DE1016780B

DE1016780B - Radio location procedure for the identification of prescribed routes through the interaction of ground receiving transmitter stations and an on-board radar system

Info

Publication number: DE1016780B
Application number: DER16604A
Authority: DE
Inventors: Dr Helmut Roeschlau
Original assignee: DR HELMUT ROESCHLAU
Current assignee: DR HELMUT ROESCHLAU
Priority date: 1955-05-07
Filing date: 1955-05-07
Publication date: 1957-10-03

Description

Funkortungsverfahren zur Kennzeichnung von vorgeschriebenen Wegen durch Zusammenwirken von bodenseitigen Empfangs-Sendestationen und einer bordseitigen Radaranlage Die Erfindung geht von einem Verfahren aus, das gewissermaßen mit Hilfe des »elektrischen Auges« den Sichtflug oder die Sichtfahrt ermöglicht. Dieses Verfahren bedient sich bordseitig einer besonderen Radar-Rundsuchanlage und bodenseitig spezieller Empfangs-Sendeanlagen.Radio location procedure for marking prescribed routes due to the interaction of ground-side receiving-transmitting stations and one on-board Radar system The invention is based on a method that to a certain extent with the help of the "electric eye" enables visual flight or visual travel. This method uses a special radar circular search system on board and a special one on the ground Receiving and transmitting systems.

Eine an Bord befindliche Rundsuchanlage liefert zwar eine Abbildung des überflogenen Geländes, zur Orientierung kann man sie aber nur dann heranziehen, wenn das Gelände dem Piloten bekannt ist. Bei Fehlen markanter Punkte im Gelände wird die Erkennung schwer möglich sein. Es sind nun Verfahren bekannt, die im Gelände derartige markante Punkte vorsehen, und zwar in Form von Empfangs-Sendeanlagen oder auch in Form von Tripelspiegeln aus Metall. An on-board search system does provide an image of the overflown area, but they can only be used for orientation when the terrain is known to the pilot. In the absence of prominent points in the terrain detection will be difficult. There are now known methods that in the field provide such distinctive points, in the form of receiving / transmitting systems or also in the form of triple mirrors made of metal.

Die eindeutige Erkennung einer Luftstraße z. welche mit derartigen Anlagen oder Metallspiegeln markiert ist, ist indessen nicht immer möglich. Sie wird vor allen Dingen immer dann erschwert, wenn durch gute Reflexionseigenschaften des Bodens die Umgebung der markanten Punkte mit derselben Helligkeit auf dem Schirm des Braunschen Rohres erscheint wie die markanten Punkte selber. The clear identification of an airway z. which with such Systems or metal mirrors is marked, however, is not always possible. she is always made more difficult when due to good reflective properties of the ground, the surroundings of the prominent points with the same brightness on the screen of the Braun tube appears like the prominent points themselves.

Die eindeutige Erkennung einer Luftstraße, welche mit derartigen markanten Punkten markiert ist, ist dagegen gewährleistet, wenn sowohl das Gelände als auch die markanten Punkte allein - hier Wegweiser genannt - unabhängig von den Reflexionseigenschaften des Bodens auf dem Schirm des Radarrohres sichtbar gemacht werden. The clear recognition of an airway, which with such distinctive points is marked, on the other hand, is guaranteed if both the terrain as well as the distinctive points alone - here called signposts - independent of the Reflection properties of the ground made visible on the screen of the radar tube will.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß zur Ermöglichung einer Hervorhebung der Anzeigen der Empfangs-Sendestationen während einer Impulsperiode auf dem Schirm des Anzeigerohres zwei voneinander unabhängige Bilder geschrieben werden, von denen das erste das abgetastete Gelände wiedergibt und das zweite, entsprechend der gewählten inneren Verzögerungszeit der Empfangs-Sendestationen verzögerte Bild nur den Standort der Empfangs-Sendestationen in diesem Gelände markiert. Ein solches Verfahren ist an sich zur Unterscheidung von reflektierenden Zielen und Empfangs-Sendestationen in Anwendung auf allgemeine Rückstrahlortungen bereits anderweitig vorgeschlagen. This is done according to the invention in that to enable a Highlighting of the displays of the receiving / transmitting stations during a pulse period two independent images are written on the screen of the indicator tube of which the first reproduces the scanned terrain and the second, correspondingly the selected internal delay time of the receiving / transmitting stations delayed the image only marks the location of the receiving / transmitting stations in this area. One such Method is in itself to distinguish between reflecting targets and receiving / transmitting stations Already proposed elsewhere in application to general retroreflective locations.

Die Verwirklichung dieser eindeutigen Erkennung wird im Prinzip an Hand der Abb. 1 in Verbindung mit dem Impulsschema der Abb. 2 näher beschrieben. The realization of this unique recognition is in principle on Hand of Fig. 1 in connection with the pulse scheme of Fig. 2 described in more detail.

Die von der rotierenden Antenne A des Flugzeuges ausgesandten Impulse werden an der Erdoberfläche mehr oder weniger stark reflektiert und erzeugen auf dem Anzeigeschirm des Bordgerätes eine Abbildung des Geländes. Impulsseitig ist dies dargestellt im Schema der Abb. 2 c, und zwar in der Zeit von t0 bis t2. The pulses sent by the aircraft's rotating antenna A are reflected more or less strongly on the earth's surface and generate an image of the terrain on the display screen of the on-board unit. Is on the impulse side this is shown in the diagram of Fig. 2c, namely in the time from t0 to t2.

Im Impulsschema beginnt die Auslenkung des Elek- tronenstrahles nicht zur Zeit t,, also nicht im Zeitpunkt der Abstrahlung des Impulses (Zeile), sondern erst nach einer Zeit t1 (Zeile b), welche durch die Höhe des Flugzeuges gegeben ist. Sie kann automatisch durch ein Höhenmeßgerät eingestellt werden. Die Krümmung am Anfang des Sägezahnes berücksichtigt die mit der Höhe des Flugzeuges schwankende Nichtlinearität der Anzeige der ersten Kilometer um den Nullpunkt.In the pulse scheme, the deflection of the elec- tron beam not at time t ,, not at the time of the emission of the pulse (line), but only after a time t1 (line b), which is given by the altitude of the aircraft is. It can be set automatically by a height measuring device. The curvature at the beginning of the sawtooth takes into account that which fluctuates with the height of the aircraft Non-linearity of the display of the first kilometers around the zero point.

Die die Antenne der Wegweiser W1 und W2 treffenden Sendeimpulse werden in E empfangen, gleichgerichtet und dem örtlichen Sender S aufmoduliert, der sie wegen der Verwendung eines Laufzeitgliedes L mit der Zeitverzögerung tvo aussendet. Sie gelangen gegenüber den an den Wegweisern direkt reflektierten Echos mit der Zeitverzögerung tv o zur Antenne 24 zurück und werden dort in der Rundsuchanlage registriert. Diese Registrierung ist deshalb möglich, weil nach der Zeit tvo der Elektronenstrahl des Braunschen Rohres innerhalb der Impulsperiode zum zweitenmal ausgelenkt wird. Es werden in dieser Zeit der Auslenkung, die von tv o bis t3 reicht, nur die verzögerten Impulse Jl, J2 der Wegweiser Wl, W2 zu den Zeiten twi, tW2 angezeigt. Sie erscheinen durch Anwendung besonderer Schaltmaßnahmen gegenüber dem etwas weniger hellgeregelten Untergrund des Geländes als scharfe markante Punkte (s. Impulsschema Abb. 2 von tvo bis t3, Zeilec). Mit t to'J t1, beginnt dann die nächste Impulsperiode. The transmission pulses that hit the antenna of the signposts W1 and W2 will be received in E, rectified and modulated to the local transmitter S, which they because of the use of a delay element L emits with the time delay tvo. You can reach the echoes directly reflected at the signposts with the Time delay tv o back to the antenna 24 and are there in the broadcast system registered. This registration is possible because after the time tvo the Electron beam from Braun's tube for the second time within the pulse period is deflected. During this time of deflection, which ranges from tv o to t3, only the delayed pulses Jl, J2 of the signposts Wl, W2 are displayed at times twi, tW2. By using special switching measures, they appear a little less compared to the brightly regulated subsoil of the site as sharp, distinctive points (see impulse scheme Fig. 2 from tvo to t3, Zeilec). The next pulse period then begins with t to'J t1.

Die Funktion des bordseitigen Rundsuchgerätes wird an Hand des Blockschaltbildes der Abb. 3 mit dem dazugehörigen Impulsschema der Abb. 5 beschrieben. The function of the on-board search device is shown on the basis of the block diagram of Fig. 3 with the associated pulse scheme of Fig. 5.

Der Generator 1 für die Impulsfolgefrequenz bewirkt die Erzeugung der Sendeimpulse im Modulator 2 (Abb. 5 d). Sie werden mit der Hochfrequenz vom cm-Sender 3 ausgestrahlt. Weiter stößt der Generator 1 die Multivibratoren 4 und 5 (Zeilen e und g von Abb. 5) an, und zwar zu den wählbaren Zeiten t1 und t,, (s. Impulsschema). Diese Multivibratoren tasten die Oszillatoren 6 und 7 für entsprechende Zeiten auf (Zeilenf und ü der Abb. 5) und veranlassen außerdem durch den Sägezahngenerator 8 die radiale Auslenkung des Elektronenstrahles im Braunschen Rohr 9 (Zeile i der Abb. 5). Die Breite der Multivibratorspannung wird entsprechend der Auslenkdauer des Strahles gewählt. Die während der ersten Aus lenkung in der Zeit von tl bis t2 zurückkehrenden Echoimpulse werden im cm-Empfänger 10 mit Hilfe des Oszillators 6 auf die richtige Zwischenfrequenz gemischt. Nach Verstärkung und Gleichrichtung im Verstärker 11 und Gleichrichter 12 werden die Impulse der Kathode des Braunschen Rohres 9 zugeführt. The generator 1 for the pulse repetition frequency causes the generation the transmission pulses in modulator 2 (Fig. 5 d). They are dated with the high frequency cm transmitter 3 broadcast. Next, the generator 1 pushes the multivibrators 4 and 5 (lines e and g of Fig. 5) at the selectable times t1 and t ,, (s. Impulse scheme). These multivibrators key the oscillators 6 and 7 for corresponding Times on (lines f and ü of Fig. 5) and also caused by the sawtooth generator 8 shows the radial deflection of the electron beam in Braun's tube 9 (line i of Fig. 5). The width of the multivibrator voltage is corresponding to the deflection time of the beam chosen. The during the first deflection in the time from tl to t2 returning echo pulses are in the cm receiver 10 with the help of the oscillator 6 mixed to the correct intermediate frequency. After amplification and rectification in amplifier 11 and rectifier 12, the impulses of the cathode of Braun's Tube 9 supplied.

Es entsteht somit eine Abbildung des Geländes auf dem Schirm (s. Impulsschema der Zeile k in Abb. 5 von t, bis t2).This creates a picture of the terrain on the screen (see impulse scheme the line k in Fig. 5 from t to t2).

Nach der Zeit tv o wird der Elektronenstrahl zum zweitenmal ausgelenkt, und zwar in der Zeit von tvo bis t3. Während dieser Zeit kehren die in den Wegweisern W1 und W2 um die Zeit tvo verzögerten Impulse Ji und J2 zurück; sie werden mit den Schwingungen des Oszillators 7 gemischt. After the time tv o the electron beam is deflected a second time, in the time from tvo to t3. During this time they return to the signposts W1 and W2 return pulses Ji and J2 delayed by time tvo; they will with the Vibrations of the oscillator 7 mixed.

Der Wehneltzylinder des Braunschen Rohres 9 wird mit erhöhter Spannung getastet, wobei gleichzeitig durch Steuerung des Gitters eine starke Markierung der von den Wegweisern kommenden Impulse auf dem Schirm ermöglicht wird. Durch geeignete Verschlüsselung oder Formgebung dieser Impulse können interessierende Werte oder Nachrichten noch zusätzlich über eine Entscblüsselungseinrichtung 13 aufgenommen und in der Anzeige 14 gemeldet werden. The Wehnelt cylinder of the Braun tube 9 is under increased tension keyed, at the same time by controlling the grid a strong mark the impulses coming from the signposts are made possible on the screen. Through suitable Encoding or shaping of these impulses can be interesting values or Messages are also recorded via a decryption device 13 and are reported in the display 14.

Die Wirkungsweise der Empfangs-Sendestation des Wegweisers geht aus dem Blockschaltbild der Abb. 4 hervor. Nach Empfang in 15 und Demodulation in 16 werden die empfangenen Impulse im Laufzeitglied 17 verzögert und dem Sender 19 über den Modulator 18 aufmoduliert. Durch Anwendung einer Ver- bzw. The function of the receiving-transmitting station of the signpost goes out the block diagram in Fig. 4. After reception in 15 and demodulation in 16 will the received pulses delayed in the delay element 17 and the transmitter 19 via the Modulator 18 modulated on. By using a ver or

Entschlüsselung 20 können Störungen und Fehlanzeigen bei dem Funkortungssystem vermieden werden.Decryption 20 can cause malfunctions and false displays in the radio location system be avoided.

Die Verteilung der Wegweiser W1, .2... wen längs der Luftstraße kann so geschehen, wie es Abb. 6 darstellt. In dieser Darstellung treffen zwei Luftstraßen 21 und 22 gerade im Schirmmittelpunkt 23 des Braunschen Rohres 9 zusammen. The distribution of the signs W1, .2 ... who can along the airway done as shown in Fig. 6. In this illustration, two airways meet 21 and 22 straight together in the umbrella center 23 of the Braun tube 9.

PATNTANSPRUCHE: 1. Funkortungsverfahren zur Kennzeichnung von vorgeschriebenen Wegen durch Zusammenwirken von Empfangs-Sendestationen, die längs dieser Wege verteilt sind, und einer bordseitigen Radaranlage, die das Gelände und die Empfangs-Sendestationen in laufzeitabhängiger Zuordnung sichtbar macht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermöglichung einer Hervorhebung der Anzeigen der Empfangs-Sendestationen während einer Impulsperiode auf dem Schirm des Anzeigerohres zwei voneinander unabhängige Bilder geschrieben werden, von denen das erste das abgetastete Gelände wiedergibt und das zweite, entsprechend der gewählten inneren Verzögerungszeit der Empfangs-Sendestationen verzögerte Bild nur den Standort der Empfangs-Sendestationen in diesem Gelände markiert. PATENT CLAIMS: 1. Radio location procedures for marking mandatory Because of the cooperation of receiving-transmitting stations that distributed along these paths are, and an on-board radar system that covers the area and the receiving transmitter stations makes visible in the time-dependent assignment, characterized in that for Allowing the displays of the receiving transmitting stations to be highlighted during a pulse period on the screen of the indicator tube two independent of each other Images are written, the first of which reproduces the scanned terrain and the second, corresponding to the selected internal delay time of the receiving-transmitting stations delayed image only marks the location of the receiving-transmitting stations in this area.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that by application a brightness control one picture more or less compared to the other appears.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the delayed pulses emitted by the receiving / transmitting stations are encrypted are. ~~~~~~~~~ Publications considered: USA.-Patent No. 2 408 848, 2 502 974.