<Desc/Clms Page number 1>
Radargesteuerte Feuerleitanlage Vorliegende Erfindung betrifft eine radargesteuerte Feuerleitanlage zur selbsttätigen Verfolgung von im Luftraum befindlichen Objekten, erfindungsgemäss gekennzeichnet durch Mittel zur Ermittlung und Registrierung meteorologischer Daten in verschiedenen Höhen. Als meteorologische Daten können beispielsweise die Luftfeuchtigkeit, die Lufttemperatur, der Luftdruck, die Geschwindigkeit und Richtung von Windströmungen und im weitesten Sinne der Grad der Radioaktivität der Luft bezeichnet werden. In der Regel interessieren die meteorologischen Daten in Funktion der Höhe über Meer oder allgemeiner in Funktion der Orte verschiedener Messungen.
Ein bekanntes Verfahren zur Durchführung meteorologischer Messungen bedient sich einer Radiosonde, die aus einem Ballon oder aus einem Fallschirm besteht, an dem die meteorologischen Instrumente und ein kleiner Funksender befestigt sind. Die der Trägerschwingung des Funksenders überlagerten Messwerte werden dabei vom Funkempfänger einer Bodenstation aufgefangen und zur Auswertung wiedergegeben. Zur Feststellung des jeweiligen Standortes der Radiosonde sind verschiedene Verfahren bekannt. So ist es beispielsweise möglich, den Standort einer Radiosonde durch Anpeilung ihres Funksenders von vorzugsweise drei geographisch verteilten Bodenstationen aus zu ermitteln. Einen etwas geringeren Materialaufwand erfordert ein anderes bekanntes Verfahren.
Bei diesem ist die Radiosonde mit einem Funkempfänger und einem Funksender kleinster Bauart ausgerüstet. Ein Funksender der Bodenstation steht mit dem Empfänger der Radiosonde und der Sender der Radiosonde mit einem Empfänger der Bodenstation in Funkverbindung. Den Trägerschwingungen beider Sender ist eine Signalschwingung konstanter Amplitude und Frequenz überlagert. An der Bodenstation werden die Phasenunterschiede zwi- schen der ausgesendeten und der empfangenen Signalschwingung ermittelt, wodurch die Distanz der Sonde von der Bodenstation festgestellt werden kann. Zur Feststellung der Höhe der Radiosonde über Meer sind Geräte bekannt, welche - durch die von der Radiosonde übermittelten Messwerte gesteuert - eine Integration der Temperaturdruckkurve durchführen.
Alle bisher bekannten Verfahren benötigen zur Feststellung des Standortes der Radiosonde einen wesentlich höheren Materialaufwand als zur Durchführung der meteorologischen Messungen selbst.
Radargesteuerte Feuerleitanlagen enthalten Steuerungsmittel zur selbsttätigen Verfolgung von im Luftraum befindlichen Objekten und Rechengeräte zur Berechnung der Einstellung von Fliegerabwehrgeschützen. Da die meteorologischen Gegebenheiten des Luftraumes die Geschossbahn erfahrungsgemäss beeinflussen, sind sie bei der Berechnung der Geschützeinstellung zu berücksichtigen. Die erhaltenen Messresultate wurden darauf am Rechengerät an entsprechenden Einstellorganen eingestellt.
Durch die erfindungsgemässe Zuordnung von Mitteln zur Ermittlung und Registrierung meteorologischer Daten in verschiedenen Höhen zu einer radargesteuerten Feuer- leitanlage kann ein Grossteil des bisher für meteorologische Messungen notwendigen Materials eingespart werden. Der erwähnten Feuerleitanlage können beispielsweise eine in den Luftraum einbringbare, Radarimpulse reflektierende Sonde und mittels der Feuerleitanlage gesteuerte Mittel zur fortlaufenden selbsttätigen Angabe des Standortes der im Luftraum befindlichen Sonde zugeordnet werden. Als Sonde kann dabei ein Ballon mit Reflexionskörper oder metallisierter Hülle, ein metallisierter Fallschirm oder ein anderer Flugkörper dienen.
Zur Ermittlung der Geschwindigkeit und der Richtung von Windströmungen können ausser den Mitteln zur selbsttätigen fort-
<Desc/Clms Page number 2>
laufenden Angabe des Standortes der im Luftraum befindlichen Sonde weitere Mittel zur Bestimmung der Geschwindigkeit der Sonde durch Feststellung der Standortsverlagerung derselben pro Zeiteinheit und zur Bestimmung der Richtung der Standortsverlagerung der Sonde vorhanden sein. Die Angabe des Standortes, der Geschwindigkeit und der Richtung der Standortsveriagerung der im Luftraum befind- liehen Sonde kann beispielsweise mittels einer Anzeigevorrichtung erfolgen.
Die letztere Angabe kann jedoch auch durch veränderliche elektrische Werte erfolgen, die direkt auf das Rechengerät der Feuer- leitanlage einwirken. Sind weitere meteorologische Komponenten als die letztgenannten zu ermitteln, kann die im Luftraum befindliche Sonde mit meteorologi- sehen Instrumenten und einem Funksender zur Bestimmung und Aussendung meteorologischer Daten ausgerüstet werden;
und den Mitteln zur fortlaufenden selbsttätigen Angabe des Standortes der Sonde kann eine Funkempfangsanlage zum Empfang der vom Funksender der Sonde ausgesendeten meteorologischen Daten zugeordnet sein. Dabei kann nun die Angabe sämtlicher meteorologischer Daten durch ver- derliche elektrische Werte erfolgen, die direkt auf z -in das Rechengerät der Feuerleitanlage einwirken und somit die errechneten Geschossbahnen nach Massgabe der meteorologischen Gegebenheiten korrigierend beeinflussen.
Die Zeichnung stellt zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Anlage dar. Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen: Fig. 1 eine Anlage zur Ermittlung von Windströmungen, Fig. 2 eine Anlage zur Ermittlung von Windströmungen, der Luftfeuchtigkeit, der Lufttemperatur und des Luftdruckes.
Gemäss Fig. 1 ist an einem Ballon 1 ein Reflexionskörper 2 befestigt, der in bekannter Weise aus vier Kombinationen rechtwinklig aufeinanderstehen- der Reflexionsflächen besteht. Dadurch ist eine gute, gleichmässige Rückstrahlung der Radarimpulse gewährleistet. Eine am Erdboden befindliche Richt- strahlantenne 3 sendet Radarimpulse 4 gegen den Reflexionskörper 2 und verfolgt diesen mittels einer nicht dargestellten bekannten Verfolgungsanlage. Ein erstes Rechengerät 5 ermittelt den Elevationswinkel a und den Azimutwinkel ss6 der Richtstrahlantenne 3 und ausserdem die Distanz D zwischen der letzteren und dem Reflexionskörper 2.
Die Werte a, ss und D werden an ein zweites Rechengerät 6 weitergegeben, das darauf die Höhe H des Reflexionskörpers 2 über dem Erdboden oder über Meer und den horizontalen Abstand _A des Reflexionskörpers 2 von der Richtstrahl- antenne 3 errechnet. Die Werte H, ss und A werden an ein die Instrumente 7, 8 und 9 enthaltendes Anzeigegerät 10 weitergegeben. Das Rechengerät 6 ermittelt zudem aus den Änderungen von a, ss und D oder als Variante aus den Änderungen von H, a und A pro Zeiteinheit die Windgeschwindigkeit v, und die Windrichtung v,., die am jeweiligen Standort des Reflexionskörpers 2 herrschen.
Ein Registrier- gerät 11 zeichnet die Windgeschwindigkeit und -rich- tung graphisch auf, so dass die Kurven v,@ und vrT entstehen.
Die Anlage gemäss Fig.2 enthält ebenfalls die Richtstrahlantenne 3 und das erste Rechengerät 5. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist als Variante die Hülle des Ballons 1 metallisiert und dadurch als Reflexionsfläche ausgebildet. Die ermittelten Werte a, ss und D gelangen vom ersten Rechengerät 5 zu einem weiteren Rechengerät 12, das lediglich die Windgeschwindigkeit v, und die Windrichtung v, errechnet. Letztere Werte gelangen in einbekanntes Feuerleitgerät 13, das die Werte a, Lund die reflektierten Impulse über die Leitung 14 direkt von der Richtstrahlantenne 3 erhält.
Der Ballon 1 ist dabei mit einer Radiosonde 15 ausgerüstet, welche die meteorologischen Instrumente zur Bestimmung des Luftdruckes P, der Lufttemperatur T und der Luftfeuchtigkeit U enthält und mittels eines Funksenders entsprechende Signale über die Antenne 16 ausstrahlt. Ein Funkempfänger 17 empfängt diese Signale mittels seiner Antenne 18 und gibt sie als entsprechende veränderliche elektrische Werte P', T' und U' an das Feuerleitgerät 13 weiter. Im Feuer- leitgerät 13 wird mittels dieser Werte die errechnete Geschossbahn nach den amosphärischen Bedingungen in bekannter Weise korrigiert, so dass letztere in den über die Leitung 19 den Geschützantrieben mitgeteilten Kriterien bereits berücksichtigt sind.
Zu diesen Beispielen ist noch zu bemerken, dass wie bereits angedeutet - ausser den Ballonen auch metallisierte oder mit Reflexionskörpern versehene Fallschirme, Raketen oder andere Flugkörper zur Anwendung gelangen können. Ausserdem können durch geeignete Erweiterung der Radiosonde 15 und des Funkempfängers 17 auch Radioaktivitätsmessungen durchgeführt werden, wobei zu deren Auswertung geeignete Messinstrumente vorzusehen sind.