DE1274358C2 - Anordnung zur leitstrahllenkung von schiffen - Google Patents

Description

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dieser Anordnung der Lichtstrahl mit einem Video- raum in einer Folgefrequenz, welche der Drehzahl

signal breitbandig moduliert ist, wird beim Erfin- der Spiegeltrommel entspricht

dungsgegenstand der Laserstrahl mit der jeweiligen Abb.4 zeigt den Ausleuchtraum aus der Sicht

■ΤϊΎ_{ -.⁶Ui ^Wobbelf^enerators moduliert und damit des Empfängers sowie eine Ausführungsform des

em Maß fur die augenblickliche Winkellage im Sektor 5 letzteren. Die Fotozelle 12 ist mit dem Verstärker 13

gegeben. am Mast oder einem anderen erhöhten Ort des

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen er- Schiffes angebracht und wird durch den vorbeistrei-

TkLI ü?¹ chenden Laserstrahl 1 kurzzeitig erregt. Das Schiff

A b b. 1 eine Hafeneinfahrt, bei der die Hauptfahr- stehe beispielsweise rechts von der Mitte 11 des Leit-

nnne und die Zufahrten zu verschiedenen Liege- io Strahlsektors, wie durch die Lage der Fotozelle 12

platzen durch mehrere Leitstrahlen abgedeckt sind, im Ausleuchtraum angedeutet ist. Beim Über-

A b b. 2 eine zeichnerische Ansicht der sender- streichen der Fotozelle hat der Laserstrahl die für

seitigen Teile der erfindungsgemäßen Anordnung, seitliche Ablage typische Modulation von beispiels-

A b b. 3 eine schemaüsche Darstellung der sender- weise 250 kHz. Diese Modulationsfrequenz wird im

seitigen Teile der erfindungsgemäßen Anordnung und 15 Demodulator 14 festgestellt und im Wandler 15 in

ihrer Beziehung zum Ausleuchtraum des Leitstrahls, eine entsprechende Gleichspannung umgeformt. Letz-

Abb. 4 eine schematische Darstellung der emp- tere wird den horizontalen Ablenkplatten 17 einer

fängerseiügen Teile der erfindungsgemäßen Anord- Kathodenstrahlröhre 16 zugeführt, welche auf ihrem

nung und ihrer Beziehung zum Ausleuchtraum des Bildschirm 19 die beiden bereits genannten Bezugs-

Leitstrahls. ₂₀ linien 10 und 11 enthält und ständig eine Anzeige-

An den Ufern der in A b b. 1 dargestellten Hafen- marke schreibt. Durch Zuführung der analog zur einfahrt sind mehrere Leitstrahlsender A bis E auf- empfangenen Modulationsfrequenz erzeugten Gleichgestellt, welche je einen Leitstrahlsektor aufbauen, spannung zu den horizontalen Ablenkplatten 17 wird dessen Mitte den vorgeschriebenen Fahrweg be- der Kathodenstrahl 18 und damit die Marke 20 entstimmt. a₅ sprechend der seitlichen Ablage des SchifTes von der

Nach A bb. 2 enthält jeder Leitstrahlsender einen Leitstrahlmitte längs der horizontalen Bildschirm-Lasergenerator 2, dessen scharf gebündelter Strahl 1 achse 10 abgelenkt. Im angeführten Beispiel besagt periodisch den Ausleuchtraum 9 des Leitstrahl über- ^c"^e gezeigte Stellung der Marke 20, daß die Korrekstreichen soll. Zu diesem Zweck ist eine Trommel 3 *^ur der Schiffslenkung nach links und so lange ervorgesehen, die über die Drehachse 7 durch einen 3° folgen muß, bis die Marke 20 mit der Bezugslinie 11 Synchronmotor 5 in eine konstante Drehung versetzt in Deckung ist. Damit befindet sich das Schiff in der wird und auf deren Umfang Spiegel 4 angeordnet Mitte des Leitstrahlsektors.

sind, die eine stetig wachsende Neigung zur Dreh- Sofern, wie im Falle der Abb. 1, mehrere Leitachse haben. Der Laserstrahl 1 erfährt hierdurch eine strahlen aufgebaut worden sind, die nacheinander periodische, stufenweise Ablenkung in horizontaler 35 durchfahren werden müssen, ist es notwendig, der und, durch die Umfangsbewegung jedes einzelnen Schiffsführung eine für die einzelnen Leitstrahlen Spiegels, auch in vertikaler Richtung und formt so spezifische Kennung mit dem Leitstrahl zu übermitden im Querschnitt ein liegendes Rechteck bildenden teln.
Ausleuchtraum. Zu diesem Zweck werden die Perioden der ein-

Befindet sich ein Schiff im Leitstrahlsektor, so kann 40 zelnen Ablenkvorrichtungen, das heißt, die Drehzahes mit dem Empfänger den periodisch an ihm vor- len der einzelnen Spiegelirommeln, unterschiedlich beistreichenden Strahl orten. Um eine Information gewählt und den einzelnen Laserstrahlen eine der über die seitliche Ablage des Schiffes von der Mitte Periodendauer entsprechenden Frequenz als Kendes Leitstrahisektors zu gewinnen, wird der Laser- nungsfrequenz zusätzlich aufmoduliert. Diese Kenstrahl mit eine Frequenz moduliert, die sich beim 45 nungsfrequenz wird ebenfalls vom Demodulator 14 Überstreichen des Ausleuchtraumes ändert, beispiels- festgestellt und kann zum Beispiel eine dem jeweiliweise zwischen 100 und 300 kHz. Zu diesem Zweck gen Leitstrahlsender zugeordnete spezielle Färbung ist auf der Drehachse 7 der Spiegeltrommel 3 ein ent- der Anzeigemarke 20 bewirken, sofern eine Farbbildsprechend ausgelegter Wobbelgenerator 6 angebracht, röhre verwendet wird. Mit Hilfe der Färbung kann dessen Ausgangsfrequenz einem zwischen Laser 2 5° die SchifTsführung den jeweiligen Leitstrahl an Hand und Spiegeltrommel 3 angeordneten Modulator 8 zu- der mit den entsprechenden Eintragungen versehenen geführt wird. Seekarte identifizieren.

Abb. 3 zeigt die Ansicht gemäß Abb. 2 in sehe- Sofern sich Leitstrahlen überschneiden, wird die

matischer Darstellung und darüber hinaus die geo- Marke 20 wegen des im allgemeinen nicht gleichzciti-

metrische Beziehung zwischen Spiegeltrommel und 55 gen Eintreffens der Leitsigiale sich abwechselnd nach

Ausleuchtraurn sowie den Querschnitt des Ausleucht- Maßgabe des einen oder aber des anderen Leitsignals

raumes aus der Sicht des Senders. Im Querschnitt des einstellen. An den abwechselnden unterschiedlichen

Ausleuchtraumes 9 sind erläuternde Hilfslinien 10 Färbungen der Marke kr.nn der jeweils zugehörige

und 11 eingezeichnet, von denen die Linie 10 eine Leitstrahl identifiziert weiden.

Querachse des Ausleuchtraumes bildet, während die 60 Soll beim Erreichen eines zweiten Leitstrahls in

Linie 11 die Mitte des L eitstrahlsektors kennzeichnet. diesen übergewechselt weiden, beispielsweise vom

Beispielsweise plaziert die Neigung des Spiegels 4 Leitstrahl C in den Leitstrahl ö, wird so lange nach

von 2,4° bei der Winkelposition der Spiegeltrommel 3 der mit der Farbkennung Grün versehenen Marke gc-

von 270° den durch Synchronlauf von Modulator 8 fahren bis von links her die Marke mit der Farbken-

und Spiegeltrommel 3 mit hier 250 kHz modulierten 65 nung Blau erscheint. Danach wird auf diese überge-

Laserstrahl konstant am gleichen Ort im Ausleucht- wechselt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

25 Patentansprüche:

1. Anordnung zur Leitstrahllenkung von Schiffen mit einem an Land aufgestellten Sender, der einen periodisch den Leitstrahlsektor überstreichenden Richtstrahl aussendet, dem eine der momentanen Winkellage im Leitstrahlsektor entsprechende Modulation eingeprägt ist, und mit einem auf dem Schiff befindlichen Empfänger, der den vorbeistreichenden Richtstrahl auffängt, die Strahlmodulation ermittelt und eine entsprechende Winkelanzeige liefert, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der Leitstrahl ist ein Laserstrahl (1); *⁵

b) die Schwenkung des Laserstrahls (1) erfolgt durch eine um eine horizontale Drehachse umlaufende Spiegeltrommel (3), deren auf ihrem Umfang angeordnete Spiegel (4) eine *° mit dem Drehwinkel wachsende Neigung zur Drehachse (7) haben, wodurch der Laserstrahl horizontal und vertikal abgelenkt und damit der Ausleuchtraum (9) gebildet wird;

c) die Modulation des Laserstrahls (1) erfolgt durch einen zwischen Spiegeltrommel (3) und Laser (2) angebrachten Modulator (8), der durch einen auf der Drehachse (7) der Spiegeltrommel (3) angeordneten Wobbelgenerator (6) winkelabhängig gesteuert wird;

d) der Empfänger auf dem Schiff besteht aus einer Fotozelle (12), ferner einem Vorverstärker (13), einem Demodulator (14), einem Wandler (15) zur Umwandlung der Modulationsfrequenz in eine analoge Gleichspannung und einer Kathodenstrahlröhre (16) als Anzeigevorrichtung, der diese Gleichspannung als Ablenkspannung zugeführt wird.

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzbereich des Wobbeigenerators (6) 100 bis 300 kHz ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelanzeige auf dem Bildschirm (19) der Kathodenstrahlröhre (16) durch eine auf Grond der an den Ablenkplatten (17) anliegenden Gleichspannung erzeugte Anzeigemarke (20) entlang der horizontalen Schirmbildachse (10) als Kontrolle für die Ablage des Schiffes von der Mitte des (11) des Leitstrahlsektors erfolgt.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei Vorhandensein mehrerer verteilt angeordneter Sender, die mehrere Leitstrahlen aufbauen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkperioden der einzelnen Spiegeltrommeln unterschiedlich sind und daß den einzelnen Laserstrahlen eine der Periodendauer entsprechende Frequenz als Kennungsfrequenz zusätzlich auf- 6c moduliert wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre (16) eine Farbbildröhre ist und daß die Kennung als spezifische Farbe der Anzeigemarke (20) wiedergegeben wird.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Leitstrahllenkung von Schiffen mit einem an Land aufgestellten Sender, der einen periodisch den Leitsirahlsektor überstreichenden Richtstrahl aussendet, dem eine der momentanen Winkellage im Leitstrahlsektor entsprechende Modulation eingeprägt ist, und mit einem auf dem Schiff befindlichen Empfänger, der den vorbeistreichenden Richtstrahl auffängt, die Strahlmodulation ermittelt und eine entsprechende Winkel anzeige liefert.

Eine solche Leitstrahllenkung ist von Bedeutung beim Befahren enger Gewässer, insbesondere bei unsichtigem Wetter.

Derartige Anordnungen zur Leitstrahllenkung unter Verwendung von Funkstrahlen sind beispielsweise aus der DT-PS 8 85 416 bekannt. Es ist aber auch bekannt, daß s.ich Laserstrahlen für diesen Zweck eignen. Sie sind sogar wegen ihrer scharfen Bündelungsfähigkejt und ihrer leichten Erkennbarkeit den Funkstrahlen vorzuziehen. Die Schwenkung eines Funkstrahls erfordert bei Verwendung einer Einzelantenne stets die Schwenkung der ganzen Antenne oder eines einen Dipol umgebenden Zylinders mit Reflektorelementen (DT-AS 1019 355). Um die Modulation des Funkstrahls mit der Strahlrichtung zu synchronisieren, wird der Modulationsgeber mit der Schwenkachse der Antenne verbunden.

Demgegenüber bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung eines Laserstrahls zur Leitstrahllenkung. Hierbei soll einerseits erreicht werden, daß der Laser feststand angeordnet werden kann, wodurch seine B-\riebssicherheit erhöht wird; andererseits soll gewährleistet sein, daß der Empfänger im Leitstrahlsektor die Information zuverlässig empfängt.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) Der Leitstrahl ist ein Laserstrahl;

b) die Schwenkung des Laserstrahls erfolgt durch eine um eine horizontale Drehachse umlaufende Spiegeltrommel, deren auf ihrem Umfang angeordnete Spiegel eine mit dem Drehwinkel wachsende Neigung zur Drehachse haben, wodurch der Laserstrahl horizontal und vertikal abgelenkt und damit der Ausleuchtraum gebildet wird;

c) die Modulation des Laserstrahls erfolgt durch einen zwischen Spiegeltrommel und Laser angebrachten Modulator, der durch einen auf dei Drehachse der Spiegeltrommel angeordneter Wobbelgenerator winkelabhängig gesteuert wird

d) der Empfänger auf dem Schiff besteht aus einer Fotozelle, ferner einem Vorverstärker, einem Demodulator, einem Wandler zur Umwandlung der Modulationsfrequenz in eine analoge Gleichspannung und einer Kathodenstrahlröhre ah Anzeigevorrichtung, der diese Gleichspannung als Ablenkspannung zugeführt wird.

Eine umlaufende Spiegeltrommel mit in diese! Weise angeordneten Spiegeln ist an sich in Form de: Wcilleischen Sipiegelrades bekannt. Dieses Spiegelrac dient zur Bildzerlegung bzw. zum Bildaufbau in de; Fernseii- und Bildtelegrafietechnik. Bei einer bekann ten Anordnung dieser Art gemäß DT-PS 5 95 713 is zwischen Lichtquelle und Spiegelrad ein Modulate): in Form einer Kerrzelle angebracht. Während be