DE1217465B

DE1217465B - Hyperbolic radio navigation system

Info

Publication number: DE1217465B
Application number: DEN25039A
Authority: DE
Inventors: Nils Sture Nilsson
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1964-05-30
Filing date: 1964-05-30
Publication date: 1966-05-26

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

GOIsGOIs

Deutsche Kl.: 21 a4-48/43 German class: 21 a4- 48/43

Nummer: 1217 465Number: 1217 465

Aktenzeichen: N 25039IX d/21 a4File number: N 25039IX d / 21 a4

Anmeldetag: 30. Mai 1964Filing date: May 30, 1964

Auslegetag: 26. Mai 1966Opening day: May 26, 1966

Die Erfindung betrifft ein Hyperbel-Funknavigationssystem, das mit Phasenvergleich zwischen von verschiedenen Senderstationen herrührenden Trägerwellen verschiedener Frequenzen arbeitet, wobei die Frequenz der Trägerwellen entsprechend einem bestimmten Programm geändert wird.The invention relates to a hyperbolic radio navigation system that uses phase comparison between from different transmitter stations originating carrier waves of different frequencies works, the Frequency of the carrier waves is changed according to a certain program.

Bei solchen Systemen besteht einerseits dieForderung, daß die emittierten Trägerwellen der verschiedenen Stationen eine gegenseitige repräsentative Phasenlage behalten, und andererseits, daß diese repräsentative Phasenlage bei Frequenzänderung nicht verlorengeht. Im Empfänger werden die verschiedenen Trägerwellen getrennt, und es muß die durch die Phasenlage der eingehenden Trägerwellen gegebene Information festgelegt werden. Dazu werden im Empfänger Wechselspannungen gleicher Frequenz wie die der emittierten Wellen erzeugt.In such systems there is on the one hand the requirement that the emitted carrier waves of the different Stations retain a mutual representative phase position, and on the other hand that this is representative Phase position is not lost when the frequency changes. In the receiver are the different carrier waves separated, and it must be the information given by the phase position of the incoming carrier waves be determined. For this purpose, alternating voltages of the same frequency as that of the generated waves.

Die Erfindung basiert auf einem neuen Verfahren zum Erzeugen der in Sendern und Empfängern erforderlichen Wechselspannungen, welches eine Änderung der Frequenz über einen sehr großen Frequenzbereich mit jedem erforderlichen Genauigkeitsgrad und gleichzeitig eine digitale Wiedergabe der Ausgangsdaten ermöglicht. Die Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß zum Erzeugen der erwähnten Frequenzen jede Senderstation ein frequenzbestimmendes Gerät besitzt, das aus einem von einem Impulsgenerator gespeisten, kontinuierlich arbeitenden binären ersten Impulszähler und einem zweiten Impulszähler oder Teilzähler besteht, der an seinem Ausgang eine Wechselspannung erzeugt, deren jede Halbwelle einer bestimmten Zahl von Eingangsimpulsen des Teilzählers entspricht, und dem eine oder mehrere der den einzelnen Stufen im binären Zähler entnommener Impulsreihen dadurch geführt werden, daß ein Impuls erzeugt wird, wenn die betreffende Stufe in entgegengesetzter Richtung geschaltet wird gegenüber der Schaltrichtung, durch welche die nächste Stufe im Zähler geschaltet wird, so daß die Frequenz der dem Teilzähler entnommenen Spannung unter Beibehaltung einer repräsentativen Phasenlage durch die Wahl verschiedener der erwähnten Impulsreihen zwischen verschiedenen Werten einstellbar ist, und daß im Empfänger in einem ähnlichen frequenzbestimmenden Gerät entsprechende Frequenzen erzeugt werden, wobei der Impulsstrom zum binären Zähler im Empfänger in Abhängigkeit von der Phasenlage einer eingehenden von einer der Senderstationen herrührenden Trägerwelle derart beeinflußt wird, daß zwischen dieser eingehenden Trägerwelle und der entsprechenden im frequenzbestimmenden Gerät des Empfängers erzeugten Signal-Hyperbel-Funknavigationssystem The invention is based on a new method for generating the required in transmitters and receivers AC voltages, which change the frequency over a very large frequency range with every required degree of accuracy and at the same time a digital reproduction of the output data enables. The invention is characterized in that for generating the mentioned Frequencies every transmitter station has a frequency-determining device, which consists of a pulse generator powered, continuously operating binary first pulse counter and a second pulse counter or partial counter, which generates an alternating voltage at its output, each half-wave of which corresponds to a certain number of input pulses of the partial counter, and to which one or more the pulse series taken from the individual stages in the binary counter are guided by a Pulse is generated when the stage in question is switched in the opposite direction opposite the switching direction through which the next stage in the counter is switched, so that the frequency the voltage taken from the partial counter while maintaining a representative phase position the choice of different of the mentioned pulse series can be set between different values, and that generates corresponding frequencies in a similar frequency-determining device in the receiver the pulse current to the binary counter in the receiver depending on the Phase position of an incoming carrier wave originating from one of the transmitter stations is influenced in this way is that between this incoming carrier wave and the corresponding in the frequency-determining Device of the receiver generated signal hyperbolic radio navigation system

Anmelder:Applicant:

N.V. Philips' Gloeilampenf abrieken, EindhovenN.V. Philips' Gloeilampenf abrieken, Eindhoven

(Niederlande)(Netherlands)

Vertreter:Representative:

Dr. H. Scholz, Patentanwalt,Dr. H. Scholz, patent attorney,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Nils Sture Nilsson, Solna (Schweden)Nils Sture Nilsson, Solna (Sweden)

frequenz ein bestimmtes Phasenverhältnis aufrecht-frequency maintains a certain phase relationship.

ao erhalten wird.ao is obtained.

Wenn der Empfänger einen zweiten Teilzähler besitzt, dem Impulsreihen vom gemeinsamen binären Zähler zugeführt werden, die derart gewählt sind, daß die am Ausgang des zweiten Teilzählers erzeugte Signalfrequenz der Frequenz einer von einem zweiten Sender übertragenden Trägerwelle entspricht, so ist die Phasenlage der vom zweiten Teilzähler empfangenen Spannung von der Phasenlage der vom ersten Sender empfangenen Trägerwelle, d. h. vom Abstand zur ersten Senderstation, abhängig, und ein Phasenvergleich zwischen der von der zweiten Station empfangenen Trägerwelle und der Ausgangsspannung des zweiten Teilzählers ergibt die Information über den Unterschied im Abstand zu den beiden Stationen. Zum Prüfen der Phasenlage der Ausgangsspannung der Teilzähler wird vorzugsweise ein weiterer Impulszähler mit der gleichen Stufenzahl wie die der Teilzähler in Reihe mit dem binären Impulszähler geschaltet, und diesem weiteren Impulszähler wird ein Impuls entnommen, wenn der Zähler die bestimmte Impulszahl empfangen hat. Dieses Impuls wird sämtlichen Stufen der Teilzähler zugeführt, um diejenigen Stufen auf Null zu setzen, welche beim Auftreten des erwähnten Impulses in der Lage 1 stehen.If the receiver has a second partial counter, the pulse train from the common binary Counters are supplied which are chosen such that the generated at the output of the second partial counter The signal frequency corresponds to the frequency of a carrier wave transmitted by a second transmitter, so the phase position of the voltage received by the second partial counter depends on the phase position of the carrier wave received first transmitter, d. H. depending on the distance to the first transmitter station, and a Phase comparison between the carrier wave received from the second station and the output voltage the second partial counter gives the information about the difference in the distance to the two stations. A further pulse counter is preferably used to check the phase position of the output voltage of the partial counter with the same number of steps as the partial counter connected in series with the binary pulse counter, and a pulse is taken from this further pulse counter when the counter reaches the specified Has received the number of pulses. This pulse is fed to all stages of the partial counter to those To set steps to zero, which are in position 1 when the mentioned pulse occurs.

Die Impulsfrequenz der dem weiteren Impulszähler entnommenen Impulsreihe stellt die Basisfrequenz dar, aus der sämtliche erzeugten Wechselspannungen bestimmt werden, und dadurch, daß man diese Impulse die Teilzähler auf Null setzen läßt, wird in geraden Zeitintervallen kontrolliert, ehe die Spannungen der Teilzähler die repräsentative Phasenlage beibehalten.The pulse frequency of the pulse series taken from the further pulse counter represents the base frequency from which all generated alternating voltages are determined, and by having these pulses The partial counter can be set to zero, is checked in even time intervals before the voltages the partial counter maintains the representative phase position.

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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen liefert in den beiden Lagen zwei verschiedene Spannäher erläutert. Es zeigt nungen an eine Ausgangsklemme 8. Da keine Impulse The invention is explained with reference to the drawings provides two different tensioners in the two layers. It shows voltages on an output terminal 8. There are no pulses

F i g. 1 ein Blockdiagramm einer Schaltung mit der dem binären Zähler 4 entnommenen Impulsreihen einem frequenzbestimmenden, von einem einstell- zeitlich zusammenfallen, tritt am Eingang des Impulsbaren binären Zeitgeber geprüften Gerät, 5 Zählers 6 ein Impulssignal auf, welches die Summe F i g. 1 shows a block diagram of a circuit with the pulse series taken from the binary counter 4 a frequency-determining, coinciding with the setting time, occurs at the input of the pulsable binary timer-tested device, 5 counter 6, a pulse signal which the sum

F i g. 2 einige Zeitdiagramme zur Erklärung der sämtlicher Impulse der durch Schließen gewisserF i g. Fig. 2 shows some timing diagrams to explain all the impulses caused by closing certain ones

Funktion des Gerätes nach F i g. 1, Schalter in der Wähleinheit gewählten ImpulsreihenFunction of the device according to FIG. 1, switch in the dialing unit selected pulse series

F i g. 3 und 4 alternative Ausführungsfprmen einer plus die Impulse der der ersten Stufe des binärenF i g. 3 and 4 alternative embodiments one plus the pulses of the first stage of the binary

im Gerät nach F i g. 1 eingebauten Toreinheit, Zählers 4 entnommenen Impulsreihe enthält. Diein the device according to FIG. 1 built-in gate unit, counter contains 4 extracted pulse train. the

F i g. 5 ein Blockdiagramm eines Empfängers in io Impulsfrequenz der dem Zähler 6 zugeführten Impuls-F i g. 5 is a block diagram of a receiver in the pulse frequency of the pulse frequency supplied to the counter 6

einem hyperbolischen Navigationssystem mit einem reihen bestimmt die Frequenz der der Endstufe 7a hyperbolic navigation system with a row determines the frequency of the output stage 7

Gerät nach F i g. 1 und entnommenen rechtwinkligen Spannung, und durchDevice according to FIG. 1 and taken perpendicular tension, and through

F i g. 6 ein Verfahren zum Synchronisieren eines Schließen verschiedener Schalter der Wähleinheit Empfänger-Zeitgebers mit einem Sender-Zeitgeber ist es daher möglich, jede gewünschte Frequenz am mit Hilfe von Trägerwellen. 15 Ausgang der Endstufe 7 zu erzeugen. Dem Genauigln F i g. 1 ist mit 1 ein besonders stabiler Oszillator keitsgrad bei der Frequenzeinstellung kann durch die bezeichnet, der z. B. mit einer Frequenz von 10 MHz Wahl eines Impulszählers 4 mit einer großen Stufenarbeitet. Der Oszillator liefert seine Ausgangsspannung zahl jeder gewünschte Wert gegeben werden,
einem Verstärkungs- und Differenzierungsgerät 2, I_n Reihe mit dem binären Zähler 4 liegt ein weiterer welches aus der Oszillatorspannung eine Impulsreihe ao binärer Zähler 9, welches die gleiche Stufenzahl wie erzeugt, die über eine Toreinheit 3 dem Eingang eines der Zähler 6 hat. Da das Eingangssignal des binären ersten binären Impulszählers 4 zugeführt wird. Vor- Zählers 6 aus der Summe der Impulse der den verläufig wird angenommen, daß die Toreinheit 3, deren schiedenen Stufen des Zählers 4 entnommenen Im-Funktion und Konstruktion an Hand der Fig. 3 pulsreihen besteht und diese Impulsreihen derart ge- und 4 im einzelnen erklärt wird, völlig geöffnet ist, 25 staltet sind, daß die Impulsfrequenz der verschiedenen so daß sämtliche Impulse der erzeugten Impulsreihe Reihen verschiedene Vielfache der Impulsfrequenz den binären Zähler 4 erreichen. der den Impulszähler 9 steuernden Impulsreihe be-F i g. 6 a method for synchronizing a closing of various switches of the receiver timer selection unit with a transmitter timer, it is therefore possible to set any desired frequency on with the aid of carrier waves. 15 to generate the output of the output stage 7. The details F i g. 1 is 1 with a particularly stable oscillator keitsgrad in the frequency setting can be referred to by the z. B. works with a frequency of 10 MHz selection of a pulse counter 4 with a large step. The oscillator delivers its output voltage number any desired value can be given,
a gain and differentiation apparatus 2, I _n line with the binary counter 4, a further comprising a pulse series ao binary counter 9 which, as produces the same number of stages, which has from the oscillator voltage across a gate unit 3 to the input of the counter. 6 Since the input signal of the binary first binary pulse counter 4 is supplied. Before counter 6 from the sum of the pulses of the running, it is assumed that the gate unit 3, the different stages of the counter 4 from the Im function and construction on the basis of FIG is explained, is fully open, 25 are staltet that the pulse frequency of the various so that all the pulses of the generated pulse series series different multiples of the pulse frequency reach the binary counter 4. the pulse series controlling the pulse counter 9

Der binäre Impulszähler 4, ebenso wie die übrigen trägt, wird die Periodendauer der an der Endstufe Impulszähler, besteht in bekannter Weise aus mehreren des Zählers 9 auftretenden Spannung stets ein Vielin Kaskade geschalteten bistabilen Flip-Flops oder 30 faches der Periodendauer der an der Endstufe des Stufen, die derart miteinander verbunden sind, daß Zählers 6 auftretenden Spannung sein, ungeachtet jede Stufe die nächste Stufe schaltet, wenn ihre Lage des Wertes der am Ausgang des Zählers 6 erzeugten in einer gewissen Richtung geändert wird. Jede Stufe Frequenz. Die Spannung am Ausgang des Zählers 9 wird dann mit einer Frequenz arbeiten, welche die kann daher als Zeitvergleich zum Prüfen der Phasen-Hälfte der Schaltfrequenz für die vorhergehende Stufe 35 lage der der Endstufe des Zählers 6 entnommenen in der Kette beträgt. Spannung benutzt werden, ungeachtet der FrequenzThe binary pulse counter 4, like the others, is the period of the pulse counter at the output stage, consists in a known manner of several voltages occurring in the counter 9, always a multitude of bistable flip-flops connected in cascade or 30 times the period of the at the output stage Stages which are connected to one another in such a way that counter 6 can be the voltage occurring, notwithstanding that each stage switches to the next stage if its position of the value of the value generated at the output of counter 6 is changed in a certain direction. Every level frequency. The voltage at the output of the counter 9 will then work with a frequency which can therefore be used as a time comparison for checking the phase half of the switching frequency for the previous stage 35 to be that taken from the output stage of the counter 6 in the chain. Voltage can be used regardless of frequency

Der Impulszähler 4 weicht insoweit vom üblichen dieser Spannung. Zu diesem Zweck wird mittels einesThe pulse counter 4 differs in this respect from the usual voltage of this type. For this purpose, a

ab, als die Stufen mit Differenzierungsmittehi ver- Differentiierungsgeräts 10 der Endstufe des Zählers 9from when the stages with differentiating means are differentiating device 10 of the output stage of the counter 9

sehen sind zur Entnahme von Impulsen in dem ein Impuls in dem Augenblick entnommen, in dem diesee are for the removal of pulses in which a pulse is removed at the moment in which the

Augenblick, in dem die betreffende Stufe in entgegen- 4° Endstufe von der Lage 1 in die Lage 0 umschaltet,The moment at which the stage in question switches from position 1 to position 0 in the opposite 4 ° output stage,

gesetzter Richtung geschaltet wird gegenüber der Der erwähnte Impuls wird sämtlichen Stufen imThe mentioned pulse is switched to all stages in the

Schaltrichtung, durch welche die nächste Stufe ge- Zähler 6 zugeführt, um die beim Auftreten diesesSwitching direction through which the next stage is supplied to the counter 6 when this occurs

schaltet wird. Von diesen Impulsreihen wird diejenige, Impulses gegebenenfalls in der Lage 1 befindlicheis switched. Of these series of impulses, the impulse that may be in position 1 becomes the one

welche von der ersten Stufe FFl empfangen wird, Stufen auf 0 zu setzen.which is received by the first stage FFl to set stages to 0.

unmittelbar dem Eingang eines zweiten binären 45 Die Komponenten 1, 2,4 und 9 bilden einen binären Impulszählers 6, Teilzähler genannt, zugeführt, wäh- Zeitgeber, der die Phasenlage der an der Ausgangsrend die von den darauffolgenden Stufen empfangenen klemme 8 auftretenden rechtwinkligen Spannung Impulsreihen je einem Schalter oder Tor einer Wähl- prüft. Der die Phasenlage der Ausgangsspannung des einheit 5 zugeführt werden. Die Schalter oder Tore Zählers prüfende Zeitgeberimpuls hat normalerweise sind an der Ausgangsseite gemeinsam mit dem Ein- 50 keinen Effekt, da er daraus resultiert, daß das Vergang des Impulszählers 6 verbunden. hältnis zwischen den Periodendauern der beidendirectly to the input of a second binary 45. The components 1, 2, 4 and 9 form a binary pulse counter 6, called partial counter, supplied, while-timer, which shows the phase position of the right-angled voltage pulse series occurring at the output end of the terminal 8 received from the subsequent stages one switch or gate a dialing checks. Which the phase position of the output voltage of the unit 5 are fed. The timer pulse checking switches or gates of the counter normally has no effect on the output side together with the input 50, since it results from the fact that the past of the pulse counter 6 is connected. ratio between the periods of the two

Die den verschiedenen Stufen des Impulszählers 4 Zähler 6 und 9 bei normalem Betrieb in einem Augenentnommenen Impulsreihen sind derart gestaltet, daß blick auftritt, in dem sämtliche Stufen des Zählers 6 die Impulsfrequenz der einer bestimmten Stufe ent- in seinem normalen Betriebszyklus gerade in die nommenen Impulsreihe stets die Hälfte der Impuls- 55 Lage 0 umgeschaltet sind. Wenn jedoch, z. B. bei frequenz der der vorhergehenden Stufe entnommenen einer Frequenzänderung, die Ausgangsspannung eine Impulsreihe beträgt und weiterhin kein Impuls in unrichtige Phasenlage hätte, wird die richtige Phaseneiner Impulsreihe mit einem Impuls in einer der anderen lage sofort beim Auftreten des nächsten Zeitgeber-Impulsreihen zeitlich zusammenfällt. Dies ist in F i g. 2 impulses gesichert.The counters 6 and 9 taken from the various stages of the pulse counter 4 in normal operation in one eye Pulse series are designed in such a way that view occurs in which all stages of the counter 6 the pulse frequency of a certain stage ent- in its normal operating cycle just into the The pulse series taken always half of the pulse 55 position 0 are switched. However, if e.g. B. at frequency of a frequency change taken from the previous stage, the output voltage a The correct phase becomes one Pulse train with a pulse in one of the other positions immediately upon occurrence of the next timer pulse train coincides in time. This is in FIG. 2 impulses secured.

illustriert, in der die Diagramme (α), (b) und (c) die 60 Wie erwähnt, ist die Frequenz der Ausgangs-illustrated, in which the diagrams (α), (b) and (c) the 60. As mentioned, the frequency of the output

Funktionsdiagramme für die ersten drei Stufen im spannung der Endstufe des Zählers 6 durch SchließenFunction diagrams for the first three stages in the voltage of the output stage of the counter 6 by closing

Zähler und die Diagramme (d), (e) und (J) die den- verschiedener Schalter der Wähleinheit 5 zwischenCounter and the diagrams (d), (e) and (J) the different switches of the selection unit 5 between

selben Stufen entnommenen Impulsreihen illustrieren. verschiedenen Werten veränderbar.. Die Frequenzwahlillustrate the impulse series taken from the same stages. different values can be changed. The frequency selection

Der Impulszähler 6 zählt die vom Impulszähler 4 kann, wie im Beispiel gezeigt, selbsttätig mittels eines empfangenen Impulse und schaltet einen Flip-Flop- 65 weiteren binären Zählers 11 erfolgen, welcher in Reihe Kreis, der vorzugsweise aus der Endstufe 7 desZählersö mit dem Zähler 9 geschaltet ist. Die Verbindung besteht, nach Empfang einer bestimmten Impulszahl zwischen dem binären Zähler 11 und der Wähleinheit 5 am Eingang. Der Flip-Flop-Kreis bzw. die Endstufe ist derart, daß jede Kombination von EinstellungenThe pulse counter 6 counts the pulse counter 4, as shown in the example, automatically by means of a received pulses and switches a flip-flop 65 further binary counter 11, which in series Circuit, which is preferably connected to the counter 9 from the output stage 7 of the counter 6. The connection exists, after receiving a certain number of pulses between the binary counter 11 and the selection unit 5 at the entrance. The flip-flop circuit or the output stage is such that any combination of settings

der einzelnen Stufen im Zähler 11 einer unzweideutig bestimmten Kombination geschlossener Schalter in der Wähleinheit entspricht.of the individual stages in the counter 11 of an unambiguously determined combination of closed switches in the Voting unit corresponds.

Die bisher beschriebene Vorrichtung bildet ein von einem Zeitgeber gesteuertes frequenzbestimmendes Gerät mit automatischer Frequenzwahl. Durch den Aufbau der Vorrichtung und den Umstand, daß die Phasenlage der erzeugten Frequenzen von diesem binären Zeitgeber geprüft wird, können sämtliche erzeugten Frequenzen als Harmonische einer gemeinsamen Basisfrequenz, nämlich der Frequenz betrachtet werden, die durch die von der Endstufe des binären Zeitgebers empfangenen Zeitgeberimpulse definiert wird. Wenn die Zeitgeberimpulse Z-. B. mit einem Intervall von 1 Sekunde auftreten und das frequenzbestimmende Gerät Frequenzen zwischen 100 und 200 kHz mit einem Genauigkeitsgrad von 1 Hz erzeugen kann, können daher sämtliche erzeugten Frequenzen 100 000 Hz, 100 001 Hz, 100 002 Hz .... als Harmonische der von den Zeitgeberimpulsen bestimmten Signalfrequenzen von 1 Hz betrachtet werden.The device described so far forms a frequency-determining device controlled by a timer Device with automatic frequency selection. Due to the structure of the device and the fact that the phase position of the generated frequencies is checked by this binary timer all frequencies generated as harmonics of a common base frequency, namely the frequency considered by the timer pulses received from the final stage of the binary timer is defined. When the timer pulses Z-. B. occur with an interval of 1 second and the frequency-determining device frequencies between 100 and 200 kHz with a degree of accuracy of 1 Hz can therefore generate all frequencies 100 000 Hz, 100 001 Hz, 100 002 Hz .... as the harmonics of the timer pulses certain signal frequencies of 1 Hz can be considered.

Das frequenzbestimmende Gerät befindet sich in einem Empfänger, der in einem Flugzeug od. dgl. verwendet ist, um dessen Position zu bestimmen. Der Empfänger wirkt mit einem Bodensender zusammen, der mit einem frequenzbestimmenden Gerät ähnlicher Konstruktion versehen ist, nur mit dem Unterschied, daß es keine Mittel zum Einstellen des Zeitgebers im frequenzbestimmenden Gerät (Toreinheit 3) enthält. Die frequenzbestimmenden Geräte des Empfängers und Senders ändern ihre Frequenz gleichzeitig und in gleicher Weise. Die vom frequenzbestimmenden Gerät des Senders erzeugte Frequenz wird drahtlos zum Empfänger übertragen, in dem sie von einer Antenne 12 empfangen und einem Eingang eines Phasendetektors 13 zugeführt wird, dessen zweites Eingangssignal aus der Wechselspannung besteht, die vom frequenzbestimmenden Gerät des Empfängers erzeugt wird. Der Phasendetektor vergleicht die beiden Wechselspannungen und erzeugt eine Ausgangsspannung, die bei einem bestimmten Phasenverhältnis, z. B. 90°, zwischen den verglichenen Spannungen gleich Null ist und ungefähr linear mit der Abweichung von diesem Phasenverhältnis zunimmt. Am Gleichstromausgang des Phasendetektors befindet sich ein Tiefpaßfilter 14 mit so geringer Bandbreite, daß nur die gewünschte Trägerwelle zur Gleichspannung am Ausgang des Phasendetektors beiträgt, während sämtliche weiteren Signale unterdrückt werden. Die Ausgangsspannung des Phasendetektors wird über eine Impulserzeugungsvorrichtung 15 der Toremheit 3 zugeführt, welche zwischen dem Differenzierungsgerät 2 und dem binären Zähler 4 eingeschaltet ist und dazu dient, einige der dem Zähler 4 normal zugeführten Impulse zu sperren oder dem Zähler 4 neben den Impulsen der normalen Impulsreihe einige zusätzliche Impulse zuzuführen in Abhängigkeit vom Vorzeichen der Ausgangsspannung des Phasendetektors. (Die normale Impulsreihe ergibt dieselbe Frequenz an der Ausgangsklemme 8, wie im frequenzbestimmenden Gerät des Senders eingestellt ist.) Durch Änderung der dem binären Zeitgeber zugeführten Impulszahl ändert sich die Periodendauer der an der Klemme 8 auftretenden Spannung, und der Phasendetektor erfährt dies als eine Phasenänderung einer seiner Eingangsspannungen. Die Schaltung ist dann derart, daß eine Spannung am Ausgang des Phasendetektors eine solche Änderung der Periodendauer bewirkt, daß die Ausgangsspannung des Phasendetektors auf Null geregelt wird.The frequency-determining device is located in a receiver that is used in an aircraft or the like in order to determine its position. The receiver interacts with a floor transmitter which is provided with a frequency-determining device of similar construction, the only difference being that it does not contain any means for setting the timer in the frequency-determining device (gate unit 3). The frequency-determining devices of the receiver and transmitter change their frequency simultaneously and in the same way. The frequency generated by the frequency-determining device of the transmitter is transmitted wirelessly to the receiver, in which it is received by an antenna 12 and fed to an input of a phase detector 13 whose second input signal consists of the alternating voltage generated by the frequency-determining device of the receiver. The phase detector compares the two alternating voltages and generates an output voltage which, at a certain phase ratio, e.g. B. 90 °, is zero between the compared voltages and increases approximately linearly with the deviation from this phase relationship. At the DC output of the phase detector there is a low-pass filter 14 with such a narrow bandwidth that only the desired carrier wave contributes to the DC voltage at the output of the phase detector, while all other signals are suppressed. The output voltage of the phase detector is fed via a pulse generation device 15 to the gatekeeper 3, which is connected between the differentiating device 2 and the binary counter 4 and serves to block some of the pulses normally supplied to the counter 4 or to the counter 4 in addition to the pulses of the normal pulse series apply some additional pulses depending on the sign of the output voltage of the phase detector. (The normal pulse series results in the same frequency at output terminal 8, as is set in the frequency-determining device of the transmitter.) By changing the number of pulses fed to the binary timer, the period of the voltage occurring at terminal 8 changes, and the phase detector experiences this as a phase change one of its input voltages. The circuit is then such that a voltage at the output of the phase detector causes such a change in the period that the output voltage of the phase detector is regulated to zero.

Die aus dem Phasendetektor 13, dem Impulserzeugungsgerät 15, der Toreinheit 3, dem Zähler 4, der Wähleinheit 5 und dem Zähler 6 mit der Ausgangsstufe 7 bestehende Schaltung bildet einen geschlossenen Regelkreis, in dem der binäre Zeitgeber des Empfängers in Abhängigkeit von der Phasenlage der von der Senderstation empfangenen TrägerwelleThe from the phase detector 13, the pulse generator 15, the gate unit 3, the counter 4, the selection unit 5 and the counter 6 with the output stage 7 forms a closed circuit Control loop in which the receiver's binary timer depends on the phase position the carrier wave received by the transmitter station

ίο eingestellt ist. Wenn sich nun der Empfänger in einem Abstand vom Sender befindet, braucht die Trägerwelle eine gewisse Zeit für die Übertragung vom Sender zum Empfänger, und da der binäre Zeitgeber des Empfängers in Abhängigkeit von der Phasenlage der eingehenden Trägerwelle gesteuert wird, wird der Empfängerzeitgeber daher etwas langsam gegenüber dem Senderzeitgeber sein. Der Unterschied in der Zeitabgabe zwischen dem Senderzeitgeber und dem Empfängerzeitgeber ist ein Maß für den Abstand zwischen dem Sender und Empfänger. Da die Zeitverschiebung zwischen den Zeitgebern durch die bei Änderung des Abstandes zwischen Sender und Empfänger zusätzlichen Impulse oder die gesperrten Impulse der Impulsreihe herbeigeführt wird, die normalerweise dem binären Zeitgeber zugeführt wird, kann durch Aufzeichnung dieser Impulse ein Maß für die Zeitverschiebung und demnach die Abstandsänderung erhalten werden. Nach Fig. 1 werden die Impulse in einem Register 16, Abstandsregister genannt, gespeichert, welches vorwärts und rückwärts zählen kann und derart mit der Toreinheit 3 verbunden ist, daß ein zusätzlicher Impuls die im Register gespeicherte Zahl um eine Einheit erhöht, während ein gesperrter Impuls die gespeicherte Zahl um eine Einheit erniedrigt. Vorausgesetzt, daß das Abstandsregister 16 ursprünglich richtig eingestellt ist und die Zeitgeber normal ganz richtig arbeiten, kann der Abstand zwischen dem Sender und Empfänger digital im Register 16 abgelesen werden. Auch kann der Abstand z. B. dadurch bestimmt werden, daß der in Abhängigkeit von der eingehenden Trägerwelle gesteuerte Zeitgeber mit einem nicht einstellbaren und mit, dem Sender-Zeitgeber synchronisierten Zeitgeber verglichen wird. Zwei Abstandsmessungen, die zwei verschiedene Funkstationen mit bekannten Koordinaten betreffen, ergeben Information über die Position des Flugzeuges.ίο is set. If the recipient is now in a Distance from the transmitter, the carrier wave needs a certain time to transmit from the transmitter to the receiver, and since the binary timer of the receiver as a function of the phase position of the incoming carrier wave is controlled, the receiver timer will therefore be a little slow compared to be the transmitter timer. The difference in timing between the transmitter timer and the Receiver timer is a measure of the distance between the transmitter and receiver. Because the time difference between the timers by changing the distance between the transmitter and Receiver additional pulses or the blocked pulses of the pulse train is brought about normally fed to the binary timer, By recording these pulses, a measure of the time shift and therefore the change in distance can be made can be obtained. According to Fig. 1, the Pulses are stored in a register 16, called a distance register, which goes forward and backward can count and is so connected to the gate unit 3 that an additional pulse is stored in the register Number increases by one unit, while a blocked pulse increases the stored number by one Unity humiliated. Provided that the distance register 16 is originally set correctly and the Timers work normally quite correctly, the distance between the transmitter and receiver can be digital can be read in register 16. The distance z. B. be determined by the fact that the in Depending on the incoming carrier wave controlled timer with a non-adjustable and is compared with the timer synchronized with the transmitter timer. Two distance measurements, the two concern different radio stations with known coordinates, provide information about the position of the aircraft.

Die Toremheit 3 kann nach zwei verschiedenen Grundsätzen arbeiten. Einer dieser ist, daß sie bei Abwesenheit einer Ausgangsspannung des Phasendetektors, d. h. bei einer Fehlerspannung gleich Null, sämtliche Impulse vom Oszillator 1 nach dem Zähler 4 durchläßt und bei einer Fehlerspannung eines bestimmten Vorzeichens den Impulsen der normalen Impulsreihe zusätzliche Impulse hinzuführt, während sie bei einer Fehlerspannung entgegengesetzten Vorzeichens einige der normal zugeführten Impulse sperrt. Auch kann die Toreinheit normal bei einer Fehlerspannung gleich Null einige Impulse der Impulsreihe vom Oszillator 1 sperren, während sie bei einer Fehlerspannung eines gewissen Vorzeichens die Sperrung einiger der normal gesperrten Impulse aufhebt und bei einer Fehlerspannung entgegengesetzten Vorzeichens einige Impulse weiter sperrt.Foolishness 3 can operate on two different principles. One of these is that they are at Absence of an output voltage from the phase detector, d. H. with an error voltage equal to zero, all pulses from the oscillator 1 to the counter 4 passes and at an error voltage of a certain The sign adds additional impulses to the impulses of the normal impulse series while they are at an error voltage of the opposite sign blocks some of the normally supplied pulses. Even the gate unit can normally with a fault voltage equal to zero a few pulses of the pulse train from Block oscillator 1, while they block in the event of an error voltage of a certain sign cancels some of the normally blocked pulses and of opposite signs in the case of an error voltage blocks some impulses.

Eine nach diesem ersten Prinzip arbeitende Vorrichtung ist in Fi g. 3 dargestellt, welche ein Blockdiagranim einer Ausführungsform der Toreinheit 3 zusammen mit denjenigen Teilen der Vorrichtung nachA device that works according to this first principle is in Fig. 3, which is a block diagram according to an embodiment of the gate unit 3 together with those parts of the device

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F i g. 1 zeigt, welche zur Erklärung der Funktion der ten Stufe des binären Zeitgebers wird dann dem Toreinheit notwendig sind. Die Toreinheit besteht aus Sperrkreis des Sperrtores 17 zugeführt, der eine solche einem Sperrtor 17, das in die Eingangsleitung zum Zeitkonstante hat, daß das Tor den nächsten Impuls Impulszähler 4 aufgenommen ist, und zwei UND- der Impulsreihe des Oszillators 1 in demselben Augen-Toren 18 und 19, zwei bistabilen Flip-Flops 20 und 21 5 blick sperrt, in dem der Zeitgeberimpuls den Flip-Flop und einem Verzögerungsgerät 22. Einer der Eingänge in die Lage 0 zurückstellt. Wenn eine Spannung der Flip-Flops ist mit dem Ausgang des Phasen- gleichen Vorzeichens und hinreichender Amplitude am detektors über ein Impulserzeugungsgerät 15 verbun- Ausgang des Phasendetektors bestehenbleibt, wird der den, das z. B. aus zwei Schaltungen 23 und 24 in Form Flip-Flop 21 wieder von einem Impuls des Integravon Integratoren besteht, mit Mitteln zum Entladen io tors 24 geschaltet, und der nächste Zeitgeberimpuls der der Integrationskondensatoren beim Erreichen einer zwölften Stufe wird dem Sperrtor 17 zugeführt zwecks gewissen Spannung und Mitteln zum Erzeugen eines Sperrung eines weiteren Impulses in der normal Impulses im Entladungsaugenblick, der den betreffen- zugeführten Impulsreihe.F i g. 1 shows which is used to explain the function of the tenth stage of the binary timer Gate unit are necessary. The gate unit consists of the locking circuit of the locking gate 17 supplied to such a a blocking gate 17 which is in the input line at the time constant that the gate receives the next pulse Pulse counter 4 is added, and two ANDs of the pulse series of the oscillator 1 in the same eye gates 18 and 19, two bistable flip-flops 20 and 21 5 view blocks, in which the timer pulse the flip-flop and a delay device 22. One of the inputs resets to position 0. When a tension the flip-flops is with the output of the same phase sign and sufficient amplitude am detector connected via a pulse generator 15 output of the phase detector remains, the the z. B. from two circuits 23 and 24 in the form of flip-flop 21 again from a pulse of the integravon Consists of integrators, connected with means for discharging io sector 24, and the next timer pulse of the the integration capacitors when reaching a twelfth stage is fed to the lock gate 17 for the purpose certain voltage and means for generating a blocking of another pulse in the normal Impulse in the moment of discharge, the impulse series supplied to the affected one.

den Flip-Flop in Richtung 0-1 schalten kann. Die Impulse am Ausgang des Integrators 23 verursachen Integratoren sind derart verbunden, daß einer den 15 ein schnelleres Funktionieren des binären Zeitgebers zugehörigen Flip-Flop, bei .positivem Vorzeichen der und werden daher Vorwärtsimpulse genannt, während Ausgangsspannung des Phasendetektors und der Impulse am Ausgang des Integrators 24 eine langandere denzweiten Flip-Flop bei negativem Vorzeichen samere Funktion des Zeitgebers verursachen und daher der Ausgangsspannung des Phasendetektors schaltet. Rückwärtsimpulse genannt werden. Soll die Regel-Das Schalten . der Flip-Flops . in entgegengesetzter 20 geschwindigkeit erhöht werden, so können die Impulse Richtung, d. h. in Richtung 1-0, erfolgt mit HiKe von einer vorhergehenden Stufe im binären Zähler 4 ent-Zeitgeberimpulsen, die im gezeigten Beispiel der nommen werden.can switch the flip-flop in the direction of 0-1. The pulses at the output of the integrator 23 cause Integrators are connected in such a way that one of the 15 a faster functioning of the binary timer associated flip-flop, with .positivsign the and are therefore called forward pulses, while The output voltage of the phase detector and the pulses at the output of the integrator 24 cause the timer to function longer than the second flip-flop if the sign is negative, and therefore the output voltage of the phase detector switches. Backward pulses are called. Should the rule-That Switching. the flip flops. be increased at the opposite speed, so the pulses Direction, d. H. in the direction 1-0, takes place with HiKe from a previous stage in the binary counter 4 ent timer pulses, which are taken in the example shown.

zwölften Stufe des binären Zeitgebers entnommen sind F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der und die auch einem der Eingänge des UND-Tores Toreinheit3. Bei der Vorrichtung nach Fig. 4 ist zugeführt werden. Die UND-Tore empfangen ihr 25 der Rückwärtsimpulskreis in genau gleicher Weise 2weites Eingangssignal von Ausgang des betreffenden ausgebildet wie der entsprechende Kreis in der Vor-Flip-Flops und wird derart gesteuert, daß das betref- richtung nach Fig. 3, während der aus dem bistabifende Tor geöffnet ist, wenn sich der entsprechende len Flip-Flop 25 um dem UND-Tor 26 bestehende Flip-Flop in der Lage 1 befindet, und geschlossen ist, zweite Kreis vom entsprechenden Kreis in der Vorwenn der entsprechende Flip-Flop sich in der Lage 0 30 richtung nach F i g. 3 darin abweicht, daß der befindet. Der Ausgang eines der UND-Tore ist mit Flip-Flop 25 von den Vorwärtsimpulsen des Integradem Sperreingang des Sperrtores 17 verbunden, wäh- tors 23 in Richtung 1-0 und von den Zeitgeberimpulsen rend der Ausgang des zweiten UND-Tores über das der zwölften Stufe des binären Zeitgebers in entgegen-Verzögerungsgerät 22 mit dem Eingang des Zählers 4 gesetzter Richtung geschaltet wird und daß das verbunden ist. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist 35 UND-Tor 26, ebenso wie das UND-Tor des zweiten wie folgt: Kreises, mit dem Sperreingang des Sperrtores 17 am Es sei angenommen, daß die Spannung am Ausgang Eingang eines binären Zählers 4 verbunden ist. Wenn des Phasendetektors 13 gleich Null ist. Die beiden die Ausgangsspannung des Phasendetektors 13 gleich Flip-Flops befinden sich dann in der Lage 0, und die Null ist, befindet sich der Flip-Flop 25 dauernd in der beiden UND-Tore sind geschlossen. Das Sperrtor 17 40 Lage 1, so daß das UND-Tor 26 geöffnet ist und jeder ist dauernd geöffnet, so daß keine Impulse gesperrt von der zwölften Stufe des binären Zeitgebers empfan- und keine zusätzlichen Impulse über das Verzögerungs- gene Zeitgeberimpuls dem Sperreingang des Sperrgerät 22 zugeführt werden. Wenn nun der Phasen- tores 17 zugeführt wird zwecks Sperrung eines nächsten detektor eine Ausgangsspannung solchen Vorzeichens impulses der Impulsreihe des Oszillators 1. Der liefert, daß der Integrator 23 erregt wird, so wird der 45 Flip-Flop 21 befindet sich, wie im vorgehenden Falle, Flip-Flop 20 geschaltet und das Tor 18 geöffnet. Der in der Lage 0 und das UND-Tor 19 ist geschlossen, nächste Zeitgeberimpuls der zwölften Stufe des Wenn nun am Ausgang des Phasendetektors eine binären Zeitgebers passiert dann das UND-Tor 18 Spannung solchen Vorzeichens auftritt, daß der und wird dem binären Zähler 4 über das Verzögerungs- Integrator 23 einen Vorwärtsimpuls liefert, wird der gerät 22 zugeführt. Die Verzögerung des Gerätes 22 50 Flip-Flop 25 in die Lage 0 geschaltet, und das UND-ist derart, daß der Impuls des Gerätes 22 in der Mitte Tor 26 ist geschlossen, so daß der nächste Zeitgeberdes Raumes zwischen zwei Impulsen der Impulsreihe impuls der zwölften Stufe des binären Zeitgebers den des Oszillators 1 auftritt. Der Zeitgeberimpuls der Sperreingang des Tores 17 nicht erreichen kann und zwölften Stufe des binären Zeitgebers stellt auch den der nächste, normal gesperrte Impuls der Impulsreihe Flip-Flop 20 wieder zurück. Wenn die Ausgangs- 55 des Oszillators 1 dem binären Zähler 4 zugeführt wird, spannung des Phasendetektors bestehenbleibt, erzeugt Der Zeitgeberimpuls der zwölften Stufe des binären der Integrator 23 einen weiteren Impuls, der den Zeitgebers stellt gleichzeitig den Flip-Flop 25 wieder Flip-Flop 20 schaltet, und der nächste Zeitgeberimpuls in die Lage 1 zurück. Wenn am Ausgang des Phasenwird dann wieder dem Zähler 4 in Form eines zusatz- detektors eine Spannung hinreichender Amplitude liehen Impulses unter gleichzeitigem Rückstellen des 60 bestehenbleibt, wird der Flip-Flop 25 wieder in die Flip-Flops 20 zugeführt. Der Vorgang wird wiederholt, Lage 0 geschaltet, und es kann der nächste Zeitgebersolange eine Spannung des richtigen Vorzeichens und impuls den Sperreingang des Sperrtores nicht erreichen, mit hinreichender Amplitude am Ausgang des Phasen- so daß ein normal gesperrter Impuls wieder vom detektors vorhanden ist. Wenn statt dessen eine Span- Sperrtor durchgelassen wird. Der Vorgang wiederholt nung entgegengesetzten Vorzeichens am Ausgang des 65 sich, solange am Ausgang des Phasendetektors eine Phasendetektors auftritt, erzeugt der Integrator 24 Fehlerspannung gleichen Vorzeichens und mit hineinen Impuls, der den Flip-Flop 21 schaltet und das reichender Amplitude vorhanden ist. Wenn am Aus-Tor 19 öffnet. Der nächste Zeitgeberimpuls der zwölf-. gang des Phasendetektors eine Spannung entgegen-Twelfth stage of the binary timer are taken from F i g. 4 shows another embodiment of FIG and also one of the inputs of the AND gate gate unit 3. In the device according to FIG are fed. The AND gates receive their 25 backward pulse circuit in exactly the same way Second input signal from the output of the relevant formed like the corresponding circle in the pre-flip-flops and is controlled in such a way that the relevant direction according to FIG. 3, during the one from the bistabifende Gate is open when the corresponding len flip-flop 25 to the AND gate 26 existing Flip-flop is in position 1, and is closed, second circle from the corresponding circle in the pre-event the corresponding flip-flop is in the 0 30 direction to F i g. 3 differs in that the is located. The output of one of the AND gates is with flip-flop 25 from the forward pulses of the integradem Lock input of lock gate 17 connected, dial 23 in direction 1-0 and from the timer pulses rend the output of the second AND gate via that of the twelfth stage of the binary timer in the opposite delay device 22 is switched to the input of the counter 4 set direction and that it is connected. The operation of the device is 35 AND gate 26, as well as the AND gate of the second as follows: circle with the blocking input of the blocking gate 17 on. It is assumed that the voltage at the output input of a binary counter 4 is connected. if of the phase detector 13 is zero. The two the output voltage of the phase detector 13 are the same Flip-flops are then in position 0, and if it is zero, flip-flop 25 is permanently in position both AND gates are closed. The lock gate 17 40 position 1, so that the AND gate 26 is open and everyone is permanently open so that no pulses are received blocked by the twelfth level of the binary timer and no additional pulses via the delay gene timer pulse to the blocking input of the blocking device 22 are supplied. If the phase gate 17 is now fed to block a next one detector an output voltage of such a sign pulse of the pulse train of the oscillator 1. The supplies that the integrator 23 is excited, the 45 flip-flop 21 is, as in the previous case, Flip-flop 20 switched and gate 18 opened. The one in position 0 and the AND gate 19 is closed, Next timer pulse of the twelfth stage of the If now at the output of the phase detector one binary timer then happens the AND gate 18 voltage such a sign occurs that the and the binary counter 4 via the delay integrator 23 provides a forward pulse, the device 22 supplied. The delay of the device 22 50 flip-flop 25 is switched to position 0, and that is AND so that the pulse of the device 22 in the middle gate 26 is closed so that the next timer des Space between two impulses of the impulse series impuls of the twelfth stage of the binary timer of the oscillator 1 occurs. The timer pulse can not reach the blocking input of the gate 17 and The twelfth stage of the binary timer also represents the next normally blocked pulse in the series of pulses Flip-flop 20 back again. When the output 55 of the oscillator 1 is fed to the binary counter 4, voltage of the phase detector remains, the timer pulse of the twelfth stage of the binary the integrator 23 a further pulse, which sets the timer at the same time the flip-flop 25 again Flip-flop 20 switches, and the next timer pulse switches back to position 1. When at the exit of the phase will be then again to the counter 4 in the form of an additional detector a voltage of sufficient amplitude lent pulse remains while resetting the 60, the flip-flop 25 is again in the Flip-flops 20 supplied. The process is repeated, position 0 switched, and the next timer can continue a voltage of the correct sign and impulse does not reach the blocking input of the blocking gate, with sufficient amplitude at the output of the phase so that a normally blocked pulse again from detector is present. If instead a chip barrier gate is let through. The process repeats voltage of opposite sign at the output of the 65, as long as a Phase detector occurs, the integrator 24 generates error voltage of the same sign and with it Pulse that switches flip-flop 21 and that has a sufficient amplitude. If at the exit gate 19 opens. The next timer pulse of the twelve-. voltage opposite to the phase detector

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gesetzten Vorzeichens auftritt, werden die vom Stufen im Zähler 34 zusammenfällt. Da Koinzidenzset sign occurs, the steps in the counter 34 coincide. Because coincidence

Kreis 25, 26 normal gesperrten Impulse gesperrt und zwischen den Einstellungen der Zähler 32 und 34 nurCircle 25, 26 normally blocked pulses and blocked between the settings of counters 32 and 34 only

außerdem vom Kreis 21, 19 weitere Impulse gesperrt einmal pro Betriebszyklus des Zählers 32 stattfindenin addition, further pulses blocked by the circuit 21, 19 take place once per operating cycle of the counter 32

in gleicher Weise, wie an Hand der F i g. 3 be- kann, werden die Periodenzeiten der an der Klemme 39in the same way as on the basis of FIG. 3, the period times of the terminal 39

schrieben. 5 auftretenden rechtwinkligen Spannung genau gleichwrote. 5 occurring right-angled voltage exactly the same

F i g. 5 zeigt ein Blockdiagramm für einen Empfän- den entsprechenden Periodenzeiten der an der Endger zur Verwendung in einem hyperbolischen Naviga- stufe 33 des Zählers 32 erzeugten Spannung sein, aber tionssystem. Der Empfänger besitzt einen Kreis der an die Phasenlage der zuerst genannten Spannung gegen-Hand der F i g. 1 beschriebenen Art und wirkt, wie über der Phasenlage der zuletzt genannten Spannung angenommen wird, mit einem ersten Sender mit einem io ist von der in binärer Form gesicherten Zahl im frequenzbestimmenden Gerät zusammen, welches auf Zähler 34 abhängig. Vorausgesetzt, daß das dem die gleiche Frequenz f_x eingestellt ist, wie die in der Impulszähler 32 zugeführte Signal konstante Impuls-Wähleinheit 5 des Empfängers in Abhängigkeit von der Intervalle aufweist, wird zwischen der im Zähler 34 Phasenlage der vom ersten Sender herrührenden gespeicherten Zahl und der auftretenden Phasen-Trägerwelle eingestellt wird. 15 verschiebung ein unzweideutiges Verhältnis herrschen.F i g. 5 shows a block diagram for a receiver of the corresponding period times of the voltage generated at the terminal for use in a hyperbolic navigation stage 33 of the counter 32, but of the system. The receiver has a circle that corresponds to the phase position of the first-mentioned voltage against-hand of FIG. 1 and acts, as is assumed via the phase position of the last-mentioned voltage, with a first transmitter with an io is linked to the number saved in binary form in the frequency-determining device, which depends on counter 34. Provided that the same frequency f _{x is} set as the signal supplied in the pulse counter 32 has constant pulse selection unit 5 of the receiver as a function of the intervals, between the phase position in the counter 34 of the number stored in the first transmitter and the occurring phase carrier wave is set. 15 shift an unambiguous relationship prevail.

Die Vorrichtung nach Fig. 5 besitzt weiterhin Da beim Schließen mehrerer Schalter in der Wähleine zweite Wähleinheit 31, deren Eingangsseite parallel einheit 31 die Impulsintervalle der dem Zähler 32 mit der Wähleinheit 5 verbunden ist und der die von zugeführten Summenimpulsreihen eine sich ändernde den verschiedenen Stufen des Zählers 5 empfangenen Lage haben werden, wird zwischen der eingestellten Impulsreihen zugeführt werden. Der Ausgang der 20 Phasenverschiebung und der wirklichen eine geringe Wähleinheit 31 ist mit einem Teilzähler 32 gleichen Abweichung eintreten. Die Abweichung kann aber nie Typs und mit gleicher Stufenzahl wie die des Zählers 6 größer als eine Einheit im Zähler 32 sein, d. h. beträgt verbunden. Die Wähleinheit 31 wird, ebenso wie die maximal V₅₁₂ Periode für einen Zähler mit neun Einheit 5, vom Zähler 11 gesteuert, aber nach einem Stufen.The device according to Fig. 5 also has since when several switches in the selector are closed, a second selector unit 31, the input side of which is parallel unit 31, the pulse intervals that are connected to the counter 32 with the selector unit 5 and that of the sum pulse series fed to the various stages of the Counter 5 received position will be fed between the set pulse trains. The output of the 20 phase shift and the real one low selection unit 31 occurs with a partial counter 32 with the same deviation. The deviation, however, can never be of the type and with the same number of stages as that of the counter 6, greater than one unit in the counter 32, ie is connected. The selection unit 31, like the maximum V ₅₁₂ period for a counter with nine units 5, is controlled by the counter 11, but according to one step.

verschiedenen Programm, so daß am Ausgang der 25 Die vom Ausgang des Flip-Flops 37 empfangenedifferent program, so that at the output of 25 the received from the output of flip-flop 37

Zähler 6 und 32 verschiedene Frequenzen erzeugt Wechselspannung wird in einem Phasendetektor 40Counters 6 and 32 different frequencies generated AC voltage is in a phase detector 40

werden. Derselbe die Phasenlage der Ausgangsspan- mit einer eingehenden Trägerwelle verglichen, die überwill. The same the phase position of the output voltage compared with an incoming carrier wave, which is about

nung des Zählers 6 prüfende Zeitgeberimpuls wird eine Antenne 41 empfangen wird und von einemtion of the counter 6 checking timer pulse is received by an antenna 41 and by a

auch sämtlichen Stufen im Zähler 32 zum Prüfen der zweiten Sender herrührt, der auch ein von einemalso all stages in counter 32 for checking the second transmitter originates, which is also one of one

Phasenlage der rechtwinkligen, von der Ausgangs- 30 Zeitgeber gesteuertes frequenzbestimmendes Gerät derPhasing of the right-angled frequency-determining device controlled by the output 30 timer

stufe 33 des Zählers 32 empfangenen Ausgangsspan- beschriebenen Art besitzt, wobei der binäre Zeitgeberstage 33 of the counter 32 received output span-type described, the binary timer

nung zugeführt. im zweiten Sender mit dem binären Zeitgeber imvoltage supplied. in the second transmitter with the binary timer im

Das Bezugszeichen 34 bezeichnet einen Zähler, der ersten Sender synchronisiert ist. Das frequenzbestimvorwärts und rückwärts zählen kann und die gleiche mende Gerät im zweiten Sender ist auf dieselbe Stufenzahl wie der Zähler 32 besitzt. 35 ist ein Koinzi- 35 Frequenz /₂ eingestellt wie die in der zweiten Frequenzdenzgerät, das aus einer Anzahl Vergleichskreisen wähleinheit31 des Empfängers eingestellte Frequenz, besteht, die je den Zustand einer Stufe im Zähler 32 Die Ausgangsspannung des Phasendetektors wird mit dem Zustand der entsprechenden Stufe im Zähler 34 nach Ausfilterung in einem Tiefpaßfilter 42 mit so vergleichen. Sämtliche Vergleichskreise, mit Ausnahme geringer Bandbreite, daß sämtliche anderen Trägerdes letzten, sind mit einer gemeinsamen Leitung 36 40 wellen als die mit der Frequenz /₂ unterdrückt werden, verbunden, an der eine charakteristische Spannungs- einerImpulserzeugungsvorrichtung43 zugeführt,welche änderung in dem Augenblick auftritt, in dem der die Ausgangsgleichspannung des Phasendetektors in kontinuierlich arbeitende Zähler 32 in eine Lage Impulse umsetzt. Die Vorrichtung 43, die z. B. in übergeht, in der der Zustand sämtlicher Stufen mit gleicher Weise wie die im vorhergehenden beschriebene Ausnahme der letzten mit dem Zustand der ent- 45 Impulserzeugungsvorrichtung 15 aufgebaut ist, liefert sprechenden Stufen im Zähler 34 zusammenfällt. Die die erzeugten Impulse dem Eingang des vorwärts und Leitung 36 ist einerseits mit einem der Eingänge eines rückwärts zählenden Zählers 34 zwecks'Änderung der mit zwei Eingängen versehenen Ausgangs-Flip-Flops 37 Einstellung des Zählers 34 in der einen oder in der und andererseits mit einem der Eingänge eines UND- anderen Richtung in Abhängigkeit vom Vorzeichen Tores 38 verbunden. Das UND-Tor 38 empfängt 50 der Ausgangsspannung am Phasendetektor 40. Die seine zweite Eingangsspannung vom letzten Vergleichs- Einstellung des Zählers 34, welche nach dem Vorherkreis, der den Zustand der letzten Stufe 33 des Zählers gehenden die Phasenlage der rechtwinkligen Spannung 32 mit dem Zustand der entsprechenden Stufe im bestimmt, welche eines der Eingangssignale des Zähler 34 vergleicht. Der Flip-Flop-Kreis 37, dessen Phasendetektors bildet, wird in solcher Richtung zweiter Eingang mit dem Ausgang des UND-Tores 38 55 geändert, daß die Ausgangsspannung des Phasenverbunden ist, liefert in seinen beiden stabilen Zustän- detektors auf Null geregelt wird. Der aus dem Phasenden zwei verschiedene Spannungen an eine Ausgangs- detektor 40, der Impulserzeugungsvorrichtung 43, dem klemme 39. Zähler 34, der ■ Koinzidenzvorrichtung 35 und demNumeral 34 denotes a counter that is synchronized with the first transmitter. The frequenzbestim can count up and down and the same mende device in the second transmitter is on the same number of steps as the counter 32 has. 35 is a coincidence 35 frequency / ₂ set like that in the second frequency denominator, which consists of a number of comparison circuits dialing unit31 of the receiver set frequency, each of the state of a stage in the counter 32. The output voltage of the phase detector is with the state of the corresponding stage in the counter 34 after filtering out in a low-pass filter 42 compare with so. All comparison circuits, with the exception of a narrow bandwidth, so that all other carriers of the last, are connected to a common line 36 40 waves than those with the frequency / _{2 are} suppressed, to which a characteristic voltage is fed to a pulse generator 43, which change occurs at the moment in which the DC output voltage of the phase detector in continuously operating counter 32 converts into one layer of pulses. The device 43, which, for. B. in which the state of all stages is built up in the same way as the above-described exception of the last with the state of the corresponding pulse generating device 15, provides speaking stages in the counter 34 coincides. The generated pulses at the input of the up and line 36 is on the one hand with one of the inputs of a downward counting counter 34 for the purpose of changing the two-input output flip-flops 37 setting of the counter 34 in the one or in the and on the other hand with one of the inputs of an AND other direction depending on the sign gate 38 connected. The AND gate 38 receives 50 of the output voltage at the phase detector 40. Its second input voltage from the last comparison setting of the counter 34, which after the previous circuit, the state of the last stage 33 of the counter going, the phase position of the right-angled voltage 32 with the state the corresponding stage im determines which one of the input signals of the counter 34 is comparing. The flip-flop circuit 37, which forms the phase detector, is changed in such a direction as the second input with the output of the AND gate 38 55 that the output voltage of the phase is connected, and its two stable state detectors are regulated to zero. The two different voltages from the phase end to an output detector 40, the pulse generating device 43, the terminal 39, counter 34, the coincidence device 35 and the

Die Vorrichtung arbeitet derart, daß der Flip-Flop 37 Ausgangs-Flip-Flop 37 bestehende Kreis bildet einen mittels eines Signals an der Leitung 36 in dem Augen- 60 Regelkreis mit geschlossener Schleife, in dem die blick in einer Richtung geschaltet wird, in dem der rechtwinklige Ausgangsspannung des Flip-Flops 37 Zähler 32 in eine Lage übergeht, in der sich sämtliche dauernd in der Phase mit der vom zweiten Sender Stufen, ausgenommen die letzte, in demselben Zustand empfangenen Trägerwelle verriegelt wird, deren Phasenbefinden wie die entsprechenden Stufen im Zähler 34, lage ein Maß für den Abstand von der zweiten und mittels eines Signals des UND-Tores 38 in ent- 65 Station ist.The device operates in such a way that the flip-flop 37 output flip-flop 37 forms an existing circle by means of a signal on line 36 in the eye 60 closed loop control loop in which the view is switched in a direction in which the rectangular output voltage of the flip-flop 37 Counter 32 changes to a position in which all are permanently in phase with that of the second transmitter Stages, except for the last carrier wave received in the same state, whose phases are locked like the corresponding steps in counter 34, would be a measure of the distance from the second and by means of a signal from the AND gate 38 is in the 65 ent station.

gegengesetzter Richtung geschaltet wird, wenn der Nach dem Vorhergehenden wird der binäre Zeit-the opposite direction is switched when the binary time after the preceding is

Zustand sämtlicher Stufen im Zähler 32 einschließlich geber des Empfängers in Abhängigkeit von derState of all stages in the counter 32 including transmitter of the receiver depending on the

der letzten mit dem Zustand der entsprechenden Phasenlage der vom ersten Sender empfangenenthe last with the state of the corresponding phase position of the received from the first transmitter

11 1211 12

Trägerwelle mit der Frequenz /_x eingestellt. Im Zähler 34 eine neue richtige Einstellung auf die neue geschlossenen Regelkreis 13, 14, 15, 3, 4, 5, 6, 7 zum Frequenz /₂ haben wird. Wenn dieser Vorgang Einstellen des binären Zeitgebers wird die Ausgangs- beschleunigt werden soll, kann die Rechenmaschine spannung des Phasendetektors 13 auf Null geregelt, (nicht dargestellt) dafür eingerichtet werden, bei einer was bedeutet, daß die rechtwinklige Spannung der 5 Frequenzänderung die neue die neue Frequenz/₂ letzten Stufe 7 des Zählers 6 in ähnlicher Weise mit betreffende und im Zähler 34 zu speichernde binäre der vom ersten Sender herrührenden Trägerwelle in Zahl zu berechnen, wobei dieser berechnete Wert dem der Phase verriegelt ist. Die Phasenlage dieser Träger- Zähler 34 zum schnellen Ändern seiner Einstellung in welle ist ein Maß für den Abstand von der ersten Übereinstimmung damit zugeführt wird.
Senderstation, und die Phasenanlage der rechtwink- io Statt der Verwendung eines gemeinsamen binären ligen Spannung der Stufe 7 ergibt also Information Zeitgebers im Empfänger für ein hyperbolisches über den Abstand von der ersten Senderstation. Funknavigationssystem nach F i g. 5 ist es auch Infolge des Umstandes, daß zum Steuern sowohl des möglich, einen Empfänger für ein hyperbolisches Zählers 6 als auch des Zählers 32 und zum Prüfen der Navigationssystem nur aus Kreisen der in F i g. 1 Phasenlage der von den betreffenden Endstufen 7, 33 15 dargestellten Art zusammenzusetzen, wobei ein Kreis empfangenen rechtwinkligen Spannung ein und der- mit einem binären Zeitgeber für jede Senderstation selbe binäre Zeitgeber verwendet wird, können die angebracht wird. Die Zeitangabe jedes Zeitgebers ist beiden am Ausgang der Endstufen 7 und 33 auf- dann ein Maß für den Abstand von der wirklichen tretenden rechtwinkligen Spannungen nach dem Vor- Senderstation, und der Unterschied im Abstand von hergehenden als Harmonischen einer gemeinsamen 20 beiden Stationen kann einfach durch Messung des Grundfrequenz betrachtet werden, was bedeutet, daß Zeitunterschieds zwischen den der letzten Stufe der die Ausgangsspannung der Stufe 33 dieselbe Phasen- betreffenden binären Zeitgeber entnommenen Zeitinformation wie die Ausgangsspannung der Stufe 7 geberimpulsen bestimmt werden. Diese Anordnung enthält, aber in die Frequenz /₂ umgesetzt. Die Phase bietet den Vorteil, daß die Ausgangsinformation in der von der Endstufe 33 des Zählers 32 empfangenen 35 diesem Falle ganz unabhängig vom Wert der überspannung ergibt also Information über den Abstand tragenen Frequenzen ist, da der Zeitunterschied nur von dem mit der Frequenz Z₁ arbeitenden Sender, von der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Radiowobei die Information in die Frequenz /₂ umgesetzt wellen abhängt. Ein Nachteil im Vergleich mit dem ist, während die Phasenlage der vom Flip-Flop 37 System nach F i g. 5 ist jedoch, daß sie eine größere empfangenen rechtwinkligen Spannung entsprechende 30 Zahl von Einzelteilen braucht und daher kostspieliger Information über den Abstand von dem mit der ist.Carrier wave set with the frequency / _x . In the counter 34 a new correct setting to the new closed control loop 13, 14, 15, 3, 4, 5, 6, 7 for frequency / _{2 will} have. If this process of setting the binary timer, the output is to be accelerated, the calculator voltage of the phase detector 13 can be regulated to zero (not shown) for this purpose, which means that the right-angled voltage of the 5 frequency change the new the new Frequency / ₂ last stage 7 of the counter 6 in a similar manner with the relevant binary number to be stored in the counter 34 of the carrier wave originating from the first transmitter, this calculated value being locked to that of the phase. The phase position of this carrier counter 34 to quickly change its setting in wave is a measure of the distance from the first correspondence is supplied with it.
Transmitter station, and the phase system of the right-angled io Instead of using a common binary voltage level 7, the result is information timer in the receiver for a hyperbolic about the distance from the first transmitter station. Radio navigation system according to FIG. 5 it is also due to the fact that for controlling both the possible, a receiver for a hyperbolic counter 6 and the counter 32 and for checking the navigation system only from circles of the in FIG. 1 phase position of the type shown by the respective output stages 7, 33, 15 assemble, with a circle received right-angled voltage and the same binary timer is used with a binary timer for each transmitter station, which is attached. The time specification of each timer is both at the output of the output stages 7 and 33 - then a measure of the distance from the real right-angled voltages occurring after the upstream transmitter station, and the difference in the distance from the outgoing harmonics of a common 20 two stations can be easily recognized Measurement of the fundamental frequency are considered, which means that the time difference between the time information taken from the last stage of the binary timers relating to the output voltage of stage 33 and the same phase-related binary timers as the output voltage of stage 7 are determined. This arrangement contains, but converted into the frequency / ₂ . The phase offers the advantage that the output information in the 35 received by the output stage 33 of the counter 32 is in this case completely independent of the value of the overvoltage, i.e. information about the frequency carried by the distance, since the time difference is only from that operating _{at the frequency Z 1} Transmitter, on the propagation speed of the radio, whereby the information in the frequency / ₂ waves depends. A disadvantage in comparison with that is, while the phase position of the flip-flop 37 system according to FIG. 5 is, however, that it needs a larger received right-angled voltage corresponding to the number of parts and is therefore expensive information about the distance from which to which it is connected.

Frequenz /₂ arbeitenden Sender ergibt. Der Unter- Wenn der binäre Zeitgeber des Empfängers in derFrequency / ₂ working transmitter results. The sub- If the receiver's binary timer is in the

schied zwischen den Phasenlagen der beiden recht- Vorrichtung nach Fig. 5 nicht in Abhängigkeit vondid not differ between the phase positions of the two right device according to FIG. 5 as a function of

winkligen Spannungen wird im Zähler 34 gespeichert, der Phasenlage einer eingehenden Trägerwelle ein-angular voltages is stored in counter 34, the phase position of an incoming carrier wave

und durch Ablesen des Zählers 34 kann daher in 35 gestellt wird, so daß dieser Zeitgeber mit konstanterand by reading the counter 34 can therefore be set in 35 so that this timer with constant

binärer Form Information über den Unterschied im Geschwindigkeit synchron mit den Sender-Zeitgebernbinary form information about the difference in speed synchronized with the transmitter timers

Abstand von den beiden Stationen erhalten werden. wirkt, wird die im vorwärts und rückwärts zählendenDistance from the two stations can be obtained. acts, the counting forwards and backwards

Die im Zähler 34 gespeicherte digitale Information Impulszähler 34 gespeicherte Zahl den Abstand vonThe stored in the counter 34 digital information pulse counter 34 number stored the distance from

bezieht sich auf die in der Frequenzeinheit 31 ein- der zweiten Senderstation wiedergeben, und ein nurrefers to the reproduced in the frequency unit 31 one of the second transmitter station, and one only

gestellte wirkliche Frequenz /₂, und zum Festlegen der 40 aus Kreisen der unten in F i g. 5 dargestellten Artasked real frequency / ₂ , and for setting the 40 out of circles of the below in FIG. Art

Information ist es daher notwendig, auch die wirkliche zusammengesetzter Empfänger könnte daher zurInformation is therefore necessary, even the real composite receiver could therefore be used

Frequenz /₂ in jedem Augenblick zu wissen. Das Positionsbestimmung in einem ρ-ρ-System verwendetKnowing frequency / ₂ in every moment. That position determination is used in a ρ-ρ system

Festlegen der Information kann z. B. mittels einer werden, bei dem für die Positionsbestimmung dieSetting the information can e.g. B. by means of a, in which the position determination

digitalen Rechenmaschine erfolgen, der kontinuierlich Abstände an Stelle der Abstandsunterschiede maß-digital calculating machine, which continuously measured distances instead of differences in distance.

Information über die Einstellungen des Zählers 34 45 gebend sind.Information about the settings of the counter 34 45 are given.

und der Einheit 31 zugeführt wird und die mittels Wie gesagt, enthält sowohl der Sender als auch der dieser Information den wirklichen Distanzunterschied Empfänger ein von einem Zeitgeber gesteuertes berechnet zwecks Bestimmung der entsprechenden frequenzbestimmendes Gerät der beschriebenen Art, Hyperbel. Auch kann der Abstandsunterschied durch und es müssen daher Mittel vorgesehen werden, um Messung des Zeitunterschieds zwischen den Trigger- 50 beim Starten eines Empfängers oder nach irgendimpulsen bestimmt werden, die zum Schalten der welcher Störung den Empfänger-Zeitgeber schnell mit Stufe 33 bzw. des Flip-Flops 37 verwendet werden. dem Sender-Zeitgeber in Abhängigkeit vom wirklichen Zwei solcher Abstandsunterschiedsmessungen, die sich Abstand zwischen Sender und Empfänger zu synchroauf wenigstens drei Funkstationen mit bekannten nisieren. Wenn die Zeitgeber sich nahe beieinander Koordinaten beziehen, resultieren in hyperbolische 55 befinden, kann die Null-Einstellung des Empfänger-Positionsbestimmung des Flugzeuges, in dem der Zeitgebers einfach dadurch erfolgen, daß der Zeitgeber-Empfänger installiert ist. impuls, der im Sender-Zeitgeber erzeugt wird, der dieand the unit 31 is supplied and which by means of As mentioned, contains both the transmitter and the this information the real distance difference receiver a controlled by a timer calculated for the purpose of determining the corresponding frequency-determining device of the type described, Hyperbole. The difference in distance can also be caused by and means must therefore be provided to Measurement of the time difference between the trigger 50 when starting a receiver or after any impulses can be determined which to switch which disturbance the receiver timer is using quickly Stage 33 or the flip-flop 37 can be used. the transmitter timer depending on the real one Two such distance difference measurements, the distance between transmitter and receiver to synchroauf at least three radio stations with known nise. When the timers are close together Coordinates relate to hyperbolic 55 can result in zero setting of the receiver position determination of the aircraft in which the timer is simply done by the timer receiver installed. pulse generated in the transmitter timer that controls the

Bei der hyperbolischen Positionsbestimmung ist das Phase der Ausgangsspannung des Senders steuert, Abstandsregister 16 im Prinzip überflüssig, kann aber zum Empfänger zu dessen Null-Einstellung übergeeignet zum Ergänzen des hyperbolischen Positions- 60 tragen wird. Wenn die Null-Einstellung über eine bestimmungssystems benutzt werden. größere Entfernung durch Radiowellen erfolgen muß,In hyperbolic position determination, the phase of the output voltage of the transmitter is controlled, Distance register 16 superfluous in principle, but can be over-suited to the receiver for setting it to zero to supplement the hyperbolic position 60 is carried. If the zero setting has a determination system can be used. greater distance must be carried out by radio waves,

Beim Umschalten von einer Frequenz/₂ auf eine so muß die Null-Einstellung auf andere Weise vorandere Frequenz /_a wird der Zähler 34 im ersten genommen werden. Zur Erklärung des Null-Einstell-Augenblick nach der Frequenzänderung eine unrich- Verfahrens folgt nachstehend ein Beispiel,
tige Einstellung haben. Dies wird aber im Regelkreis 65 Es sei angenommen, daß der Genauigkeitsgrad des mit geschlossener Schleife automatisch korrigiert, der frequenzbestimmenden Gerätes 1 Hertz beträgt. Dies stets die Ausgangsspannung des Phasendetektors 40 bedeutet, daß die Zeitgeber eine Periodenzeit von auf Null zu regeln sucht, so daß nach einer Weile der 1 Sekunde haben müssen, d. h. daß der die PhasenlageWhen switching from a frequency / ₂ to a so, the zero setting must be taken in another way before another frequency / _a , the counter 34 is taken in the first. To explain the zero-setting instant after the frequency change, an incorrect procedure is followed by an example,
have the right attitude. However, this is done in control loop 65. It is assumed that the degree of accuracy of the frequency-determining device, automatically corrected with a closed loop, is 1 Hertz. This always the output voltage of the phase detector 40 means that the timer seeks to regulate a period time from to zero, so that after a while the 1 second must have, ie that the phase position

13 1413 14

der Ausgangsspannung steuernde Zeitgeberimpuls gebers des Empfängers mit Hilfe von Kreisen, die einmal pro Sekunde auftritt. Der Augenblick der bereits im Empfänger vorhanden sind und normal für Null-Einstellung für den Empfänger-Zeitgeber wird Navigationszwecke verwendet werden,
dann dadurch bestimmt, daß vom Sender gleichzeitig In F i g. 6 erkennt man, in etwas vereinfachter zwei Frequenzen mit einem Frequenzunterschied von 5 Form, die beiden an Hand der F i g. 5 beschriebenen 1 Hz übertragen werden, wobei diese Frequenzen von Regelkreise 13, 15, 3, 4, 5, 6, 7 bzw. 40, 43, 34, 35, 37. derselben Grundfrequenz stammen. Die beiden Fre- Die Vorrichtung nach F i g. 6 enthält weiterhin zwei quenzen sind im Sender ohne weiteres verfügbar, da Regelkreise von gleicher Art wie unten in F i g. 5 der Genauigkeitsgrad des frequenzbestimmenden Gera- dargestellt, die je aus einem Teilzähler 46 bzw. 53 tes mit 1 Hz angenommen ist. Die beiden Wechsel- io bestehen, der vom gemeinsamen binären Zeitgeber spannungen werden an der Empfangsseite in einem über eine Frequenzwähleinheit 45 bzw. 52 gespeist Phasendetektor verglichen, dessen Ausgangsspannung wird, und ein Koinzidenzgerät 47 bzw. 54, das zwischen sich mit einer Frequenz von 1 Hz ändern wird. Die dem betreffenden Teilzähler und dem vorwärts und Ausgangsspannung des Phasendetektors wird fest- rückwärts zählenden Impulszähler 48 bzw. 55 eingelegt, und der binäre Zeitgeber des Empfängers wird 15 geschaltet ist und einen Ausgangs-Flip-Flop 49 bzw. in dem Augenblick, in dem die Ausgangsspannung 56 und einen Phasendetektor 50 bzw. 57 besitzt zum Null passiert, auf Null eingestellt. Die beiden Frequen- Vergleich der rechtwinkligen Spannung des Ausgangszen werden theoretisch den richtigen Augenblick der Flip-Flops des Koinzidenzgerätes mit einer eingehen-Null-Einstellung ergeben. Wenn angenommen wird, den Trägerwelle, um mittels einer Impulserzeugungsdaß das Impulsintervall der dem Impulszähler des 20 vorrichtung 51 bzw. 58 die Einstellung des vorwärts binären Zeitgebers zugeführten Impulsreihe gleich und rückwärts zählenden Impulszählers derart zu 0,1 Mikrosekunde ist, was bedeutet, daß die Zeitgeber ändern, daß die Ausgangsspannung des Phasenmit einer Genauigkeit von 0,1 Mikrosekunde synchron detektors auf Null geregelt wird. Die Phasenlage der arbeiten, ist die erforderliche Winkelgenauigkeit des von den Teilzählern 6, 32, 46, 53 empfangenen recht-Phasendetektors zum Erreichen hinreichender Genauig- 25 winkligen Spannungen wird mittels der Zeitgeberkeit bei der Null-Einstellung gleich impulse der Endstufe des binären Zeitgebers 4, 9the output voltage controlling timer pulse generator of the receiver with the help of circles, which occurs once per second. The moment already present in the receiver and normal for zero setting for the receiver timer will be used for navigation purposes
then determined by the fact that at the same time In F i g. 6 one recognizes, in a somewhat simplified form, two frequencies with a frequency difference of 5, the two on the basis of FIG. 5 described 1 Hz are transmitted, these frequencies coming from control loops 13, 15, 3, 4, 5, 6, 7 or 40, 43, 34, 35, 37. the same basic frequency. The two fre- The device according to FIG. 6 furthermore contains two sequences that are readily available in the transmitter, since control loops of the same type as below in FIG. 5 shows the degree of accuracy of the frequency-determining device, which is assumed to be 1 Hz from a partial counter 46 or 53 tes. The two alternating io exist, the voltages from the common binary timer are compared on the receiving side in a phase detector fed via a frequency selection unit 45 or 52, the output voltage of which is, and a coincidence device 47 or 54, which between them with a frequency of 1 Hz will change. The respective partial counter and the up and output voltage of the phase detector is inserted permanently counting down pulse counter 48 or 55, and the binary timer of the receiver is switched to 15 and an output flip-flop 49 or at the moment in which the Output voltage 56 and a phase detector 50 and 57, respectively, has passed to zero, set to zero. The two frequencies comparison of the right-angled voltage of the output point will theoretically result in the correct moment of the flip-flops of the coincidence device with an incoming-zero setting. If it is assumed that the carrier wave, by means of a pulse generation, the pulse interval of the pulse series fed to the pulse counter of the device 51 or 58 the setting of the upward binary timer equal and downward counting pulse counter is 0.1 microsecond, which means that the timer change so that the output voltage of the phase is regulated to zero with an accuracy of 0.1 microsecond synchronous detector. The phase position of the work is the required angular accuracy of the right phase detector received by the partial counters 6, 32, 46, 53 in order to achieve sufficient angular voltages. 9

geprüft.checked.

360 · 0 · 1 · 10~⁶ _ _# _ Angenommen wird, daß während der Null-Ein- 360 · 0 · 1 · 10 ~ ⁶ _ _# _ It is assumed that during the zero-on

1 ' stellung der Empfänger mit einem Sender zusammen-1 'setting the receiver together with a transmitter

30 wirkt, der gleichzeitig vier Wechselspannungen mit den30 acts, the four alternating voltages with the

was nicht realistisch ist. Wenn angenommen wird, daß im obigen Beispiel gegebenen Frequenzen, d. h. 100000, die Ungenauigkeit des Phasendetektors beim Vergleich 100001, 100050 und 102700 Hz überträgt, welche alle zweier Signale mit einer Frequenz von 100 kHz gleich von einer gemeinsamen Grundfrequenz stammen. Die ±3° ist, wird das Koinzidenzintervall eine Länge von gleichen Frequenzen werden in den Frequenzwähl-Vsgo = Veo Sekunde haben, d. h., der Augenblick der 35 einheiten 5, 31, 45, 52 des Empfängers eingestellt, so Null-Einstellung kann innerhalb eines Zeitimpulses daß der Zähler 6 an seinem Ausgang eine rechtwinklige mit einer Länge von V₆₀ Sekunde lokalisiert werden. Spannung mit der Frequenz 100000 Hz, der Zähler 32 Dies ist aber nicht genügend, da der Zeitgeber mit eine Frequenz von 100001 Hz, der Zähler 46 eine einer Genauigkeit von 0,1 Mikrosekunde eingestellt Frequenz von 100050 Hz, und. der Zähler 53 eine werden muß. Für eine genauere Einstellung wird eine 40 Frequenz von 102700Hz erzeugt. In allen Regelweitere Frequenz emittiert, die im vorliegenden Falle kreisen liegt ein Filter mit sehr geringer Bandbreite am gleich 100 kHz + 50 Hz ist. Ein Vergleich dieses Ausgang des Phasendetektors, so daß nur Träger-Signals mit dem Signal von 100 kHz ergibt fünfzig wellen mit einer Frequenz, die mit der in der zugehöri-Koinzidenzintervalle pro Sekunde, von denen eines gen Frequenzwähleinheit eingestellten Frequenz zumit dem vorhergehenden Koinzidenzintervall zusam- 45 sammenfällt, zur Ausgangsgleichspannung des Phasenmenfällt. Die Null-Einstellung des Empfänger-Zeit- detektors beitragen. So ist der erste Regelkreis nur für gebers erfolgt, wenn dieses Koinzidenzintervall mit die Trägerwelle mit der Frequenz 100000 Hz, der dem Koinzidenzintervall der vorhergehenden Messung nächste Regelkreis nur für die Trägerwelle mit der zusammenfällt. Die Genauigkeit der Null-Einstellung Frequenz 100001 Hz usw. empfindlich. Im ersten bei der Übertragung der erwähnten drei Frequenzen 50 Regelkreis wird die von der Endstufe des Zählers 6 ist Veo' 50 = V₃₀₀₀ Sekunde, was noch nicht genügend empfangene rechtwinklige Spannung auf die beschrieist. Die nächste Frequenz wird gleich 100 kHz+2700 Hz bene Weise mit der eingehenden Trägerwelle mit der gewählt, was ein Koinzidenzintervall mit einer Länge Frequenz 100000 Hz in der Phase verriegelt. In gleicher von 6,2 Mikrosekunden ergibt. Die Null-Einstellung Weise wird die Ausgangsspannung des dem Koinzides Empfänger-Zeitgebers erfolgt, wenn von den drei 55 denzgerät 35 zugeordneten Flip-Flop-Kreises 37 im Messungen je ein Koinzidenzintervall zusammenfällt, zweiten Regelkreis mit der eingehenden Trägerwelle und die Genauigkeit bei der Null-Einstellung ist gleich mit der Frequenz 100001 Hz in der Phase verriegelt, dem kürzesten Koinzidenzintervall, d. h. 6,2 Mikro- und die Ausgangsspannung des dem Koinzidenzsekunden. Der Empfänger-Zeitgeber wird jetzt in gerät 47 zugeordneten Flip-Flops 49 wird mit der einunzweideutiger Weise auf Null eingestellt, da die 60 gehenden Trägerwelle mit der Frequenz 100050 Hz Periodenzeit der eingehenden Trägerwelle gleich in der Phase verriegelt, während schließlich die Aus-10 Millisekunden ist. Der Empfänger wird anschließend gangsspannung des Flip-Flops 56 des Koinzidenzfür normalen Betrieb geschaltet, in dem der Empfänger- gerätes 54 im letzten Regelkreis mit der eingehenden Zeitgeber selbsttätig auf die beschriebene Weise in Trägerwelle mit der Frequenz 100700 Hz in der Abhängigkeit von der Phasenlage der eingehenden 65 Phase verriegelt wird.which is not realistic. If it is assumed that the frequencies given in the above example, ie 100000, the inaccuracy of the phase detector when comparing 100001, 100050 and 102700 Hz, which all two signals with a frequency of 100 kHz originate equally from a common fundamental frequency. Which is ± 3 °, the coincidence interval will have a length of equal frequencies in the frequency selection Vsgo = Veo second, ie, the instant of 35 units 5, 31, 45, 52 of the receiver is set, so zero setting can be within one Time pulse that the counter 6 is located at its output a right-angled with a length of V ₆₀ seconds. Voltage with a frequency of 100000 Hz, the counter 32 but this is not sufficient, since the timer with a frequency of 100001 Hz, the counter 46 a frequency of 100050 Hz, and an accuracy of 0.1 microseconds. the counter 53 must become one. For a more precise setting, a frequency of 102700Hz is generated. In all rule, a further frequency is emitted, which is circling in the present case, a filter with a very narrow bandwidth is equal to 100 kHz + 50 Hz. A comparison of this output of the phase detector so that only the carrier signal with the signal of 100 kHz results in fifty waves with a frequency that coincides with the frequency set in the corresponding 45 coincides with the DC output voltage of the phases. The zero setting of the receiver time detector contribute. The first control loop is only carried out for the encoder if this coincidence interval coincides with the carrier wave with the frequency 100,000 Hz, the control loop for the carrier wave with the next control loop only for the carrier wave. The accuracy of the zero setting frequency 100001 Hz, etc. sensitive. In the first control loop during the transmission of the three frequencies mentioned, that of the output stage of the counter 6 is Veo '50 = V ₃₀₀₀ seconds, which is still insufficiently received right-angled voltage on the described. The next frequency is chosen equal to 100 kHz + 2700 Hz in the same manner with the incoming carrier wave with what locks a coincidence interval with a length frequency 100000 Hz in phase. In the same of 6.2 microseconds results. The zero setting mode is the output voltage of the coincidence receiver timer when one of the three flip-flop circuits 37 assigned to the measurement device 35 coincides with one coincidence interval, the second control circuit with the incoming carrier wave and the accuracy of the zero Setting is locked in phase with the frequency 100001 Hz, the shortest coincidence interval, ie 6.2 microseconds and the output voltage of the coincidence seconds. The receiver timer is now in device 47 assigned flip-flops 49 is set to zero in the unambiguous way, since the 60 outgoing carrier wave with the frequency 100050 Hz period time of the incoming carrier wave is locked in phase, while finally the off 10 milliseconds is. The receiver is then switched to the output voltage of the flip-flop 56 of the coincidence for normal operation, in which the receiver device 54 in the last control loop with the incoming timer automatically in the manner described in carrier wave with the frequency 100700 Hz depending on the phase position of the incoming 65 phase is locked.

Trägerwelle gesteuert wird. Dem Zähler 6 werden die Triggerimpulse ent-Carrier wave is controlled. The counter 6 receives the trigger pulses.

F i g. 6 zeigt ein Verfahren zum Schalten des nommen, welche zum Schalten der Endstufe 7 inF i g. 6 shows a method for switching the receiver, which is used for switching the output stage 7 in

Empfängers für Null-Einstellung des binären Zeit- Richtung 1-0 verwendet werden (entsprechend derReceiver can be used for zero setting of the binary time direction 1-0 (according to the

Hinterflanke der erzeugten rechtwinkligen Wechselspannung), und in gleicher Weise werden die zum Schalten des betreifenden Flip-Flop-Kreises in Richtung 1-0 verwendeten Triggerimpulse den in den übrigen Regelkreisen hegenden Koinzidenzgeräten entnommen. Die aus diesen Impulsen zusammengesetzten Impulsreihen, die A, B, C und D genannt sind, werden einem UND-Tor 60 zugeführt, dessen Ausgangssignal die Zähler 4 und 9 im binären Zeitgeber und gleichzeitig die Zähler 34, 48 und 55 auf Null einstellen kann. Die Zähler 6, 32, 46 und 53 werden gleichzeitig vom binären Zeitgeber über die normalen Null-Einstellungsverbindungen auf Null gesetzt.Trailing edge of the generated rectangular alternating voltage), and in the same way the trigger pulses used to switch the relevant flip-flop circuit in direction 1-0 are taken from the coincidence devices in the other control circuits. The pulse series composed of these pulses, called A, B, C and D , are fed to an AND gate 60 whose output signal can set the counters 4 and 9 in the binary timer and at the same time the counters 34, 48 and 55 to zero. Counters 6, 32, 46 and 53 are simultaneously set to zero by the binary timer via the normal zero setting connections.

Wenn zunächst nur die Kreise für die beiden ersten Frequenzen von 100000 und 100001 Hz betrachtet werden, liegt es auf der Hand, daß der Zähler 32 einen Betriebszyklus mehr macht als der Zähler 6 pro Sekunde. Einfachheitshalber betrachtet man den Zähler 6 als unwirksam und den Zähler 32 wirksam mit einer Periodenzeit von 1 Sekunde. Da der Zähler 32 nicht kontinuierlich, sondern schrittweise arbeitet, werden die Zähler gegenseitig stillstehen während Intervallen, deren Länge von der Stufenzahl in den Zählern abhängig ist. Während eines dieser Intervalle werden die Impulse der Impulsreihe A mit den Impulsen der Impulsreihe B zusammenfallen. Wenn angenommen wird, daß die Zähler aus sechs Stufen bestehen, wird die Länge des Koinzidenzintervalls ein Vierundsechzigstel der Periodenzeit, d. h. V₆₄ Sekunde betragen und wird ein solches Koinzidenzintervall pro Sekunde empfangen. In gleicher Weise macht der Zähler 46 fünfzig Betriebszyklen mehr pro Sekunde als der Zähler 6, und Koinzidenz zwischen den Impulsen der Impulsreihen A und C tritt während Ve* * Vso Sekunde auf. Fünfzig solcher Koinzidenz-Intervalle werden pro Sekunde empfangen, von denen eines mit dem vorhergehenden Koinzidenzintervall zusammenfällt. Der Zähler 53 macht 2700 Betriebszyklen mehr als der Zähler 6 pro Sekunde, und es treten 2700 Koinzidenzintervalle mit einer Länge von ¹Ig₁ · 2700 Sekunden pro Sekunde auf, von denen ein Intervall mit dem vorhergehenden Koinzidenzintervall zusammenfällt. Infolge des Umstandes, daß die Nulleinstellung des binären Zeitgebers erfolgt, wenn ein Impuls jeder der Impulsreihen A, B, C und D gleichzeitig auftritt, wird der richtige Augenblick der Null-Einstellung mit einer Genauigkeit gleich dem kürzesten der Koinzidenzintervalle gewählt.If only the circles for the first two frequencies of 100,000 and 100,001 Hz are initially considered, it is obvious that the counter 32 makes one operating cycle more than the counter 6 per second. For the sake of simplicity, one considers the counter 6 to be ineffective and the counter 32 to be effective with a period of 1 second. Since the counter 32 does not work continuously, but in steps, the counters will stand still during intervals, the length of which depends on the number of stages in the counters. During one of these intervals the pulses in pulse train A will coincide with the pulses in pulse train B. Assuming that the counters consist of six stages, the length of the coincidence interval will be one sixty-fourth of the period time, ie, V ₆₄ seconds, and one such coincidence interval will be received per second. Likewise, counter 46 makes fifty operating cycles more per second than counter 6, and coincidence between the pulses of pulse trains A and C occurs during Ve * * Vso second. Fifty such coincidence intervals are received per second, one of which coincides with the previous coincidence interval. The counter 53 makes 2700 operating cycles more than the counter 6 per second, and 2700 coincidence ^{intervals with a length of 1} Ig ₁ x 2700 seconds per second occur, one of which coincides with the previous coincidence interval. Due to the fact that the zeroing of the binary timer occurs when a pulse of each of the pulse trains A, B, C and D occurs simultaneously, the correct moment of zeroing is chosen with an accuracy equal to the shortest of the coincidence intervals.

Bei einer weiteren Anordnung kann das Abstandsregister für die Null-Einstellung des binären Zeitgebers des Empfängers verwendet werden. In diesem Falle werden von einer geeigneten Stufe des binären Zeitgebers empfangene Zeitgeberimpulse über ein Sperrtor einerseits einem vorwärts und rückwärts zählenden Impulszähler und andererseits dem Eingang des binären Zählers 4 zugeführt, um den Zeitgeber schneller oder langsamer arbeiten zu lassen gleichzeitig mit dem Betrieb des vorwärts und rückwärts zählenden Impulszählers in beiden Richtungen, bis ein zwischen dem Abstandsregister und dem vorwärts und rückwärts zählenden Zähler eingeschaltetes Koinzidenzgerät Koinzidenz zwischen der Einstellung des Registers und dem Zähler anzeigt zwecks Schließen des Sperrtores, damit die Speisung von Vorwärts- und Rückwärtsimpulsen eingestellt wird. Bei Null-Einstellung des binären Zeitgebers wird ein bekannter Abstand von der Radiostation, mit der Verriegelung erfolgen muß, in Distanzregister eingestellt, wodurch Vorwärts- oder Rückwärtsimpulse über das erwähnte Sperrtor zugeführt werden, bis im Abstandsregister und im Impulszähler die gleiche Zahl gespeichert ist. Während der Navigation kann dann die Einstellung des Abstandsregisters entsprechend einem berechneten Abstand von der wirklichen Station geändert werden, der dem Ausgang der Rechenmaschine entnommen ist, welche die Daten des Funknavigationssystems festlegt, während die Phasenverriegelung mit der von der Funkstation empfangenen Trägerwelle auf die beschriebene Weise mittels des geschlossenen Regelkreises erfolgt.In another arrangement, the offset register may be used to zero the binary timer of the recipient. In this case be of an appropriate level of binary Timer pulses received via a barrier gate on the one hand a forward and backward counting pulse counter and on the other hand to the input of the binary counter 4 fed to the timer to work faster or slower simultaneously with the operation of the forward and backward counting pulse counter in both directions until one between the distance register and the forward and down counting counter switched on coincidence device coincidence between the setting of the register and the counter for the purpose of closing the locking gate, so that the supply of forward and reverse pulses is set. If the binary timer is set to zero, a known one becomes The distance from the radio station, with which the locking must take place, is set in the distance register, whereby Forward or reverse pulses are fed through the aforementioned lock gate until in the distance register and the same number is stored in the pulse counter. The setting can then be made during navigation of the distance register can be changed according to a calculated distance from the real station, which is taken from the output of the computing machine, which contains the data from the radio navigation system while the phase lock with the carrier wave received from the radio station on the manner described takes place by means of the closed control loop.

Claims

Patent claims:

1. Hyperbolic radio navigation system that uses phase comparison between different transmitter stations originating carrier waves of different frequencies works, the frequency of the carrier waves corresponding to a certain Program is changed, characterized in that to generate the mentioned Frequencies every transmitter station has a frequency-determining device that consists of a Continuously operating binary first pulse counter fed by a pulse generator and a second pulse counter or partial counter which has an alternating voltage at its output generated whose every half-wave a certain number of input pulses of the partial counter corresponds to, and one or more of the levels taken from the binary counter Pulse series are fed in that a pulse is generated when the relevant Stage is switched in the opposite direction compared to the switching direction, through which the next stage in the counter is switched, so that the frequency of the partial counter taken voltage while maintaining a representative phase position by choosing different of the mentioned pulse series can be set between different values, and that im Receiver generated corresponding frequencies in a similar frequency-determining device the pulse current to the binary counter in the receiver depending on the Phase position of an incoming carrier wave originating from one of the transmitter stations in this way is influenced that between this incoming carrier wave and the corresponding in the frequency-determining Device of the receiver generated signal frequency a certain phase relationship is maintained.

2. System according to claim 1, characterized in that the receiver with a second Partial counter is provided, to which pulse trains are fed from the common binary counter, which are chosen such that the signal frequency generated at the output of the second partial counter of the Frequency corresponds to a carrier wave transmitted by a second transmitter, with a phase comparison between the carrier wave received by the second station and the output voltage of the second partial counter information about the difference in the distance between the two Stations results.

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that for checking the phase position the output voltage of the partial counter or the

Partial counter preferably a further pulse counter with the same number of steps as that of the or the Partial counter is connected in series with the binary pulse counter and this additional pulse counter a pulse is taken when the counter has received the specified number of pulses, where this pulse is fed to all stages of the partial counter (s), to those stages to zero, which may be in position 1 when the mentioned pulse occurs stand.

4. System according to one of claims 1 to 3, characterized by a lying in the receiver Phase detector for comparing the carrier wave originating from the first transmitter station with the corresponding signal frequency generated by the frequency-determining device of the receiver and a gate unit connected between the pulse generator and the binary pulse counter, which is controlled by the output of the phase detector to increase or decrease the The number of pulses fed to the pulse counter as a function of the sign of the output voltage of the phase detector, so that the output voltage of the phase detector is regulated to zero will.

5. System according to claim 4, characterized in that the gate unit consists of a locking gate consists, which is controlled by the output of the phase detector and, if the output voltage of the phase detector is equal to zero, is continuously open to the passage of all pulses, however, at a voltage with a certain sign at the output of the phase detector in can block a pulse of the normally supplied pulse series at certain times and at a voltage of opposite sign at the output of the phase detector in certain Times an additional pulse between two pulses of the normally supplied pulse series feeds.

6. System according to claim 4, characterized in that the gate unit consists of a locking gate consists, which is controlled by the output of the phase detector, and which when the output voltage of the phase detector is zero, blocks a pulse with even time intervals and at a voltage with a certain sign at the output of the phase detector in certain For a moment it blocks further pulses, while at an output voltage it blocks the opposite The sign of the phase detector lets through normally blocked pulses.

7. System according to claim 5 or 6, characterized in that the output voltage of the Phase detector acts on a circuit, which is the supply of an additional pulse, the blocking a normally passed pulse or the passage of a normally blocked pulse prepared, and the triggering of this process takes place at a later suitable moment, the z. B. is determined by taking a pulse from a suitable stage in the binary counter will.

8. System according to one of claims 1 to 7, characterized by a forwards and backwards counting pulse counter located in the receiver to record the difference between the number of additional pulses with the exception of the pulses normally supplied to the binary counter Pulse train and the number of blocked pulses of the normally supplied pulse train.

9. System according to one of claims 2 to 8, characterized by an arranged in the receiver Coincidence device between the second partial counter and an up and down counter Pulse counter is switched on and the status of the individual levels in the line counter with the status compare the corresponding steps in the upward and downward counting pulse counter can be used to reproduce the rectangular ones occurring at the output of the second partial counter Voltage at its output, but with a phase shift compared to this voltage, which depends on the number stored in the up and down counting pulse counter, and by a second phase detector for comparing those from the coincidence device Voltage with an incoming carrier wave originating from a second transmitter, whose Output voltage influences the up and down counting pulse counter to change adjusting the same in such a direction that the output voltage of the phase detector is regulated to zero, the difference between the distances from the transmitter stations z. B. is given by setting the upward and downward counting pulse counter.

For this purpose 2 sheets of drawings