DE1000881C2

DE1000881C2 - Peilsystem

Info

Publication number: DE1000881C2
Application number: DE1954C0009536
Authority: DE
Inventors: Antoine Jean Ortusi; Andre Robert
Original assignee: Csf
Priority date: 1953-06-20
Filing date: 1954-06-19
Publication date: 1957-06-27
Also published as: FR1085145A; DE1000881B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 000

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMEXDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

kl. 21 a⁴ 48/12

INTERNAT. KL. H 04 ρ 19. JUNI 1954

17. JANUAR 1957 27. JUNI 1957

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT

1 000 881 (C 9536 VIII a /21 a *)

Die Erfindung betrifft ein Peilsy em mit zeüe,nweiser Raumabtastung nach zwei zueinander senkrechten Richtungen mittels rein elektrischer, unterschiedlich rascher Verschwenkung zweier Leitebenen, synchroner zeilenweiser Bewegung des Anzeigestrahles einer Kathodenstrahlröhre und Hellsteuerung des Strahles bei gleichzeitiger Ertastüng eines Zieles durch beide Leitebenen.

Ähnliche Raumabtastungen nach Art des Fernsehens sind an sich bekannt. So ist in der französischen Patentschrift 837 239 und der zugehörigen Zusatzpatentschrift 50 762 eine derartige Abtastung vorgeschlagen, die jedoch mit Hilfe von Richtstrahlen und nicht eines Leitstrahles vorgenommen wird. Daß die dabei erzeugte Genauigkeit zu wünschen übrigläßt, ist allgemein bekannt.

Andererseits ist in der französischen Patentschrift 960 123 die punktförmige Standortanzeige von radial abtastenden Ortungsgeräten mit Hilfe einer Leitstrahlabtastung und Anzeigeauslösung bei Amplitudengleichheit der zu vergleichenden Richtstrahlungen vorgeschlagen. Eine Abtastung nach Art des Fernsehens ist dort jedoch nicht ins Auge gefaßt.

Die Verschwenkung eines .Leitstrahls durch gegenläufige Amplitudenbeeinflussung der Teilstrahlungen auf rein elektrischem Wege ist aus der französischen Patentschrift 961 727 bekannt. Dort ist jedoch nicht angegeben, wie nun der Zeitpunkt genau bestimmt werden soll, in welchem das Ziel sich in der Leitstrahlrichtung befindet.

Schließlich wurde bereits ein Peilverfahren vorgeschlagen, bei dem abwechselnd zwei einander schneidende Strahlungskeulen erzeugt werden, deren Amplitude gegenläufig und periodisch wechselt. Dies geschieht mit Hilfe von gegeneinander zeitlich versetzten Rechteckspannungen, deren Größe gegenläufig und periodisch wechselt. Obwohl die Antennen fest sind, erhält man so durch, rein elektrische Mittel eine Verschwenkung der Leitebene und ein Verfahren, , welches eine präzise Winkelmessung erlaubt.

Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß herangezogen, um das Problem der Leitstrahlabtastung nach Art des Fernsehens zu lösen. Man erhält so die Darstellung des Raumes auf dem Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre in einer Art, die der bekannten Darstellungsform in den Himmelskarten der Astronomen entspricht.

Ferner können von der erfindungsgemäßen Anordnung Spannungen abgeleitet werden, die proportional zu den jeweiligen Winkeln zwischen den die Anzeigen aufweisenden Zeilen und einer durch einen festen Punkt gehenden Achse sind und für eine Fernsteuerung gebraucht werden können.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Frequenz, in der die Rechteckspannungen ihre Größe ändern, für die zwei Leitstrahlabtastungen gleich der Bild- und Zeilenfrequenz der Anzeige gewählt und die Empfängerausgangsspannung jedes der beiden Leitstrahl-Peilsystem

_} Patentiert für:

Compagnie Generale de Telegraphic
sans FiI, Paris

Beanspruchte 'Plrioxität:
Frankreich, vom 20. Juni 1963

Antoine Jean Ortusi und Andre Robert, Paris,
sind als Erfinder genannt worden

Systeme aufeinanderfolgend einer Gleichrichtung, Aussiebung der die Leitstrahltastung wiedergebenden Modulationsfrequenz, nochmaligen Gleichrichtung und doppelten Differenzierung unterzogen wird und daß der dabei entstehende Impuls, soweit er sich mit dem betreffenden Impuls des jeweils anderen Leitstrahlsystems zeitlich deckt, zur Anzeige gebracht wird.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen an Hand der Zeichnung. Hierin zeigen

Fig. 1 und 2 Grund- und Aufriß eines Ausführungsbeispieles einer in der erfindungsgemäßen Anordnung verwendeten Empfangsantenne,

Fig. 3 das Blockschaltbild des bereits vorgeschlagenen Systems, .

Fig. 4, 5 und 6 Kurven zur Erklärung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 3,

Fig. 7 ein räumliches Diagramm zur Darstellung der in der Himmelskarte auftretenden Größen,

Fig. 8 das Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, wodurch der Raum auf einem Leuchtschirm in Form einer Himmelskarte abgebildet werden kann,

Fig. 9 a bis 9f Kurven zur Erklärung der Anordnung nach Fig. 8 und ihrer Wirkungsweise,
. Fig. 10a und 10b die Signale, die im Falle gleichzeitigen Empfangs von Impulsen und stetigen Wellen empfangen werden,

Fig. 11 das Blockschaltbild eines Empfängers .für die Signale nach Fig. 10,

709 563/324

Fig. 12 eine Abänderung der Anordnung nach Fig. 8 zur Gewinnung von Spannungen für eine Fernsteuerung und

Fig. 13 die Spannung, die in einem Teil der Anordnung nach Fig. 12 auftritt.

Um die Erfindung besser verständlich zu machen, soll zuerst die Arbeitsweise des früher vorgeschlagenen Peilsystems in Anwendung auf die Feststellung der räumlichen Lage eines Gegenstandes erläutert werden (Fig. 1 bis 3).

Dieses System arbeitet mit zwei Empfängern 1 und 2. Der Empfänger 1 ist über zwei Leitungen 11 bzw. 12 mit den beiden Antennen O₁ und O₁' verbunden. Ebenso ist der Empfänger 2 über die beiden Leitungen 21 bzw. 22 an die beiden Antennen O₂ und O₂' angeschlossen. In den Leitungen 11, 12, 21 und 22 ist jeweils eine Anordnung 13, 14, 23 bzw. 24 eingeschaltet, die zur Änderung der Ausbreitungseigenschaften der Leitungen 11, 12, 21 bzw. 22 dient. Diese Anordnungen werden durch zwei Signalgeneratoren 31 und 32 gesteuert, die ihrerseits von einer Zeitgeberschaltung 4 betätigt werden. Die Ausgänge der beiden Empfänger sind mit einer Anzeigeeinrichtung 6, die mit der Anordnung 4 in Gleichlauf steht, verbunden.

Die Antennen O₁, O₁', O₂ und O₂' stellen beispielsweise vier strahlende Schlitze oder vier Hörner dar, die an den vier Ecken eines Quadrates angebracht sind. Die vier Antennen befinden sich in der Brennebene eines parabolischen Reflektors R (Fig. 1 und 2). Die Maxima ihrer Richtcharakteristiken liegen in festen Richtungen, die einen Winkel a₀ mit der geometrischen Achse des Paraboloids bilden.

Läßt man vorerst die Anordnungen 13, 14, 23 und 24 außer acht, so daß die Leitungen 11, 12, 21 und 22 denselben Übertragungsfaktor haben, so geben die zwei Antennen O₁ und O₁' am Eingang des Empfängers 1 Signale derselben Intensität bei jedem Sender ab, der sich in ihrer Mittelebene befindet. Dasselbe gilt für die Antennen O₂ und O₂'. Jeder Sender, der sich auf der Achse des Paraboloids befindet, würde also in diesem Falle an den Eingang der Empfänger 1 und 2 Signale gleicher Intensität liefern, da ja die Paraboloidachse die Schnittgerade der beiden Mittelebenen darstellt.

Die Anordnungen 13 und 14 wirken folgendermaßen: Die eine erhöht periodisch den Übertragungsfaktor der Leitung 11, während die andere im selben Rhythmus den Übertragungsfaktor der Leitung 12 herabsetzt, wobei diese beiden Wirkungen gleichzeitig vor sich gehen und der Wert zu Beginn jeder Periode der einen Anordnung gleich demjenigen am Ende jeder Periode der anderen Anordnung ist (Fig. 5 und 6). Diese Figuren zeigen als Funktion der Zeit t die Spannungen, die den Modulatoren 13 bzw. 14 der Fig. 3 zugeführt werden. Wie man sieht, ändern sich diese Spannungen fortschreitend zwischen einem Kleinstwert V_ml und einem Größtwert Fm₁ (Modulator 14) bzw. zwischen V_m2 und Vm% (Modulator 13). Diese Spannungen sind in einem derartigen Bereich gewählt, daß der Ubertragungsko effizient in den entsprechenden Leitungen sich in Abhängigkeit von den angelegten Spannungen im wesentlichen linear ändert. Daher erzeugt ein in der Mittelebene der beiden Antennen O₁ und O₁' befindlicher Sender am Eingang A des Empfängers 1 ein Signal, dessen Intensität in umgekehrtem Verhältnis zu der Intensität des am Eingang B des Empfängers 1 auftretenden Signals steht. Die Anordnungen 13 und 14 haben daher die Wirkung, daß die Ebene, in der ein Empfänger sich befinden muß, um zwei Signale gleicher Stärke an den Eingängen A und B auftreten zu lassen, um die Gerade O₂-O₂' geschwenkt wird.

Fig. 4 zeigt als Funktion des Richtungswinkels a, d. h. des Winkels, den die den Sender und die Schlitze O₂ und O₂' enthaltende Ebene mit der geometrischen Achse des Paraboloids bildet, die Signalstärke x, die an den Eingängen A bzw. B des Empfängers 1 auftritt, unter der Annahme, daß der Sender mit konstanter Amplitude sendet.

Für die Antenne O₁ erreicht das Signal seinen Maximalwert, wenn der Sender sich in der Ebene mit dem

ίο Winkel a₀ befindet. Es ist praktisch gleich Null für die Ebene mit dem Winkel —a₀ und ebenso für die Ebene mit dem Winkel 2 a₀.

Für die Antenne O₁' tritt das Maximalsignal für den Winkel —Ct₀ auf, während sich für die Winkel a₀ und —2 a₀ das Signal zu Null ergibt.

Bei den in Fig. 4 dargestellten Kurven gehören jeweils die beiden Diagramme mit den gleichen Indexziffern zusammen. Sie werden in der Reihenfolge L₁, L₂, L₃ bzw. L₁', L₂'] L₃' ausgesandt. Feldstärkengleichheit tritt offenbar für L₁ und 'L₁ in derjenigen Richtung auf, die einen Winkel Ct₁ mit der Bezugsrichtung (a = 0) bildet. Ebenso ergibt sich für die Diagramme L₂, L₂' die Feldstärkengleichheit bei α = ο und für die Diagramme L₃, L₃' bei cc = <z₃. In Wirklichkeit treten natürlich sämtliche Zwischenwerte der Diagramme auf, und die Abtastung geschieht im ganzen Sektor zwischen den Winkeln -\-a_m und —a_m. Im allgemeinen wird man den Betrieb in den Randsektoren zwischen a_m und a₀ vermeiden, um die starke Krümmung der Keulen in diesen Gegenden zu umgehen und möglichst einen linearen Zusammenhang zwischen der Vergleichsfeldstärke und dem Ablenkwinkel zu erreichen.

Wenn Spannungen, wie sie als Funktion der Zeit in Fig. 5 bzw. 6 dargestellt sind, den Anordnungen 13

und 14 zugeführt werden und dadurch die Übertragungsfaktoren der Leitungen 11 und 12 dementsprechend geändert werden, so führt die Ebene, in welcher ein Sender sich befinden muß, damit die Antennen O₁ und O₁' gleich starke Signale empfangen, Schwenkbewegungen um die Achse O₂-O₂ mit gleichförmiger Periodizität aus. Alles geht so vor sich, als ob der Raum durch eine hin- und hergeschwenkte Ebene abgesucht würde, d. h., auf Fig. 4 bezogen, als ob die Achse 0-x sich in der Ebene dieser Figur hin- und herverschieben würde, und zwar ist die Richtung der Achse in jedem Augenblick bekannt.

Der Empfänger 1 stellt die Differenz zwischen den von den Antennen O₁ und O₁' empfangenen Stromstärken fest. Diese Ströme sind gleich, wenn die Schwenkebene durch den Sender geht. In diesem Augenblick fällt 0-x mit der Senderichtung zusammen. ,

Was vom Empfänger 1 gesagt wurde, trifft ebenso auf den' Empfänger 2 zu, dessen beide Eingänge , in Fig. 3 mit C und D bezeichnet sind. Daher ist die Richtung, in der sich der Sender befindet, durch die Schnittgerade zweier Ebenen festgelegt. Die letzteren sind durch die Zeitpunkte T₁ und T₂ bestimmt, in denen die beiden Schwenkebenen durch den Sender hindurchgehen.

Erfindungsgemäß wird das soeben kurz beschriebene System zur Darstellung von Gegenständen im Raum nach der an sich bekannten Methode der Himmelskarte verwendet.

Diese Methode läßt sich folgendermaßen schildern (Fig. 7): ,

0 sei ein Raumpunkt, der als der Ursprung eines dreidimensionalen Koordinatensystems Oxyz genommen wird. M sei der festzustellende Punkt. Die Gerade 0-M wird gezogen und ihre Spur m auf der Ebene x-O'-y, die parallel zur Ebene x-O-y liegt, eingezeichnet. Die Projektionen von m auf die Achsen O'-x und O'-y sind p und q.

In einem solchen System wird die Richtung O-M durch die Winkelkoordinaten ■

O__/^o (Χ

dargestellt.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Systems, mit dessen Hilfe der Raum auf dem Schirm eines Oszüloskops gemäß der erwähnten Methode dargestellt werden kann. In dieser Figur bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in den vorhergehenden Figuren. ·

Die Höchstfrequenzempfänger 1 und 2 sind mit einem örtlichen Oszillator 5 verbunden. Die Ausgänge ' der Empfänger 1 und 2 führen auf die Eingänge zweier Bildverstärker 15 bzw. 25, deren Ausgänge ihrerseits auf die Eingänge zweier Niederfrequenzfilter 16 und 26 geschaltet sind. Die Ausgänge dieser Filter sind an die Eingänge zweier Systeme 17 bzw. 27 angeschlossen, deren jedes einen Gleichrichterkreis, gefolgt von einem doppelten Differenzierungskreis, enthält. Diese beiden Systeme sind mit einem Schalter 8 verbunden, der den Wehneltzylinder ,einer Kathodenstrahlröhre 6 in bekannter Weise sperren und freigeben kann.

Die horizontalen und vertikalen Ablenkplatten dieser Röhre sind an zwei Zeitablenkkreisen 41 bzw. 42 angeschlossen, die ähnlich wie der Kreis 4 aus Fig. 3 aufgebaut sind. Diese beiden Zeitgeber sind auch mit den Rechtecksignal-Generatoren 31 bzw. 32 verbunden, welche ihrerseits die Modulatoren 13, 14, 23 bzw. 24 steuern. Die beiden Zeitablenkkreise sind so eingerichtet, daß sie ähnliche Spannungen wie diejenigen nach Fig. 5 und 6 abgeben. Ihre Umschaltperioden T stimmen überein, jedoch ist im Gegensatz zu den Kreisen nach Fig. 3 die Periode Θ₁ des Kreises 41 etwa zehnmal höher als die Periode <9₂ des Kreises 42.

Ein Impulsgenerator 7, dessen Wiederkehrperiode konstant, aber dessen Phase einstellbar ist, ist mit den zwei Verstärkern 15 und 25 verbunden und sperrt sie während der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von ihm erzeugten Impulsen.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen:

Es sei zunächst angenommen, daß der Generator 7 nicht mit den Verstärkern 15 und 25 verbunden ist und daß ferner der Gegenstand, dessen Richtung festgestellt werden soll, stetige Wellen aussendet.

Die Anordnungen 31 und 32 erzeugen Spannungen, deren Änderung als Funktion der Zeit mit derjenigen nach Fig. 5 und 6 übereinstimmt. Diese Anordnungen sind an sich bekannt. Hieraus ergibt sich' am Ausgang des Verstärkers 1 ein Signal gemäß Fig. 9 a. Es stellt einen Strom rechteckiger Wellenform dar, der eine Periode T aufweist. Fig. 9a bezieht sich auf den Fall, wo der Sender links von der in Fig. 1 dargestellten Mittelebene liegt. Das maximale Signal Im von der Antenne O₁ besitzt in diesem Fall eine größere Amplitude als das maximale Signal/_m von der Antenne O₁'. Die Amplituden der von den Antennen O₁ und O₁' aufgenommenen Feldstärken werden dann in" der oben beschriebenen Weise geändert, und je mehr sich die Schwenkebene der Senderichtung nähert, nimmt der Unterschied zwischen den Amplituden Im und I_7n ab.

Dieses Signal geht durch den Bildverstärker 15. Das Niederfrequenzfilter 16 schneidet die Gleichstromkomponente und die Harmonischen höherer Ordnung ab und wandelt das Signal in einen Wechselstrom um, der in Fig. 9b dargestellt ist. Dieser hat eine Periode T und eine Amplitude, die proportional zu Im-Iw. ist. Der von der Anordnung 17 gleichgerichtete Strom hat die in Fig. 9 c dargestellte Form.

Die Differenzieranordnung 17 übt auf dieses Signal ^eme erste Differenzierung aus, welche das Signal nach Fig. 9 d ergibt. Hierauf erfolgt eine zweite Differenzierung, die den in Fig. 9 e dargestellten Impuls liefert.

Dieser Impuls zeigt den Augenblick an, in dem die Schwenkebene durch den Sender hindurchgeht. Dieser Impuls wird über den Schalter 8 auf den Wehneltzylinder der Röhre 6 gegeben und trägt zu dessen Freigabe bei.

Die mit den Antennen O₂ und O₂' verbundenen Kreise

arbeiten ebenso wie die mit den Antennen O₁ und O₁' verbundenen Kreise. Daher gelangen nach Fig. 9f zwei Impulse auf den Schalter 8. Der letztere ist so eingerichtet, daß er den Wehneltzylinder nur dann freigibt, wenn beide Impulse gleichzeitig auftreten. Damit dies stets eintreten kann, sind die Differenzierkreise so eingestellt, daß der Impuls von dem Kanal O₂, O₂' eine Breite hat, die mindestens gleich Θ_χ ist, wobei O₁ die Wiederkehrperiode der Schwenkbewegung der Antennen O₁ und O₁ bedeutet. In diesem Fall (Fig. 9f) muß ein Zeitpunkt auftreten, in dem die beiden Impulse gleichzeitig auf den Wehneltzylinder einwirken. Unter diesen Umständen wird ein Sender auf dem Schirm des Oszilloskops durch seine Cartesischen Koordinaten χ und y nach Fig. 8 dargestellt.

Offenbar gibt ein solches System keine Kunde von der

Entfernung des Gegenstandes. Ferner kann es vorkommen, daß mehrere Sender sich im Antennenfeld befinden. Diese Sender erzeugen gleichzeitig Ströme, zwischen denen das beschriebene Gerät nicht unter-· scheiden kann. Dieser Nachteil kann überwunden werden, wenn die Sender impulsmodulierte Wellen übertragen. Dies ist z. B. der Fall bei Gegenständen, welche die von einem Radarsender, der sich in der unmittelbaren Nachbärschaft der erfindungsgemäßen Anordnung befindet, übertragenen Signale reflektieren. Die von den Gegenständen reflektierten Signale erreichen die Antenne nach einem Zeitintervall, das proportional zu ihrer Entfernung vom Sender ist. Der Impulsgenerator 7 erzeugt Impulse, deren Phasendifferenz in bezug auf die vom Radarsender abgegebenen Impulse einstellbar ist. Diese Impulse geben die beiden Verstärker 15 und 25 frei, während sie für die übrige Zeit gesperrt bleiben. Wenn die Impulsfrequenz des Generators einer Entfernung von beispielsweise 15 bis 20 km entspricht, ist die beschriebene An-Ordnung nur für Signale empfindlich, die von Objekten innerhalb dieser Zonen reflektiert werden.

Es sei nun angenommen, daß die Lage zweier Gegenstände bestimmt werden muß, von denen einer stetige Wellen und der andere Impulse sendet. Die Empfänger liefern in diesem Fall·Signale der in Fig. 10a dargestellten Art, d.h. Impulse, die Signalen nach Fig. 9 a überlagert sind. In Fig. 10 a sind diese Signale als Spannungen V in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Die Empfänger (Fig. 11) arbeiten in diesem Fall mit zwei verschiedenen Verstärkungskanälen. Der erste Kanal umfaßt eine Anordnung 151 zur Abschneidung aller Amplituden unterhalb eines Schwellenwertes, ferner einen Bildverstärker 152, ein- Niederfrequenzfilter 161, eine Vorrichtung 171 zur Gleichlichtung und Differenzierung und einen Schalter 81. Der zweite Kanal enthält ein Niederfrequenzfilter 162, einen Niederfrequenzverstärker 163, eine andere Vorrichtung 172 zur Gleichrichtung und Differenzierung und einen anderen Schalter 82. Die' Schalter 81 und 82 steuern denselben Wehneltzylinder.

Die "Anordnung 151 liefert an ihrem Ausgang Impulse

nach Fig. 10 b. Auch hier sind die entsprechenden Spannungen V abhängig von der Zeit t aufgezeichnet.

Sie entsprechen den Spannungen oberhalb der gestrichelten Linie in Fig. 10a, d. h. der Ansprechschwelle der

1 UUU ööl

Anordnung 151 in Fig. 11. Diese Impulse werden in den nachfolgenden Anordnungen 152, 161 und 171 in einen Wechselstrom nach Fig. 9 b urd hierauf in Impulse nach Fig. 9f verwandelt. Das Niederfrequenzfilter 162 entfernt die harmonischen Komponenten höherer Ordnung der Impulse und liefert an ",einem Ausgang einen Strom wie denjenigen nach Fig. 9a. Die Operationen verlaufen in gleicher Reihenfolge wie bei Fig. 8.

Der Schalter 81 ermöglicht die Darstellung von Echos über den ersten Kanal, während der Schalter 82 Echos aus dem zweiten Kanal liefert. Um sie auf dem Oszilloskop zu unterscheiden, kann beispielsweise in den einen Kanal ein Schalter. 51 eingebaut sein, der periodisch geöffnet und geschlossen wird und demgemäß ein Flackersignal auf dem Oszillosköp erzeugt. Es kann auch auf dem Gegenstand, der einen Dauerstrichsender trägt, eine Anordnung vorgesehen sein, wodurch die Welle periodisch frequenzmoduliert wird. Die Periode dieser Modulation kann beispielsweise von der Größenordnung 10 Hz sein, . während ihr Hub größer als die Durchlaßbreite der Empfänger 1 und 2 ist. Unter diesen Umständen ergibt sich auf dem Schirm des Oszilloskops ebenfalls ein flackerndes Echo.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist auch zur Fernsteuerung verwendbar. Es ist nämlich sehr leicht, Spannungen zu erzeugen, die proportional zu den Himmelskarten-Koordinaten des zu bestimmenden Gegenstandes sind. Dies geschieht durch eine leichte Abänderung der in Fig. 8 dargestellten Anordnung, die in Fig. 12 gezeigt ist.

Ein bistabiler Multivibrator 101 besitzt zwei Eingänge, ■»deren einer mit dem Ausgang der Differenzieranordnung 17 verbunden ist, während der andere Eingang an den Impulsgenerator 7 oder die Zeitgeberschaltung 41 angeschlossen ist. Sein Ausgang führt auf einen Gleichrichter 102, Die erforderlichen Spannungen V_x treten zwischen dem Ausgang des letzteren und Erde auf.

Diese Anordnung arbeitet folgendermaßen: Der Multivibrator liefert in einem ersten stabilen Zustand (Zustand 1) eine feste Spannung V und in seinem zweiten stabilen Zustand (Zustand 0) eine Spannung O. Er nimmt den Zustand 1 ein, wenn ein Impuls eintrifft, der mit dem Beginn der Raumabtastung durch die beschriebene Anordnung synchron läuft und von der Anordnung 41 geliefert wird, während der von der Anordnung 17 gelieferte Impuls den Multivibrator in den Zustand 0 versetzt. Der Anfangsimpuls der Abtastung entspricht dem Zeitpunkt, in dem die Schwenkebene eine ihrer äußersten Lagen erreicht hat. Durch eine einfache Abänderung der Signale nach Fig. 5 und 6 ist es möglich, als Beginn der Abtastung die Mittelebene der Schlitze O₁ und O₂ zu verwenden. Der Echoimpuls erreicht den Multivibrator nach einem Zeitintervall, das zum Winkel zwischen der Anfangsebene und der Ebene durch den Gegenstand und die Schlitze O₂ und O₂' proportional ist, d. h. der Koordinate χ entspricht. Der zeitliche Verlauf der an den Klemmen des Multivibrators auftretenden Spannung ist in Fig. 13 dargestellt. Diese Spannung ist zwischen der Anfangszeit und der Zeit T₁ = kx gleich V, wobei k eine Konstante ist. Dann ist die Spannung zwischen T₁ und der Zeit Θ Null, worauf der Zyklus von neuem beginnt.

Die mittlere Spannung, die proportional zu kx ist, wird an den Klemmen des Detektors 102 abgenommen.

Ein Gerät der soeben geschilderten Art könnte auch Spannungen liefern, die proportional zum Winkel zwischen einem stetige Wellen aussendenden Sender und einem Impulswellen reflektierenden Gegenstand sind. Hierzu genügt es, den Multivibrator 101 zwischen die Anordnungen 171 und 172 nach Fig. 11 zu schalten. Der erste Impuls, der von der Anordnung 171 oder 172 eintrifft, versetzt den Multivibrator in den Zustand 1 und der zweite Impuls in den Zustand 0. An den Klemmen des Gleichrichters erhält man dann eine Spannung, die zum Winkel zwischen dem stetige Wellen aussendenden Sender und dem Impulse abgebenden Gegenstand proportional ist. .

Die so erhaltenen Spannungen sind unabhängig von der Feldstärke, die von den verschiedenen Sendern abgegeben wird. Es genügt, daß die von den verschiedenen Anordnungen gebildeten Impulse größer als ein gegebener Schwellenwert sind, um die Anordnung 101 auszulösen. Die von der letzteren gelieferten Spannungen sind dann sowohl von dem Dauerstrichsender und der Entfernung der verschiedenen Gegenstände als auch von der Alterung der verschiedenen Einzelteile im strengen Sinne unabhängig.

Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet sehr genau. Mit einer Anordnung nach Fig. 8, die auf eine Entfernung von 7,5 km arbeitet und eine Periode Γ = 10~⁴ Sek., eine Periode O₁ = 10"³ Sek. und <9₂ = 10~² Sek. verwendet, während der Impulsgenerator 7 0,5 Mikrosekunden lange Impulse mit einer Wiederkehrfrequenz von 10 Hz liefert, ist es möglich, hundert Gegenstände im Raum festzustellen.

Die beschriebene Anordnung kann beispielsweise mit einem den Raum abtastenden Radargerät verbunden werden, das eine sogenannte A-DarsteÜung liefert (mit Entfernungsskala). Man erhält so eine doppelte Darstellung:

a) Richtungen in Form einer Himmelskarte und

b) Entfernungen.

Man kann auch Spannungen erhalten, die streng proportional zum Winkel zwischen einem einen Dauerstrichsender tragenden Gegenstand und irgendeinem der reflektierenden Gegenstände sind, die von dem Oszillosköp des Radargerätes oder dem Oszillosköp der Himmelskarte abgebildet werden. \

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Peilsystem mit zeilenweiser Raumabtastung nach zwei zueinander senkrechten Richtungen mittels rein elektrischer, unterschiedlich rascher Verschwenkung zweier Leitebenen, synchroner zeilenweiser Bewegung des Anzeigestrahls einer Kathodenstrahlröhre und Hellsteuerung des Strahls bei gleichzeitiger Ertastung eines Zieles durch beide Leitebenen, ferner mit Verwendung von gegeneinander zeitlich versetzten Rechteckspannungen, deren Größe gegenläufig und periodisch wechselt, zur abwechselnden Wirksammachung der einen und der anderen Richtcharakteristik der Leitebenen und zu deren gleichzeitiger Verschwenkung, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz, in der die Rechteckspannungen ihre Größe ändern, für die zwei Leitstrahlabtastungen gleich der Bild- und Zeilenfrequenz der Anzeige gewählt und die Empfängerausgangsspannung jedes der beiden Leitstrahlsysteme aufeinanderfolgend einer Gleichrichtung, Aussiebung der die Leitstrahltastung wiedergebenden Modulationsfrequenz, nochmaligen Gleichrichtung und doppelten Differenzierung unterzogen wird und daß der dabei entstehende Impuls, soweit er sich mit dem betreffenden Impuls des jeweils anderen Leitstrahlsystems zeitlich deckt, zur Anzeige gebracht wird.

2. Peilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Impulspeilung zwischen dem Niederfrequenzfilter (16, 26) und dem Ausgang jedes Emp-

1 ÜUÜ ööl

fängers (1, 2) ein gesperrter Bildverstärker (15, 25) eingeschaltet ist und daß diese Verstärker in periodischen Intervallen mit Hilfe eines Impulsgenerators (7) freigegeben werden, der die Wiederkehrperiode der Peilimpulse hat und dessen Phase veränderbar ist.

3. Peilsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitigem Empfang stetiger Wellen zwischen dem Bildverstärker (152) und dem Ausgang des Empfängers (1) eine Anordnung (151) zur Abschneidung aller Amplituden unterhalb eines Schwellenwertes eingeschaltet ist, daß ferner vom Ausgang des Empfängers ein zweiter Kanal abgezweigt ist, der ein zweites Niederfrequenzfilter (162), einen Niederfrequenzverstärker (163) und eine Anordnung (172) zur Gleichrichtung und doppelten Differenzierung aufweist, und daß beide Kanäle über wechselweise zu betätigende Schalter an die Hellsteuerelektrode der Kathodenstrahlröhre angeschlossen sind.

10

4. Peilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erlangung zusätzlicher Spannungen für eine Fernsteuerung mit dem Ausgang jeder doppelten Differenziereinrichtung (17, 27) ein bistabiler Multivibrator (101) verbunden ist, dessen Ausgang jeweils auf einen Gleichrichter (102) arbeitet.

5. Peilsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Eingänge der Multivibratoren mit dem Impulsgenerator (7) verbunden sind.

6. Peilsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Eingänge der Multivibratoren mit den Zeitgeberschaltungen (41, 42) der Kathodenstrahlröhre verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 837 239 und Zusatzpatentschrift 50 762 dazu, 908 465, 960 123, 961 727.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen