Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Abstandes zweier Ebenen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung des Abstandes der Ebene eines Aufpunktes von der Symmetrieebene zweier der Ortung nach dem Laufzeitverfahren dienenden Hochfrequenzstationen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, den in Fig. 1 gezeigten Abstand x einer Navigationsstandebene Fp, auf der sich ein Aufpunkt P befindet, von der hierzu parallel liegenden Symmetrieebene F, zweier, einen vorgegebenen gegenseitigen Abstand g besitzenden Hochfrequenzstationen Ei undi E, unter Verwendung üblicher Rechenautomaten aus der Gleichung x (e, + e2) (el-e.)
2g zu bestimmen, wobei die Entfernungen er zwischen El und P einerseits und e2 zwischen Eo und P ander- seits nach dem Laufzeitverfahren bestimmt werden und wobei das sich ergebende Vorzeichen von x diejenige Seite der Symmetrieebene kennzeichnet, auf welcher sich der Aufpunkt befindet.
In vielen Fällen, beispielsweise bei der bordseitigen Bestimmung von x in Luftfahrzeugen, ist jedoch der hierbei erforder- liche Aufwand zur Durchführung der Rechenopera- tion, die aus je einer Summen-, Differenz-, Produkt- und Quotientenbildung besteht, zu hoch und nicht vertretbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein von diesem Vorschlag ausgehendes Verfahren zur Bestimmung von x aus der angegebenen Gleichung anzugeben, das möglichst einfach arbeitet und einen wesentlich geringeren Rechenaufwand erfordert.
Das zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene Verfahren zur Ermittlung des Abstandes x der Ebene eines Aufpunktes von der Symmetrieebene zweier der Ortung nach dem Laufzeitverfahren dienender Hochfrequenzstationen, die einen gegenseitigen Abstand g beisitzen, ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand x nach der Gleichung ----- (l) 2 g in der Weise ermittelt wird, dass die Ausdrücke (el+e2) und (el-e2) aus der Messung in Laufzeitabschnitten fallen, dass diese Laufzeitabschnitte in Impulsfolgen einer vorgegebenen Impulsfolgefrequenz f umgeformt werden, welche Impulsfolgefrequenz beispielsweise
EMI1.1
ist, dass die Impulse der beiden Laufzeitabschnitte ausgezählt werden und dass diese Zählwerte miteinander multipliziert werden,
wobei el und eo die Laufwege der zur Messung benutzten hochfrequenten Schwingungen zwischen jeweils einer der beiden Hochfrequenzstationen und dem Aufpunkt darstellen.
In der Formel (2) ist c die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schwingungen und D eine beliebig wähl- bare Längeneinheit, in welcher g auszudrücken ist.
Bei einem bekannten Verfahren zur Auszählung von Impulsfolgen innerhalb von Laufzeitabschnitten wird die Impulsfolgefrequenz derart vorgegeben, dass das Ergebnis der Auszählung zahlenmässig gleich der Länge des dem Laufzeitabschnitt entsprechenden Laufweges in der gewünschten Längeneinheit ist. Im Gegensatz hierzu wird bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens die Impulsfolgefrequenz der Impulsfolgen in vorteilhafter Weise derart vorgegeben, dass das hierbei gebildete Produkt zahlenmässig gleich dem Zahlenwert des Abstandes x ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens und ist gekennzeichnet durch die Verwendung von logischen Schaltungen bei der Umformung der Lauf- zeiPabschnitte in Impulsfolgen und Auszählung der Laufzeitabschnitte.
Zur Begründung der Gleichung (2) kann die Gleichung (1) in der Form x = x'-D (3) geschrieben werden, wobei x'die Ebene Fp des Aufpunktes P kennzeichnet, die im Abstand x parallel zur Symmetrieebene Fs liegt und wobei D ferner diejenige Dimensionsgrösse darstellt, in der x nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewonnen wird.
Die Grösse x'stellt ein Produkt =P-?(4) dar, dessen Faktoren p und q jeweils die Summe der Auszählungen der Impulsfolgen mit dEr Impulsfolgefrequenz f innerhalb der Laufzeitabschnitte Ts und Td sind, wobei gilt : e1 + e2
Ts = (5) c und T = ##### (6) c
Mit den Gleichungen (5) und (6) lässt sich Gleichung (4) nunmehr schreiben : =(-./)-(-/)(7) c c
Man setze /=, (8) g wobei n ein dimensionsloser Proportionalitätsfaktor ist.
Hiermit wird Gleichung (7) zu .,,(ei+s)"(ei-es) g g wofür auch geschrieben werden kann:
EMI2.1
oder
2n2 (11) g
Ein Vergleich der Gleichung (3) mit (11) zeigt, dass Gleichung (3) nur gilt, wenn
D = g/2n2 . (12)
Setzt man Gleichung (12) in Gleichung (8) ein, so erhält man nunmehr für die Impulsfolgefrequenz f die in Gleichung (2) angegebene Beziehung.
In Gleichung (8) ist der Faktor n beliebig wählbar, wobei jedoch mit grossem n eine grosse Zahlgenauigkeit verbunden ist. Zweckmässigerweise ist n jedoch zusätzlich so zu wählen, dass der Zahlenwert von D in Gleichung (12) eino ganzzahlige Zehnerpotenz wird, so dass dann x'aus x durch eine einfache Verschiebung des Kommas, das die Wertigkeit der Stellen innerhalb des Zahlenausdruckes von x angibt, bestimmt werden kann.
Soll in einem speziellen möglichen Anwendungsfall des erfindungsgemässen Verfahrens x'in einer anderen Dimension D'= u angegeben werden als in derjenigen von g, kann vorteilhaft anstelle von D=--
2 n2 nach Gleichung (12) auswerteseitig mit D'==----
2 (u. n) 2 gearbeitet werden, wobei vorteilhafterweise jedoch (u . n) = n'zusätzlich derart gewählt wird, dass D' eine ganzzahlige Zehnerpotenz wird.
Bildet man aus zwei Messwerten die Summe und die Differenz, so ist bekanntlich immer die Differenz mit einem grösseren prozentualen Fehler behaftet als die Summe. Aus diesem Grunde ist es nicht erforder- lich, dass die den Ausdrücken (e1 + e2) und (er e2) entsprechenden Laufzeitabschnitte Ts bzw. Td [vgl.
Gleichungen (5) und (6)] mit Impulsfolgen der gjei- chen Impulsfolgefrequenz f ausgezählt werden, sondern es können zur Vereinfachung der erforder- lichen Zählanordnungen gemäss, einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die unterschiedlichen Folgefrequenzen fs und fd verwendet werden, wobei fs dem Abschnitt Ts und fd dem Abschnitt Td ZUgeordnet sind und wobei/s < d und nach der im folgenden abgeleiteten Beziehung zu wählen sind.
Setzt man in Gleichung (7) anstelle von f die Grösse fs bzw. fd ein, so erhält man : =(-)-(-).(13) c c
Analog ist für Gleichung (8) zu schreiben : fs = (14) nd # c fd = (15) g
Damit ergibt sich entsprechend Gleichung (12)
D = (16) 2 # ns # nd und aus Gleichung (15) und (16) entsprechend Gleichung (14), beispielsweise für die Frequenz fs c2
2g. faD
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Die Fig. 2 und 3 zeigen zur näheren Erläuterung des Prinzips der Auswertung der in den Laufzeitabschnitten Ts und Td enthaltenen Informationen einen Teil je einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren arbeitenden Anordnung im Blockschaltbild, wobei die Anordnung nach Fig. 2 mit einer ge meinsamen Impulsfolgefrequenz f, die Anordnung nach Fig. 3 dagegen mit einer Impulsfolgefrequenz f. und einer weiteren Impulsfolgefrequenz fd arbeiten.
Die Ausgangssignale der Blöcke 1 und 2 stellien die Laufzeitabschnitte Ta bzw. Td dar und bestehen aus je einem Öffnungsimpuls für die Torschaltungen 3 und 3'bzw. 4 und 4', dessen Dauer jeweils rs bzw.
Td entspricht. Mit 5 ist der Generator für die Frequenz f bezeichnet, dagegen mit 6 derjenige für fs und mit 7 derjenige für fd.
Am Ausgang der Torschaltung 3 tritt daher beispielsweise die in Fig. 4 gezeigte Impulsfolge mit der Periode l/f während des Zeitabschnittes Ts auf.
Im Diagramm nach Fig. 4 sind in der Ordinate die Impulsamplitude A und in der Abszisse die Zeit t.
Analoge Impulsfolgen treten an den Ausgängen der Torschaltungen 3', 4 und 4'auf. Sämtliche Impulsfolgen gelangen auf die Zählschaltungen 8, 9, 10 bzw. 11, an deren Ausgänge Multiplikationsstufen 12 und 13 mit nachgeschalteten Anzeigegeräten 14 bzw.
15 angeschlossen sind.
Die Laufzeitabschnitte Ts und Td, denen beispiels- weise die Ausgangssignale der Bausteine 1 und 2 in den Anordnungen nach Fig. 2 und 3 entsprechen, können in verschiedener Weise mittels zeitmarkierender Signale, von denen jeweils drei zulsammlengehörige eine Signalgruppe bilden, gewonnen werden.
Jede Signalgruppe besteht aus einem Bezugssignal Zo und zwei weiteren zeitmarkierenden Signalen Zi und Za, wobei die Zeitmarkierungen der Signale beispiels- weise durch Anstiegsflanken von Impulsen, Phasen- sprüngen, Maxima oder Nulldjurchgängen von Sinus schwingungen, Amplituden-oder Frequenzsprünge und ähnliches mehr gegeben sein können.
Eine erste Möglichkeit zur Gewinnung von Ts und Td besteht darin, dass in der Darstellung gemäss Fig. 1 von der Hochfrequenzstation in Ei das Bezugs- signal Zo ausgesandt wird, dass dieses Signal nach Durchlaufen der Strecke et von der Hochfrequenzstation in P empfangen und nach Art einer Transpon derstation sofort wieder ausgesandt wird, darauf wiederum die Strecke el, jedoch in entgegengesetzter Richtung durchläuft und von der Hochfrequenzstation in Et empfangen wird. Das von der Hochfrequenzstation in P ausgesandte Signal wird jedoch auchnach Durchlaufen der Strecke e2 - in der Hochfrequenzstation in EW empfangen.
Fig. 5 zeigt im Blockschaltbild eine diese erste Möglichkeit ausnutzende Anordnung. In E1 wird im Generator 16 das Bezugssignal Zo erzeugt und mittels des Senders 17 über die Antenne 18 ausgestrahlt. Nach Durchlaufen der Strecke el wird dieses Signal in P mittels des an die Antenne 19 angeschlossenen Empfängers 20 empfangen und zur Synchronisation des Moddationsgenerators 21 verwendet, an den der Sender 22 mit der Sendeantenne 23 angeschlossen ist.
Das von P ausgestrahlte Signal wird in Et nach Durchlaufen der Strecke el mittels des an die Antenne 24 angeschlossenen Emp fängers 25 empfangen, an dessen Ausgang der eine Eingang einer Kombinationsstufe 26, d. h. eine Oder Schaltung, liegt, deren anderem Eingang das Bezugs- signal Zo zugeführt wird.
An die Kombinations- stufe 26 ist eine Verzögerungsstufe 27 mit einer Signalverzögerung entsprechend g/@ angeschlossen. c
Am Ausgang der Verzögerungsstufe 27 treten, wie in Fig. 6 auf einer Zeitachse t symbolisch dargestellt ist, zum Zeitpunkt t0 das Bezugssignal Z0 und nach einer dem Laufweg 2e1 entsprechenden Laufzeit T 2 ex c zum Zeitpunkt ti das Signal Zl auf.
Das von P ausgestrahlte Signal wird jedoch auch -nach Durchlaufen der Strecke e2-von der Hochfrequenzstation in Ea empfangen, und zwar mittels des an die Antenne 28 angeschlossenen Empfängers 29 (Fig. 5). Der Empfängerausgang der Hoch frequenzstation in Ee ist mit dem einen Eingang der Kombinationsstufe 30 in der Hochfrequenzstation in Ei über einen Ubertragungsweg 31 der Lange g, in dem Signale mit einer Geschwindigkeit c über- tragbar sind, verbunden, an deren anderem Eingang der Ausgang der Stufe 27 liegt.
Am Ausgang der Kombinationsstufe 30 tritt demzufolge aul3er in den Zeitpunkten to und ti ein weiteres Signal zum Zeitpunkt fa, und zwar das Signal Z2, auf, wobei in Fig. 6 unterstellt ist, dass el > e2, wie auch in Fig. 1 angenommen ist, so dass Ts < Tl ist. In diesem Fall ist x positiv.
Dem Auswerte-und Anzeigegerät 32 werden demzufolge die drei Signale Zo, Z1 und Z2 in der in Fig. 6 gezeigten zeitlichen Beziehung zueinander zugeführt
Wie in Fig. 7 gezeigt, kann die erste Möglich- keit zur Gewinnung von Ts und Td selbstverständ lich auch in anderer Weise verwirklicht werden, wobei jedoch dem Auswertegerät 32 die Signale Zo, Zi und Z2 bei ungeänderten anderen Parametern (g, ei, e2) in der gleichen, in Fig. 6 gezeigten zeitlichen Beziehung zugeführt werden. Bei der Anordnung nach Fig. 7 wird zunächst gleichzeitig von El und Es, aus je ein Signal ausgestrahlt ; beide Signale werden in P empfangen und wieder ausgestrahlt und alsdann in El empfangen und ausgewertet.
Selbstverständlich braucht das Auswertegerät 32 nicht in Ei vorgesehen zu sein, sondern es kann an jedem beliebigen Ort eingesetzt werden.
Fig. 8 zeigt, wie das Auswerte-und Anzeige- gerät 32, das beispielsweise an die Stufe 30 gemäss Fig. 5 angeschlossen ist, aufgebaut sein kann. Am Eingang befindet sich eine Trennstufe 33 der Signale Zo, Zi und Z2, die im Falle der Verwendung von Rechteckimpulsen als Signale, deren Anstiegsflanken zeitmarkierend sind, beispielsweise durch eine ver schiedene Impulslänge voneinander unterscheidbar sind. Diese unterschiedlichen Impulslängen können in an sich bekannter Weise leicht in den Empfängern 20 und 25 hervorgerufen werden.
Am Ausgang der Trennstufe, der aus drei Kanälen besteht, treten demnach die Signale Zo, Z1 und Z2 getrennt auf und werden alsdann, ebenso wie die Frequenz f des Zähl- frequenzgenerators 34, der Schaltung 35 zugeführt, die beispielsweise nach Fig. 9 aufgebaut ist.
Die Schaltung 35 nach Fig. 9 erhält demzufolge an ihren Eingangsklemmen die Signale Zo, Zi und Z2 und die Frequenz f zugeführt. Diese Schaltung enthält die Flip-Flops 36, 37, 38 und 39, die bei Beginn der Messung in der durch die Symbole 0 und L gezeigten Stellung stehen, d. h. die mit L bezeichnete Seite ist stromführend.
Treffen die Signale in der in Fig. 6 gezeigten Reihenfolge ein, so gelangt Zo über die Und-Schalltung 40 zu den Flip-Flops 36 bis 39 und kippt diese um, abgesehen vom Flip-Flop 39, das in der gezeigten Stellung verbleibt. Hierdurch kann die Zählfrequenz f über die Und-Schaltung 41 und 42 auf das Summenregister 43 gelangen, und sie wird dort gezahlt. Die Und-Schaltung 42 ist hierbei geöffnet, da an ihrem anderen Eingang das AusgangssignaldrOder-Schal- tung 44 liegt, der von der Und-Schaltung 45 ein Ausgangssignal und von der Und-Schaltung 46 kein Ausgangssignaq zugeführt wird. Trifft nun zum Zeit- punkt t2 das Signal Zz ein, kippt d'as Flip-Flop 37 in die gezeigte Stellung zurück,
die Und-Schaltung 45 gibt kein Ausgangssignal mehr ab, und dfa die UndL Schaltung 46 weiterhin kein Ausgangssignal abgibt, kann die Zahlfrequenz f nicht mehr die UndLSchal- tung 42 passieren. Damit ist die Zählung im Summenregister 43 beendet. Jedoch gelangt nunmehr die Frequenz f in analoger Weise über die UndLSchal ; tung 47 auf das Differenzregister 48. Die Oder- Schaltung 49 entspricht hierbei der Oder-Schaltung 44 und die Und-Schaltung 50 der Und-Schaltung 45.
Trifft daraufhin zum Zeitpunkt tz das Signal Zt ein, so kippt es das Flip-Flop 38 in die gezeigte Sbelle zurück, wodurch die Und-Schaltungen 50 und 47 gesperrt werden und der Zählvorgang ira Differenzregister 48 beendet wird. Nunmehr gibt die Und Schaltung 51 über die Oder-Schaltung 52 ein Signal zum Rückkippen des Flip-Flops 36 in die gezeigte Stellung, so dass eine neue Messung beginnen kann.
An die Register 43 und 48 sind analog zu den Bausteinen 12 und 14 (Fig. 2) eine Multiplikationsund eine Anzeigestufe 53 bzw. 54 angeschlossen. Das Vorzeichen von x ist durch die Stellung des Flip Flops 39 gekennzeichnet.
Trifft jedoch das Signal Zi von Zs ein, so wird zunächst anstelle d'es Flip-Flops 37 das Flip-Flop 38 gekippt. Obar die Und Schaltung 46 erhält dann das Flip-Flop 39 ein Kippsignal.
Die Frequenz f kann dann sowohl die Und-Schal- tung 42 aDs auch die Und-Schaltung 47 passieren, so dlass sowohl im Summen-als auch im Differenzregister je eine Zahlung erfolgt. Trifft nunmehr zum Zeitpunkt t2 das Signal Z2 ein, so wird das Flip Flop 37 gekippt, über die Und-Schaltung 51 gelangt über die Oder-Schaltung 52 ein Kippsignal auf das Flip-Flop 36, das in die gezeigte Stellung kippt, und'die Und-Schaltung 41 wird gesperrt.
Selbstverständlich kann aus den oben angegebe nen Gründen anstelle mit einer einzigen Frequenz f auch mit den Frequenzen f, und fd gezählt werden, wobei lediglich dann bei der Anordnung nach Fig. 8 anstelle des Generators 34 zur Erzeugung der Folge frequenz f zwei Generatoren 34'undl 34"zur Erzeugung der Frequenzen fs und fa vorgesehen werden können, wie in Fig. 19 gezeigt ist. Fig. 20 zeigt die Anderungen, die dann bei der Anordnung nach Fig. 9 durchzuführen sind.
Für diese erste Möglichkeit zur Gewinnung von Ts und Td gibt es eine Umkehrung, derart, dass ge mäss der Darstellung in Fig. 16 von P ein zeitmarkierendes Signal ausgesandt wird, welches von der Hochfrequenzstation in Et empfangen und nach Art einer Transponderstation wieder ausgesandt wird, dass dieses von El ausgesandte Signal einerseits in P und anderseits von der Hochfrequenzstation in Es empfangen wird, und dass das in Es empfangene, von El stammende Signal gleichfalls nach Art einer Transponderstation wieder ausgesandt und von P empfangen wird.
In P werden vor der Signalas wertung zur Kompensation der Signallaufzeit zwischen E und E2, d. h. auf der Strecke g, das von E empfangene Signal) ebenso wie das in P zum Sendezeitpunkt erzeugte Bezugssignal um-verzögert. Hier- c bei entstehen wiederum die in Fig. 6 gezeigten zeitlichen Beziehungen zwischen Zo, Zt und Z2. In Fig. 16 ist mit 25 der Empfänger für die von El und mit 25'der Empfänger für die von E2 stammenden Signale bezeichnet.
Eine zweite Möglichkeit zur Gewinnung von Ts und Td besteht darin, dass von deh Hochfrequenzstationen in El und E2 gleichzeitig mit der Erzeugung eines Bezugssignals Zo zum Zeitpunkt to synchron je ein zeitmarkierendos Signal ausgestrahlt wird, die beide in P zu den Zeitpunkten t2 und ti als Signale Z2 bzw. Zi empfangen werden, wobei unter Voraussetzung der in Fig. 1 als Beispiel gezeigten gegenseitigen Lage von E1, E2 und P die in Fig. 10 gezeigte zeitliche Beziehung zwischen den drei Signalen in P besteht. Im übrigen ist Fig. 10 analog zu Fig. 6.
Fig. 11 zeigt ein System, bei dem diese zweite Möglichkeit verwirklicht ist. Die zeitmarkierenden Signale werden sendeseitig im Generator 54 erzeugt, in E1 mittels der Verzögerungsstufe 55, die die Verzögerung g/c einführt, verzögert und über den Sender 56, an dessen Ausgang die Antenne 57 angeschlossen ist, ausgestrahlt. Die Station Es ist mit E tuber den Verbindungsweg 58 der Länge g verbunden.
Durch die Synchronisation des Signalgenerators 59, an den der Sender 60 mit der Antenne 61 angeschlossen ist, erfolgt die Aussendung der Signale im Zeitpunkt to (Fig. 10) synchron. Diese Signale werden in P zu den Zeitpunkten t2 und t, als Z2 und Zi mittels des an die Antenne 62 angeschlbssenen Emp- fängers 63 empfangen. Im Zeitpunkt to erzeugt der Generator 64 in der Station P das Signal Zo. Alle drei Signale Zo, Zl und Z2 werden dem Auswerteund Anzeigegerät 65 zugeführt.
In Fig. 12 ist der mögliche Aufbau des Auswerte-und Anzeigegerätes 65 im Blockschaltbild näher gezeigt. Die Signale Z1 und Z2 werden in an sich bekannter Weise zunächst in der Trennstufe 66 voneinander getrennt, die analog zur Stufe 33 (Fig. 8) ist. Dem eigentlichen Auswerte und'Anzeigegerät 67 werden getrennt die Signale Zo, Z1, Z2 und die Frequenzen f und 2f aus den Generatoren 68 bzw. 69 zugeführt.
Das Gerät 67 ist im ein lnen in Fig. 13 gezeigt. Zunächst stehen die Flip-Flops 70, 71 und 72 in der jeweils gezeigten Stellung. Die Und-Schaltung 73 ist deshalb bei Auftreten von Zo durchlässig. Das Flip-Flop 71 kippt daraufhin in die nichtgezeigte Stellung, und Und-Schaltung 74lässt die Frequenz 2f über die Oder-Schaltung 75 auf das Summenregister 76 gelangen.
Tritt nunmehr im Zeitpunkt t2 das Signal Zg auf, kippt das Flip-Flop 72 in die nichtgezeigte Stellung ; hierzu wird ihm Z2 über die Oder-Schaltung 77 und Und-Schaltung 78 zugeführt. Daraufhin wird die Und-Schaltung 74 gesperrt, und die Frequenz f gelangt über die Und-Schaltung 79 einerseits in das Differenzregister 80 und anderseits über die Oder Schaltung 75 in das Summenregister 76. Das Summenregister zählt somit zu der bereits angegebenen Impulsfolge der Folgefrequenz 2/während des Laufzeitabschnittes Ts eine weitere Impulsfolge der Folge- frequenz f während des Laufzeitabschnittes Td. Solange das Flip-Flop 72 in der nichtgezeigten SteBung ist, ist die Und-Schaltung 81 gesperrt und das Flip Flop 70 verbleibt in seiner gezeigten Stellung.
Tritt nun aber im Zeitpunkt tl das Signal Zt auf, gelangt es über die Oder-Schaltung 77, die Undl Schaltung 82 und die Oder-Schaltung 83 zum Flip-Flop 71 und kippt dieses in die gezeigte Stellung zurück. Daraufhin kippt das Flip-Flop 72 in die gezeigte Stellung zurück.
Trifft jedoch Zi von Z2 ein, wird'-lediglich zusätzlich über die Und-Schaltung 81 das Flip-Flop 70 in die nichtgezeigte Stellung gekippt, was für x ein negatives Vorzeichen kennzeichnet.
Treffen Z1 und Z2 gleichzeitig ein, so gelangen sie über die Und-Schaltung 84 und die Oder-Schaltung 83 zum Flip-Flop 71, das in die gezeigte Stellung zurückkippt. Dann bleibt das Register 80 leer und es wird x = 0. Mit 85 ist eine weitere Und Schaltung bezeichnet, die dazu dient, das Flip-Flbp 70 in die gezeigte Stellung zu kippen, wenn Z2 von Zi auftritt und in die andere Stellung zu kippen, wenn Z1 von Z2 auftritt.
Selbstverständlich kann auch hier anstelle ledig- lich mit der Folgefrequenz f und deren Harmoni- scher auch mit den Frequenzen f , 2ff und fd gezählt werden, wobei dann bei der Anordnung nach Fig. 12 anstelle der Generatoren 68 und 69 drei Generatoren 68', 69'und 69"zur Erzeugung der Frequenzen fs, 2fs und f, i vorgesehen werden können, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Fig. 22 zeigt die Anderungen, die dann bei der Anordnung nach Fig. 13 durchzuführen sind. Die Frequenzen fs und fd werden den Und- Schaltungen 79'und 79"zugeführt.
Auch für diese zweite Möglichkeit zur Gewinnung von Ts und Td gibt es eine Umkehrung, derart, dass von P zu einem Zeitpunkt to'ein zeitmarkierendes Signal ausgestrahlt wird, welches von den Hochfrequenzstationen in El und Es empfangen wird', dass d'as in E2 empfangene Signal nach El übertragen wird, dass in Ei zum Zeitpunkt to = fo'+ g ein Be- c zugssignal erzeugt wird, und dass das in E1 von P empfangene Signal um g/c verzögert wird. Hierbei treten wiederum die in Fig. 10 gezeigten zeitlichen Beziehungen der Signale zueinander auf. Fig. 17 zeigt eine mögliche Anordnung zur Verwirklichung dieser Umkehrung, wobei mit 16'ein Bezugssignalgenerator zur Erzeugung des Bezugssignals in E bezeichnet ist.
Eine dritte, zur zweiten im Ergebnis bis auf einen Faktor 2 bei Td gleichen Möglichkeit zur Gewinnung von Ts und Td besteht darin, dass von den beiden Hochfrequenzstationen in El und Es im Zeitpunkt to gleichzeitig zeitmarkierende Signale ausgesandt und nach Durchlaufen der Strecken el bzw. ez in P empfangen und wieder ausgesandt werden. Die Station in Ei empfängt das ihrem ursprünglichen Sendesignal entsprechende Signal von P und die Station in Es das ihrem ursprünglichen Sendesignaili ent sprechende Signal von P.
Fig. 14 zeigt eine zur Verwirklichung dieser dritten Möglichkeit geeignete Anordnung im Blockschaltbild. In Ei werden Signale im Generator 86 erzeugt und nach Verzögerung um g in der Stufe 87 e mittels des Senders 88 und der Antenne 89 gleichzeitig mit dem Signal von E2, wo der synchronisierbare Generator 90, der Sender 91 und die Antenne 92 vorgesehen sind, zum Zeitpunkt to ausgestrahlt.
Diese Signale werden in P mittels der Antenne 93 und des Empfängers 94 empfangen und sofort über den Sender 95 und die Antenne 96 wieder ausgestrahlt. In Ei wird das ursprünglich von dieser Station stammende und in Es d'as ursprünglich von jener Station stammende, nunmehr von P wieder ausgestrahlte Signal mittels der an die Antennen 97 und 98 angeschlossenen Empfänger 99 bzw. 100 empfangen. Zwischen das Auswerte-und Anzeigegerät 67, das im einzelnen in Fig. 13 gezeigt ist, und den Empfänger 99 ist eine Verzögerungsleitung 101 mit der Verzögerung g/c geschaltet, ebenso eine Leitung
102 zwischen die Stufen 87 und 67, um die Verzögerung des Signals zwischen dem Empfänger 100 und der Stufe 67 auszugleichen. Anstelle der Frequenz f und 2f werden der Stufe 67 nunmehr aus den Generatoren 103 und 104 die Frequenzen f/2 und f zugefiihrt.
Die Signale Zn, Zi und Z2 treten unter der als Beispiel gewählten Voraussetzung der gegen seitigen Lage von El, & und P in der in Fig. 15 gezeigten zeitlichen Beziehung zueinander und P in der in Fig. 15 gezeigten zeitlichen Beziehung zuein ander auf.
Selbstverständlich kann auch hier anstelle lediglich mit der Folgefrequenz f und deren Subharmoni- sche auch mit den Frequenzen fs 2 fE und 2 fd gezählt werden, wobei dann bei der Anordnung nach Fig. 14 ansteBe der Generatoren 103 und 104 drei Generatoren 103', 104'und 104"zur Erzeugung der Frequenzen fs, 2 fS und 2 fa vorgesehen werden können, wie in Fig. 23 gezeigt ist. Fig. 22 zeigt die Änderungen, die dann bei der Anordnung nach Fig. 13 durchzuführen sind. Die Frequenzen fs, 2 fs und 2 fd werden den Und-Schaltungen 74, 79' und 79"zugeführt, wie an den entsprechenden Eingängen in Klammern angegeben ist.
Auch für diese dritte Möglichkeit zur Gewinnung von Ts und Td gibt es eine Umkehrung, derart, dass von P zum Zeitpunkt to ein zeitmarkierendes Signal ausgesandt wird, welches sowohl von El als auch von E2 empfangen und nach Art einer Transponderstation wieder ausgesandt und darauf von P empfangen wird. In P treten wiederum die in Fig. 15 gezeigten zeitlichen Beziehungen der Signale zueinander auf. Fig. 18 zeigt eine mögliche Anordnung zur Verwirklichung dieser Umkehrung.
Zur Verzögerung der zeitmarkierenden Signale ist grundsätzlich zu bemerken, dass, wenn Signale in einer Zeit-Staffelung eintreffen, die nicht allein aus s den Laufzeiten der Signale zwischen dem Aufpunkt und den zwei Hochfrequenzstationen resultiert, vor oder während der Messung Signale derart verzögert werden müssen, dass die Summe aller Verzöge- rungen, die nicht aus den Laufzeiten dler Signale zwischen dem Aufpunkt und der einen oder der anderen Hochfrequenzstation resultieren, für jedes Signal gleich wird.
Diese Verzögerungen können, wie anhand der Ausführungsbeispiele zur Verwirklichung der ver schiedenen Möglichkeiten zur Gewinnung von Ts und Td beschrieben ist, mit Hilfe von Verzögerungs- leitungen (Verzögerungszeit g) hervorgerufen werden. Prinzipiell ist jedoch die Verwendung von Ver zögerungsleitungen hierzu nicht erforderlich. Vielmehr können in vielen Fällen mit besonderem Vorteil diese Verzögerungen bei der Messung dadurch erfolgen, dass die Zählung (en) nicht mit dem Wert Null, sondern bei einem diesen Verzögerungen entsprechend gewählten positiven oder negativen Vor gabewert begonnen wird (werden).
Bei den Anord nungen nach den Fig. 1 und 2, bei denen die Ausgangssignale der Blöcke 1 und 2 den Abschnitten Ts und Td entsprechen sollen, ist diese Voraussetzung im Falle, dass diese Verzögerungen durch Verzögerungsstufen nicht kompensiert sind, nicht gegeben. Beispielsweise kann im Falle der Nichtkompensation das Ausgangssignal des Blocks 1 nicht dem Abschnitt Ts, sondern einem Abschnitt T, + g ent- c , sprechen.
Der Zusatzabschnitt g kann in diesem c Beispiel leicht durch einen negativen, mit dem Zähl- wert g f identischen Vorgabewert im Zähler 8 kompensiert werden bzw. durch einen negativen, mit dem Zählwert g/@. fs identischen Vorgabewert im c Zäbler 10. In analoger Weise können Zusatzabschnitte zum Abschnitt Td durch diesen Zusatz- abschnitten entsprechenden Vorgabewerte in den Zählern 9 bzw. 11 kompensiert werden.