DE1010406C2 - Automatische Kurssteuerungsvorrichtung - Google Patents
Automatische KurssteuerungsvorrichtungInfo
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- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
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PATENTSCHRIFT:
PATENTSCHRIFT:
IVlVtVU
kl: 65 a2 69
INTERNAT. KL. B 63 b 19. APRIL 1955
13. JUNI 19 57 21. NOVEMBER 1957
STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT
1 010 406 (E 10582 XI / 65 a ä)
Die Erfindung betrifft eine automatische Kurssteuerungsvorrichtung
für einen Schwimm-, Tauchoder Flugkörper mit eimern Echolotgerät.
Es ist ein Torpedo bekannt, in dessen Kopf zur selbständigen Zielsuche; ein Echolotgerät für Unterwasserschall
eingebaut, ist, das an die Ruderanlage
des Torpedos gekuppelt ist. Di© Funktion dieser bekannten Vorrichtung iist an das Vorhandensein eines
sich von der Umgebung abhebenden Unterwaserschallreflektors
gebunden, der dann das Ziel des Torpedos ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwimm-, Tauch- oder Flugkörper automatisch entlang
einer bestimmten Route zu steuern, und zwar unabhängig von dem Vorhandensein besonderer sich
von der Umgebung abhebender Reflektoren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein bekanntes, impulsgetastetes, senkrecht
oder nahezu senkrecht zur Fahrtrichtung lotendes Echolotgerät mit dec Kurssteuerungsvorrichtung ge- ao
kuppelt ist und Echosignale, deren Laufzeit länger oder kürzer als eine vorbestimmte ausgezeichnete
Laufzeit ist, eine Kursänderung in der horizontalen Ebene bewirken, durch die der Schwimm-, Tauchoder
Flugkörper wieder in die ausgezeichnete Entfernung von dem Impulsreflektor gebracht wird.
Der Flug- oder Schwimmkörper bewegt sich dann z. B. auf einer Höhen- oder Tiefenliiniie, Falls man die
Tauchtiefe ändert, muß die ausgezeichnete Laufzeit einstellbar sein. .
Die Lotung kann auch horizontal oder unter einem beliebigen Zwischenwinkel zwischen der Horizontalen
und der Vertikalen erfolgen.
Bei Änderung der Flughöhe beziehungsweise Tauchtiefe
muß die ausgezeichnete Laufzeit entsprechend . korrigiert werden,
Zweckmäßigerweise verwendet man zur Kurssteuerung eines Schwimmfahrzeuges entlang einer Kurve
gleicher Meerestiiefe ein vertikal gerichtetes, impulsgetastetes Echolotgerät für Unterwasserschall· zur Anlotuing
des Meeresbodens und zut Bestimmung der Meerestiefe. . .
Die Erfindung hat besondere Bedeutung für die Bankfischerei. Bekanntlich halten sich einige Fischarten
entlang bestimmter Tiefen linien auf dem Meeresgrund
auf. Um sie zu fangen, fährt der Bankfischer mit seinem Fischdampfer, der ein Grundnetz im
Schlepp hat,.über diese Fischgründe hinweg. Er muß
zu diesem Zweck ständig die Meerestiefe bestimmen und dfen Kurs des Schiffes derart korrigieren, daß das
Schiff auf einer Linie gleicher Meerestiefe entlang fährt. Die ständige Kontrolle der Meerestiefe und
Korrektur des Schiffskuirses wird von Vorrichtungen
nach der Erfindung selbsttätig bewirkt.
Automatische Kurssteuerungsvorrichtung
Patentiert für:
ELECTROACUSTIC G.m.b.H., Kiel
Hans Bolzmann, Kiel, ist als Erfinder genannt worden
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Gemäß Fig. 1 ist ein Schiff 1 mit einem senkrecht nach unten den Meeresboden anlotenden Echolotgerät
ausgestattet. In der gezeichneten Lage des Schiffes 1 hat die. Meerestiefe am Ort des Schiffes die
Größe h. Die entsprechende Echolaufzeit möge der ausgezeichneten Laufzeit entsprechen, so daß keine
Kursänderung bewirkt wird. Wird das Schiff 1 auf Grund beliebiger Ursachen, beispielsweise durch Drift,
seitlich versetzt, so· daß die Meerestiefe am Ort des Schiffes die Größe Al bzw. hl annimmt, dann besteht
zwischen der ausgezeichneten Laufzeit und der gemessenen Laufzeit eine Differenz. Diese bewirkt eine
Kursänderung des Schiffes mit solcher Richtung, daß das Schiff wieder auf die alte Route zurückgeführt
wird. Das Schiff fährt auf diese Weise auf einer Kurve gleicher Meerestiefe entlang.
In Fig·. 2 sind mit 2 das Ufer eines Gewässers, mit 3 bis 6 je eine Tiefenlinie bezeichnet. Die Meerestiefe
wird von dem Ufer 2 bis zu der Tiefenlinie 6 zunehmend
größer. Mit 7 ist ein Schiff bezeichnet, daß mit einer automatischen Kurssteuerungsvorrichtung nach
der Erfindung ausgestattet ist. Ist die Kucssteuerungsvorrichtung auf die. der Tiefenlinie. 4 entsprechende
Meerestiefe eingestellt, dann fährt das Schiff 7 auf
dieser Tiefenlinie entlang. Die Tiefenlinie 4 ist also gleichzeitig Kurslinie des Schiffes 7.
Naturgemäß kann auch die Uferböschung angelotet werden,· dann fährt das Schiff auf einer Linie parallel
.zum Ufer entlang.
Die Ausbildung des Brfindungsgegenstandes wird
nun an Hand der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Gemäß Fig. 3 ist mit 10 ein endloses, umlaufendes Band bezeichnet, an dem ein Registrierstift 11 und
drei Nocken 12, 13, 14 befestigt sind. Der Nocken 12 betätigt bei jedem Umlauf einmal den Kontakt 15, der
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seinerseits kurzzeitig den Lotimpulsgenerator 16 einschaltet
und somit die Aussendung eines Lotimpulses in dem sendenden Wandler 17 bewirkt. Die vom
Boden reflektierten Echoimpulse werden in dem Wandler 18 empfangen und: nach Verstärkung in dem
Verstärker 19 über den Kontakt 20 und eine leitende Einlage des endlosen Bandes 10 dem Schreibstift 11
zugeleitet, der dann eine Marke 21 in den Registrierstreifen 22 brennt. Der bislang beschriebene Teil der
in Fig. 3 dargestellten Anordnung ist ein Echolotgerät mit einem Registriergerät an sich bekannter
Bauart und kann entsprechend den bekannten Typen von Echototgeräten abgewandelt werden.
Zur automatischen Kurssteuerung werden die verstärkten Echoimpulse außerdem einem Impulsgenerator
23 zugeleitet, der bei Eintreffen eines Echoimpulses einen Steuerimpuls kontanter vorzugsweise einstellbarer
Amplitude und Dauer erzeugt. Dieser Steuerimpuls gelangt über den Schalter 24 an den
Motor 25, der das Ruder 26 betätigt. In der Bahn der Nocken 12 bis 14 befindet sich der Kontakt 16, der
auf ein Schrittschaltwerk für den. Schalter 24 einwirkt und den Schalter 24 bei jeder Betätigung durch einen
der Nocken 12 bis 14 um eine Schaltstellung weiterrückt. Der Schalter 24 nimmt also während jeder
Lotperiode nacheinander drei Schaltstellungen ein. Steuerimpulse, die eintreffen, während der Schalter
24 sich in seiner ersten Stellung befindet, werden derart dem Motor 25 zugeleitet, daß ein Ruderausschlag
nach der einen Seite bewirkt wird, während Schaltimpulse, die eintreffen, während sich der Schalter 24
in der dritten Schaltstellung befindet, einen Ruderausschlag
nach der anderen Seite bewirken. Das Vorzeichen dieser Ruderausschläge kann an dem Betätigungsorgan
24' eingestellt werden. Schaltimpulse, die eintreffen, während sich der Schalter 24 in der Mittelstellung
befindet, bewirken keinen Ausschlag oder, je nach Ausbildung der Vorrichtung, ein Zurückgehen des
Ruders 26 in die Nullage. Der Kontakt 16 kann in der Bahn der Nocken 12 bis 14 vermittels des Betätigungsorgans
27 auf einer nicht dargestellten Führung verschoben, werden. Für das Betätigungsorgan 27 ist
eine Skala 28 vorgesehen, die vorzugsweise in Entfernungseinheiten geeicht ist. Echoimpulse, deren
Laufzeit länger oder kürzer als die an dem Betätigungsorgan 27 eingestellte Laufzeit ist, bewirken dann
einen Ausschlag des Ruders 26, der durch geeignete
Stellung des Schalters 24' so gepolt ist, daß das Fahrzeug wieder auf die alte Kurslinie zurückgeführt
wird. Da die ausgezeichnete Echolaufzeit an dem Betätigungsorgan 24 eingestellt werden kann, kann jede
beliebige Tiefenlinie als Kurslinie herangezogen werden.
Wie bereits bemerkt, kann an Stelle des Echolotgerätes
15 bis 21 auch ein anderes an sich bekanntes Echolotgerät Verwendung finden. Sehr vorteilhaft ist
es auch, an Stelle des endlosen Bandes eine rotierende kreisförmige Scheibe zu verwenden, die in ihrem Umfang
Nocken entsprechend den Nocken 12 bis 14 und eine Glimmlampe trägt, die von dem empfangenen
Echoinipuls hellgetastet wird. Schließlich ist es auch möglich, zur Anzeige der Echoimpulse einen
Kathodenstrahloszillographen vorzusehen oder aber auf die Anzeige der Echoimpulse zu verzichten. In einem
solchen Fall kann man an Stelle des Schalters 24 einen im Takt der Lotimpulse auf einer kreisrunden
Kontaktschiene umlaufenden Kontaktarm vorsehen. Die Kontaktschiene unterteilt man dann in drei gegeneinander
isolierte Kontaktstücke, so daß der Kontaktarm in jeder Lotperiode nacheinander drei Schaltstellungen einnimmt, die den Schaltstellungen des
Schalters 24 entsprechen.
Gemäß Fig. 4, in der ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt ist, sind, mit 30
ein Taktgeber, mit 31 ein Lotimpulsgenerator, mit 32 ein sendender Wandler, mit 33 ein empfangender
Wandler, mit 34 ein Verstärker, mit 35 ein bistabiler Multivibrator, mit 36 ein. monostabiler Multivibrator,
mit 37 ein Differenzverstärker und. mit 38 eineRuderanlage
bezeichnet. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende.
In dem Taktgeber 30 werden periodisch Taktimpulse erzeugt, die den Lotimpulsgenerator 31 auftasten und
damit die Aussendung der Lotimpulse in dem sendenden Wandler 32 bewirken. Die Taktimpulse
schalten außerdem die beiden Multivibrator«! 35 und 36 um. Der monostabile Multivibrator 36 schaltet
sich selbsttätig nach einer Zeit, die an dem Betätigungsorgan 36' eingestellt werden kann, in seinen
stabilen Zustand zurück. Der bistabile Multivibrator wi'rd durch die in dem Wandler 33 empfangenen
Echoimpulse in seinen ursprünglichen Zustand zurückgeschaltet. Die in den beiden Multivibratoren
entstehenden Rechteckimpulse werden dem Differenzverstärkr 37 zugeleitet, in dem der aus den Multivibratorimpulsen
gebildete Differenzimpuls verstärkt wird. Der Differenzimpuls wird dann als Steuerimpuls
der Ruderanlage 38 zugeleitet. Seine Dauer ist abhängig von der Einstellung des Betätigungsorgans 36'
und der Laufzeit des Echoimpulses. Das Vorzeichen des Differenzimpulses kann an dem Betätigungsorgan
37' umgeschaltet werden. Die Größe des durch die Differenzimpuilse bewirkten Ruderausschlages hängt
von der Dauer des Differenzimpulses ab. Die Richtung des Ruderausschlages hängt vom Vorzeichen des Differenzimpulses
ab, das an dem Betätigungsorgan 37' umgeschaltet werden kann.
Claims (8)
1. Automatische Kurssteuerungsvorrichtung für einen Schwimm-, Tauch- oder Flugkörper mit
einem Echolotgerät, dadurch gekennzeichnet, daß ein bekanntes hnpulsgetastetes, senkrecht oder
nahezu senkrecht zur Fahrtrichtung lotendes Echolotgerät (18, 19, 33,34) mit der Kurssteuerungsvorrichtung
(25) gekuppelt ist und Echosignale, deren Laufzeit länger oder kürzer als eine vorbestimmte
ausgezeichnete Laufzeit ist, eine Kursänderung in der horizontalen Ebene bewirken,
durch die der Schwimm-, Tauch- oder Flugkörper (1) wieder in die ausgezeichnete Entfernung von
dem Impulsreflektor gebracht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die ausgezeichnete Laufzeit entsprechend der Lotentferrtung (h) einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer oder elektronischer
Schalter (24, 35, 36, 37), der während jeder Lotperiode nacheinander direi Stellungen einnimmt,
bei Echoimpulsen mit kürzerer Laufzeit als die ausgezeichnete Laufzeit, die eintreffen,
während der Schalter (24, 35-37) seine erste Stellung einnimmt, einen Ruderanschlag nach der
einen Seite bewirkt und bei Echoimpulsen mit längerer Laufzeit als die ausgezeichnete Laufzeit,
die eintreffen, während der Schalter (24, 35-37) seine dritte Stellung einnimmt, einen Ruderausschlag
nach der anderen Seite bewirkt, dagegen bei Echoimpulsen, die während der zweiten Stel-
lung des Schalters (24, 35-37) eintreffen, keinen Ruderausschlag oder die Rückführung des Ruders
(26) in die Nullstellung bewirkt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Betätigungsorgan (24', 37') zum Einstellen des Vorzeichens der durch die
Echoimpulse bewirkten Ru der aus schlage vorgesehen
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Sterne- ίο
rung der Größe des Ruderausschlages nach Maßgabe der Differenz der Laufzeit des den Ausschlag
bewirkenden Echoimpulses und der Laufzeit, die der ausgezeichneten Entfernung entspricht, vorgesehen
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Vorrichtungen (35, 36)
vorgesehen sind, die beide gleichzeitig mit der Aussendung der Lotimpulse eingeschaltet werden
und von denen die eine, die vorzugsweise als ao monostabiler Multivibrator (36) ausgebildet ist,
sich selbständig nach Ablauf einer an einem Betätigungsorgan (36') einstellbaren Zeit zurückschaltet,
während die andere, die vorzugsweise als bistabiler Multivibrator (35) ausgebildet ist, durch
von den Echoimpulsen abgeleitete Spanmungsimpulse ausgeschaltet wird, und daß eine Vorrichtung
(37) vorgesehen ist, in der zur Erzeugung" von Steuerimpulsen für die Ruderbewegung die
Summe oder Differenz der beiden von den Vorrichtungen (35,36) erzeugten Impulse gebildet
wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse, vorzugsweise
nach Verstärkung einer Steuervorrichtung (25,38) für die Ruderbewegung, vorzugsweise einem
Motor (25) zugeleitet werden und daß sie einen Ruderaussohlag bewirken, dessen Größe der Impulszahl
der Steuerimpulse proportional ist und dessen Vorzeichen vom Vorzeichen der Steuerimpulse
und der Einstellung eines Betätigungsorgans (24', 37') abhängt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige
der Echoimpulse ein, Registriergerät (10,11,22), ein Kathodenstrahloszil'lograph oder ein Anzeigegerät
mit periodisch umlaufender Glimmlampe vorgesehen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
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DE1955E0010582 DE1010406C2 (de) | 1955-04-19 | 1955-04-19 | Automatische Kurssteuerungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1955E0010582 DE1010406C2 (de) | 1955-04-19 | 1955-04-19 | Automatische Kurssteuerungsvorrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1010406B DE1010406B (de) | 1957-06-13 |
DE1010406C2 true DE1010406C2 (de) | 1957-11-21 |
Family
ID=7067894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1955E0010582 Expired DE1010406C2 (de) | 1955-04-19 | 1955-04-19 | Automatische Kurssteuerungsvorrichtung |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3230621A1 (de) * | 1982-08-18 | 1984-02-23 | Gesellschaft für Antriebs-und Energietechnik Angewandte Elektronik für Schiffbau & Industrie mbH, 2000 Norderstedt | Schiff, insbesondere binnenschiff und steuerbaugruppe fuer ein solches schiff |
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1955
- 1955-04-19 DE DE1955E0010582 patent/DE1010406C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1010406B (de) | 1957-06-13 |
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