DE1246830B

DE1246830B - Impulsabstand-Messeinrichtung fuer die Funkentfernungsmessung nach dem Abfrageverfahren

Info

Publication number: DE1246830B
Application number: DEST22877A
Authority: DE
Inventors: Oscar Shames
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1963-10-30
Filing date: 1964-10-29
Publication date: 1967-08-10
Also published as: BE655052A; NL6501139A; GB1055417A; US3267464A; NL146294B

Description

DEUTSCHES JMWWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 a4 - 48/61

Nummer: 1 246 830

Aktenzeichen: St 22877IX d/21 a4

J 246 830 Anmeldetag: 29. Oktober 1964

Auslegetag: 10. August 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Einrichtung zur zeitlichen Festlegung eines zu einem ersten Impuls »synchronen« Impulses aus einer großen Anzahl von willkürlich auftretenden Impulsen. Mit »synchron« ist hier nicht »zeitlich koinzident« gemeint, sondern nur »mit annähernd gleichbleibendem Zeitabstand« bei Wiederholung der Impulse.

Die Geräte für die Entfernungsmessung bei dem unter der Bezeichnung »Tacan« bekannten Funknavigationssystem enthalten unter anderem einen Flugzeugsender, der Abfrageimpulse zu einer Bodenstation aussendet, die diese dann zur Bestimmung der Entfernung des Flugzeuges von der Bodenstation beantwortet. Dabei wird für jeden Abfrageimpuls im allgemeinen nur ein Antwortimpuls empfangen, weil dieser auf einer vom Abfrageimpuls verschiedenen Trägerfrequenz ausgesendet wird. Die fast immer durch Reflexion an den verschiedensten Gegenständen auftretenden Echos werden dadurch eliminiert. Der gleichzeitige Empfang der Impulse mehrerer Abfragestationen in der Bodenstation veranlaßt zwar zahlreiche Antwortimpulse des Bodensenders, aber die zeitliche Aufeinanderfolge der in den Flugzeugen empfangenen Antwortimpulse ist nur in einem einzigen Flugzeug synchron mit den Abfrageimpulsen, in allen anderen Flugzeugen sind die Antwortimpulse im Verhältnis zu den Abfrageimpulsen regellos, d. h. nicht synchron.

Im folgenden wird beschrieben, in welcher Weise bisher grundsätzlich beim Tacan-System die Abfrageimpulse übertragen und die Antwortimpulse aus der Impulsreihe der Zufallsimpulse ausgesiebt werden. Ein elektromechanischer Entfernungsmesser ist mit einer veränderbaren Verzögerungsschaltung gekuppelt und mit einer Zählschaltung zusammengeschaltet. Die Zählschaltung wird synchron mit den Abfrageimpulsen gestartet und bei Empfang von mit den Abfrageimpulsen synchronen Antwortimpulsen gestoppt. Die Schaltung ist so eingerichtet, daß mindestens sechs Impulse nötig sind, um eine über einem festgelegten Pegel liegende Spannung zu erzeugen, die das sogenannte »Suchen« beendet und die »Anzeige« der Entfernung einleitet. Dieses mit Analogspannungen arbeitende System erfordert also ein dauerndes »Suchen« nach Antwortimpulsen, und bis zur Entfernungsanzeige vergeht eine ziemlich lange Zeit.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektronische Impulsabstand-Meßeinrichtung, mit der das Zeitintervall zwischen zwei Impulsen bestimmt werden kann. Die Einrichtung umfaßt alle Vorteile der bekannten Einrichtungen, vermeidet aber die Impulsabstand-Meßeinrichtung für die
Funkentfernungsmessung nach dem
Abfrageverfahren

Anmelder:

International Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. Η. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart, Rotebühlstr. 70

Als Erfinder benannt:

Oscar Shames, Philadelphia, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Oktober 1963
(320234)

Nachteile hinsichtlich der dauernd erforderlichen Suchperiode und hinsichtlich der verhältnismäßig langen Zeit, die bis zur Anzeige vergeht. Anstatt des dauernden zeitraubenden Suchprozesses sind diskrete Suchschritte vorgesehen. Eine elektronische Zähleinrichtung wird mittels eines Startimpulses, der dem Abfrageimpuls entspricht, gestartet und mittels eines Impulses aus einem Begrenzer, der dem Antwortimpuls entspricht, gestoppt. Die Zeit zwischen den beiden Impulsen wird gespeichert, und bei dem nächstfolgenden Abfrageimpuls wird ein Austastimpuls eben dieser Länge erzeugt. Der erste nach dem Austastimpuls ankommende Empfangsimpuls stoppt die Zähleinrichtung. Dadurch, daß der Austastimpuls etwas kürzer ist als der in der Zähleinrichtung gespeicherte Impuls, wird die Zähleinrichtung bei dem gleichen Zählerstand angehalten, wenn auch der synchrone Antwortimpuls eintrifft.

Das Wesen der Erfindung besteht also darin, unter Anwendung der Digitaltechnik Start- oder Synchronisierimpulse zu erzeugen und aus einer Reihe von Zufallsimpulsen diejenigen auszuwählen, die als Antwortimpulse auf die Synchronisierimpulse anzusehen sind. Die Erfindung findet Anwendung bei einem Entfernungsmeßverfahren, bei dem Hugzeuge Abfrageimpulse aussenden, die dann von der Boden-

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station beantwortet und im Flugzeug wieder empfangen werden. Die Erfindung ist auch für die Entfernungsmessung mit Radargeräten geeignet.

Es ist prinzipiell bekannt, die Zeit zwischen dem Aussenden eines Sendeimpulses und dem Eintreffen eines Echoimpulses mittels einer Zähleinrichtung zu messen, in die Schwingungen eines frequenzkonstanten Oszillators eingezählt werden (Fehlerortsbestimmung an Leitungen). Dabei wird die Zähleinrichtung durch den Sendeimpuls gestartet und durch den Echoimpuls gestoppt. Dabei ist es ebenfalls bekannt, Mehrfachreflexionen an der Fehlerstelle oder Reflexionen an Leitungsabzweigungen mittels einer im wesentlichen aus einem Laufzeitglied und einem Differentiationsglied bestehenden Sperrschaltung auszuschließen.

Nach dem gleichen Prinzip der Zählung der Schwingungszüge eines Taktgeberoszülators mit dem Start-Stop-Verfahren arbeitet ein bekanntes Impulsrückstrahlentfernungsmeßgerät, bei dem nichtperi- ao odische Impulse als Sendeimpulse verwendet werden.

Von diesem bekannten Prinzip wird bei der Erfindung sinngemäß Gebrauch gemacht.

Gegenstand der Erfindung ist also eine Impulsabstand-Meßeinrichtung für die Funkentfernungsmessung nach dem Abfrageverfahren, bei dem von Bordstationen Abfrageimpulse auf einer ersten Trägerfrequenz zu einer Bodenstation ausgesendet, daselbst empfangen und auf einer zweiten Trägerfrequenz zu den Bordstationen als Antwortimpulse zurückgesendet werden, bei dem ferner in den Bordstationen die Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden der Abfrageimpulse und dem Empfang der entsprechenden Antwortimpulse durch Zählen von Impulsen eines Taktgenerators mittels einer vom Abfrageimpuls gestarteten und vom Antwortimpuls zurückgestellten Flip-Flop-Stufe, einer UND-Schaltung und eines Vorwärtszählers erfolgt und bei dem außerdem die zu den Abfrageimpulsen gehörigen Antwortimpulse von Zufallsimpulsen dadurch unterschieden werden, daß die Zählschaltung mittels eines bis zum Auftreten des entsprechenden Zufallsimpulses andauernden Austastimpulses gesperrt wird.

Erfindungsgemäß werden die Abfrageimpulse synchron mit den Impulsen des Taktgenerators erzeugt, indem die letzteren über einen Frequenzteiler zusammen mit den Impulsen eines Zufallsgenerators einer UND-Schaltung eingegeben werden, deren Ausgangsimpuls der Abfrageimpuls ist; es ist ferner ein vom Abfrageimpuls gestarteter, auf die Maximalentfernung voreingestellter Zähler vorgesehen, dessen nur bei der Maximalentfernung auftretender Ausgangsimpuls einerseits zum Leitendmachen einer dem Vorwärtszähler nachgeschalteten UND-Schaltung zur Übernahme des im Vorwärtszähler gespeicherten Wertes in einen ebenfalls vom Abfrageimpuls gestarteten, voreinstellbaren Zähler, der mit dem Anzeigegerät gekuppelt ist, andererseits zum Rückstellen (auf Null) des voreinstellbaren Zählers bei Erreichen der Maximalentfernung und zum Erzeugen eines in seiner Länge der augenblicklichen Speicherung entsprechenden Impulses verwendet wird; dieser Impuls dient einerseits als Austastimpuls zur Sperrung des Empfängers über eine UND-NICHT-Schaltung, andererseits nach einer Polaritätsumkehr zur Vorbereitung des Leitendmachens der dem Vorwärtszähler nachgeschalteten UND-Schaltung.

Die Erfindung wird an Hand von Figuren näher erläutert. In

F i g. 1 sind zur Erläuterung der allgemeinen Arbeitsweise verschiedene Impulse über der Zeit aufgetragen;

F i g. 2 ist ein Blockdiagramm der Zeitintervall-Meßeinrichtung.

In F i g. 1 sind die in der Amplitude konstanten Ausgangsimpulse eines Tacan-Empfängers auf vier aufeinanderfolgende Abfrageimpulse dargestellt. Der Abfrageimpuls 10 und der Antwortimpuls 20 sind in den Zeilen A, C, E und G gezeichnet. Man ersieht, daß der Antwortimpuls 20, der mit dem Abfrageimpuls »synchron« ist, während der vier aufeinanderfolgenden Abfragen (Zeilen A, C, E, G) vom Abfrageimpuls einen konstanten Zeitabstand hat. Diese Zeit ist mit t_r bezeichnet; diese Zeit entspricht der doppelten Entfernung des Flugzeuges von der Bodenstation.

Der erste Abfrageimpuls kippt eine Flip-Flop-Stufe in die eine stabile Lage, und der erste Antwortimpuls kippt diese wieder zurück in die Ausgangslage. In Zeile A ist der erste nach dem Abfrageimpuls 10 empfangene Impuls ein Zufallsimpuls 30. Die Flip-Flop-Schaltung 56 (F i g. 2) erzeugt nun einen Impuls von einer Länge, wie sie dem Zeitintervall zwischen dem ersten Abfrageimpuls 10 und dem ersten Zufallsimpuls 30 entspricht. Diese Flip-Flop-Schaltung 56 steuert eine Zähleinrichtung, in der das Zeitintervall als Impulslänge gespeichert wird. Der Ausgangswert der Zähleinrichtung wird dazu benutzt, einen Impuls zu erzeugen, der dem der Flip-Flop-Schaltung 56 ähnlich ist. Dieser Impuls wird als Austastimpuls bezeichnet. Dieser Austastimpuls ist in Zeile B mit 40 bezeichnet, und er wird dazu benutzt, die Empfänger-Ausgangsimpulse für die Länge dieses Austastimpulses zu sperren. Die Flip-Flop-Schaltung 56 erhält also keine Impulse eingegeben, die sie in die Ausgangslage zurückkippen könnten. Das Zurückkippen geschieht erst nach Beendigung dieses Austastimpulses. In Zeile C ist die begrenzte Empfänger-Ausgangsspannung nach dem zweiten Abfrageimpuls dargestellt. Die bei 31 und 32 dargestellten Zufallsimpulse werden durch den Austastimpuls 40 ausgetastet. Der erste Impuls, der die Flip-Flop-Schaltung 56 in die Ausgangslage zurückkippen kann, ist der bei 33 der Zeile C gezeichnete Impuls. Daraufhin erzeugt die Flip-Flop-Schaltung 56 einen neuen Impuls, der ein erneutes Anlaufen der Zähleinrichtung 55 bewirkt, deren Ausgangsspannung einen neuen Austastimpuls 41 erzeugt, wie in Zeile D gezeichnet ist. Die Empfänger-Ausgangsspannung nach dem dritten Abfrageimpuls ist in Zeile E aufgezeichnet. Man ersieht, daß der Antwortimpuls 20 noch vorhanden ist, daß aber die Zufallsimpulse an anderen Stellen zu finden sind. Der in Zeile D gezeichnete Austastimpuls 41 sperrt den Empfänger-Ausgang, so daß die Zufallsimpulse 34, 35, 36 und 37 nicht in die Flip-Flop-Schaltung 56 gelangen können. Erst bei dem nächsten Impuls, der der Antwortimpuls 20 ist, wird die Flip-Flop-Schaltung 56 in ihre Ausgangslage zurückgekippt. Da die Zähleinrichtung 55 den von der Flip-Flop-Schaltung erzeugten Impuls speichert, zeigt der Zählerstand die Entfernung t_r zwischen dem Flugzeug und der Tacan-Bodenstation an. Um den die Entfernung t_r anzeigenden Zählerstand nicht zu löschen, wird der von der Zähleinrichtung erzeugte Austastimpuls

etwas kürzer gemacht, als es der Zeit zwischen Abfrageimpuls und Antwortimpuls entspricht. Dieser Austastimpuls 42 ist in Zeile F gezeichnet. Auf diese Weise kann der Antwortimpuls 20 die Zähleinrichtung immer wieder stoppen, so daß diese dauernd die Entfernung t_T anzeigt. In Zeile G ist die Empfänger-Ausgangsspannung nach dem vierten Abfrageimpuls gezeichnet. Die verschiedenen nicht mit Bezugszahlen versehenen Zufallsimpulse werden den durch den Austastimpuls 42 ausgetastet. Da dieser Impuls aber etwas kürzer ist, wird die Flip-Flop-Schaltung 56 immer wieder durch den Antwortimpuls 20 getriggert. Der weitere Verlauf der Abfrage ist in Zeile H dargestellt. Die Zähleinrichtung 55 zeigt immer den gleichen Wert t_r, der die Entfernung des abfragenden Flugzeuges von der Bodenstation anzeigt. Wenn von der Zähleinrichtung eine Anzeigetafel mit Lämpchen und Enfernungszahlen gesteuert wird, und die Abfrage erfolgt beispielsweise 30mal in einer Sekunde, dann leuchten die ao Lämpchen auch 30mal in der Sekunde auf, und es wird so eine flackerfreie Anzeige erreicht. Während des Suchprozesses nach den Antwortimpulsen werden die Lämpchen infolge des Vorhandenseins von Zufallsimpulsen nur für Vao Sekunde aufleuchten. Das ergibt eine flackernde, nicht ablesbare Anzeige. Eine nichtflackernde, ablesbare Anzeige wird nur zustande kommen, wenn Antwortimpulse empfangen werden.

In F i g. 2 ist ein Blockdiagramm der Zeitintervall-Meßeinrichtung gezeichnet. Die Abfrageimpulse werden in einem Zufallsgenerator 50 erzeugt, die Impulsfrequenz möge etwa 150 pro Sekunde sein. Diese Impulse haben eine solche Länge, daß ein im Taktgeber 51 erzeugter und durch den Teiler 52 frequenzmäßig geteilter Impuls innerhalb dieses zu liegen kommt. Die Frequenz der im Taktgeber 51 erzeugten Impulse möge beispielsweise 1 MHz betragen, wobei die Zeit zwischen zwei Impulsen 1 Mikrosekunde beträgt.

Die Ausgangsimpulse des Taktgebers 51 werden dem Frequenzteiler 52 eingegeben, dessen Teilerverhältnis nach dem gewünschten Häufigkeitsverhältnis der Abfrageimpulse eingerichtet ist. Ein brauchbarer Wert für die Ausgangsimpulse des Frequenzteilers 52 ist 4 kHz. Diese Impulse werden einer UND-Schaltung 53 eingegeben, die einen Ausgangsimpuls i₀ immer dann erzeugt, wenn zwischen den heruntergeteilten Taktgeberimpulsen und einem Impuls des Zufallsgenerators 50 Koinzidenz herrscht. Die Impulse des Zufallsgenerators 50 werden dem zweiten Eingang der UND-Schaltung 53 eingegeben. Die Ausgangsimpulse i₀ der UND-Schaltung 53 steuern auch über einen Modulator den Abfragesender des Flugzeuges. Die Abfragegeschwindigkeit wird durch die Impulsfrequenz des Zufallsgenerators 50 bestimmt, aber die Abfrageimpulse sind synchron mit den Impulsen des Taktgebers 51.

Die im Taktgeber 51 erzeugten Taktimpulse werden auch über eine weitere UND-Schaltung 54 einem Vorwärtszähler 55 eingegeben. Der Vorwärtszähler 55 zählt nur dann die Taktimpulse, wenn der UND-Schaltung 54 noch ein weiterer Impuls eingegeben wird. Dieser weitere Impuls wird in der FIip-Flop-Schaltung 56 erzeugt. Die Flip-Flop-Schaltung 56 wird durch die Impulse t₀ aus der UND-Schaltung 53 in die eine stabile Lage gekippt. Der Impuls, der die Flip-Flop-Schaltung 56 in die andere stabile

Lage kippt, d. h. in die Ausgangsstellung zurückschaltet, und der auch den Vorwärtszähler 55 stoppt, ist der in seiner Amplitude begrenzte Ausgangsimpuls L des Tacan-Empfängers, der über eine UND-NICHT-Schaltung 57 (Antikoinzidenzschaltung) dem Eingang R der Flip-Flop-Schaltung 56 eingegeben wird. Die UND-NICHT-Schaltung 57 ist zu dem Zweck zwischen dem Ausgang des Tacan-Empfängers und die Flip-Flop-Schaltung 56 geschaltet, damit nicht irgendein beliebiger Impuls aus dem Tacan-Empfänger die Flip-Flop-Schaltung 56 in ihre Ausgangslage zurückkippen kann, sondern nur der erste empfangene Antwortimpuls, nachdem vorerst ein Austastimpuls angelegt worden ist. Mit anderen Worten, die UND-NICHT-Schaltung 57 erzeugt nur dann einen Ausgangsimpuls R zur Rückstellung der Flip-Rop-Schaltung 56, wenn ein aus dem Tacan-Empfänger begrenzter Impuls L und nicht ein Austaktimpuls P der UND-NICHT-Schaltung 57 eingegeben wird.

Die UND-Schaltung 54 arbeitet in der Weise, daß bei Vorhandensein eines Impulses aus der Flip-Flop-Schaltung 56 und beim Vorhandensein von Taktimpulsen aus dem Taktgeber 51 die Ausgangsspannung der UND-Schaltung 54 dem Vorwärtszähler 55 eingegeben wird. Wenn jedoch der Impuls der Flip-Flop-Schaltung 56 endet, können keine Taktimpulse aus dem Taktgeber 51 durch die UND-Schaltung 54 hindurch den Vorwärtszähler 55 erreichen. Dieser wird auf Null gestellt und beginnt die Zählung von neuem, wenn ein Impuls t₀ eintrifft, und er beendet die Zählung wieder, wenn die Flip-FIop-Schaltung 56 keinen Impuls mehr liefert. Man ersieht, daß der Vorwärtszähler 55 die Länge des von der Flip-Flop-Schaltung 56 gelieferten Impulses festhält. Die festgehaltene Zählung im Vorwärtszähler 55 stellt auch die Zeit dar, die zwischen einem Abfrageimpuls und dem von dem Tacan-Empfänger aufgenommenen ersten Antwortimpuls verflossen ist, nachdem ein Austastimpuls gewisse Zufallsimpulse beseitigt hat.

Der Impuls t_Q wird auch einem voreingestellten 600-km-Zähler 70 eingegeben und setzt diesen in Tätigkeit. Die 600 km bezeichnen den Entfernungsbereich, für den das System ausgelegt ist. Der Zähler 70 erzeugt einen Impuls t_a, der nach der der Maximalentfernung von 600 km entsprechenden Zeit auftritt. Der Impuls t_a wird einer weiteren UND-Schaltung 58 eingegeben; dadurch wird die im Vorwärtszähler 55 gespeicherte Information in einen voreinstellbaren Zähler 59 eingegeben, wenn an dieser UND-Schaltung 58 auch der Impuls t_a anliegt und wenn ebenso an dieser UND-Schaltung ein Impuls 60, der später noch genauer besprochen wird, angelegt wird.

Der voreinstellbare Zähler 59 hat die Aufgabe, einen Austastimpuls von variabler Länge zu erzeugen, der in seiner zeitlichen Dauer einer Zahl entspricht, die vorher darin gespeichert worden ist. Wenn es sich um ein 600-km-Entfernungs-Meßsystem handelt, können in dem voreinstellbaren Zähler 59 Impulse einer variablen Länge erzeugt werden, die der Entfernung von 0 bis 600 km entsprechen. Ist eine Information in dem Zähler 59 nicht gespeichert, so wird ein Impuls von solcher Länge erzeugt, der der Entfernung Null entspricht. Der voreinstellbare Zähler 59 beginnt Impulse variabler Länge P zu erzeugen, wenn ein Impuls t₀ an einen

seiner Eingänge gelegt ist; dieser mit P bezeichnete Impuls wird auch dazu benutzt, die nicht erwünschten Empfangsimpulse auszutasten. Bei einem Impuls t_a, der nach einer der Maximalentfernung von 600 km entsprechenden Zeit auftritt, stellt sich der voreinstellbare Zähler 59 von selbst zurück und beginnt aufs neue über die durchlässige UND-Schaltung 58 die im Vorwärtszähler 55 anfallenden Impulse zu zählen.

Damit der voreinstellbare Zähler 59 nicht über die maximale Entfernung (z. B. 600 km) weiterzählt und damit er unmittelbar nach der Rückstellung auf Null durch einen Impuls /„ sofort wieder anfängt, die im Vorwärtszähler 55 anfallenden Impulse zu zählen, ist die bereits erwähnte UND-Schaltung 58 zwischen Vorwärtszähler 55 und voreinstellbarem Zähler 59 eingeschaltet. Wie oben bereits angedeutet, läßt diese UND-Schaltung 58 die im Vorwärtszähler 55 gespeicherten Werte nur dann zur Speicherung im voreinstellbaren Zähler 59 hindurch, wenn sowohl ein Impuls t„ als auch ein Impuls 60 an seinen Eingangsklemmen anliegen und wenn beide Impulse positiv sind.

Den Impuls 60 erhält man auf folgende Weise: Der im voreinstellbaren Zähler 59 erzeugte Impuls P wird als positiver Impuls variabler Impulslänge erzeugt und einem Inverter 63 eingegeben, in dem die Polarität des Impulses umgekehrt und der nunmehr als negativer Austastimpuls dem einen Eingang der UND-Schaltung 58 zugeführt wird. Der Zweck ist, die UND-Schaltung 58 zu blockieren und trotz Anliegen eines Impulses t_a die Weitergabe der im Vorwärtszähler 55 gespeicherten Werte zu verhindern. Wenn der Austastimpuls zu Ende ist, z. B. nach etwa 37 km, wird der negative Impuls durch den Inverter 63 wieder in einen positiven Impuls verwandelt, so daß die im Vorwärtszähler 55 gespeicherten Impulse wieder in den voreinstellbaren Zähler 59 gelangen können, wenn ein Impuls t_a am anderen Eingang der UND-Schaltung 58 anliegt. Man ersieht, daß hier der obenerwähnte Fall eintreten kann, bei dem über die maximale Entfernung (600 km) hinaus eine »Suchaktion« nach Antwortimpulsen, d. h. ein Zählen über 600 km hinaus, stattfinden kann.

Wie das Weiterzählen verhindert wird, soll nun erläutert werden. Die Impulse t_a werden nämlich nicht zu genau der gleichen Zeit an die UND-Schaltung 58 und an den voreinstellbaren Zähler 59 zu seiner Rückstellung auf Null angelegt.

Der Impuls t_a wird an der UND-Schaltung 58 durch Zwischenschaltung einer Verzögerungsleitung von beispielsweise einer Mikrosekunde Verzögerungszeit erst später wirksam, nachdem der voreinstellbare Zähler 59 durch den um etwa 1 Mikrosekunde früher wirksamen Impuls t„ bereits auf Null zurückgestellt worden ist. In ähnlicher Weise sollte zwischen dem Inverter 63 und der UND-Schaltung 58 eine kleine Verzögerungsleitung eingeschaltet werden, um die Sperrung der UND-Schaltung sicherzustellen, wenn der voreinstellbare Zähler 59 600 km anzeigt.

Wenn die Anordnung eingeschaltet wird, zeigt der voreinstellbare Zähler 59 den Wert Null an. Liegt ein Impuls f₀, der erste Abfrageimpuls, an einem seiner Eingänge an, so wird ein in seiner Länge der Zählung Null entsprechender Austastimpuls erzeugt, der natürlich den Empfänger nicht auszutasten ver-

mag. Deshalb wird der erste nach der Abfrage empfangene Impuls den Vorwärtszähler 55 stoppen, der ja auch mit dem Impuls t₀ gestartet worden ist. Die Art und Weise, wie der Vorwärtszähler 55 durch die amplitudenmäßig begrenzten Empfangsimpulse gestoppt wird, ist weiter oben bereits ausführlich besprochen worden, so daß sich eine Wiederholung an dieser Stelle erübrigt.
Es sei beispielsweise angenommen, daß der erste

ίο Empfangsimpuls, der den Vorwärtszähler 55 stoppt, bei einer Entfernung von 4 km auftritt. Nach der ersten Abfrage zeigt der Vorwärtszähler 55 also 4 km an. Nach einer 600 km entsprechenden Zeit nach der ersten Abfrage wird der voreinstellbare Zähler 59 durch den Impuls t_a wieder auf Null gestellt; dieser Impuls t_u hat zu dieser Zeit keine besondere Bedeutung, da der voreinstellbare Zähler 59 noch keinen Wert eingespeichert hat. Nachdem eine kurze Zeit später der voreinstellbare Zähler 59 durch den Impuls t_a auf Null zurückgestellt worden ist, wird der Impuls t_a an der UND-Schaltung 58 wirksam, so daß die im Vorwärtszähler 55 festgehaltene Zählung von 4 km an den voreinstellbaren Zähler 59 weitergegeben wird, wenn der Impuls 60 positiv ist. Dieser ist

as aber positiv, weil zu dieser Zeit vom voreinstellbaren Zähler 59 ein negativer Impuls erzeugt und im Inverier 63 in seiner Polarität umgekehrt wird. So gelangt also die 4-km-Anzeige in den voreinstellbaren Zähler 59 und wird dort so lange beibehalten, bis bei Aussendung eines zweiten Abfrageimpulses t₀ ein weiterer Impuls t_a den voreinstellbaren Zähler 59 startet. Dieser erzeugt nun einen 4 km entsprechenden Impuls, der den Empfänger für eine Zeitlang, die 4 km entspricht, austastet. So wird also der Vorwärtszähler 55 nicht gestoppt, bevor das 4-km-Intervall zu Ende ist; erst nach Ablauf des 4-km-Intervalls stoppt der nächste eintreffende Empfangsimpuls den Vorwärtszähler 55. Wenn dieser Impuls bei 20 km eintrifft, zeigt der Vorwärtszähler 55 nun 20 km an, weil dieser ja durch den Impuls r₀ vorher auf Null zurückgestellt worden ist. Der voreinstellbare Zähler 59 zeigt zu dieser Zeit noch 4 km an, wird aber durch einen Impuls t_a auf Null zurückgestellt. Eine kurze Zeit später bewirkt der an der UND-Schaltung 58 anliegende Impuls t_a, daß der im Vorvvärtszähler 55 gespeicherte 20-km-Wert in den voreinstellbaren Zähler 59 eingegeben werden kann, da ja der Impuls 60 zu dieser Zeit positiv ist. Sowohl der Vorwärtszähler 55 als auch der voreinstellbare Zähler 59 zeigen nun 20 km an. Bei dem nächsten Abfrageimpuls t₀ wird der Vorwärtszähler 55 auf Null zurückgestellt und wieder gestartet. Der Impuls i₀ startet auch den voreinstellbaren Zähler 59, der einen 20-km-Austastimpuls erzeugt; dieser tastet den Empfänger für ein 20-km-Intervall aus. Angenommen, der bei 20 km empfangene Impuls ist ein Antwortimpuls, und wenn man bedenkt, daß der erzeugte Austastimpuls etwas kürzer ist, als es dem im voreinstellbaren Zähler 59 gespeicherten Wert entspricht, so wird der erste Empfangsimpuls nach Austastung des Empfängers durch den Austastimpuls wieder der 20-km-Impuls sein, der durch Zusammenwirken der UND-Schaltung 54, der Flip-FIop-Schaltung 56 und der UND-NICHT-Schaltung 57, wie oben beschrieben, den Vorwärtszähler 55 stoppt.

Der Vorwärtszähler 55, der bei dem Impuls i₀ auf Null zurückgestellt worden ist, zeigt nun 20 km an.

Claims

Bei einem Impuls t_a wird der voreinstellbare Zähler 59 auf Null zurückgestellt und erhält eine kurze Zeit später den 20-km-Wert wieder eingespeichert, weil die UND-Schaltung 58 nicht mehr gesperrt ist.

Bei der nächsten Abfrage erzeugt der voreinstellbare Zähler 59 wieder einen gegenüber dem 20-km-Austastimpuls etwas kürzeren Impuls, mit dem Ergebnis, daß der Vorwärtszähler 55 wiederholt den 20-km-Wert einspeichert, der wegen der schnellen Arbeitsweise des Systems eine flackerfreie, gut ablesbare Anzeige auf der mit dem voreinstellbaren Zähler gekuppelten Anzeigeeinrichtung liefert.

Die Einstellung des voreinstellbaren Zählers 59 ist ein Weg, um einen Austastimpuls variabler Länge zu erzeugen, die immer etwas kürzer ist, als es dem in diesem gespeicherten Werte entspricht.

Wenn kein zu den Abfrageimpulsen synchroner Antwortimpuls von der Empfangseinrichtung empfangen worden ist, so ersieht man auch aus der obigen Beschreibung, daß der Impuls P, der Inverter 63 und die UND-Schaltung 58 eine »Suche« nach Antwortimpulsen außerhalb des maximalen Entfernungsbereiches (600 km) verhindern. Wenn der voreinstellbare Zähler 59 einen etwas größeren Wert als 600 km anzeigt, dann wird beim nächsten Abfrageimpuls t₀ auch ein entsprechend längerer Austastimpuls erzeugt. Zu der Zeit aber, wo eine Weitergabe des Zählerstandes stattfinden könnte, ist die UND-Schaltung 58 gesperrt, weil der Impuls 60, infolge der Polaritätsumkehr des positiven Austastimpulses P im Inverter 63, nun negativ ist. Nach der Blockierung fängt der voreinstellbare Zähler 59 wieder von Null an zu zählen, und der »Suchzyklus« beginnt aufs neue.

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Patentanspruch:

Impulsabstand-Meßeinrichtung für die Funkentfernungsmessung nach dem Abfrageverfahren, bei dem von Bordstationen Abfrageimpulse auf einer ersten Trägerfrequenz zu einer Bodenstation ausgesendet, daselbst empfangen und auf einer zweiten Trägerfrequenz zu den Bordstationen als Antwortimpulse zurückgesendet werden, bei dem ferner in den Bordstationen die Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden der Abfrage-

impulse und dem Empfang der entsprechenden Antwortimpulse durch Zählen von Impulsen eines Taktgenerators mittels einer vom Abfrageimpuls gestarteten und vom Antwortimpuls zurückgestellten Flip-Flop-Stufe, einer UND-Schaltung und eines Vorwärtszählers erfolgt und bei dem außerdem die zu den Abfrageimpulsen gehörigen Antwortimpulse von Zufallsimpulsen dadurch unterschieden werden, daß die Zählschaltung mittels eines bis zum Auftreten des entsprechenden Zufallsimpulse« andauernden Austastimpulses gesperrt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageimpulse (r₀) synchron mit den Impulsen des Taktgenerators (51) erzeugt werden, indem die letzteren über einen Frequenzteiler (52) zusammen mit den Impulsen eines Zufallsgenerators (50) einer UND-Schaltung (53) eingegeben werden, deren Ausgangsimpuls der Abfrageimpuls (r₀) ist, daß ferner ein vom Abfrageimpuls gestarteter, auf die Maximalentfernung voreingestellter Zähler (70) vorgesehen ist, dessen nur bei der Maximalentfernung auftretender Ausgangsimpuls (f_a) einerseits zum Leitendmachen einer dem Vorwärtszähler (55) nachgeschalteten UND-Schaltung (58) zur Übernahme des im Vorwärtszähler gespeicherten Wertes in einen ebenfalls vom Abfrageimpuls gestarteten, voreinstellbaren Zähler (59), der mit dem Anzeigegerät gekuppelt ist, andererseits zum Rückstellen (auf Null) des voreinstellbaren Zählers (59) bei Erreichen der Maximalentfernung und zum Erzeugen eines in seiner Länge der augenblicklichen Speicherung entsprechenden Impulses (?) verwendet wird, und daß dieser Impuls (F) einerseits als Austastimpuls mittels einer UND-NICHT-Schaltung (57) zur Sperrung des Empfängers, andererseits nach einer Polaritätsumkehr (Inverter 63) zur Vorbereitung des Leitendmachens der dem Vorwärtszähler (55) nachgeschalteten UND-Schaltung (58) dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1025 022;
deutsche Auslegeschrift H 23824 VIII c/21 e (bemntgemacht am 6.12.1956).

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