DE1276761B

DE1276761B - Receiving device for a hyperbola navigation system

Info

Publication number: DE1276761B
Application number: DE1965D0047869
Authority: DE
Inventors: Graham Estyn Roberts
Original assignee: Decca Ltd
Current assignee: Decca Ltd
Priority date: 1964-07-31
Filing date: 1965-07-30
Publication date: 1968-09-05
Also published as: NO119995B; GB1086733A; ES315965A1; SE343951B

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: 1276 761Number: 1276 761

Aktenzeichen: P 12 76 761.2-35 (D 47869)File number: P 12 76 761.2-35 (D 47869)

Anmeldetag: 30. Juli 1965 Filing date: July 30, 1965

Auslegetag: 5. September 1968Open date: September 5, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Empfangseinrichtung für ein Hyperbel-Funknavigationssystem mit drei oder mehr Sendestationen, von denen eine auf einer einzigen Frequenz mit periodischen, im Vergleich zu den Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden Unterbrechungen kurzen Unterbrechungen Wellen ausstrahlt und von denen jeweils eine andere Station während der Unterbrechungen der Wellen der ersten Station in zyklischer Folge zu den Wellen der ersten Station phasenstarre Wellen gleicher Frequenz ausstrahlt, mit einem auf die Frequenz abgestimmten Empfänger, mit einem phasengeregelten, von dem Ausgangssignal des Empfängers während der Sendeperioden der ersten Station synchronisierten Oszillator und mit einer Phasen-Vergleichsvorrichtung und Anzeigevorrichtungen.The invention relates to a receiving device for a hyperbolic radio navigation system with three or more broadcasting stations, one of which on a single frequency with periodic, im Compare to the time intervals between successive interruptions short interruptions Waves emanating and each of which a different station during the interruptions of the waves of the first station in cyclical order to the waves of the first station phase-locked waves emits the same frequency, with a receiver tuned to the frequency, with a phase-regulated, from the output of the receiver during the transmission periods of the first station Oscillator and with a phase comparison device and display devices.

In vielen Teilen der Welt arbeiten Sendeanlagen nach dem als »Decca Navigator«-System bekannten Funknavigationsverfahren mit Phasenvergleich. Sie erzeugen phasenstarre Funksignale, deren Phasen im Empfänger eines beweglichen Fahrzeuges zur Standortbestimmung verglichen werden. Gegenwärtig werden in jeder Kette vier Sender verwendet, deren Signale gemeinsam in einem Empfänger ausgewertet werden. Die vier Sender strahlen Signale mit vier verschiedenen Frequenzen in einer zyklischen Zeitfolge aus. Die vier Stationen einer Kette werden Primärstrahler, »roter«, »grüner« und »purpurner« Tochtersender genannt. Jede dieser vier Stationen sendet hauptsächlich ein einzelfrequentes Signal aus, wobei die Frequenzen des Primärstrahlers, des roten, grünen und purpurnen Tochtersenders die sechste, die achte, die neunte und die fünfte Harmonische einer gemeinsamen Grundfrequenz sind, die bei ungefähr 14 kHz liegt. Diese normalen Sendungen werden für den Bruchteil einer Sekunde periodisch unterbrochen, und vom Primärstrahler werden alle vier Frequenzen während dieser Sendepausen der anderen Stationen ausgestrahlt. Ungefähr 2Va Sekunden später werden die normalen Sendungen wiederum für den Bruchteil einer Sekunde unterbrochen, und alle vier Frequenzen werden von dem roten Tochtersender ausgestrahlt, während die anderen Stationen nicht senden. 2V2 Sekunden darauf werden in einer weiteren Unterbrechung der normalen Sendungen für den Bruchteil einer Sekunde alle vier Frequenzen von dem grünen Tochtersender ausgestrahlt, während die anderen Stationen nicht senden, und schließlich werden nach weiteren 2V2 Sekunden in dieser Folge die normalen Sendungen nochmals für den Bruchteil einer Sekunde unterbrochen, und alle vier Frequenzen werden von dem purpurnen Tochtersender ausEmpfangseinrichtung für ein
HyperbelnavigationssystemIn many parts of the world transmitter systems work according to the radio navigation method known as the "Decca Navigator" system with phase comparison. They generate phase-locked radio signals, the phases of which are compared in the receiver of a moving vehicle to determine the location. Currently, four transmitters are used in each chain, the signals of which are jointly evaluated in a receiver. The four transmitters broadcast signals with four different frequencies in a cyclical time sequence. The four stations in a chain are called primary radiators, "red", "green" and "purple" daughter transmitters. Each of these four stations mainly sends out a single-frequency signal, with the frequencies of the primary radiator, the red, green and purple daughter transmitters being the sixth, eighth, ninth and fifth harmonics of a common fundamental frequency, which is around 14 kHz. These normal transmissions are periodically interrupted for a fraction of a second, and the primary radiator broadcasts all four frequencies during these breaks in the transmission of the other stations. About 2Va seconds later, normal broadcasts are again interrupted for a split second and all four frequencies are broadcast by the red daughter transmitter while the other stations are not broadcasting. 2V2 seconds later, in a further interruption of the normal broadcasts for a fraction of a second, all four frequencies are broadcast by the green subsidiary transmitter, while the other stations do not transmit, and finally after a further 2V2 seconds in this episode, the normal broadcasts are broadcast again for a fraction of a second Second interrupted, and all four frequencies are from the purple daughter transmitter from receiving device for a
Hyperbola navigation system

Anmelder:Applicant:

Decca Limited, LondonDecca Limited, London

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. WeickmannDipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, patent attorneys,

8000 München, Möhlstr. 228000 Munich, Möhlstr. 22nd

Als Erfinder benannt:
Graham Estyn Roberts, LondonNamed as inventor:
Graham Estyn Roberts, London

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 31. Juli 1964,Claimed priority:
Great Britain July 31, 1964,

vom 16. *a» 1965 (30 353)from 16. * a »1965 (30 353)

gestrahlt, während die anderen Stationen schweigen. Darauf folgt ein viel längerer Zeitraum für die normale Sendung. Dieser vollständige Zyklus wird also 20 Sekunden wiederholt. Die normale Aussendung einer einzelnen Frequenz durch jeden Sender ermöglicht eine genaue Standortbestimmung durch Phasenvergleich der zu Paaren zusammengefaßten Signale. Die Frequenzen der beiden Signale eines jeden Paares werden vervielfacht, um sie in eine gemeinsame Vergleichsfrequenz umzuwandeln, wie dies bekannt ist (deutsche Patentschrift 868 631). Jede vorgegebene Phasenbeziehung zwischen den Signalen zweier Sender ist durch eine hyperbolische Linie bestimmt, die eine Hyperbel aus einer Schar konfokaler Hyperbeln darstellt. Die beiden Sender liegen in den beiden Brennpunkten dieser Hyperbelschar. Ihre Entfernung ist ein Vielfaches der den Vergleichsfrequenzen entsprechenden Wellenlängen. Daher entspricht jeder in einem beweglichen Empfänger durch Phasenvergleich der Signale zweier Sender bestimmte Phasenwinkel einer aus einer Anzahl hyperbolischer Standlinien. Wie aus der obengenannten Patentschrift bekannt, ist ein Addierzähler zur Abzählung der Zahl vollständiger Zyklen in der Phasenänderung vorgesehen. Die nacheinander durch alle Sender erfolgende Aussendung aller Frequenzen, wie sie ebenfalls bekannt ist (britische Patentschrift 949 480), ermöglicht die Bildung von Standlinien, die durch viel gröbereblasted while the other stations are silent. This is followed by a much longer period for normal Broadcast. This complete cycle is repeated for 20 seconds. The normal broadcast a single frequency through each transmitter enables precise location determination by phase comparison of the signals combined into pairs. The frequencies of the two signals from each pair are multiplied to convert them to a common comparison frequency, as is known (German patent specification 868 631). Any given phase relationship between the signals from two transmitters is determined by a hyperbolic line, which is a hyperbola from a family of confocal hyperbolas represents. The two transmitters are located in the two focal points of this cluster of hyperbolas. Your distance is a multiple of the wavelengths corresponding to the comparison frequencies. Hence, everyone corresponds in a movable receiver by phase comparison of the signals of two transmitters determined phase angles one of a number of hyperbolic base lines. As known from the above patent, an adding counter is provided to count the number of complete cycles in the phase change. The successive transmission of all frequencies by all transmitters, as they are also known is (British patent specification 949 480), enables the formation of basal lines that go through much coarser

809 599/186809 599/186

hyperbolische Musterlinien bestimmt sind. Dies ermöglicht wiederum eine Prüfung der Zahl der Phasenzyklen oder, falls erforderlich, eine Einstellung des Zählers auf einen passenden Wert, wenn die Einrichtung in Betrieb genommen wird, d. h., wenn ein Fahrzeug in das Ortungssystem einer Sendekette eintritt. Die Aussendungen phasenstarrer Signale in der oben beschriebenen Folge liegen auch den im folgenden beschriebenen Vorgängen zugrunde.hyperbolic pattern lines are determined. This in turn enables the number of Phase cycles or, if necessary, setting the counter to a suitable value if the Facility is put into operation, d. i.e. when a vehicle is in the tracking system of a broadcast chain entry. The transmissions of phase-locked signals in the sequence described above are also in the im the following procedures.

Bei bisher bekannten Empfangseinrichtungen (britische Patentschrift 765 573) werden die Signale, welche normalerweise von jeder Station ausgesendet werden, zur Phasensynchronisation von entsprechenden Oszillatoren verwendet. Die Ausgangssignale dieser verschiedenen Oszillatoren werden in der Phase miteinander verglichen, wobei eine Frequenz-Multiplikationstechnik Verwendung findet. Für die zu empfangenden Signale weisen die bekannten Empfangseinrichtungen je einen besonderen Empfangskanal auf. Dadurch sind die bekannten Empfangs- ao einrichtungen einerseits aufwendig, zum anderen sind komplexe Vorsichtsmaßnahmen notwendig, um Phasenverschiebungen in den Empfangskanälen entweder zu eliminieren oder zu kompensieren.In previously known receiving devices (British patent specification 765 573) the signals, which are normally sent out by each station, for phase synchronization of the corresponding Used oscillators. The output signals of these different oscillators are in the Phase compared using a frequency multiplication technique. For the The known receiving devices each have a special receiving channel for the signals to be received. This means that the well-known reception ao facilities on the one hand expensive, on the other hand complex precautionary measures are necessary to To either eliminate or compensate for phase shifts in the receiving channels.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Empfangseinrichtung so auszubilden, daß sie weniger aufwendig und im wesentlichen unabhängig von Phasenverschiebungen ist.The object of the invention is to design a receiving device so that it is less expensive and is essentially independent of phase shifts.

Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Phasenvergleichsvorrichtung aus einem einzigen Phasendiskriminator besteht, der zum Vergleich der Phase aller während der Unterbrechungsperioden der ersten Station empfangenen Signale mit der Phase des Oszillatorausgangssignals ausgebildet ist, und daß die Anzeigevorrichtungen je einen der verschiedenen, von der Phasenvergleichsvorrichtung bestimmten Phasendifferenzen übernehmen und so ausgebildet sind, daß sie die Anzeigewerte über eine für die Auswertung ausreichende Dauer, die langer als die Unterbrechungszeit ist, festhalten.The object is achieved in that the phase comparison device consists of a single phase discriminator used to compare the phase of all during the interruption periods of the first Station received signals with the phase of the oscillator output signal is formed, and that the Display devices each one of the different ones determined by the phase comparison device Take over phase differences and are designed in such a way that they use the display values for the evaluation record sufficient duration that is longer than the interruption time.

Die erfindungsgemäße Empfangseinrichtung verwendet nur die Signale einer Frequenz. Daher ist im Gegensatz zu allen bisherigen Arten von Empfangsanlagen, die die Ausstrahlungen der beschriebenen Art verarbeiten, nur ein einziger auf eine Frequenz abgestimmter Empfangsbereich erforderlich. Dies ist nicht nur sehr viel wirtschaftlicher als eine Anzahl getrennt abgestimmter Empfangskanäle, sondern bietet auch den weiteren Vorteil, daß es nun unwesentlich ist, wenn irgendeine sich allmählich andernde Phasenverschiebung im Empfangskanal auftreten sollte. Der Phasenvergleich erfolgt zwischen dem Oszillatorausgangssignal (das eine feste Phasenlage bezüglich eines der während der normalen Sendungen empfangenen Signale hat) und den Signalen dieser Frequenz, die während der Mehrfrequenzaussendungen von den anderen Stationen empfangen werden. Die Phasenvergleiche ergeben auf diese Weise Standlinien, die den Bildern konfokaler Hyperbeln entsprechen. Sie haben einen gemeinsamen Brennpunkt bei dem Sender, von dem die genannte eine Frequenz ausgesendet wird. Aus diesem Grunde ist es allgemein günstig, eine Primärfrequenz von der Größe 6 X / zu verwenden, wenn die Grundfrequenz / ist. Die hyperbolischen Bilder sind dann ähnlich denen, die durch die beim Bekannten (deutsche Patentschrift 868 631) beschriebenen Ausstrahlungen erhalten werden, jedoch ist nun die wirksame Vergleichsfrequenz 6Xf. Obwohl diese Frequenz niedriger liegt als die in der bekannten Anordnung (deutsche Patentschrift 868 631) verwendete, ist die Genauigkeit der Standortbestimmung für die meisten Zwecke ausreichend. Die geringere Frequenz verringert jedoch auch im wesentlichen die Zahl der vollständigen Phasenänderungszyklen, die während des Überstreichens des Ortungsbereiches der Anlage auftreten. Für Seefahrzeuge ist die Kenntnis des ungefähren Standortes, z. B. durch Aufnahme des Besteckes, normalerweise ausreichend genau, um die Zykluszähler hinreichend genau einzustellen. Daher sind bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung keine Mittel zur Wegefeststellung erforderlich. The receiving device according to the invention only uses the signals of one frequency. Therefore, in contrast to all previous types of reception systems that process the transmissions of the type described, only a single reception area tuned to a frequency is required. This is not only much more economical than a number of separately tuned reception channels, but also offers the further advantage that it is now insignificant if any gradually changing phase shift should occur in the reception channel. The phase comparison is made between the oscillator output signal (which has a fixed phase position with respect to one of the signals received during normal transmissions) and the signals of this frequency that are received by the other stations during multi-frequency transmissions. In this way, the phase comparisons result in stationary lines that correspond to the images of confocal hyperbolas. They have a common focal point at the transmitter from which said one frequency is transmitted. For this reason, it is generally beneficial to use a primary frequency of size 6 X / when the fundamental frequency is /. The hyperbolic images are then similar to those obtained from the broadcasts described by the acquaintance (German patent specification 868 631), but the effective comparison frequency is now 6Xf. Although this frequency is lower than that used in the known arrangement (German patent specification 868 631), the accuracy of the location determination is sufficient for most purposes. However, the lower frequency also substantially reduces the number of complete phase change cycles that occur during the sweep of the system's location area. For sea vessels, knowledge of the approximate location, e.g. B. by including the cutlery, usually sufficiently accurate to set the cycle counter with sufficient accuracy. Therefore, when using the device according to the invention, no means for determining the path are required.

Die Ausgangssignale können Anzeigegeräten zugeführt werden, z. B. einem Kartenstandortanzeiger bekannter Art (britische Patentschrift 643 381). Ein solcher Kartenstandortanzeiger besteht aus einer addierenden Anordnung, die vollständige Zyklen der Phasenänderung zählt. Mit der Empfangseinrichtung der vorliegenden Erfindung ist jede Standlinie bezüglich einer der Scharen konfokaler Hyperbeln in jedem Sendezyklus nur einmal für einen kurzen Zeitraum bestimmt, und zwar einmal alle 20 Sekunden, wenn die Ausstrahlungen zusammenhängend empfangen werden. Um eine Fehlzählung und eine falsche Summierung zu vermeiden, sollte die Geschwindigkeit des Fahrzeuges nicht so groß sein, daß mehr als ein halber Zyklus der Phasenänderung zwischen aufeinanderfolgenden Bestimmungen erscheint. Die Geschwindigkeit wird dadurch auf ein Maximum von 185 km/Std. begrenzt, und so gibt es in dieser Hinsicht in bezug auf den größten Teil der Seefahrzeuge keine Schwierigkeiten, da sich diese mit einer weit geringeren Geschwindigkeit bewegen. Diese Begrenzung kann man jedoch vermeiden, wenn für die Zykluszählung Geschwindigkeitshilfsmittel oder unselbständige Summierung verwendet werden.The output signals can be fed to display devices, e.g. B. a map location indicator known type (British Patent 643,381). Such a map location indicator consists of one adding arrangement that counts complete cycles of phase change. With the receiving device According to the present invention, each baseline is with respect to one of the families of confocal hyperbolas in each Send cycle only determined once for a short period of time, once every 20 seconds if the broadcasts are received contiguously. About a miscount and a wrong total To avoid, the speed of the vehicle should not be so great that more than one half cycle of phase change between successive determinations appears. The speed is thereby to a maximum of 185 km / h. limited, and so there is in this regard With regard to the majority of the seagoing vessels no difficulties, since they deal with a far move slower. However, this limitation can be avoided if for the Cycle counting speed aids or dependent totalizing can be used.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung besteht im Vergleich zu den bisherigen, mit der beschriebenen Art von Sendungen arbeitenden Empfangseinrichtungen darin, daß zur Nulleinstellung der Anzeiger kein Bezugssignal erforderlich ist. Damit ist auch der entsprechende Bezugssignalgenerator überflüssig. Dies ist dadurch möglich, daß nur eine einzige Frequenz verwendet wird und der Oszillator eine feste Phasenlage zu einem empfangenen Signal hat, das auf dem gleichen Kanal wie das Vergleichssignal empfangen wird.Another advantage of the receiving device according to the invention is in comparison to the previous, with the type of broadcasts described receiving devices working in that for Zeroing the indicator does not require a reference signal. This is also the corresponding one Reference signal generator superfluous. This is possible because only a single frequency is used and the oscillator has a fixed phase position to a received signal that is on the same Channel how the comparison signal is received.

Werden vier Sender verwendet, so erhält man drei Phasenvergleichsausgangssignale. Wird beispielsweise keine Primärfrequenz (sechste Harmonische) verwendet, so werden Ausgangssignale während der Sendungen des roten, grünen und purpurnen Tochtersenders erhalten, die eine Standlinie bezüglich der Scharen konfokaler Hyperbeln ergeben, deren jede den betreffenden Tochtersender als den einen Brennpunkt und den Primärstrahler als zweiten Brennpunkt hat. Für viele Zwecke werden nur zwei Ausgangssignale benötigt, und dann werden zweckmäßig diejenigen beiden ausgewählt, die die beste Standortbestimmung des Fahrzeuges ermöglichen.If four transmitters are used, three phase comparison output signals are obtained. For example no primary frequency (sixth harmonic) is used, output signals are used during broadcasts of the red, green and purple daughter transmitters that have a stand line regarding the Flocks of confocal hyperbolas result, each of which has the relevant daughter transmitter as the one focal point and has the primary radiator as the second focal point. For many purposes there will only be two output signals is needed, and then those two are appropriately selected that provide the best location enable the vehicle.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß eine durch die empfangenen Signale gesteuerte Schaltvorrichtung vorgesehen ist, die die Phasenregelung des Oszillators mindestens während der Unterbrechungsperioden der ersten Station, inA further development of the invention can consist in that one controlled by the received signals Switching device is provided which controls the phase of the oscillator at least during the interruption periods of the first station, in

denen die anderen Stationen Mehrfachfrequenzsignale ausstrahlen, ausschaltet.which the other stations broadcast multi-frequency signals.

Zweckmäßigerweise kann die Schaltvorrichtung so ausgebildet sein, daß sie in jedem Zyklus während mindestens zwei ausgewählten Unterbrechungsperiöden der ersten Station, in denen die anderen Stationen Mehrfachfrequenzsignale ausstrahlen, die Ausgangssignale der Phasenvergleichsvorrichtung an entsprechende Eingangsschaltungen für die Anzeigevorrichtungen schaltet.Appropriately, the switching device can be designed so that it during each cycle at least two selected interruption periods of the first station in which the other stations Broadcast multi-frequency signals, the output signals of the phase comparison device switches corresponding input circuits for the display devices.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung kann darin bestehen, daß die Schaltvorrichtung einen Zähler enthält, der nach dem langen Zeitraum der nicht unterbrochenen normalen Aussendungen gestartet und bei jeder Mehrfachfrequenzaussendung um einen Schritt weitergeschaltet wird, wodurch die nacheinander erfolgende Zuführung der von der Phasenvergleichsvorrichtung stammenden Ausgangssignale zu den gewählten Anzeigevorrichtungen gesteuert wird. Ein solcher Zähler kann zwei bistabile Einrichtungen, z. B. zwei Relais, enthalten. Die bistabilen Einrichtungen oder Relais sind mit Selbsthaltekreisen der bekannten Art versehen. Diese haben eine solche Zeitkonstante, daß während des langen am Ende jedes Zyklus liegenden Zeitraumes der normalen Aussendungen Auslösung erfolgt, so daß der Zähler automatisch einmal bei jedem Zyklus weitergeschaltet wird.Another development of the receiving device according to the invention can consist in that the Switching device includes a counter that after the long period of uninterrupted normal Transmissions started and advanced by one step for each multiple frequency transmission is, whereby the successive feeding of the originating from the phase comparison device Output signals to the selected display devices is controlled. Such a counter can have two bistable devices, e.g. B. two relays included. The bistable devices or relays are provided with self-holding circuits of the known type. These have such a time constant that during the long period of normal transmissions at the end of each cycle takes place so that the counter is automatically incremented once for each cycle.

Mit den Sendungen der beschriebenen Art können spezielle Signale für informative Kennzeichengabe übertragen werden. Eines der Signale kann z. B. in seiner Frequenz für sehr kurze Zeit verschoben werden. Für Sendungen, bei denen vor jeder Mehrfachfrequenzaussendung ein Steuerkriterium in Form einer Pause des einfrequenten Signals angeordnet ist, kann die Empfangseinrichtung durch eine Einrichtung zur Auswertung dieser Pausen und zur Erzeugung von Steuersignalen für diese Schaltvorrichtung weitergebildet sein. Die Auswerteeinrichtung kann dabei nur auf Pausen einer bestimmten zeitlichen Dauer ansprechen. Ferner kann die Auswerteeinrichtung ein Relais zur Anschaltung der von der Phasenvergleichsvorrichtung stammenden Ausgangssignale auf die Eingangsschaltung der ausgewählten Anzeigevorrichtung während der auf jede ausgewertete Pause erfolgenden Mehrfachfrequenzaussendung sowie ein weiteres Relais zur Beseitigung der Synchronisierung des Oszillators betätigen, wobei die Relais derartige Arbeitszeiten aufweisen, daß die Verbindung der Phasenvergleichsvorrichtung mit der ausgewählten Anzeigevorrichtung vor dem Ende der Mehrfachfrequenzaussendung unterbrochen wird, während die Synchronisierung des Oszillators erst nach Beginn der am Ende der Mehrfachfrequenzaussendung wiederaufgenommenen einfrequenten Aussendung einsetzt.With the broadcasts of the type described, special signals for informative identification be transmitted. One of the signals can e.g. B. be shifted in frequency for a very short time. For programs for which a control criterion in the form of a pause of the single-frequency signal is arranged, the receiving device can by a device to evaluate these pauses and to generate control signals for this switching device be trained. The evaluation device can only use pauses of a certain time Address duration. Furthermore, the evaluation device can have a relay for connecting the phase comparison device originating output signals to the input circuit of the selected display device during the multiple frequency transmission taking place after each pause evaluated, as well as a Operate another relay to eliminate the synchronization of the oscillator, the relays such Have working hours that the connection of the phase comparison device with the selected Display device is interrupted before the end of the multiple frequency transmission, while the Synchronization of the oscillator only after the beginning of the multiple frequency transmission at the end resumed single-frequency transmission begins.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung kann darin bestehen, daß die Anzeigevorrichtungen Addierzähler enthalten.Another development of the receiving device according to the invention can consist in that the Display devices contain adding counters.

Der als Quarzoszillator ausgebildete Oszillator muß während der kurzen Zeiträume einer jeden mehrfrequenten Aussendung einen einheitlichen Phasenwert abgeben. Diese Aussendungen haben eine Dauer von 0,6 Sekunden, und es ist gut möglich, für diesen Zeitraum die Phase mit der gewünschten Genauigkeit ohne Temperaturkontrolle des Quarzes einzuhalten. Daher ist es nicht erforderlich, den Quarz in einen Thermostaten einzusetzen. Die Empfangseinrichtung kann so ausgestaltet werden, daß Quarze verschiedener Frequenzen eingesteckt oder in den Stromkreis durch einen Wahlschalter eingeschaltet werden können, um eine Verwendung der Anlage bei Ketten mit verschiedenen Betriebsfrequenzen zu ermöglichen. Der Empfangsbereich kann durch Schalten auf die ausgewählte Frequenz abgestimmt werden.The oscillator designed as a quartz oscillator must during the short periods of time each give a uniform phase value to multiple-frequency transmission. These broadcasts have a Duration of 0.6 seconds, and it is quite possible for this period of time to adjust the phase with the desired accuracy without observing the temperature control of the quartz. Therefore it is not necessary to use the quartz to be used in a thermostat. The receiving device can be designed so that crystals different frequencies plugged in or switched into the circuit by a selector switch can be used to enable the system to be used in chains with different operating frequencies. The reception range can be adjusted to the selected frequency by switching.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Sie zeigt das Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung für Sendungen der beschriebenen Art.In the following an embodiment of the invention is described with reference to the drawing. she shows the block diagram of a receiving device for broadcasts of the type described.

Die Empfangseinrichtung hat eine Antenne 10, die die empfangenen Signale auf einen abgestimmten Empfangsverstärker 11 gibt, der in diesem Fall auf die normale durch den Primärstrahler einer Kette ausgestrahlte Frequenz abgestimmt ist. Wie bereits bemerkt, kann ein Schalter zur Umschaltung der Abstimmung auf die Frequenzen anderer Ketten vorgesehen werden. Die Ausgangssignale des Empfängers werden auf einen Eingang eines Phasendiskriminators 13 gegeben. Er vergleicht die Phase dieser Signale mit einem Signal derselben Frequenz eines Quarzoszillators 14 und erzeugt Ausgangssignale auf den Leitungen 15 und 16, die vom Kosinus und Sinus der Phasendifferenz abhängig sind. Das Sinussignal wird über einen Relaiskontakt 17 auf den Oszillator 14 gegeben. Ist der Kontakt 17 geschlossen, so dient der Phasendiskriminator 13 zur Einstellung der Phase des Oszillators 14 auf das empfangene Signal. Das Kosinussignal auf der Leitung 15 wird einem Unterbrechungsdetektor 18 zugeführt, der die Unterbrechungen in den empfangenen Signalen auswertet. Der Detektor 18 enthält einen ersten zeitabhängigen Stromkreis, der in Betrieb gesetzt wird, wenn das Kosinussignal des Diskriminators 13 abfällt, ferner enthält er einen Kondensator, dessen Ladung während der Unterbrechung der Sendung schrittweise geändert wird, sowie eine Triggerschaltung, die einen Ausgangsimpuls nur dann abgibt, wenn das Kosinussignal wieder angewachsen ist, und zwar zu einem Zeitpunkt, an dem die Ladung des Kondensators einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Auf diese Weise wertet dieser Detektor eine Unterbrechung der ankommenden Signale mit einer vorgegebenen Zeitspanne aus. Die Triggerschaltung arbeitet nur dann, wenn die Unterbrechung die gewünschte Dauer hat, und wird nicht betätigt, wenn z. B. wegen schlechter Ausbreitungsverhältnisse irgendein momentaner Signalverlust entsteht. Der Detektor 18 enthält vorzugsweise auch eine Verzögerung, so daß er einen zweiten Triggerimpuls erst nach einer vorbestimmten Zeit abgeben kann, beispielsweise 2 Sekunden nach dem ersten Triggerimpuls. Dies verhindert das Auftreten von Triggerimpulsen, wenn während dieses Zeitraumes eine zufällige Unterbrechung der empfangenen Signale auftreten sollte, speziell wenn irgendeine Lücke in dem Signal der Frequenz 6 X / am Ende der mehrfrequenten Aussendung vor der Wiederaufnahme der normalen Aussendungen entstehen sollte. Der Triggerimpuls des Detektors 18 betätigt eine Zeitgeber- und Relaisschaltung 19, die den Kontakt 17 betätigt. Diese Schaltung ist derart ausgebildet, daß der Kontakt 17 etwas langer als die Dauer (0,6 Sekunden) der mehrfrequenten Aussendungen geöffnet bleibt. Daher schließt der Kontakt 17 nicht, bevor das normale Signal der Frequenz 6 X / von dem Primärstrahler wieder ansteht und auf den Diskriminator 13 gegebenThe receiving device has an antenna 10, which the received signals to a tuned Receiving amplifier 11 there, which in this case on the normal through the primary radiator of a chain broadcast frequency is tuned. As already noted, a switch can be used to toggle the voting on the frequencies of other chains. The output signals from the receiver are given to an input of a phase discriminator 13. He compares the phase of this Signals with a signal of the same frequency of a crystal oscillator 14 and generates output signals lines 15 and 16, which are dependent on the cosine and sine of the phase difference. The sine wave is given to the oscillator 14 via a relay contact 17. If contact 17 is closed, so the phase discriminator 13 is used to adjust the phase of the oscillator 14 to the received Signal. The cosine signal on line 15 is fed to an interrupt detector 18 which has the Evaluates interruptions in the received signals. The detector 18 contains a first time-dependent one Circuit which is put into operation when the cosine signal of the discriminator 13 drops, It also contains a capacitor, the charge of which during the interruption of the broadcast is changed step by step, as well as a trigger circuit that only emits an output pulse when the cosine signal has increased again, at a point in time when the charge of the Capacitor has reached a specified value. In this way, this detector evaluates an interruption of the incoming signals with a predetermined period of time. The trigger circuit works only if the interruption has the desired duration and is not activated if z. B. due to poor propagation conditions any momentary signal loss occurs. Of the Detector 18 also preferably includes a delay so that it only receives a second trigger pulse can deliver after a predetermined time, for example 2 seconds after the first trigger pulse. This prevents trigger pulses from occurring if a random one during this period Interruption of the received signals should occur, especially if there is any gap in the 6 X / frequency signal at the end of multifrequency transmission before resuming normal Broadcasts should arise. The trigger pulse of the detector 18 actuates a timer and Relay circuit 19 which actuates contact 17. This circuit is designed such that the contact 17 remains open a little longer than the duration (0.6 seconds) of the multi-frequency transmissions. Therefore contact 17 does not close before the normal signal of frequency 6 X / from the primary radiator pending again and given to the discriminator 13

wird. Die Ausgangsleistung des Quarzoszillators 14 wird so immer auf dieses empfangene Signal eingestellt, ohne Rücksicht auf die Unterbrechungen dieses Signals und die Aussendungen derselben Frequenz von anderen Stationen während der mehrfrequenten Impulse.will. The output power of the crystal oscillator 14 is always set to this received signal, regardless of the interruptions in this signal and the transmissions of the same frequency from other stations during the multifrequency pulses.

Die Relaiskontakte 21 und 22 einer weiteren Zeitgeber- und Relaisschaltung 23, die durch den Detektor 18 gesteuert wird, schalten das Sinus- und das Kosinussignal des Diskriminators 13 auf einen Wahlschalter 24, jedoch nur während der mehrfrequenten Aussendungen. Die Schaltung 23 hat eine solche Zeitkonstante, daß die Kontakte 21 und 22 vor dem Ende einer jeden mehrfrequenten Aussendung öffnen.The relay contacts 21 and 22 of a further timer and relay circuit 23, which by the detector 18 is controlled, the sine and cosine signals of the discriminator 13 switch to one Selector switch 24, but only during the multifrequency Broadcasts. The circuit 23 has such a time constant that the contacts 21 and 22 open before the end of each multi-frequency transmission.

Der Wahlschalter 24 führt die Signale des Diskriminators der Reihe nach auf drei Ausgangskreise 25, 26 und 27, gesteuert durch einen Zähler 28. Dieser Zähler enthält zwei bistabile Einrichtungen, z. B. Relais, die durch die Triggerimpulse des Detektors zur Einschaltung der Ausgangskreise 25, 26 und während der mehrfrequenten Aussendungen des roten, grünen und purpurnen Tochtersenders betätigt werden. Der Zähler hat einen Haltekreis mit einer Zeitkonstante, die eine automatische Auslösung und Wiedereinstellung während der langen Periode der normalen Aussendungen in jedem Zyklus nach der mehrfrequenten Aussendung durch den purpurnen Tochtersender gewährleistet.The selector switch 24 carries the signals from the discriminator one after the other to three output circuits 25, 26 and 27, controlled by a counter 28. This Counter contains two bistable devices, e.g. B. Relay triggered by the trigger pulses from the detector for switching on the output circuits 25, 26 and during the multi-frequency transmissions of the red, green and purple daughter transmitters. The counter has a hold circuit with a Time constant that allows automatic tripping and resetting during the long period of the normal transmissions in each cycle after the multi-frequency transmission by the purple one Subsidiary transmitter guaranteed.

Die Ausgangssignale der Ausgangskreise 25, 26 und 27 können auf integrierende Phasenwinkelanzeiger gegeben oder zur Einstellung einer automatischen Kartenstandortanzeige verwendet werden.The output signals of the output circuits 25, 26 and 27 can be transferred to an integrating phase angle indicator or used to set an automatic map location display.

Claims

Claims: 35

1. Receiving device for a hyperbolic radio navigation system with three or more Broadcasting stations, one of which is on a single frequency with periodic, compared to the Time intervals between successive interruptions short interruptions waves broadcasts and each of which has a different station during the interruptions of the waves the first station in cyclic sequence to the waves of the first station phase-locked waves emits the same frequency, with a receiver tuned to the frequency, with a phase-locked, from the output signal of the receiver during the transmission periods of the first station synchronized oscillator and with a phase comparison device and display devices, characterized in that the phase comparison device from a single phase discriminator (13) is used to compare the phase of all during the Interruption periods of the first station received signals with the phase of the oscillator output signal is formed, and that the display devices each determined one of the different from the phase comparison device (13) Take over phase differences and are designed so that they exceed the display values record a duration that is sufficient for the evaluation and that is longer than the interruption time.

2. Receiving device according to claim 1, characterized in that a controlled by the received signals switching device (18, 19, 13) is provided which the phase control of the oscillator (14) at least during the interruption periods of the first station in which the other stations multiple frequency -Send signals, turn off.

3. Receiving device according to claim 2, characterized in that the switching device (18, 23, 21, 22) is designed to be selected during at least two in each cycle Interruption periods of the first station in which the other stations receive multiple frequency signals radiate the output signals of the phase comparison device (13) to appropriate Input circuits (25, 26, 27) for the display devices switches.

4. Receiving device according to claim 2 or 3, characterized in that the switching device contains a counter (28) which after the long period of uninterrupted normal transmissions and one step for each multiple frequency transmission is switched on, whereby the successive supply of the phase comparison device (13) coming output signals (15, 16) to the selected display devices is controlled.

5. Receiving device according to one of claims 2 to 4 for broadcasts in which before every multiple frequency transmission a control criterion in the form of a pause in the single frequency Signal is arranged, characterized by a device (18) for evaluating these pauses and for generating control signals for the switching device (23, 28).

6. Receiving device according to claim 5, characterized in that the evaluation device only responds to breaks of a certain length of time.

7. Receiving device according to claim 5 or 6, characterized in that the evaluation device (18) a relay (23) for connecting the output signals (15, 16) coming from the phase comparison device (13) on the input circuit (e.g. 25) of the selected display device during the on each evaluated pause taking place multiple frequency transmission as well as another relay (19) actuated to eliminate the synchronization of the oscillator (14), the relays (19, 23) have such working hours that the connection of the phase comparison device (13) with the selected display device interrupted before the end of the multiple frequency transmission is, while the synchronization of the oscillator (14) only after the beginning of at the end of the multiple-frequency transmission resumed single-frequency transmission begins.

8. Receiving device according to claim 1, characterized in that the display devices Adding counter included.

Considered publications:
German Patent No. 868,631;
British Patent Nos. 643 381, 765 573,
480.

1 sheet of drawings