DE134431C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES A

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Instrument zur Ortsbestimmung auf See. Sie bezweckt, die Bestimmung zu ermöglichen, ob sich ein Beobachter in oder nahezu in einer Linie zwischen zwei Punkten befindet, von denen der eine vor ihm, der andere ihm im Rücken liegt. Dabei kann, falls der Beobachter sich nicht auf der Verbindungslinie der beiden Punkte befindet, der entstehende Winkel bestimmt werden.

Zur Messung des erwähnten Winkels genügt ein gewöhnlicher Sextant oder Octant, der mit der die Erfindung bildenden Prismenvorrichtung versehen ist. Zur annähernden Bestimmung jenes Winkels oder der Abweichung von dem Kurse ist auch ein gewöhnliches Doppelfernglas oder irgend ein anderes mit der neuen Vorrichtung ausgestattetes Fernrohr passend zu verwenden.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen verschiedene Ausführungsformen.

Fig. ι und 2 zeigen einen gewöhnlichen Sextanten in Vorder- und Seitenansicht, wobei einige Theile weggebrochen sind, mit der in Fig. 3 besonders gezeigten Prismenanordnung.

Fig. 3 zeigt die Prismenanordnung allein.

Fig. 4 und 5 stellen ein mit der Vorrichtung ausgestattetes Doppelfernglas dar,

Fig. 6 ein gewöhnliches, mit der neuen Vorrichtung versehenes Handfernrohr,

Fig. η eine zur Befestigung der Prismen an Fernrohren' dienende Vorrichtung.

Fig. 8 zeigt die Verbindung der Prismenvorrichtung mit einem Prismendoppelfernrohr,

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t^J -.j I \.l * ' ! U '„< U V I,.* I₁; bei welchem das eine Objectiv von der Prismenvorrichtung ganz bedeckt ist.

Der Rahmen des Sextanten A trägt die Alhidade B mit dem Nonius b, die mit der Tangentenschraube C verbunden ist. Das kleine Fernrohr JD ist in der gewöhnlichen Weise angeordnet und ebenso der Horizontspiegel E und der Indexspiegel F. Mit der Alhidade ist ein Träger verbunden, welcher die Klemmschraube G¹ trägt. Letztere geht durch einen oder den anderen der länglichen Schlitze h in dem Blatt H¹ des das Prisma K tragenden Metallrahmens H hindurch. Dieses Prisma besitzt zwei Verlängerungen, welche über den Metallrahmen, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, hinausreichen. Die reflectirenden Flächen k des Prismas sind in einem Winkel von 45 ° zu dessen parallelen Flächen geneigt. Dadurch wird der auf der unteren Fläche reflectirte Lichtstrahl immer parallel zu dem die obere Fläche treffenden Strahl austreten, so dafs, da diese Flächen in dem bestimmten Winkel angeordnet sind, eine genaue Einstellung nicht nöthig ist und die Seiten des Prismas nicht parallel oder in einem bestimmten Winkel zu der Fläche des Indexspiegels F liegen müssen.

Da es schwierig sein kann, die Flächen k des Prismas genau in demselben Winkel ohne grofse Herstellungskosten anzubringen, sind die zwei länglichen Schlitze h in dem Blatt H¹ vorgesehen. Sobald nun eine Beobachtung mit dem Prisma, beispielsweise wie Fig. 1 zeigt, gemacht ist, wird zum Zwecke einer zweiten Beobachtung das Prisma mit seiner Oberseite heruntergedreht, so dafs die Klemmschraube G'

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in den anderen Schlitz h eingreift. Durch die so gemachten zwei Beobachtungen wird der den Unvollkommenheiten des Prismas anhängende Instrumentfehler ausgeglichen.

Beim Gebrauch der Vorrichtung nach Fig. ι und 2 wird das vordere anzuvisirende Object durch den durchsichtigen Theil des Horizontspiegels ungefähr in Richtung der Linie 1-2 beobachtet, während das Bild des im Rücken des Beobachters befindlichen Objects gemäfs Linie 3-4 auf die obere reflectirende Fläche des Prismas trifft und in Richtung der Linie 4-5 nach unten reflectirt wird, worauf eine abermalige Reflection auf den Indexspiegel in Richtung der Linie 5-6 eintritt. Sodann füllt der Strahl auf den silberbelegten Theil des Horizontspiegels nach Linie 6-7 Lind wird dann zurück in Richtung 7-8 reflectirt. Befindet sich der Beobachter mit den beiden Punkten genau in einer Geraden, so fallen die Linien 7-8 und 1-2 zusammen, wenn der Index- und der Horizontspiegel einander parallel sind, d. h. wenn von dem Instrument der Nullpunkt fur die Winkelmessung abgelesen wird. Befindet sich jedoch der Beobachter aufserhalb der Verbindungslinie der beiden Objecte, so fallen die Linien 7-8 und 1-2 nicht eher zusammen, bis die Alhidade einen Winkel durchlaufen hat, der gleich dem halben von den Linien 1-2 und 3-4 gebildeten Winkel ist und der dann aü-f dem Limbus des Sextanten abgelesen werden kann.

Durch die Benutzung des Sextanten in der eben beschriebenen Weise kann der Beobachter bestimmen, ob sich das Schiff auf der Verbindungslinie zwischen zwei sichtbaren Objecten befindet, oder mit anderen Worten, ob er in dem Kurse steuert oder nicht. Wenn die Objecte nahe liegen oder deutlich sichtbar sind, kann das Fernrohr an dem Sextanten entbehrt werden. Der Beobachter blickt dann einfach durch den Ring, in welchen das Fernrohr gewöhnlich eingeschraubt wird, hindurch.

Ein anderer Vortheil, den die Erfindung bei Benutzung eines Sextanten gewährt, ist der, dafs die Seeleute im Stande sind, die genaue Horizonttiefe zu bestimmen und ihre Beobachtungen auf den wahren Horizont beziehen zu können. Bisher wurden derartige nautische Beobachtungen so gemacht, dafs der Tiefenwinkel regelmäfsig aus einer für verschiedene Höhen des Beobachters über dem Meeresspiegel und für die gewöhnliche atmosphärische Refraction berechneten Tabelle entnommen wurde. Nun kann es vorkommen, dafs die Höhe des Beobachters auf See nicht genau bekannt ist und die atmosphärische Refraction beträchtlich von der gewöhnlichen abweicht, auf welche sich jene Tabelle bezieht. Infolge dessen wird die Kimmtiefe und damit die Lage des Schiffes beträchtlich fehlerhaft bestimmt.

Durch die Benutzung vorliegender Erfindung kann jedoch der Tiefenwinkel zur Zeit der Beobachtung genau bestimmt werden, und die daraus sich ergebende Lage des Schiffes ist frei von Fehlern, welche bei Benutzung berechneter Tiefenwinkel vorkommen können.

Zum Zwecke einer solchen Bestimmung visirt der Beobachter den natürlichen Horizont ein und bringt den reflectirten Horizont- in seinem Rücken zum Zusammenfallen durch Bewegen der Alhidade. Der von dem Sextanten abgelesene Winkel ist alsdann doppelt so grofs als der .Depressionswinkel. Durch Herumdrehen des Prismas und Wiederholung der Beobachtung wird der Instrumentfehler des Prismas auch hier eliminirt. Nach Messung der Kimmtiefe wird das Prisma zurückbewegt und die Beobachtung der Sternenhöhe gemacht und die Correction der Kimmtiefe in der gewöhnlichen Weise verwendet.

Es ist wahr, dafs eine Correctur in Bezug auf die Refraction auch bei der beobachteten Sternenhöhe gemacht werden müfste, aber diese Correctur ist äufserst klein und vermindert sich beträchtlich mit zunehmender Sternenhöhe, so dafs sie einen fast unbestimmbaren Werth ergiebt, ausgenommen bei einer geringeren Sternenhöhe, sofern gewöhnliche nautische Beobachtungen in Betracht kommen.

Falls es nicht gewünscht wird, den durch die Abweichung vom Kurse sich ergebenden Winkel zu messen, sondern nur annähernd die etwaige Abweichung zu bestimmen, kann die Vorrichtung an einem gewöhnlichen Doppelfernrohr oder selbst an dem von dem Sextanten abgenommenen Fernrohr oder einem ähnlichen optischen Instrument, wie in den Fig. 4 bis 8 gezeigt, angebracht werden. In diesen Figuren ist der Rahmen H mit einem Arm H'² versehen, der mit dem Blatt m¹ des abnehmbaren Bandes M¹ mittels Klemmschraube G¹ befestigt ist (s. Fig. 4, 6 und 7). Der Lichtstrahl, welcher in Richtung der Linie 9 bis 10 kommt, wird nach dem Punkt 11 reflectirt und dann zurück in das Einzel- oder Doppelfernrohr geworfen. Wenn das reflectirte Bild mit dem direct gesehenen Bilde zusammenfällt, befindet sich der Beobachter mit den beiden Objecten in genau gleicher Richtung. Erscheinen die Objecte beide neben einander in dem Gesichtsfeld, so kann die Entfernung, in welcher der Beobachter sich .aufserhalb der Richtung befindet, annähernd aus dem Abstand der beiden Objectbilder geschätzt werden.

Es ist noch zu bemerken, dafs bei Benutzung des Sextanten die Lichtstrahlen von dem im Rücken des Beobachters befindlichen Objecte über den Kopf des Beobachters hinweggehen, während bei einem doppelten oder einfachen Fernrohr es gewöhnlich, vorteilhafter ist, das Prisma so anzuordnen, dafs die Strahlen von

hinten an einer Seite des Kopfes vom Beobachter vorbeigehen und nicht über letzteren hinweg. Dies ist indessen nur eine constructive Mafsnahme.

' Es ist augenscheinlich, dafs statt eines Fernrohrs ein gewöhnlicher Ring oder ein Rohr mit oder ohne Fadenkreuz benutzt werden kann, wobei ein Beobachter den von ihm anzuvisirenden Gegenstand durch das Rohr oder den Ring sieht, und das Bild des rückwärts liegenden Objects durch das Prisma reflectirt wird, so dafs die Entfernung zwischen den beiden Objecten im Beobachtungsfeld nahezu die Entfernung des Beobachters aus dem Kurse angiebt.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   Nautisches Instrument zur Ortsbestimmung, dadurch gekennzeichnet, dafs eine das Bild eines im Rücken des Beobachters liegenden Objectes reflectirende Prismenanordnung (K) derart an einer Visirvorrichtung (Fernrohr, Doppelfernrohr, Sextant oder dgl.) angebracht ist, dafs der Beobachter den Abstand seines Standpunktes von der Verbindungslinie des rückwärts liegenden und eines direct anvisirten Objectes aus der Entfernung der im Instrument erscheinenden beiden Objectbilder bestimmen kann.
2. 2. Ausführungsform des Instrumentes nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verbindung der Alhidade eines Spiegelsextanten mit der Prismenanordnung (K) in der Weise, dafs das Bild des im Rücken des Beobachters liegenden Objectes in den Indexspiegel und von dort nach dem Horizontalspiegel reflectirt wird.
3. 3. Ein Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dafs die mit der Alhidade eines Spiegelsextanten verbundene Prismenanordnung mit zwei im Winkel von 45 ° geneigten Flächen (k) versehen ist.
4. 4. Ein Instrument nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dafs das Prisma (K) mit Hülfe eines mit zwei länglichen Schlitzen ausgestatteten Halters in zwei um i8o° verschiedenen Stellungen anbringbar ist, um etwaige Fehler des Instrumentes auszugleichen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.