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Funkmeßeinrichtung zur Luftraumüb erwachung zur u Die Erfindung betrifft
eine nach dem Rückstrahlverfahren arbeitende Funkmeßeinrichtung zur Überwachung
der sich in einem Luftraum bewegenden Luftziele, insbesondere Luftfahrzeuge. Zweck
einer solchen Einrichtung ist beispielsweise die frühzeitige Erkennung einer Zusammenstoßgefahr,
die B ewegungslenkung zur Förderung des Verkehrsfiusses oder die Überwachung der
Landung eines Flugzeuges.
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Es ist bekannt, mit einem rundsucheuden Rückstrahl-Funkmeßgerät (Radar)
die Lage von Luftzielen, die sich innerhalb der Reichweite desselben befinden, festzustellen
und auf dem Schirm einer Braunschen Röhre, auf dem gegebenenfalls auch der zugehörige
Landkartenausschnitt abgebildet wird, anzuzeigen. Die Erfindung betrifft eine Vervollkommnung
und Ergänzung einer solchen Einrichtung.
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Die üblichen Rundsuchgeräte, deren Arbeitsweise als bekannt vorausgesetzt
wird, haben den Nachteil, daß die von ihnen erfaßten Luftziele auf dem Leuchtschirm
in einer einzigen Ebene angezeigt oder abgebildet werden, so daß Höhenunterschiede,
auf die es unter Umständen wesentlich ankommt, nicht oder nur unzureichend bzw.
sogar in irreführender Weise zum Ausdruck kommen. Es ist bereits versucht worden,
das Vertikalstrahlungsdiagramm der Rundsuchantenne auf und ab zu schwenken. Dabei
fällt jedoch die Winkelauflösung für kleine Erhebungswinkel, d. h. für weit entfernte
Luftziele, nicht genau genug aus.
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Dasselbe ist dann der Fall, wenn am gleichen Aufstellungsort ein besonderes
Höhensuchgerät zusammen mit dem Rundsuchgerät betrieben wird. Auch in diesem Falle
läßt sich die Höhe nur für steile Erhebungswinkel und damit nur von bereits nahen
Luftzielen bestimmen. Eine Luftraumüberwachung ist aber nur dann wirkungsvoll, wenn
sie schnell fliegende Luftziele schon in verhältnismäßig großer Entfernung, also
unter einem, vom Rundsuchgerät aus gesehen, kleinen Erhebungswinkel, erfassen kann.
Es ist auch schon daran gedacht worden, von dem Rundsuchgerät räumlich abgesetzt
mehrere Höhensuchgeräte aufzustellen, die nur zur Ermittlung der Höhe der vom Rundsuchgerät
mit nicht hinreichender Winkelauflösung in die Vertikal ebene erfaßten Luft ziele
dienen. Die Forderung einer dreidimensionalen Ortung durch Schwenkung des Strahlungsdiagramms
der Antenne führt zu verwickelten Schwenkeinrichtungen. Außerdem ist in jedem Falle,
auch bei der Anordnung abgesetzter Höhensuchgeräte, die gleichzeitige Überwachung
der verschiedenen Schirmbilder und die zusammenfassende Auswertung derselben an
einer zentralen Überwachungsstelle schwierig.
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Es ist ferner einer Anflugradaranlage bekannt, welche mit je einer
Antenne einen schmalen Azimut-und einen schmalen Höhenbereich abtastet. Zur An-
zeige
ist eine Braunsche Röhre vorgesehen, auf deren Schirm übereinander eine Azimut-
und Höhenanzeige geschrieben werden. Diese bekannte Anlage hat die Aufgabe, ein
auf andere Weise an die Anfluggrundlinie herangeführtes und somit bereits erfaßtes
Luftfahrzeug während des Landeanfluges ständig zu orten.
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Da von der bekannten Anlage im allgemeinen jeweils nur ein Luftfahrzeug
erfaßt wird, bereitet es keine Schwierigkeiten die Lichtpunkte in der Azimut- und
Höhenanzeige einander zuzuordnen.
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Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung sollen demgegenüber große Raumbereiche,
nämlich im Azimut 360" und in der Höhe 1800, abgetastet werden, so daß sich im allgemeinen
im Auffaßbereich eine Vielzahl von Luftzielen befinden wird. Bei der Verwendung
der bekannten Anzeigeanordnung für die bei der Erfindung vorausgesetzte räumliche
Rückstrahlortung ist es infolge der Vielzahl der erfaßten Luftziele nicht mehr möglich,
die Lichtpunkte der Höhenanzeige den Lichtpunkten der Azimutanzeige zuzuordnen und
damit die Standorte der einzelnen Luftfahrzeuge zu bestimmen.
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Die Erfindung stützt sich auf die Tatsache, daß die Überwachung des
Luftraumes sich in erster Linie auf geradlinige Lnftstraßen beschränkt, die über
einen Beohachtungsoft, z. B. einen Flughafen, hinweg- oder an ihm vorbeiführen.
Erfindungsgemäß wird zur räumlichen Funkortung von Luftzielen ein an sich b kanntes
Rundsuchgerät mit einer um eine senkrechte Achse umlaufenden gebündelten Strahlung
undwenigstens ein Höhensuchgerät, dessen gebündeltes Strahlungsdiagramm um eine
waagerechte Achse bewegt wird, verwendet und am Anzeigeort das Schirmbild des Rundsuchgerätes
mit einem zu ihm senkrecht
stehenden Schirmbild des Höhensuchgerätes
lage- und maßstabrichtig zusammengesetzt. Auf diese Weise kann man die zu einem
bestimmten Luftziel gehörenden Leuchtmarken auf den beiden Schirmen leicht einander
zuordnen und die Höhe des Luftzieles ablesen.
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In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungen und weitere Einzelheiten
des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Die Beschaffenheit und Arheitsweise
eines Rundsuchgerätes wird als bekannt vorausgesetzt. Auf eine Beschreibung von
Einzelheiten desselben kann in diesem Zusammenhang um so mehr verzichtet werden,
als für die Erfindung Rundsuchgeräte beliebiger Art Verwendung finden können. Die
Abb. 1 und 2 zeigen das Höhensuchgerät in zwei Seitenrissen (Aufriß und Kreuzriß).
Auf dem Unterbau 1, der die Hochfrequenzgeräte (Sender und Empfänger) enthalten
möge, steht ein Bündelstrahler 2 der um eine waagerechte Achse 3 in Richtung des
Doppelpfeiles 4 um etwa 1800 hin- und hergeschwenkt wird. Das räumliche Strahlungsdiagramm
5 ist blattförmig, d. h. die Bündelung ist in der zur Schwenkachse 3 senkrechten
Symmetrieebene A, die im folgenden als Schwenkebene bezeichnet werden soll, scharf
und in der durch die Schwenkachse 3 gehenden Ebene B, welche Blattebene genannt
werden soll, schwach. Die Schwenkachse 3 wird so ausgerichtet, daß die Schwenkebene
in Richtung der zu überwachenden Luftstraße verläuft. Da sich eine gleichförmigeDrehbewegung
mechanisch leichter ausführen läßt als eine hin- und hergehende Schwenkbewegung,
können gemäß Abt. pa zwei gleichartige Bündelstrahler 2, 2' Rücken an Rücken angeordnet
und gleichförmig in Richtung des Pfeiles 4' um dieAchse3 gedreht werden, wobei durch
eine selbsttätige Umschaltvorrichtung der jeweils nach oben gerichtete Bündelstrahler
eingeschaltet, d. h. mit dem Hochfrequenzgerät verbunden wird.
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Das Höhensuchgerät möge mit einer Hochfrequenz von etwa 3 bis 20
Gigahertz arbeiten und in der Sekunde 1000 bis 3000 Impulse mit einer Impulsleistung
von einigen kW aussenden. Um eine gegenseitige Störung des Rundsuchgerätes und der
Höhensuchgeräte zu vermeiden, werden für die einzelnen Geräte zweckmäßig verschiedene
Betriebsfrequenzen gewählt.
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Die Schwenkbewegung möge mit einer solchen gleichförmigen Winkelgeschwindigkeit
vor sich gehen, daß zum Bestreichen eines Winkels von 1800 mehrere Sekunden benötigt
werden. Die Strahlung sei in der Schwenkebene zu einem Bündel mit einem Öffnungswinkel
a der Hauptkeule von etwa 10 zusammengefaßt. wobei Nebenzipfel nach Möglichkeit
geschwächt oder unterdriickt werden sollen. Diese Bündelungsschärfe reicht aus,
um Flugzeuge, die in einem Abstand von 20 km einen Höhenunterschied von etwa 300
m haben, voneinander zu unterscheiden. Die von einem von den ausgestrahlten Impulsen
getroffenen Luftziele zurückgeworfene Strahlung wird beispielsweise von dem auch
zur Aussendung benutzten Bündelstrahl er 2 aufgenommen, dem zugehörigen Empfänger
zugeführt und bringt ein an dem Ausgang desselben angeschlossenes Anzeigegerät zum
Ansprechen.
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Das Anzeigegerät kann eine Braunsche Röhre sein, deren Elektronenstrahl
in an sich bekannter Weise durch elektrische und/oder magnetische Felder so abgelenkt
wird, daß er jedesmal. wenn der Sender des Höhensuchgerätes einen Impuls ausstrahlt,
einen Fahrstrahl beschreibt, der mit einer Grundlinie den gleichen Winkel fl einschließt,
um den die Blattebene des Strahlungsdiagramms im Zeitpunkt der Aussendung des betreffenden
Impulses gegen die Waagerechte ge-
neigt ist, und wieder zum Ursprung zurückkehrt,
von dem aus er bei der Aussendung des folgenden Impulses den nächsten Fahrstrahl
beschreibt. Der Strahlstrom wird beispielsweise durch Anlegen einer Sperrspannung
an die Wehneltelektrode der Braunschen Röhre unterdrückt und nur dann zum Leuchtschirm
durchgelassen, wenn diese Sperrspannung durch eine vom Empfangsimpuls ausgelöste
Gegenspannung aufgehoben wird. Dann erzeugt der Elektronenstrahl auf dem Leuchtschirm
einen Fleck, dessen Lage zum Ursprung und zur Grundlinie den auf den Standort des
Höhensuchgerätes bezogenen Polarkoordinaten des erfaßten Luftzieles entspricht.
Ein solches Schirmbild hat somit das in Abb. 3 schematisch dargestellte Aussehen.
Darin bedeutet 6 die Schirmfläche, 7 die Grundlinie, 8 den Ursprung der Strahlbewegung
und 9 eine Schar von zur Grundlinie 7 parallelen Geraden, die als Höhenlinien bezeichnet
werden sollen.
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Mit 10a, lOb und 10c sind die von drei verschiedenen Luftzielen hervorgerufenen
Leuchtmarken angedeutet. 11 a, 11 b und llc stellen die Fahrstrahlen dar, auf denen
diese Leuchtmarken erscheinen. Es sei schon jetzt darauf hingewiesen, daß die Ordinate
der Leuchtmarke 10 nur dann ein unmittelbares Maß für die wahre Höhe des ihr entsprechenden
Luftzieles ist, wenn sich dieses in der Schwenkebene des Höhensuchgerätes befindet.
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Die Vereinigung des in Abb. 3 dargestellten Anzeigeschirmes mit dem
Bildschirm des Rundsuchgerätes ist in Abb. 4 schematisch angedeutet. Dort bezeichnet
12 den perspektivisch dargestellten kreisförmigen Leuchtschirm des Rundsuchgerätes,
auf dem ein Elektronenstrahl in an sich bekannter Weise Halbmesser 13 beschreibt,
die im Zeitpunkt der Aussendung eines Impulses durch das Rundsuchgerät im Schirmmittelpunkt
14 beginnen und wieder zu ihm zurücklaufen (Sternschreiber). Diese Halbmesser schließen
mit der Nordrichtung N jeweils den gleichen Winkel ein wie die Richtung des gleichzeitig
ausgestrahlten Sendeimpulses. Der Elektronenstrahl wird wiederum unterdrückt, solange
der Empfänger keine Rückstrahlung von einem vom Sendeimpuls getroffenen Luftziel
aufnimmt. Trifft jedoch ein solcher Rückstrahlimpuls ein, so wird die Sperrung des
Elektronenstrahls aufgehoben, und auf dem Leuchtschirm 12 erscheint eine Leuchtmarke
15, deren Polarkoordinaten auf dem Leuchtschirm der Richtung und dem Abstand des
Luftziels vom Aufstellungsort des Rundsuchgerätes entsprechen.
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Mit diesem Leuchtschirm 12 ist nun ein Anzeigeschirm 6 des Höhensuchgerätes
in der Weise vereinigt, daß die Ebenen der beiden Schirme aufeinander senkrecht
stehen und die Horizontalmaßstäbe gleich groß sind.
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Der Ursprung 8 des Anzeigeschirmes 6, der in diesem Falle als eine
rechteckige Platte ausgebildet ist, wird auf denjenigen Punkt des Lenchtschirmes
12 gesetzt, der dem Aufstellungsort des Höhensuchgerätes entspricht. Die Ebene des
Anzeigeschirmes 6 wird so ausgerichtet, wie es der geographischen Orientierung der
Schwenkebene des Höhensuchgerätes zum Aufstellungsort des Rundsuchgerätes entspricht;
im Beispielsfalle ist angenommen, daß diese Ebene durch den Mittelpunkt 14 verläuft.
Wird nun ein Luftziel. das sich in der Schwenkebene des Höhensuchgerätes bewegt,
sowohl vom Höhensuchgerät als auch vom Rundsuchgerät erfaßt, so erscheint auf dem
Leuchtschirm des Rundsuchgerätes eine Leuchtmarke 16, die auf der Grundlinie 7 des
Anzeigeschirmes des Höhensuchgerätes liegt, und darüber auf letzterem eine entsprechende
Leuchtmarke
16'. Bei richtiger Eichung der Höhenlinien 9 kann die Höhe des Luftzieles über Grund
unmittelbar vom Anzeigeschirm 6 abgelesen werden, während die Entfernung des Geländepunktes,
über welchem sich das Luftziel befindet, vom Aufstellungsort des Rundsuchgerätes
der Länge der Strecke zwischen dem Mittelpunkt 14 und dem Fußpunkt 16" des von der
Leuchtmarke 16' auf die Grundlinie 7 gefällten Lotes entspricht. Da die Höhenschichten,
in denen die Flugzeuge sich aufhalten sollen, nach den zur Zeit geltenden Vorschriften
einen Abstand von 300 m voneinander haben, genügt es, die ihnen entsprechenden Höhenlinien
9 einzuzeichnen.
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Der Leuchtschirm 12 kann mit geeichten Entfernungsringen oder mit
einer landkartenmäßigen Darstellung des innerhalb der Reichweite des Rundsuchgerätes
liegenden Geländes versehen werden. Wenn in der vom Höhensuchgerät überstrichenen
Luftstraße Flugzeuge zum Landen heruntergeführt werden sollen, kann auf dem Anzeigeschirm
6 des Höhensuchgerätes die vorgeschriebene Landekurve 17 eingezeichnet und aus der
Lage des das landende Flugzeug kennzeichnenden Leuchtflecks zur Landekurve ersehen
werden, ob das Flugzeug die Landung vorschriftsmäßig durchführt oder dem Flugzeugführer
durch Sprechfunk Verhaltungsmaßregeln mitgeteilt werden müssen.
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Die beiden Schirme brauchen nicht an demselben Ort wie das Rundsuchgerät
selbst aufgestellt zu sein, sondern können sich beispielsweise auch auf dem Kontrollturm
eines Flughafens befinden. Der Leuchtschirm 12 gehört dann zu einem Tochteranzeigegerät
des Rundsuchgerätes, dessen Strahlablenkung und Helligkeitssteuerung in an sich
bekannter Weise von dem Rundsuchgerät her bewirkt werden kann, indem die hierzu
erforderlichen Spannungen über eine Leitung oder eine Richtfunkverbindung zum Tochteranzeigegerät
übertragen werden.
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Der Anzeigeschirm 6 besteht beispielsweise aus einer Matt- oder Milchglasscheibe,
auf welche von hinten das im Sichtgerät des Höhensuchgerätes erscheinende Bild projiziert
wird. Dieses Gerät ist dann ebenfalls ein Tochtergerät, das vom Höhensuchgerät gesteuert
wird. Es kann gleichfalls eine Braunsche Röhre enthalten oder eine Lampentafel oder
eine Blauschriftröhre mit einem Alkalihalogenidschirm sein. Wenn der Anzeigeschirm
6 aus einer Mattscheibe besteht, ist darauf zu achten, daß ihr unterer Rand an der
Grundlinie 7 durchsichtig ist, damit die darunterliegenden Leuchtmarken des Leuchtschirmes
12 wahrgenommen werden können. Die räumliche Anordnung kann auch so getroffen werden,
daß der Leuchtschirm 12 des Rundsuchgerätes im Raum senkrecht steht.
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Wenn einem Rundsuchgerät zwei oder mehr-Höhensuchgeräte zugeordnet
sind, ist auf dem Schirm des Rundsuchgerätes eine entsprechende Anzahl von Anzeigeschirmen
anzuordnen wie Abb. 5 erkennen läßt.
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Dort ist mit 12 wieder der Leuchtschirm des Rundsuchgerätes bezeichnet,
während drei verschiedenen Höhensuchgeräten die Anzeigeschirme 6, 6' und 6" zugeordnet
werden, deren Ebenen gegeneinander und gegen den Mittelpunkt 14 des Leuchtschirmes
12 genau so ausgerichtet sind wie die Schwenkebenen der Höhensuchgeräte zum Aufstellungsort
des Rundsuchgerätes. Wenn es auf Schwierigkeiten stößt, auf jeden dieser Anzeigeschirme
das Schirmbild des ihm zugeordneten Höhensuchgerätes zu projizieren, ist es zweckmäßig,
eine Mehrzahl von Tochteranzeigegeräten des Rundsuchgerätes nebeneinander aufzustellen
und auf dem Leuchtschirm derselben jeweils nur einen
Anzeigeschirm eines Höhensuchgerätes
oder eine kleinere Gruppe solcher Anzeigeschirme anzuordnen. Dies erleichtert auch
die Bedienung und Beobachtung dieser Geräte.
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Es kann sich als notwendig oder zweckmäßig erweisen, längs einer
geraden Luftstraße mehrere Höhensuchgeräte in Abständen, die sich nach ihrer Reichweite
in der Schwenkebene richten, anzuordnen.
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In einem solchen Falle kann man an Stelle von mehreren, in ihrer
gegenseitigen Verlängerung liegenden Anzeigeschirmen 6 einen einzigen, durchgehenden
Anzeigeschirm vorsehen, auf welchem die von allen Höhensuchgeräten erzeugten Leuchtmarken
erscheinen. Von welchem Höhensuchgerät eine Leuchtmarke herrührt, läßt sich leicht
dadurch ermitteln, daß die Anzeigeeinrichtungen der einzelnen Höhensuchgeräte nacheinander
mittels eines Schalters kurzzeitig außer Betrieb gesetzt werden. Es ist ferner möglich,
Betrieb aesetz , die von den einzelnen Höhenanzeigegeräten hervorgerufenen Leuchtmarken
durch Verwendung verschiedenfarbi,ger Lichtfilter oder Leuchtstoffe voneinander
zu unterscheiden. Schließlich ist es auch denkbar, durch eine elektrische Strahlsperrung
oder optische Bildfeldbegrenzung an den Höhenanzeigegeräten dafür zu sorgen, daß
ein bestimmtes Luftziel jeweils nur von einem der Höhensuchgeräte und durch eine
einzige Leuchtmarke angezeigt wird.
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Die Reichweite eines Höhensuchgerätes in seitlicher Richtung ist
begrenzt und ermöglicht beispielsweise die Überwachung eines - Streifens von 20
km Breite.
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Ist die zu überwachende Luftstraße breiter oder will man auch schnelle
Flugzeuge erfassen, ehe sie in eine solche Luftstraße einbiegen, so kann man Höhensuchgeräte
in zwei oder drei parallelen Reihen aufstellen.
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Bei zwei Reihen ergibt sich eine vorteilhafte Anordnung von zwei durchgehenden
oder in zwei Reihen angeordneten Anzeigeschirmen, auf welche die Leuchtmarken in
einem Falle von vorn und im anderen von hinten projiziert werden.
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Um den ganzen Luftraum innerhalb der Reichweite des Rundsuchgerätes,
die beispielsweise eine Kreisfläche mit einem Halbmesser von 100 km ist, und nicht-
nur einzelne Luftstraßen zu überwachen, ist es zweckmäßig, diese Fläche schachbrettartig
in Abschnitte von beispielsweise 40 km Länge und 20km Breite zu unterteilen und
in der Mitte eines jeden Abschnittes ein Höhensuchgerät aufzustellen. Eine solche
Anlage zeigt Abb. 6, in welcher der Aufstellungsort des Rundsuchgerätes mit 18 bezeichnet
ist, während die einzelnen Abschnitte durch verschiedene Schraffierung hervorgehoben
sind. Die Schwenkachsen der Höhensuchgeräte sind wieder mit 3 bezeichnet. Sie brauchen
jedoch nicht, wie in der Abbildung dargestellt, alle parallel gerichtet zu sein,
sondern man kann es auch so einrichten, daß die Schwenkebenen verschiedene Richtungen
haben. Die beschriebene Anlage hat den Vorteil, daß sich nähernde Luftziele auch
hinsichtlich ihrer Höhe bereits frühzeitig erfaßt werden können und es sich leicht
übersehen läßt, ob die Gefahr eines Znsammenstoßes besteht und eines der Flugzeuge
zum Ausweichen in eine andere Höhe aufgefordert werden muß.
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Eine noch zweckmäßigere Anordnung der Höhensuchgeräte in dem von
einem Rundsuchgerät überstrichenen Bereich zeigt Abb. 7. Der Aufstellungsort des
Rundsuchgerätes ist mit 18 bezeichnet, die Reichweite desselben durch den Kreis
19 angedeutet. Jeder Quadrant ist in zwei stark umrandet Rechtecke 20, 21 unterteilt,
und diese wiederum setzen sich aus je vier kleineren Rechteckflächen 22, 23, 24
und 25 zusammen,
in deren Mitten je ein Höhensuchgerät mit der Schwenkachse
3 aufgestellt ist. Die Rechteckflächen 22 bis 25 mögen 20 km breit und 40 km lang
sein. Somit sind einem Rundsuchgerät zweiunddreißig Höhensuchgeräte zugeordnet.
Die Versetzung der Schwenkachsen der Höhensuchgeräte um 90° hat den Vorteil, daß
ein sich auf einer beliebigen Bahn bewegendes Luftziel nacheinander die Schwenkebenen
verschiedener Höhensuchgeräte durchstößt und seine Höhe sich dann besonders leicht
bestimmen läßt.
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Wie Abb. 7 erkennen läßt, bilden die vier in jedem der stark umrandeten
Rechtecke aufgestellten Höhensuchgeräte eine Einheitsgruppe, deren Anordnung in
jedem stark umrandeten Rechteck wiederkchrt. Diese Einheitsgruppe ist dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Höhensuchgerät eine Rechteckfläche 22 bis 25 mit einem Seitenverhältnis
von 1:2 zugeordnet ist, zwei solcher Rechteckflächen 23, 24 eine Langseite gemeinsam
haben und ihre Schmalseiten die Langseite je einer weiteren Rechteckfläche 22, 25
bilden. In diesem Falle liegen je zwei Schwenkachsen in ihrer gegenseitigen Verlängerung
und sind gegen die beiden anderen Schwenkachsen um 90" versetzt. Dies führt zu einer
besonders günstigen Anordnung der zugehörigen vier Anzeigeschirme, auf welche die
Leuchtmarken ohne gegenseitige Behinderung aus vier um 900 gegeneinander versetzten
Richtungen projiziert werden können. Es werden zweckmäßigenveise acht Tochteranzeigegeräte
für das Rundsuchgerät aufgestellt und auf jedem Leuchtschirm 12 vier Anzeigeschirme
6 für je eine Einheitsgruppe von Höhensuchgeräten angebracht. Mit einer solchen
Anordnung kann eine Fläche von etwa 25 000 km2 besetzt und der über ihr befindliche
Luftraum überwacht werden.
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Eine etwas abgeänderte Flächenaufteilung, welche ebenfalls von der
vorerwähnten Einheitsgruppe Gebrauch macht, zeigt Abb. 8. Während gemäß Abb. 7 jeder
Quadrant zwei Einheitsgruppen enthält und die Langseiten der Einheitsgruppen 20,21
eines Quadranten gegen die der benachbarten Quadranten um 90° versetzt sind, ist
in Abb. 8 die Anordnung so getroffen, daß je zwei Einheitsgruppen 26, 27, welche
zusammen ein Quadrat ergeben, von sechs weiteren Einheitsgruppen 28 bis 33 so umgeben
sind, daß dadurch ein großes Quadrat von doppelter Seitenlänge entsteht. Um den
Vorteil dieser Anordnung erkennen zu lassen, ist in Abb. 8 angenommen, daß neun
Rundsuchgeräte mit den Mittelpunkten 18 und den durch die Kreise 19 angedeuteten
Reichweiten über einen quadratischen, in neun Felder unterteilten Flächenabschnitt
gleichmäßig verteilt sind. Die Verteilung der Einheitsgruppen ist in allen Feldern
dieselbe, nur sind die Symmetrieachsen in jeweils benachbarten Feldern gegeneinander
um 900 versetzt. Dadurch wird erreicht, daß ein sich auf einer beliebigen Bahn bewegendes
Luftziel mit groß er Wahrscheinlichkeit nicht bloß möglichst viele Schwenkebenen
durchstößt, sondern auch jeweils eine Zeitlang in einer solchen verweilt.
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Wie vorhin schon kurz erwähnt, ist der auf dem Anzeigeschirm 6 des
Höhensuchgerätes abgelesene Höhenwert (Ordinate z in Abb. 3) nur dann richtig, wenn
das Luftziel sich in der Schwenkebene befindet.
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Dies leuchtet ohne weiteres ein, wenn man bedenkt, daß das Höhenmeßgerät
den Abstand des Luftzieles mißt und anzeigt und daß dieser Abstand für alle Luftziele,
die sich auf einem in der Blattebene liegenden Großkreis befinden, der gleiche ist,
obwohl sie eine verschieden große Höhe über Grund haben. Fliegt also ein Luftziel
in gleichbleibender Höhe senkrecht
zur Schwenkebene, so wird der gemessene Abstand
ein Minimum, wenn das Luftziel die Schwenkebene durchstößt. Um mit einer in Abb.
4 dargestellten Anordnung die wahre Höhe des Luftzieles zu erkennen, genügt es,
eine Ablesung in dem Zeitpunkt vorzunehmen, in dem die zugehörige Leuchtmarke auf
dem Leuchtschirm 12 des Rundsuchgerätes in die Grundlinie 7 des Anzeigeschirmes
6 eines Höhensuchgerätes einwandert.
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Ahnliche Überlegungen wie für die Ablesung der Höhe über Grund gelten
auch für die Horizontalentfernung des Luftzieles vom Aufstellungsort des Rundsuchgerätes.
Auch dieses mißt den Abstand des Luftzieles, der stets größer ist als die Entfernung
zum Fußpunkt des vom Luftziel gefällten Lotes. Für kleine Erhebungswinkel, wie sie
beim Rundsuchgerät vorwiegend in Betracht kommen, darf dieser Unterschied in erster
Näherung vernachlässigt werden.
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Wenn sich die erfaßten Luftziele in der Nähe der Schwenkebene aufhalten
und die ihnen zugeordneten Leuchtmarken auf dem Leuchtschirm des Rundsuchgerätes
somit in der Nähe der Grundlinie 7 des Anzeigeschirmes des Höhensuchgerätes liegen,
ergeben sich bei der Abschätzung der wahren Flughöhe keine unzulässigen Fehler.
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Ist jedoch das Luftziel von der Schwenkebene weiter entfernt, so
bedarf es besonderer Überlegungen, die an Hand der Abb. 9 dargelegt werden sollen.
Diese zeigt die räumliche Lage eines Luftzieles 40 über dem Erdboden 41 im Verhältnis
zum Aufstellungsort 42 (Mittelpunkt) des Rundsuchgerätes und dem Aufstellungsort
43 (Mittelpunkt) des Höhensuchgerätes.
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Das gebündelte Strahlungsdiagramm des Rundsuchgerätes möge um die
senkrechte Achse 44 rotieren und das des Höhensuchgerätes um die waagerechte Achse
45 geschwenkt werden. Mit 46 und 47 sind die Mittelebenen (Blattebenen) dieser beiden
Strahlungsdiagramme in jenem Augenblick dargestellt, in welchem sie beide das Luftziel
40 erfassen. Das Rundsuchgerät mißt dann einen Abstand dt, das Höhensuchgerät einen
Abstand d2. Die Ellipsen 48 und 49 sind in Wirklichkeit Kreise und der geometrische
Ort aller Punkte, die vom Mittelpunkt 42 den Abstand dl bzw. vom Mittelpunkt 43
den Abstand d2 haben. Der Fußpunkt des vom Luftziel 40 auf den Boden gefällten Lotes
ist mit 50 bezeichnet. Die wahre Höhe des Luftzieles über Grund ist gleich der Strecke
40-50, die Entfernung des Punktes, über dem sich das Luftziel befindet, vom Aufstellungsort
des Rundsuchgerätes gleich der Strecke 42-50. Denkt man sich diese Darstellung maßstäblich
verkleinert auf eine Schirmanordnung nach Abb. 4 übertragen, so erscheint die Leuchtmarke
auf dem Schirm des Rundsuchgerätes nicht am Punkt 50, sondern am Punkt 51, der vom
Mittelpunkt 42 den Abstand f1 hat. Die zugehörige Leuchtmarke auf dem Anzeigeschirm
des Höhensuchgerätes befindet sich an der Stelle 52, der eine scheinbare Höhe h'
entspricht, welche größer als die wahre Höhe 4 ist. Um 4 zu finden, müßte man sich
durch den Punkt 40 eine Parallele 53 zur Achse 45 gelegt denken, welche die Ebene
des Anzeigeschirmes im Punkt 52' durchstößt.
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Zur einfachen Durchführung dieser Rechnung kann man sich einer Scheibe
bedienen, die in den Abb. 10 und 11 schematisch dargestellt ist Mit 12 ist wieder
ein Ausschnitt aus der Lenchtschirmfläche des Rundsuchgerätes bezeichnet, auf der
der Anzeigeschirm 6 des Höhensuchgerätes senkrecht steht und beispielsweise angekittet
ist. Der Anzeigeschirm hat in diesem Fall die Gestalt einer Halbkreisfläche. Die
Scheibe 54
ist ebenfalls halbkreisförmig ausgebildet und aus zwei
Viertelkreisflächen zusammengesetzt, welche zu beiden Seiten des Anzeigeschirmes
6 angeordnet und unten durch die Achse 55, oben durch den Bügel 56 zu einer mechanischen
Einheit verbunden sind. Die Scheibe 54 läßt sich um die Achse 55, welche durch eine
passende Öffnung des Anzeigeschirmes 6 hindurchgeführt ist, um 180° umklappen; durch
eine beispielsweise am Bügel 56 angebrachte Schleiffeder kann eine Selbsthemmung
herbeigeführt werden, so daß die Scheibe in der ihr jeweils erteilten Stellung stehenbleibt.
Die Scheibe besteht aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Werkstoff, z.
B. mattiertem oder schwach versilbertem Glas oder Kunststoff, und ist mit Hilfslinien
versehen, welche die Form von konzentrischen Kreisen 57 und achsenparallelen Geraden
58 haben.
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Wenn ein Luftziel auf dem Leuchtschirm 12 des Rundsuchgerätes durch
eine Leuchtmarke 59 und gleichzeitig auf dem Anzeigeschirm 6 des Höhensuchgerätes
durch eine zweite Leuchtmarke59' angezeigt wird, kann man die wahre Höhe h dieses
Luftzieles durch folgenden Vorgang bestimmen: Man neigt die Scheibe 54 so, daß sie,
wie in Abb. 10 gezeichnet, durch die Leuchtmarke 59' auf dem Anzeigeschirm 6 hindurchgeht,
verfolgt einen an der Leuchtmarke 59' oder in deren Nähe beginnenden Hilfskreis
60 bis zu dem Punkt 61, an welchem er von dem über der Leuchtmarke 59 auf dem Leuchtschirm
12 errichteten Lot geschnitten wird. Von dort verfolgt man die durch diesen Punkt
gehende achsenparallele Gerade 62, bis diese im Punkt 63 den Anzeigeschirm 6 trifft.
Der senkrechte Abstand dieses Punktes von der Grundlinie 7 ist ein Maß für die wahre
Höhe 4 des Luftzieles und kann an den Höhenlinien 9, die in Metern geeicht sein
können, abgelesen werden. Nach den an Hand von Abb. 9 gegebenen Erläuterungen müßte,
streng genommen, das Lot nicht auf der Leuchtmarke 59, die nur den scheinbaren Standort
angibt, sondern auf der dem tatsächlichen Standort über Grund entsprechenden Stelle
errichtet werden. Da diese beiden Stellen aber, insbesondere für vom Rund suchgerät
aus betrachtet kleine Erhebungswinkel, dicht beieinanderliegen, kann diese Ungenauigkeit
ohne Schaden in Kauf genommen werden. Dies ist um so mehr der Fall, als Luftziele,
für welche die Gefahr eines Zusammenstoßes besteht, ohnehin auf gleicher Höhe erscheinen.
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Um das Lot über der Leuchtmarke 59 zu errichten, genügt es, den Leuchtschirm
12 senkrecht von oben zu betrachten. Will man jedoch den Punkt 61 auf der Scheibe
heller sehen und von anderen Lichterscheinungen besser unterscheiden zu können,
so kann eine Zusatzlichtquelle zur Hilfe genommen werden, von der eine Ausführungsform
in Abb. 12 schematisch dargestellt ist. Diese besteht aus der Grundplatte 65 mit
einer Öffnung 66, über der sich ein Lampengehäuse 67 befindet, das eine kleine Glühlampe
68 enthält, die durch eine Linse und eine Blendenöffnung 69 einen feinen Lichtstrahl
70 senkrecht nach oben aussendet. Im Gebrauch wird die Fußplatte so auf den Leuchtschirm
12 gelegt, daß der Mittelpunkt der Öffnung 66 mit der nach oben zu lotenden Leuchtmarke
zusammenfällt. Dann erscheint auf der Scheibe 54 an der in Abb. 10 mit 61 bezeichneten
Stelle ein heller Lichtpunkt. Die Grundplatte 65 wird zweckmäßig aus einem durchsichtigen
Werkstoff hergestellt, um darunterliegende Leuchtmarken erkennen zu lassen.
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Um zu einer noch geringeren Bauhöhe zu kommen, kann man die Glühlampe
nebst der Linse waagerecht
anordnen und den Lichtstrahl mittels eines Spiegels oder
Prismas rechtwinkelig umlenken. Der Lichtstrahl 70 kann durch Verwendung einer farbigen
Glühlampe oder eines Lichtfilters so gefärbt werden, daß sich der von ihm erzeugte
Lichtfleck von der Umgebung gut abhebt.