DE1081517B - Einrichtung zur selbsttaetigen Umschaltung vom Such- auf den Folgevorgang bei Rueckstrahlentfernungsmessungen - Google Patents

Description

Bekannt sind Entfernungsmeßeinrichtungen für Luftfahrzeuge, die die Entfernung durch Bordanfrage- und Bodenantwortsignale messen. Bei derartigen Entfernungsmeßsystemen wird ein Bordanfrageimpuls von einem ortsveränderlichen Sender ausgesendet. Ein ortsfester Empfänger nimmt an einem festen geographischen Ort den Anfrageimpuls auf. Der Empfänger löst dann einen Antwortimpuls in einem zugeordneten Sender aus. Der Antwortimpuls wird von einem Empfänger aufgenommen, der mit dem ortsbeweglichen Sender, d. h. der Abfrageeinrichtung, verbunden ist. Der ortsbewegliche Empfänger mißt dann das Zeitintervall zwischen der Aussendung des Anfrageimpulses und dem Empfang des Antwortimpulses und damit die Entfernung zur Bodenantwortstation.

Vielfach sucht ein Entfernungsmeßkreis in solchen Entfernungsmeßeinrichtungen einen Antwortimpuls innerhalb vorgegebener Entfernungsgrenzen zu finden, so daß dieser Antwortimpuls dann verfolgt werden kann. Damit diese Suche zwischen vorgeschriebenen Grenzen erfolgt, werden Entfernungsgatter (Toröffnungen) zwischen bestimmten Entfernungswerten verschoben. Wird ein Antwortimpuls durch den Abfrage- oder beweglichen Empfänger aufgenommen, so muß die Suche zwischen den vorgeschriebenen Bereichsgrenzen unterbrochen und der Antwortimpuls fortgesetzt verfolgt werden. Die Enffernungsverfolgung des Antwortimpulses ergibt laufend den gesuchten Entfernungsmeßwert.

Es sind Einrichtungen zur selbsttätigen Umschaltung vom Such- auf den Folgevorgarig bei Rückstrahlentfernungsmessungen bekannt, bei denen ein im Empfänger sich zeitlich auf die Meßimpulse einstellendes Torimpulspaar verwendet wird. Nur wenn ein Meßimpuls innerhalb des durch dieses Torimpulspaar bestimmten Zeitraumes eintrifft, kann er den Empfänger durchlaufen. Es sind Vorkehrungen getroffen, um die Umschaltung vom Such- auf den Folgevorgang unter Anwendung speichernder Mitfei unabhängig vom Empfang einzelner Störimpulse zu bewirken und unabhängig vom Ausfall einzelner Meßimpulse aufrechtzuerhalten.

Durch die Erfindung wird die Umschaltung vom Such- auf den Folgevorgang besonders schnell, weich und zuverlässig erreicht, wobei zuerst die Verschiebung der Törimpulse unterbrochen wird und dann erst, nachdem weitere Meßimpulse eingetroffen sind, die eigentliche Umschaltung auf den Folgevorgang durchgeführt wird.-

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur selbsttätigen Umschaltung vom Such- auf den Folgevorgang bei Rückstrahlentfernungsmessungen mit einem im Emp^j fänger sich zeitlich auf die Meßimpulse einsfeilenden Einrichtung

zur selbsttätigen Umschaltung

vom Such- auf den Folgevorgang

bei Rückstrahlentfernungsmessungen

Anmelder:

Collins Radio Company,
Cedar Rapids, Ia. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 1/2

John B. Majerus und Wallace W. Prather,

Cedar Rapids, Ia. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Torimpulspaar, bei der die Umschaltung unter Anwendung speichernder Mittel unabhängig vom Empfang einzelner Störimpulse bewirkt und unabhängig vom Ausfall einzelner Meßimpulse aufrechterhalten wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung eines Servomotors zur Verschiebung des Torimpulspaares ein Thyratron vorgesehen ist, das von, einem die Torimpulse durchlaufenden Meßimpuls unter Mitwirkung eines Zeitgliedes gezündet wird und bis zum Auftreten weiterer Meßimpulse gezündet bleibt, daß an die Anode des Thyratrons das Gitter einer Elektronenröhre angeschlossen ist, die während der Zünddauer des Thyratrons gesperrt wird, und daß an der Anode der Elektronenröhre eine Spannungsteilerschaltung liegt, die derart bemessen und gespeist ist, daß dem an einen Punkt des Spannungsteilers über ein' Zeitglied und einen geschlossenen Schalter angelegten Servomotor eine Speisespannung zugeführt' wird, die mit wachsender Zahl von die Torimpulse durchlaufenden Meßimpulsen abnimmt, und daß dem an einen anderen Punkt des Spannungsteilers über ein weiteres Zeitglied angeschlossenen Gitter einer zweiten Elektronenröhre einepositive Steuerspannung gegeben wird, die mit wachsender Zahl; von die Toriirrpulse durchlaufenden Meßimpulsen zunimmt und erst, nachdem der Servomotor durch Ausbleiben der Speisespannung zum Stillstand gebracht ist, die Betätigung eines Relais im Anodenkreis. dej· Röhre und damit die Umlegung des Schalters auf eine den Folgevorgang re-'

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gelnde Motorspeisespannung veranlaßt. In erster Linie in Fig. 2 dargestellten Wellenform E 3. Der Widerist dabei an Entfernungsmessungen gegenüber einer stand 6 begrenzt -die Leitfähigkeit des Thyratrons 8 aus Empfänger und Sender bestehenden Antwort' auf den festgesetzten Wert. Die Regenerierungszeit station gedacht. Es kann aber allenfalls auch nach dem des Thyratrons hängt von der Zeitkonstante des Reflektionsprinzip gearbeitet werden. 5 Widerstandes 6 und des Kondensators 10 ab. Die Zeit-

Durch die Erfindung wird erreicht; daß die Suche konstante dieser RC-Elemente, die mit dem Thyraum so langsamer vor sich geht, je mehr Meßimpulse tronS verbunden sind, ist so gewählt, daß jeder Enteintreffen. Wenn Störimpulse mit ungleichem Abstand fernungsantwortimpuls ebenso wie jeder andere Antdie Torimpulse durchlaufen, so wird der Motor ver wortimpuls einen Koinzidenzimpuls so rechtzeitig erzögert, aber nicht stillgesetzt. Erst nach einer gewis- i° zeugt, daß das Thyratron 8 leitend bleibt,
sen Zeit tritt ein völliger Stillstand des Motors ein. Das Bestehen einer positiven Spannung an der

Vorzugsweise wird als Servomotor ein Wechsel- Anode der Röhre 13 verursacht, daß eine positive

strommotor verwendet, dessen Speisespannung aus der Spannung an der Spannungsteilerschaltung erzeugt

Steuergleichspannung mittels eine.« Zerhackers und wird, die die Widerstände 11, 17, 18 und 19 enthält,

eines Wechselstromverstärkers gewonnen wird. Hier- *5 Gleichzeitig entsteht eine positive Spannung an dem

durch läßt sich eine besonders einfache und doch ge- Kondensator 20 und dem Widerstand 21, die der in

naue Steuerung erzielen. Fig. 2 dargestellten Spannung E 5 entspricht. Arbeitet

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nach- die Entfernungsmeßeinrichtung in der Suchstellung,

stehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand def so wird dem Motor 23 durch den Hilfsverstärker22

Zeichnungen erläutert. Es zeigt 20 und den Zerhacker 27 eine Hilfsantriebsspannung von

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Ausfüh- der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 21

rungsbeispieles der Erfindung und und dem Kondensator 20 zugeführt. Ist die Röhre 13

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Wellenfor- leitend, so ist dies normalerweise eine negative Spanmen an verschiedenen Punkten der Schaltung der nung, die den Motor 23 mit bestimmter Geschwindig-Fig. 1. 25 keit antreibt. Wenn die Röhre 13 nichtleitend gemacht

Die Entfernungsmeßeinrichtung wird in üblicher wird, so beginnt die Verbindungsstelle zwischen dem Weise innerhalb bestimmter Entfernungsgrenzen be- Widerstand 21 und dem Kondensator 20 ihr Potential trieben. Dies erfolgt durch Drehung einer Welle, die zu verändern. Die Spannung an diesem Verbindungsmit dem Motor 23 verbunden ist und die Phase der punkt ändert sich in positiver Richtung infolge Andas Torimpulspaar festlegenden Spannung ändert. Die 30 legung einer Spannung, die der in Fig. 2 dargestell-Drehung der Welle ändert also die Einstellung des ten Spannung £ 6 entspricht. Wird dieser zunehmende Torimpulspaares in bekannter Weise. Dies ist in den positive Spannungswert dem Motor 23 über den ZerZeichnungen nicht dargestellt und wird nicht genauer hacker 27 und dem Verstärker 22 zugeführt, so wird beschrieben, da dies kein Teil der Erfindung ist. dadurch die Umlaufgeschwindigkeit des Motors ver-

Gewöhnlich wird während des Suchens eine Such- 35 mindert. Wenn die positive Spannung weiterhin erspannung zum Antrieb des Motors mit einer bestimm- zeugt wird, so wird der Motor 23 stillgesetzt, gerade ten Geschwindigkeit verwendet. Bei einer Ausfüh- bevor die Röhre 9 leitend wird. Bei einer ausgeführrungsform der Erfindung wird die Suchgleichspan- ten Schaltung nach der Erfindung stand der Motor a.n nung einem Zerhacker 27 und dem Hilfsverstärker 22 dem markierten Punkt der Spannungskurve £ 6 still, zugeführt, um den Motor 23 mit einer bestimmten 4o und die Röhre 9 wurde an dem markierten Punkt Geschwindigkeit während des Suchens anzutreiben. der Spannungskurve E 4 in Fig. 2 leitend. Die Röhre 9 Wenn ein Antwortsignal im Wirkungsbereich des ist zunächst infolge des negativen Wertes der Span-Torimpulspaares aufgenommen wird, entsteht ein nung, die ihrem Gitter zugeführt wird, nichtleitend. Koinzidenzimpuls. Die Schaltungen zur Erzeugung Die Spannung an dem Gitter der Röhre 9 wird verändieses Koinzidenzimpulses sind ebenfalls bekannt und *5 dert, wenn die Röhre 13 nichtleitend gemacht wird, werden hier nicht beschrieben, da sie nicht zur Erfin- Die dem Gitter der Röhre 9 zugeführte Spannung dung gehören. wird in zunehmendem Maße positiv in einer der WeI-

Der Koinzidenzimpuls wird der Sekundärwicklung lenform £ 4 in Fig. 2 entsprechenden Weise gemacht, eines Transformators 7 zugeführt. Diese Koinzidenz- Die positive, dem Gitter der Röhre 9 zugeführte Spanimpulse haben die Form der in Fig. 2 dargestellten 5° nung nimmt mit der Zeitkonstante des Stromkreises Impulse El. Der erste dem Transformator 7 züge- des Kondensators 24 zu. Diese Zeitkonstante ist so führte Koinzidenzimpuls bringt das Thyratron 8 zum groß, daß die Röhre 9 zwischen aufeinanderfolgenden Zünden. Ist das Thyratron einmal gezündet, so bleibt zusammengehörigen Koinzidenzimpulsen leitet, aber es gezündet, solange Koinzidenzimpulse von dem bei Koinzidenzimpulsen, die von Störsignalen herrüh-Transformator 7 auf das Gitter des Thyratrons gelan- 55 ren, nicht leitet.

gen. Die Zündung des' Thyratrons 8 erzeugt durch Leitet Röhre 9, so wird durch ihren Anodenstrom

Spannungsabfall an dem Widerstand 12, der an einen die Wicklung des Relais 25 erregt. Wird die Wick-

Spannungsteiler 15, 16 angeschlossen ist, eine nega- lung des Relais 25 erregt, so wird der Kontaktarm 28

tive Spannung an der Anode der Röhre 8. Diese nega- von dem Suchspannungskontakt 29 auf den Folge-

tive Spannung entspricht der in Fig. 2 dargestellten ^6o Spannungskontakt 26 geschaltet. Die Folgespannung

Wellenform E 2. ■ wird aus den Zeitunterschieden zwischen den Ant-

Diese der Wellenform £2 entsprechende negative wortsignalen und den Torimpulsen erzeugt. Diese

Spannung wird auf das Gitter der Röhre 13 geleitet. Folgespannung wird dann über den Zerhacker 27 und

Das Ansteigen der negativen Spannung an dem Git- den Hilfsverstärker 22 dem Motor 23 zugeführt. Der

. ter der Röhre 13 macht die' Röhre 13 nichtleitend. Be- 65 Motor 23 spricht auf die kleinen Fehlersignale an, die

findet sich die Röhre 13 in nichtleitendem Zustand, so der Zeitdifferenz zwischen den Torimpulsen und den besteht eine positive Spannung an der Anode der durchlaufenden Antwortsignalen entsprechen. Der

Röhre 13. Diese positive Spannung rührt von der posi- Hilfsverstärker treibt den Motor 23 so an, daß Kotiven Batteriespannung her, und die Wellenform der inzidenz zwischen den Torimpulsen und dem Antwort-Spannung an der Anode der Röhre 13 entspricht der 70 impuls und dem ausgewählten Bereich bestehen bleibt.

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Das bedeutet, daß die Entfernung zu dem geographisch festen Sender kontinuierlich und automatisch durch diese Einrichtung verfolgt wird.

Claims (2)

PATENTANSPRUCH:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Umschaltung vom Such- auf den Folgevorgang bei Rückstrahlentfernungsmessungen mit einem im Empfänger sich zeitlich auf die Meßimpulse einstellenden Torimpulspaar, bei der die Umschaltung unter Anwendung speichernder Mittel unabhängig vom Empfang einzelner Störimpulse bewirkt und unabhängig vom Ausfall einzelner Meßimpulse aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung eines Servomotors zur Verschiebung des Torimpulspaares ein Thyratron (8) vorgesehen ist, das von einem die Torimpulse durchlaufenden Meßimpuls unter Mitwirkung eines Zeitgliedes (6, 10) gezündet wird und bis zum Auftreten weiterer Meßimpulse gezündet bleibt, daß an die Anode des Thyratrons (8) das Gitter einer Elektronenröhre (13) angeschlossen ist, die während der Zünddauer des Thyratrons (8) gesperrt wird, und daß an der Anode der Elektronenröhre (13) eine Spannungsteilerschaltung (17, 18, 11, 19) liegt, die derart bemessen und gespeist ist, daß dem an einen Punkt des Spannungsteilers über ein Zeitglied (20, 21) und einen geschlossenen Schalter (28) angelegten Servomotor eine Speisespannung zugeführt wird, die mit wachsender Zahl von die Torimpulse durchlaufenden Meßimpulsen abnimmt, und daß dem an einen anderen Punkt des Spannungsteilers über ein weiteres Zeitglied (24) angeschlossenen Gitter einer zweiten Elektronenröhre (9) eine positive Steuerspannung gegeben wird, die mit wachsender Zahl von die Torimpulse durchlaufenden Meßimpulsen zunimmt und erst, nachdem der Servomotor durch Ausbleiben der Speisespannung zum Stillstand gebracht ist, die Betätigung eines Relais (25) im Anodenkreis der Röhre und damit die Umlegung des Schalters (28) auf eine den Folgevorgang regelnde Motorspeisespannung veranlaßt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (23) ein Wechselstrommotor ist, dessen Speisespannung aus der Steuergleichspannung mittels eines Zerhackers (27) und eines Wechselstromverstärkers (22) gewonnen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1 002049;
britische Patentschriften Nr. 690 480, 732 910,
886;

USA.-Patentschrift Nr. 2 804 612.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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