begins a linear sweep outward from the oscilloscope beam and prepares to remain unresponsive to all subsequent signals except the special micrometric wave signals responsible for the 3.PR function.



   Referring now to FIG. 1.c, it will be noted that the pulse of micrometric waves with high beam power first strikes the airplane 76 and then the mountain 72. The reflections which take place on the mountain , as shown in the second image of column 66, and in the time diagram at the bottom of this column, have no effect, because the receiving equipment is now in a condition to indicate only the special micrometric wave signals. of width 93. Aircraft 76, however, responds to the powerful micrometer beam pulse as follows (for the time being, the diagram of Figure 4 can be considered to represent l equipment carried by the aircraft 76).



   Aircraft 76 receiver equipment circuitry receives the strong micrometer wave signal and the very high frequency synchronization signal 3.PR almost simultaneously. The synchronization signal 3.PR produces the same effects which were explained previously with regard to the airplane of the observer 71.

   Direct then healthy directed radiation from the lighthouse is picked up by antenna 130 and received by receiver 131 from where it passes through normal width selector 131, line 132 and triggers very high frequency transmitter 133 , thus producing a very high frequency response as shown in the second frame

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 in column 66 of Figure 1.C and at 82 on the corresponding time graph of that figure. It should be noted that the transmitter 133 requires, for its triggering, a high voltage and, therefore, can only be triggered by `` the direct impulse of the headlight which is several thousand times higher in energy than the impulses corresponding reflections.

   Microwave receiver signal 131 also passes through maximum signal selector circuit 134, to perform certain functions, but these will not be considered at this time, as they have no relation to the response sent by the. plane. The corresponding effect of the observer airplane 72 will be described later, in connection with cycle 62.



   If we now refer to Figure 1, we see that the response of the aircraft 76 returns to the lighthouse 68 and causes the emission of a special micrometric wave signal 93, of width W3. The corresponding effect takes place as follows in the diagram of figure 3.



  The incoming very high frequency wave (response) is picked up by antenna 135 and received by receiver 136, from which it is transmitted not only to suitable indicating equipment on the ground 137, but also to the special signal modulator. pulse width W3 138 of the transmitter 104. As a result, this transmitter 104 transmits a pulse of micrometer waves of special width, for example 2 microseconds. This pulse passes through the electronic switch 103, then in its normal position, towards the circular diagram radiator 139, so as to propagate in all directions, as shown in FIG. 1.C.



   In the receiver equipment of the observer's airplane, this special micrometric wave pulse is picked up by the antenna 130, received by the receiver 131 and applied, through the special width selector 140 and the coupler 125 to the combinator circuit 116.



   Although said circuit 116 is blocked with respect to its other inputs 117, 124, it is not blocked with respect to its input 125 and, therefore, routes the signal to the gate.

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 intensity control 118 of the oscilloscope 119. As a result, a bright spot is produced on the screen of said oscilloscope, representing the position of the aircraft 76, signaled by the beacon 68.



   As the deflector coil 122 of said oscilloscope has been energized by a linear sweep from 114, at the time of arrival of the synchronization pulse 3.PR. the degree of radial deviation of this beam will correspond, at this instant, to the time elapsed between the arrival of said 3PR synchronization pulse and the arrival of the special micrometric wave signal. This delay is proportional to the radial distance of the aircraft 76 from the lighthouse, as can be seen from the timing diagram of Figure 1.C. and, therefore, the spot then produced on the observer's aircraft oscilloscope 72 is correct with respect to its degree of radial deviation.

   With regard to the correction of this spot in azimuth, the rotation of the coil 122 is practically synchronized with the rotation of the headlight beam, so as to indicate this spot in the correct angular direction. How to ensure this synchronism will be described later.



   The 3.PR cycle is now almost complete. At the end of the 800 microsecond interval, the timer 115 removes the various blocking and limiting signals which have temporarily prepared the equipment for this mode of operation and the receiver is then ready for a new cycle. .



   Cycle control circuit 94 of Fig. 3 outputs control signals through leads 95, 96, 99 and 100 at the start of each RLS sub-period as indicated in columns 1, 61 and 67 of Fig. 1.C. Sub-period 67 was chosen as the best illustration of the general principles. As before, the control signals on leads 95 and 96 cause a powerful pulse of micrometric beams to be emitted from radiator 106.

   The control signal on lead 99 also causes simultaneous radiation in all directions from antenna 109 of a very high frequency sync pulse, but in this case it is the frequency modulator.

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 RLS width 141 of the transmitter 108 which performs the trigger and, consequently, the widthW4 of the pulse is such as to signify the beginning of an RLS type cycle. The control signal applied to the conductor 100 serves to block the other high frequency receiver 136 for 800 microseconds, so as to avoid the emission, from the headlight, of special micrometric wave pulses which are only necessary. in 3.PR cycles.



   In the receiver of the observer's aircraft 71, the RLS synchronization signal is received by the receiver 112 as in the previous step, but this time it passes through the width selector 142, instead of 113, because it has a width W4 characteristic of the RLS cycle. The energy supplied by the width selector 142 triggers the linear sweep circuit 114 in the same way as in the previous case, but does not energize the control timer 115. Therefore no part of the combiner circuit 116, nor of the combiner circuit 121 is not blocked. Likewise, limiter 127 is not prepared for possible operation.



   When the linear scan circuit 114 begins to produce a sawtooth voltage to the combiner circuit 121, it simultaneously supplies a voltage analogous to the cubic law scan circuit 143 and, accordingly, the latter begins to produce. to reduce a suitable corrective tension, of curved characteristics, which will be examined in more detail later. This curved voltage supplied by circuit 143 is of such form that, when added to the sawtooth scanning voltage produced by circuit 114, with a suitable recovery to ensure the sum of the two voltages towards the negative, l The resulting wave is then suitable for the sweep required for RLS operation.

   Accordingly, the voltage supplied by the DC combiner and restorer circuit 121 is applied to the deflector coil 122.



   Referring now to figure 1.0, we see that the beam 69 representing the pulse of powerful micrometric waves propagates outwards so as to strike the plane 76

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   -and the mountain 72. The airplane responds as before when it has been struck by said beam, and, as before, the mountain reflects part of the energy of micrometric waves which strikes it.

   Thus, a reflected pulse of micometric waves and a response pulse of very high frequency but lower frequency are transmitted in all directions from the plane and from the mountain, respectively, so that they; of which received by all the other planes of the vicinity.



   As the aircraft 76 is closer to the lighthouse 68 than the assembly 72, its reflected impulse reaches the observer's airplane 71 earlier than the micrometer wave pulse reflected from the mountain. The reception of these pulses will therefore be examined in the corresponding order.



   When the repeated pulse by the aircraft 76 reaches the observer's aircraft 71, it is picked up by the antenna 110 and transmitted through the coupler 111, to the receiver 112, from where it passes to the coupler of input 117 of combiner 116, and from Ia to intensity control grid 118 of oscilloscope 119. Since the proper sweep voltage has been applied to deflector coil 122, the radial deflection of the beam at this instant is that suitable for the correct representation of the distance between the aircraft and the headlight 68. The deflector coil 122 rotating in suitable synchronism with the headlight beam, ensures the correct indication of the asimuth.

   In this way, a spot appearing on the oscilloscope will correctly represent the airplane 76, both in azi- and / mut in radial distance.



   A short time later, the energy of micrometric waves reflected on the mountain reaches the aircraft 71. Said energy is picked up by the antenna 130, received by the receiver 131 and applied, through the width selector. 131.A, to the input coupler 124 of the combiner circuit 116. Since no part of this combinator circuit is then blocked, the pulse passes through to the intensity control electrode 118 of I. oscilloscope 119. As

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 in the case of the repeated pulse of aircraft 76, this pulse also produces a correct indication of distance and azimuth, but generally of somewhat lower intensity.

   By providing separate intensity control in the input couplers of circuit 116, the representations of natural objects and passive repeaters can be adjusted to any desired brightness regardless of the brightness employed in the representation of active repeaters and others. airplanes, following the LRS principle and also regardless of the brightness used for the 3.PR indication.



   In the foregoing description, the operation of 3.PR and RLS has been traced without explaining in detail all of the characteristics. For example, we have assumed a synchronous rotation of the coil 122. We will now describe the way in which this synchronism can be obtained.



   Referring to figure 1A, we see that, when the beam of the lighthouse passes through the North, the successive periods of the said lighthouse are executed as usual, except that the normal signal of synchronization '3.PR usually transmitted to. start of each even sub-period is temporarily replaced by a slightly modified signal intended to characterize the north orientation of the beam.



   This special North synchronization signal may be of a width W5 somewhat different from the width W2, such that it passes through the width selector 113 of the receiving apparatus and the. 3.PR cycle takes place in the same way as usual.



  This special North signal, however, also passes through the width selector 144, so as to energize the start-stop clutch 145 through the line 146. The width selector 144 is made more selective than the selector 113, as such. so that the pulses - of width W2 do not pass.



   A precise speed motor 147, with reduction gear and speed control, drives the input shaft 148 and the clutch 145 at a speed very slightly greater than the rotation of the beam, which in the example chosen, is 50 revolutions per minute.

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  When the system is first put into operation, the engine rotates the input shaft 148 of the clutch 145, but the output shaft 149 cannot rotate until the clutch is actuated. by an electrical impulse. The next time the headlight beam passes north, the clutch is actuated to allow the output shaft to make one revolution. As the headlight beam is supposed to rotate at exactly 50 rpm, while the engine is running slightly faster, the start-stop clutch output shaft completes its turn a few milliseconds before the headlight beam reaches North direction again and the tree stops for a corresponding short interval of time before being released again to begin another turn.

   In this way, the output shaft 149 of the clutch 145 rotates practically in synchronism with the beam of the headlight and its angular position corresponds exactly at all times to that of the beam of said headlight.



   In the particular arrangement shown, the output shaft 149 of the clutch 145 is connected directly to the magnetic deflection coil 122, so that a "fixed map" indication is produced with the steering. North in a fixed position with respect to the screen, that is to say always at the top of it. This mode of indication has the advantage of being consistent with the mode of representation of the lighthouse in the center, which naturally results from the simple forms of the 3.PR and PLS indications. To indicate the heading of the airplane, as well as its position on such a fixed map image, a heading indicator 150 is provided. The latter can have the form of a transparent disc bearing, lightly engraved on its surface. a large number of arrows.

   Said heading indicator dial is driven by a compass repeater 151, controlled by any type of compass.



   It is clear that a self-orienting map can be given if preferred by the provision of a differential gear train between the clutch 145 and the coil 122 and, by the connection of the compass 151 with the so-called gear train. The indication will orient itself

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 - itself in such a way that the top of the screen corresponds to the heading of the aircraft. In this case, the direction of North would be indicated on the screen by a dial such as 150, or by any other suitable means.



   To produce the radio beacon indications, remember that the indicator scanning circuit must take into account the distance 0, indicated in figure 2. As the receiver is normally on a moving airplane, this distance must be determined continuously. According to the invention, when the beam from the headlight 68 actually passes over the observer's plane
71, certain additional operations are performed, in order to determine the position of said aircraft. One of these special operations, the determination of the azimuth of the airplane, is carried out at each sub-period. The other special operation, distance determination, is accomplished by means of the slotted follower assembly, which is only actuated during even sub-periods.

   The description of the sub-period 62 will therefore serve to explain these two operations.



   In general, sub-period 62 occurs in the same way as all the other 3.PR sub-periods described in connection with sub-period 66. Since the powerful pulses of beam micrometer waves coming directly from the headlamp strike the aircraft during this cycle, some additional operations take place.



   When such a powerful impulse arrives at the observing aircraft, it is picked up by antenna 130 and received by receiver 131. From the output of this receiver, the powerful impulse passes through the selector switch. width 131.2 until ordering the transmitter
133, thereby causing the transmission of a response signal, as previously described. In. In addition, two important effects are produced on board the observer aircraft. One of these effects is the determination of azimuth, and the other is the determination of distance.



   In order to determine the azimuth, the powerful pulse from the -131 receiver is applied to a maximum selector of

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 signal 134, biased so as to select only the most powerful of the pulses produced during a complete rotation cycle.



  From the output of said selector 134, the pulse is applied to the start-stop clutch 153, through line 154. This star ts top clutch is similar to the clutch 145 mentioned above. , and it is driven by the same motor 147. The output shaft of 154 is therefore synchronized in much the same way as the output shaft of 148. except that the timing reference point n ' is not the moment when the beam from the lighthouse passes through the North, but rather the moment when the said beam passes over the observer's plane. In this way, the angular position of the output shaft 155 of said clutch 153 constantly corresponds to the angle p of FIG. 2.

   As the angle p is one of the necessary parameters in the case of LRS operation, the rotation of said shaft can be applied to the cubic law sweep circuit 143.



   The other parameter required by said scanning circuit 143 is the radial distance of the observer's plane from the lighthouse. This parameter is also obtained during the brief period when the beam from the headlight passes over the observer's plane. Only the 3.PR type cycles occurring during this interval are employed, which considerably reduces the number of pulses applied to the notch follower 152, so as to improve the operation of the latter.



   In order to let pass only the special impulses. micrometric waves emitted by the lighthouse during the moments of passage of the beam on the observer's plane, the limiting circuit 127 is provided, which opens only when it simultaneously receives the signal voltages control signal timer 115 and maximum signal selector 134, applied through derivative line 156. As selector 134 only provides signals when the strong pulses of the direct beam hit the aircraft and the clock 115 only provides its blocking limitation control signals during cycles of type 3.PR, it is clear that the

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 Limiter 127 will only allow through the maximum pulses occurring during the 3.PR interval.

   Additional security is provided by the use of the special width selector 140 which allows only special micrometric wave pulses, width W3, to pass.



   It can be seen from Figure 1.B that the only signals of micrometric waves 90-92, which are received simultaneously with the strong pulses of micrometric waves are the signals shown in column 62, which represent the radial positions of the three airplanes assumed to be placed at azimuth angle 15. In the receiver apparatus of FIG. 4 therefore, the only pulses which from the receiver 131 can pass through the special width selector 131.A and the limiter 127 are the three successive pulses representing the positions of these three planes.



   In order to provide the necessary reference pulse to the slot follower circuit, the sync pulse from width selector 113 is applied to assembly 152 through line 157.



   The control timing pulses applied to limiter circuit 127 through line 126 are clocked based on width sync pulses W2. These pulses are the rectangular pulses of average width 158 of Figure 6 They occur only during the time when the narrow directional radiation is handled for three-way radar operation, so that only the pulses occurring during this interval of the sub-period will be present when the manipulated pulses are applied to limiter 127.



  In addition, the maximum selector circuit shown in FIG. 4 also produces a monitoring pulse only during the relatively narrow interval during which the micrometer wave beam is directed to the indicating receiver. This pulse, although relatively short compared to a complete cycle of rotation, is very long compared to the pulses 158 and can

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 be as shown at 159, Figure 6. These two positive pulses 158 and 159 serve to bias the limiter circuit 127, so as to pass the received signal pulses from the width selector 140. As shown in Figure 6 it There are three of these pulses: 160, 161, 162.

   Because of the notched limiter system, it is desirable that only one of these three pulses is selected, to the exclusion of the others. Assuming that pulse 160 is the repeated pulse corresponding to the transmission from the observer's aircraft, it is this pulse that must be selected. In order to obtain this selection, and to have it followed by the device, so as to maintain the indication in a position representative of the distance, the notched follower assembly 152. As shown in FIG. 5, has been provided. the selected sun-chronization pulses, of width W2. can be applied through line 157 to a variable delay device 163.

   Said variable delay device is driven by a motor 164, which rotates to advance the delay of the variable delay device by half the width of the selected pulse 160, for each normal rotation of the radio beacon, when it is driven in one direction, and to delay the delay by half of this distance, when said beacon is driven in the other direction. The selected pulses 160 therefore normally fall between two control pulses applied to the notch limiter circuit 164, 165.



   These limiter control pulses are shown in Figure 6 at 166 and 167. The pulses 166 and 167 can be derived directly from the incoming pulses. The pulses delivered by the variable delay device 163. which may for example be a trigger circuit of the multi-vibrator type, are generally relatively wide pulses with inclined sides so that they can be suitably used in the control. , these pulses should be narrowed, preferably to a width less than the separation to be maintained between airplanes using the

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 -system. It is clear, however, that these pulses must be sufficiently long in time, so that the airplane cannot pass beyond one pulse in two or three seconds.

   This is to be desired because, if the signal were to fade for two or three turns of the headlight transmitter, the airplane could go completely beyond the notch limiter control and, thus, the follower operation could not fail. accomplish properly. As a result, the output pulses from the delay device 6 pass through a shaping network 168 serving to restore the shape of these output pulses and to narrow them. These output pulses of 168 are applied to the notch limiter 164, so as to bias it sufficiently in the positive direction to pass any pulses applied to it.

   In this way, any output pulses of limiter 127 which occur during the application of pulse 166 to notch limiter 164 are therefore transmitted to the inverter control mechanism of motor 169.



   The output pulses of the delay device 163 are also applied through a fixed delay circuit 170, to a second shaping circuit 171, and, beyond, to the notch limiter 165. These pulses correspond to 167, FIG. 6 and they are sufficiently delayed to give rise to a time interval greater than the width of the output pulses of the limiter circuit 127. The pulses of 127 are also applied to the notch limiter 165 and, if they are applied during the present interval of the pulses 167, they are transmitted to the reverse gear command of the motor 169, to cause the motor 164 to make a revolution in the opposite direction from that produced by the pulses of the notched limiter 164.

   It can therefore be seen that, as long as a pulse 160, is suitably placed in time with respect to the pulses 166 and 167, the motor 164 remains stationary and its shaft 172 corresponds in angular position to the distance between the receiver and the radio. -headlight. However. , as the vehicle carrying the

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 receiver moves, the pulse 160 can be moved to one side, retort indicates on the right side of figure 3, which causes the pulse 160 to coincide with the pulse 166. This voltage increase passes through the slotted limiter 164 and is applied to the motor reverse command, rotating motor 164 in a given direction by one turn.

   This causes the displacement of the variable delay device to be sufficient for the notch limiter pulses 166 and 167 to be displaced by half the width of the pulse 166. Accordingly, if the airplane does not move for the next turn of the lighthouse, the pulse 160 falls into the notch again and the axis remains stationary. However, if the airplane continues to move in distance, which tends to displace pulse 160, limiter pulses 166 and 167 tend to follow, so as to keep shaft 172 at all times substantially in alignment. with distance indication.



   The notched limiter pulses 166 and 167 are aligned at the start by means of a manual control 173. This knob can be controlled in position by observing the indications produced on the indicator 119, the adjustment being made until. when the indications suitably coincide with the position on the map. It is clear that, if desired, the whole notch follower system can be omitted, the settings being made la: zain for each reading. However, this involves rather tiring observation of the apparatus and does not allow it to operate as quickly as is desired.



   If no signal fading is required, the limiter system;. notches can be greatly simplified. With such an arrangement, it is not necessary to provide a single pulse limiter circuit with two notches shown in FIG. 5.



  The motor 164 can then be made to advance the notch by half the width of the pulse applied to each turn of the headlight. If the impulse did not appear in the notch, then the engine would be turned back one revolution,

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 which would take the delay device back one step.



  The axis 172 would thus be kept oscillating from a small distance forward to a small distance behind the receive distance. However, the use of a single pulse would also allow distance measurements to be made more accurately, so that less separation could be assumed between airplanes facing the same azi- mut.



   In the foregoing description of the RLS type of operation, the mode of operation of the scanning circuit 143 of Fig. 4 has not been described, but it has simply been assumed that. this circuit produces the necessary correction voltage under the control of the axes representing the angle p and the distance C, figure 2.



  The necessary correction voltage was then indicated as combined in circuit 121 with the sawtooth linear sweep voltage of sweep circuit 114. Combiner circuit 121 was also assumed to bring the axis back to zero in the same way. known. The resulting output voltage in circuit 121 was assumed to correspond to the necessary cubic law sweep voltage.
To examine more precisely the mode of obtaining these sweep voltages, we will consider the trigonometric relationships relating to FIG. 2.

   In the triangle whose sides are C, M, P and the opposite angles c, m, p, the usual cosine law for the determination of one of the sides (as a function of the two other sides and of the angle that they understand) can be written as follows:
 EMI39.1
 P = \ /. 02 + MZ - 2 CJIÍ cos p If D represents the difference between the discharges of the direct pulse. te from L to A and the indirect impulse from L passing through 0 in FIG. 2, it is clear that D = P + M -0;

   and if ¯ is the corresponding delay observed between the arrivals of the direct and indirect pulses
 EMI39.2
 = (P + M - 0) / V

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 (or v at the propagation speed in kilometers per microsecond, i.e. approximately 300). From the definitions of D and of it appears that
P = C + D - M = C + v ¯ - M
By replacing P with this value in the original equation,
 EMI40.1
 we obtain :

   C + v A-M = V7 + D.2 - 2CU, cos p
This equation can be solved for M, which gives:
M = 1/2 v ¯ (vA + 2 C) / (vA + 2 C 1/2 (1 - cos p)
This is the basic cubic equation which determines the shape of the sweep curves, since it defines the raial distance 1, ± of any obstacle from the lighthouse, as a function of the proper radial distance of the plane C, the easily measurable angle p and the observed pulse delay ¯. But this equation expresses the distance of the object directly in kilometers.



   To determine the corresponding deviation voltage needed, it suffices to assume a scaling factor which can be defined as the number of volts that must be applied to the indicator element of the oscilloscope to produce the deviation that l 'Or wants to represent a distance of one kilometer. If one wishes, for example, to use a scale to 100,000, and if the sensitivity of the indicator is such that 30 volts are required for 1 cm. of deviation, the factor S will correspond to 15.8 volts per km. indication.

   By inserting this scale factor S in the last equation obtained, we can write it as follows:
SM = 1/2 Sv¯ (v ¯ + 2C) / v ¯ + 2 C 1/2 (1 - these p)
As if! is the deviating voltage to be applied to the oscilloscope indicator at the instant when the impulse reflected on the obstacle 0 is received, (that is to say that the deviating voltage has asked microseconds after the start of the period) it is clear that this equation defines the voltage-time relationship necessary for the cubic law sweep.

   This equation can be written again as:

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 EMI41.1
 -SM = [1/2 1/2 cos .SM = [l / 2 Sv A] - L 1/2 Sv 4Y + SC 1/2 (1 - cos 71. Fl / 4 2 "C2. 2 -J 1 / 4 S 222 C sin p 1 [1/4. 1 (Sa 1/2 (1-oosp 1
This latter form of the equation very clearly represents how the desired voltages are produced.



   By considering the four terms in brackets, we will see that the first corresponds only to a linear sweep, like the output voltage of circuit 114 of FIG. 4. The second term between parantheses is a fraction whose denominator is made up of by the same linear scanning voltage, plus a constant voltage depending on the distance C and the angle p. The third term between parentheses is a multiplication factor that also depends on 0 and p. The fourth term in parentheses is equal and of opposite sign to the value of all the rest of the equation at the start of the period (ie when ¯ = 0).

   Thus, the term in four parentheses corresponds only to a direct current recovery effect, or to a sufficient axis displacement to bring the start value of all the sweep voltage to zero.



   In FIG. 7, the circuit members shown inside the broken line corresponding to a possible form of sweep assembly which can be used instead of the assembly 144 of FIG. 3. The axes 172 and 155 entering this assembly of Figure 4 are again shown in Figure 5.



   Faders 174, 175 and 176 are endless faders whose sliders 177, 178 and 179 can rotate continuously in one direction and whose windings 180, 181 and 182 form closed arcs with taps at two dia- metrally opposed. The potentiometer 176 can be a low resistance potentiometer whose law of decrease is such that it outputs on line 183 a voltage proportional to SC, when its axis 172 is maintained at an angle corresponding to the distance C.



  The 174 potentiometer has a much higher impedance winding

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 high, whose law of decrease is such that it produces a potentiometric action proportional to 1/2 (1 - cos p) of the angle adopted by its control axis. The bias voltage SC hav p of the output of potentiometer 174 is added to the sawtooth sweep voltage coming from circuit 114, by means of a simple diode and capacitor circuit 184, 185 of the usual type used. for the restoration of direct current, which results in a voltage 1/2 Sv2À - SC 1/2 (1 - cos p).



   The only part of the circuit requiring special comment is tube 186, which is a cathode ray tube having a wide bible electrode 187, somewhat analogous to the tube known as a monoscope used for television testing. This type of tube can be set up to produce any operating relationship between the output voltage delivered by the target electrode and the deflected position of the cathode ray tube.



  Usually these tubes are arranged to give two-dimensional diagrams. In accordance with the present invention, the tube is arranged to produce an output voltage which varies according to an inverse law with respect to the deflection voltages applied to a pair of deflector plates 181. The other deflector plates 189 could be left at potential. fixed, so that the cathode beam would explore a single line of the goal. Preferably, however, a beam spread oscillation at oscillator 190 is applied to these other plates 189, so as to spread the beam as a wide, flat fan which can be run over the target electrode. under the control of a combined voltage of potentiometer 174 and scanning circuit 114.



   The output voltage of the target of the monoscope 186 is amplified in a stabilized amplifier 191, the gain of which is varied precisely, by means of the axis 172 so as to maintain said gain equal to S C. The attenuator potentiometer 175 can be bevelled, so as to give a transmission factor proportional to 1/4 swin2p '

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The energy delivered by the above-described cubic-law sweep assembly 143 can then be combined with the sawtooth sweep of circuit 114 of FIG. 4, in a confined current combiner and recovery circuit. 121. The resulting voltage produced will be of the form suitable for its application to an electrostatic controlled oscilloscope.

   For the operation) of the electromagnetically controlled oscilloscope, a power amplifier 192 is incorporated in the output circuit, in a known manner, with prior anti-distortion device, to compensate for the self-induction of the deflector coil. 122.



   The circuit of Figure 8, showing a typical width selector which can be used to advantage, preferably includes a limiter stage 193, serving as an input coupler and limiting all input pulses to virtually no. the same amplitude. If the input pulses are of positive polarity, as indicated at 9a, FIG. 9, the coupler stage 193 also serves to reverse their polarity, as indicated by the pulses of curve 9b. This output pulse energy of stage 193 is applied through a resistor R, to an LC circuit. 195 shock excited. Connected to the terminals of the tuned circuit 195, is a vacuum tube 196, the cathode 197 of which is connected to the input side of the circuit 195 and the anode 198 being connected to the opposite side 199 of the tuned circuit.



  The. side 199 is also connected to an anode voltage source 200.% of the pulse energy, curve 9b, of the anode connection 194 is applied to the grid of the tube 196, so as to block the conduction between the cathode 197, and the The anode 198, when pulse energy is applied to circuit 199. Ripples produced in circuit 199 in response to pulse energy applied by the anode connection are collected by connection 201 and applied to a stage threshold limiter amplifier 202. The polarization of the gate 203 is controlled by adjustment of the resistor 204.

   At the output 205 of the stage 202 is disposed a pulse width shaper 206, the operation of which is described below!

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It will be assumed, by way of example, that the widths of the pulses of curves 9a and 9b correspond, respect! vein different channels W1W2 W3 W4 W5. It will also be assumed that circuit 195 is tuned for the selection of the pulse width W3. Curve 9c represents the output voltage of circuit 195, when this circuit is tuned for selection of pulse width W3. The curve shows the different sor ripples. tie for the different pulse widths of the curve 9b.



  When the leading edge 207 of the pulse W3 is applied to the negative polarity circuit 195, an initial ripple 2D8 is produced; normally followed by ripples 209, 210, etc ... in the form of a damped wave. When the circuit is tuned to a frequency whose period is exactly twice the width w3, trailing edge 211 occurs at the point where the triggered oscillatory energy intersects the zero axis of ripple 208 through ripple 209. As the trailing edge 211 shock excites the circuit in the same direction at this point, the ripple 212 produced in the circuit 195 is added algebraically to the ripple 209 to produce the ripple 213.

   The following pairs of ripples produced by the leading and trailing edges of the pulse width W3 would normally tend to produce a negative ripple 214 which would continue in a damped waveform, retort indicated at 215. However, the damper tube 196 eliminates the oscillations which follow, so that they do not mix with those produced by the following pulses, applied to circuit 195.



   A pulse width less than the. width W3 and such; for example, the widths W1 and W2 will not produce maximum ripples as large as the ripple 213 for the tuning setting corresponding to the pulse width W3. This fact is illustrated by the oscillations 216 and 217 produced in response to the pulse widths W1 and W2. The reason is easily apparent, because the shock excitations produced by the front and rear flanks impulse widths less than W3. oppose

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 partly to each other, as indicated by the broken lines associated with corrugations 216 and 217.

   The ripples 218 and 219 produced in response to the larger pulse widths W4 and W5 are also smaller than the ripple 213, because, here again, the oscillations produced in response to the leading and trailing edges of the larger pulse widths. larger in part oppose each other, so that their algebraic sum is less than in the case of the ripples produced in response to the pulse width W3.



   The threshold limiter stage 202 is set to limit to a level 22, which produces and amplifies the 21µlA peak of ripple 213, as indicated by curve 9b. The pulse shaper 206 is preferably of such a nature that it differentiates the pulse 213a producing the pulse shape 213.B from the curve 9e. The converter also includes the limiter stage for suppressing the positive portion of the pulse shape 213.B at level 221, thereby producing a low width pulse 213.C time synchronized with the pulse width W3. .

   It is evident that by adjusting the tuning of circuit 195 to another frequency whose period is twice the duration of any of the other pulse widths of curve 9b, a corresponding output pulse can be produced, which represents the pulses of the selected pulse width. If two pulses which differ little in width are to pass through the same width discriminator, the limiting level 220 can be adjusted to choose the two ripple peaks, which differ little in amplitude.



   The figure obtained on the screen of the cathode-ray oscilloscope will be of the form shown in Figures 10 and 11. Figure 10 shows the type of figure PLS and Figure 11 refers to the corresponding image 3.PR.



   For the sake of simplicity, the number of characteristics to be indicated has been reduced to a minimum. The geographical conditions are

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 - assumed to be the same as those shown in the images on fig. 1, but it was assumed that the apparatus was set for large-scale reproduction, covering a relatively small radius around the lighthouse. Thus, the great mountain 72 and the three planes 75, 75, 76 in flight outside this radius, are not represented.



   Figure 10 shows only the plane of the observer 71, three other planes 77, 78, 79 part of the hill 73, two active ground repeats 222,223 marking the ends of the runway and eight parasitic repeaters 224, marking the boundaries of said track.



   It will be understood, however, that switching devices allowing the pilot to pass a smaller scale reproduction covering a larger area will be provided.



   The representations of hill 73 and passive repeaters 224 can be ordered separately from those of other objects: airplanes and active repeaters. Thus, if desired, the hill and passive repeaters can be "put on hold" to further highlight active planes and repeaters.



   If desired, repeaters can be illustrated in successive bursts to distinguish them from airplanes, but even without this, airplanes can be distinguished by their movement.



   Lighthouse 68 is represented by the bright crescent-shaped spot in the center of the screen, and the observer's plane 71 is shown as a bright spot at the other end of the dim ellipse of Figure 10. This ellipse represents the blind region mentioned above, which is inherent in the LRS breeding pattern. A semi-luminous ellipse joining the lighthouse and the observer's receiver will ordinarily be observed, although its glow may fade halfway between the two ends. ne Inside this ellipse, the LRS 'principle makes it possible to see no representation of obstacles or airplanes.



   The 3.PR reproduction type, shown in Figure 11, provides a very satisfactory means of eliminating the blind region of the LRS reproduction. As this reproduction 3.PR is essentially analogous to radar retransmission, but with elimination

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   . of the weakest pulses and half-toh effects, its only blind region is the small circular spot normal to the center of the screen representing the position of the beacon 68. All planes 77, 78, 79 seeing outside this central spot are seen clearly, perhaps even with greater finesse than in the typical RLS representation.



   The only major drawback of the 3.PR type representation when it is used alone is that it does not give a positive identification of the observer's aircraft. Thus, a pilot considering only the reproduction of FIG. 11 would not be able to determine in a simple and certain way which of the spots represents it itself. By combining the indications of Figures 10 and 11 on a single screen, the main disadvantages of both types of reproduction are eliminated. In addition, several other important advantages result.



   In the first place, it becomes much easier for the pilot to immediately notice any distortion of the indications of the RLS reproduction, since the two reproductions are superimposed and thus the distortion of one of them results in a very lack of coincidence. apparent. It has been said that one of the main reasons! The choice of the RLS principle as the main navigation aid is that any malfunction in the system necessarily results in reproduction distortion. It would be possible to control such distortion by comparing the reproduction of Figure 10 with a printed map showing the lighthouse, the mountain, the two repeaters on the ground and the passive repeaters bordering the runway.

   (In practice, of course, we would have a much larger number of representations of each of these categories of objects). However, this would require superimposing the map on the screen, to achieve sufficient convenience.



   The two reproductions could be shown alternately, at intervals corresponding to the rotation of the headlight beam (eg, about 50 times per minute); but, in the example

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 Now, it is assumed that these two reproductions are intermixed at the pulse rate of 1,200 frames per second, so that they appear simultaneously present.



   Although only one particular example of a system according to the invention has been described above, it should be understood that many variations are possible in the transmitter and in the receiver, as well as in the apparatus. indicators used, as technicians will realize. In addition, although pulse modulations of different widths have been described in particular, with the aim of distinguishing between them the different signals it is obvious that other characteristics such as amplitude or frequency can be used. Finally, the different transmitting functions, using separate antennas, can be combined on a common antenna, provided with suitable switching arrangements, if such a system is considered more advantageous.


    

Claims (1)

RESUME. ABSTRACT. La présente invention se rapporte 8. des perfectionnements aux systèmes de radio-balisage et en particulier à ceux foumissant à l'observateur la reproduction d'une formation d'avions au voisi- nage dela dite organisation de balisage. The present invention relates to improvements to radio-beaconing systems and in particular to those providing the observer with the reproduction of a formation of planes in the vicinity of said beaconing organization. Elle prévoit l'utilisation de l'énergie de l'émetteur d'un phare unique pour produire, par exemple, sur un appareil sérien, la reproduction de tout un système d'objets réfléchissants avec leur position relative, analogue à la reproduction radar azimutale qu'on obtiendrait directemnt à la station de radio-phare. It provides for the use of the energy of the emitter of a single beacon to produce, for example, on a serial device, the reproduction of a whole system of reflecting objects with their relative position, analogous to the azimuthal radar reproduction. that would be obtained directly at the lighthouse radio station. Pour remédier aux défauts de chacun des systèmes de repro- duction susceptibles d'être employés, l'invention prévoit la super- position, sur l'écran d'un oscilloscope récepteur, des mêmes indi- cations obtenues suivant deux systèmes différents. To remedy the defects of each of the reproduction systems that may be used, the invention provides for the superposition, on the screen of a receiving oscilloscope, of the same indications obtained according to two different systems. L'invention prévoit encore, à. titre de produits industriels nouveaux, appareils de radio-balisage comportant, séparément ou en <Desc/Clms Page number 49> ¯combinaison , les perfectionnements énoncés. The invention further provides, to. as new industrial products, radio-beaconing devices comprising, separately or together <Desc / Clms Page number 49> ¯ combination, the stated improvements.
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