DE1456119C - Verfahren und Vorrichtung zur Mes sung der Sichtweite im Nebel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Sichtweite im Nebel mit Hilfe einer Reihe von Signalleuchten, deren Bild mittels einer einstellbaren Optik auf den Schirm eines Beobachtungssystems geworfen wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei bekannten Verfahren dieser Art erfolgt die Bestimmung der Sichtweite durch Auszählen der vom Kontrollpunkt sichtbaren Signalleuchten, die in bestimmten Abständen, beispielsweise von 100 m, voneinander angeordnet sind. Dabei ist es auch bekannt (deutsche Patentschrift 1 128 301), die einzelnen Signalleuchten der Kette in geeigneter Folge in der Beobachtungsrichtung zum Aufleuchten zu bringen und wieder zu verdunkeln, wobei das Aufleuchten und Verdunkeln einmalig, mehrmalig und periodisch

erfolgen kann. Dadurch ist ein besseres Erkennen der Signälleuchten auch ohne große seitliche Abstände der Signalleuchten und ohne überhöhte Anordnung des Beobachtungssystems möglich. Jedoch besteht bei allen auf dem Prinzip des Abzählens der erkennbaren Signalleuchten bestehenden Verfahren die Gefahr von Fehlern, weil der Beobachter durch das Licht der am nächsten liegenden Signalleuchte geblendet wird, und zwar je nach der Umgebungshelligkeit unterschiedlich stark. Diese Fehlergefahr wird noch größer, wenn der Beobachter die Signalleuchten nicht direkt, sondern auf einem Beobachtungsschirm betrachtet. Außerdem sind Vorrichtungen zur vollautomatischen Durchführung dieser bekannten Verfahren nur schwierig und aufwendig zu realisieren. Es sind andererseits Verfahren zur Messung der [ Sichtweite bekannt (deutsche Patentschrift 1024809; ί Zeitschrift »Umschau«, 1961, Heft 21, S. 667/668), die auf dem ganz anderen Prinzip der Messung des Streulichts einer am Beobachtungspunkt angeordneten Impulslichtquelle beruhen. Es ist auch versucht worden, Fernsehanlagen für diesen Zweck zu verwenden.

Schließlich ist es auf dem Gebiet der Photo-, Kino- und Fernsehtechnik bekannt, die Brennweite von Objektiven und damit den Abbildungsmaßstab stufenlos oder stufenweise zu verändern.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs angegebenen Art, das die Messung der Sichtweite im Nebel unabhängig von Umgebungsbedingungen mit gleichbleibender Genauigkeit ermöglicht und sich besonders gut für eine vollautomatische Durchführung mit Hilfe einer einfachen Vorrichtung eignet.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine Gruppe von stets gleich vielen einander unmittelbar benachbarten Signalleuchten eingeschaltet wird, daß die Brennweite der Optik derart eingestellt wird, daß das Bild der Gruppe der eingeschalteten Signalleuchten und deren Umgebung, unabhängig vom Abstand zwischen den eingeschalteten Signalleuchten und der Optik, stets in etwa der gleichen Größe auf dem Beobachtungsschirm erscheint, daß bei Veränderung der Sichtverhältnisse die Gruppe der eingeschalteten Signalleuchten bei gleichzeitiger Änderung der Brennweite derart umgeschaltet wird, daß von den Bildern der eingeschalteten Signalleuchten wenigstens eines noch sichtbar und wenigstens eines nicht mehr deutlich sichtbar ist und daß der Abstand der noch sichtbaren Signalleuchte der Gruppe der eingeschalteten Signalleuchten als Maß für die Sichtweite verwendet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht nicht auf dem Prinzip des Abzählens, sondern auf dem Prinzip des Vergleichs von Helligkeiten, wobei stets in einem etwa gleichbleibenden Helligkeitsbereich gearbeitet wird. Dadurch wird eine genaue Messung unabhängig von Umgebungsbedingungen gewährleistet. Wenn die Messung von einem menschlichen Beobachter ausgeführt wird, ist die Gefahr von Fehlern infolge der Unvollkommenheiten des menschlichen Auges weitgehend ausgeschaltet, und es wird die gute Empfindlichkeit des menschlichen Auges für Helligkeitsunterschiede ausgenutzt. Andererseits eignet sich dieses Verfahren besonders gut für eine vollautomatische Durchführung, da die Feststellung von Helligkeitsunterschieden mit einfachen Vorrichtungen möglich ist.

Eine zur vollautomatischen Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht gemäß der Erfindung darin, daß der Schirm des Beobachtungssystems mit Helligkeitsabtasteinrichtungen zum Abtasten der Helligkeit der von der Optik auf dem Schirm erzeugten Bilder der eingeschalteten Signalleuchten und deren Umgebung und zur Erzeugung von zwei getrennten, der Signalleuchtenhelligkeit bzw. der Umgebungshelligkeit entsprechenden Ausgangssignalen versehen ist, daß eine Vergleichsschaltung vorgesehen ist, an die die der Signalleuchtenhelligkeit und der Umgebungshelligkeit entsprechenden Ausgangssignale der Helligkeitsabtasteinrichtungen angelegt sind, daß eine Steuervorrichtung zur Umschaltung der Gruppen der eingeschalteten Signälleuchten und zur Einstellung der Optik auf die neu eingeschalteten Signalleuchtengruppe in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Vergleichsschaltung vorgesehen ist und daß eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Sichtweite in der Steuervorrichtung vorgesehen ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Erfindung besteht darin, daß in den der Umgebungshelligkeit zugeordneten Signalweg ein Funktionsgenerator zur Änderung des der Vergleichsschaltung zugeführten Signals in Abhängigkeit von einstellbaren Kenngrößen eingeschaltet ist.

Mit dieser Ausbildung ist es möglich, die Messung der Sichtweite entsprechend den herrschenden Umgebungsbedingungen (Schneefall, Regen usw.) zu beeinflussen.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

F i g. 1 bis 12 zeigen Ansichten von Beobachtungsschirmen;

Fig. 13, 14, 15 und 22 zeigen Teilschemata von Steuerschaltungen;

Fig. 16, 17 und 21 zeigen Schaltungen von Meßkreisen;

Fig. 18, 19 und 20 zeigen Diagramme der in der Schaltung der Fig. 15 auftretenden Spannungen.

F i g. 1 zeigt das auf einen Schirm projizierte Bild einer Reihe von Signallichtern. Dieses Bild wird dadurch erhalten, daß ein Beobachtungsgerät, z. B. eine Fernsehkamera, in eine Flucht mit den Lichtern gebracht und in einer gegebenen Höhe über diesen angeordnet wird. Die Lichter sind in bezug auf die Kamera in folgenden Entfernungen angeordnet: 400, 500 600, 700, 800, 1000, 1200, 1400, 1700, 2000, 2500, 3000 und 3500 m. Diese Reihe von Entfernungen wird durch Auf- oder Abrunden der Werte einer theoretischen Reihe (392, 470, 565, 680, 816, 980, 1180, 1420, 1705, 2050, 2460, 2960, 3560 m) auf das nächste Hektometer erhalten, wobei in dieser Reihe jeder Wert gleich dem vorhergehenden vermehrt um 20 % desselben ist. Wenn die Werte der theoretischen Reihe für die Entfernungen der Lichter gewählt werden, können die angenäherten Werte als Nennwerte dienen. Bei dem vorliegenden Beispiel sind die Lichter gemäß der Reihe der angenäherten Werte angeordnet. Die hierdurch entstehenden Unregelmäßigkeiten erscheinen in F i g. 1. Sie sind in vielen Fällen zulässig.

Die Fernsehkamera ist mit einer einstellbaren Optik ausgerüstet, z. B. einer an sich bekannten Linse mit veränderlicher Brennweite, oder einem Drehkopf mit umschaltbaren Objektiven. Die Optik kann aus der Ferne eingestellt werden. Die Einstellung erfolgt gleichzeitig mit der Einschaltung von drei Lichtern

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der Reihe. Eine handelsübliche Linse mit einer ver- quelle 6 und erregt eine Spule 7 eines Schalters, des-

änderlichen Brennweite von 17 mm bis 100 mm ge- sen Kontakte 8 sich schließen. Es wird dann eine

nügt bei dem betrachteten Beispiel, da sie ein Bild Spannung 9 gleichzeitig an die Klemmen der Teile 10,

gleicher Größe für alle zwischen 500 m und 3000 m 11, 12, 13, 14 und 15 angelegt. Dies hat zur Folge,

liegenden Lichter ergeben kann. 5 daß ein die Brennweite des optischen Systems einstel-

Es ist möglich, ein einziges Licht einzuschalten, um lender Motor 15 eingeschaltet wird, bis ein Endschal-

jedesmal seine Sichtbarkeit zu beurteilen, z. B. wenn ter 17 die Speisung des Motors 15 unterbricht. Ein

die Messung der Sichtbarkeitsgrenze in dem Augen- anderer Motor wird eingeschaltet, um die Visierlinie

blick erfolgt, in welchem ein Flugzeug angekündigt der Kamera z. B. auf das Licht in 1200 m einzustellen,

wird. Wenn dagegen der Verlauf der Sichtweite längs io Sobald der richtige Visierwinkel erreicht ist, unter-

mehrerer Bahnen ständig verfolgt werden soll, über- bricht ein Endschalter 16 die Speisung des Motors 14.

wacht der Beobachter ständig mehrere Schirme und Drei Schaltern, 12, 13 schalten drei aüfeinander-

die entsprechende Anzeige. In diesem Fall erfolgt folgende Lichter der Reihe ein, z. B. 1000, 12000 und

zweckmäßig an jeder Bahn die Einschaltung von drei 1400 m. Eine oder mehrere Signallampen 10 ermög-

Lichtern, und die Optik der Kameras wird so ein- 15 liehen die Beleuchtung einer oder mehrerer Tafeln

gestellt, daß jeweils die Lage der drei Lichter sich Zur Anzeige der Sichtweite.

stets etwa an der gleichen Stelle auf den einzelnen, In Fig. 16 ist ein optisches System mit ver-

den Bahnen entsprechenden Schirmen befindet. änderlicher Brennweite 20 mit mehreren Vorrichtun-

F i g. 2 bis 12 zeigen das verschiedene Aussehen gen 17 zur Einstellung der Brennweite versehen, eines Schirms, wenn eine Anlage ständig auf die Sicht- 20 deren jede einem Licht einer Reihe von zwei auf dem barkeitsgrenze eingestellt wird. Auf diesen Figuren Gelände angeordneten Signallichtern entspricht. Anwird die Sichtweite durch den Abstand des schwach dere Einstellvorrichtungen 16 dienen zur Steuerung sichtbaren Lichts definiert, das durch einen Stern der richtigen Ausrichtung der Optik auf jedes Licht, dargestellt ist und im mittleren Abschnitt des Schirms In dem einfachsten Fall sind diese Einstellvorrichtunzwischen dem deutlich sichtbaren Licht (Kreis mit 25 gen Z. B. Endschalter. Das richtig eingestellte optische Strahlen) und dem dritten nicht wahrnehmbaren Licht System 20 projiziert das Bild eines Signallichts auf (Punkt) liegt. Der Verlauf der Sichtweite kann leicht einen Punkt 21, an welchem die empfindliche Elekbeständig verfolgt werden, da auf dem Schirm das trode einer Photozelle 22 angeordnet ist. Eine zweite mittlere Licht kaum sichtbar sein soll. Sobald dieses neben der Zelle 22 angeordnete Photozelle 23 emp-Licht auf einem Schirm verschwindet und das nähere 30 fängt das Bild 24 einer nicht durch das Signallicht Licht schwach wird, hat die Sichtweite in der ent- erleuchteten Stelle, welches die Umgebungshelligkeit sprechenden Bahn abgenommen. Wenn dagegen auf darstellt. Der Schirm wird hier durch zwei winzige einem Schirm ein drittes Licht im oberen Teil er- Teilflächen gebildet, nämlich die beiden empfindscheint, hat die Sichtweite zugenommen. Bei geeigne- liehen Elektroden der Photozellen 22 und 23. Jede ter Wahl der Entfernung zwischen den Lichtern und 35 dieser Zellen erzeugt einen meßbaren photoelektrider Lichtstärke derselben ist es möglich, mit großer sehen Strom, dessen Stärke eine Funktion der Licht-Genauigkeit den Verlauf der Sichtweite zu verfolgen, stärke des auf sie fallenden sichtbaren Lichts ist. da in dem Augenblick, in welchem die Anlage auf Wenn die empfindlichen Elektroden der Zellen 22 die Sichtbarkeitsgrenze eingestellt ist, zwei Lichter und 23 auch für unsichtbare Komponenten des Lichts an bestimmten Stellen auf dem Schirm wahrnehmbar 40 empfindlich sind, z. B. für gewisse Infrarotstrahlen, sind. Sobald ein einziges Licht oder drei Lichter wird ein entsprechender Filter 25 in den Strahlenweg wahrnehmbar sind, muß die Einstellung der Anlage eingeschaltet, so daß nur das sichtbare Licht für die durch den Beobachter verändert werden. Meßergebnisse maßgebend ist.

Diese Einstellung kann z. B. mittels eines dreh- Die Stärke des in der Zelle 23 erzeugten photobaren Umschalters oder einer Reihe von Druck- 45 elektrischen Stroms hängt von der Lichtstärke des knöpfen erfolgen, welche neben jedem eine Bahn Umgebungslichts ab. So entspricht jedem Wert der kontrollierenden Schirm angeordnet sind. Die Ein- Stärke des Umgebungslichts eine Sichtbarkeitsschaltung von Lichtern und die Einstellung erfolgt schwelle, d.h. eine geringste von einem Lichtpunkt dann mit Hilfe von an sich bekannten geeigneten ausgesandte Lichtstärke, welche von einem Flug-Steuerschaltungen. Die Steuerschaltungen können 50 zeugpiloten gerade noch unterschieden werden kann, durch eine Anlage zur Fernanzeige vervollständigt Diese geringste Lichtstärke hängt von der Stärke des werden, welche gestattet, die Sichtweite auf den ver- Umgebungslichts und gegebenenfalls von anderen schiedenen Bahnen an verschiedenen Stellen anzu- Parametern ab. Sie kann ein für allemal durch Verzeigen, an welchen die Kenntnis dieser Größe von suche bestimmt werden. Der Teil, welcher die Be-Nutzen ist. 55 rücksichtigung dieser Versuche ermöglicht, ist ein

Die Steuerung der Anlage kann z. B. folgender- Funktionsgenerator 27, welcher mit gewissen nicht maßen (F i g. 13) erfolgen: Ein durch einen beweg- dargestellten Einstellungen versehen sein kann, um liehen Arm 1 symbolisch dargestellter drehbarer Um- sekundäre Einflüsse zu berücksichtigen, z. B. einen schalter gestattet, einen der Stromkreise 2, 3, 4, S beschneiten oder feuchten Boden, kurzes trockenes aus einer entsprechenden Zahl von Stromkreisen zur 60 Gras oder hohes grünes Gras usw. Die Eingangsgröße Einschaltung von Selbstschaltern auszuwählen. Der des Funktionsgenerators 27 wird durch den photo-Umschalter ist neben dem Schirm angeordnet, jeder elektrischen Strom der Zelle 23 oder ein zu diesem Stromkreis entspricht einer bestimmten Sichtweite. proportionales Signal gebildet, z. B. das an dem Aus-Auf der Figur ist nur der Stromkreis 2 im einzelnen gang eines Verstärkers 26 erscheinende. Die Ausdargestellt. Alle anderen Stromkreise sind in gleicher 65 gangsgröße des Funktionsgenerators 27 ist ein Signal, Weise ausgebildet. In dem Augenblick, in welchem welches der Sichtbarkeitsschwelle entspricht, d. h. dieder bewegliche Kontakt 1 den Stromkreis 2 schließt, ser geringsten Lichtstärke, welche erforderlich ist, um entsteht ein Strom zwischen den Klemmen der Strom- das Bild eines Lichtpunkts wahrnehmbar zu machen.

Der photoelektrische Ström der Zelle ΪΪ ist für die Lichtstärke kennzeichnend, mit Welcher ein Signallicht den Nebel durchdringt. Weiin diese Lichtstärke kleiner als die SichtbärkeitSSchWelle ist, ist der photoeiektrische Ström der !Zelle schwächer als das Ausgängssignäl des FünktiönSgenefätof&127. Wenn die Ausgangsgröße der Zelle 23 in einem Verstärker 26 verstärkt würde, wird natürlich die Ausgangsgröße der Zelle 22 in eineni identischen Verstärker 26 verstärkt. Wenn dagegen die Lichtstärke, mit Welcher das Signällicht durch den Nebel dringt, die Sichtbarkeitsschwelle übersteigt, ist das entsprechende Signal größer als das ähi Ausgang des Generators 27 erscheinende. Diese beiden Signale werden dein Eingang einer Vergleichsschaltung 28 zugeführt, deren Ausgängsklemme sich z. B. auf einer Spannung von — 12 V befindet, wenn die Sichtbarkeitsschwelle des auf die Zeile 22 fällenden Lichts nicht erreicht ist, und auf einer Spannung von +12V, Wenn das Signällicht sichtbar ist. . '.'■ ^ao

Die Sichtweite im Nebei kann ständig an alien Stellen angezeigt Wurden, an Welchen diese Anzeige von Nützen ist, wofür nur die Srfofderlicheä Fefhmeldeeinrichtühgeh eingesetzt zu werden brauchen. Nachstehend ist die Anzeige stets durch eine Signallampe dargestellt, es ist jedoch selbstverständlich, daß diese Signallampe nur eiii beliebiges Fernähzelgemittel darstellt.

Die Schaltung der ,F i g. 14 zeigt. Wie die Messung der Sichtweite und ihre Anzeige durch eine automatische Vorrichtung erfolgen können.

Der durch seinen beweglichen Arinl symbolisch dargestellte drehbare Umschalter ermöglicht, einen der Stromkreise 2, 3, 4, 5 aus einer entsprechenden Zahl von Stromkreisen zur Steuerung von Schaltern auszuwählen. Jeder Strömkreis entspricht einer durch den Abstand zwischen einem Signällicht und dem optischen System20 (Fig. 16) dargestellten Sichtbarkeitsgrenze. In Fi g. 14 ist nur der Stromkreis 2 im einzelnen dargestellt. Alle änderen Stromkreise sind in gleicher Weise ausgebildet. In dem Augenblick, in Welchem der bewegliche Arm 1 den Stromkreis 2 schließt, fließt ein Strom zwischen den Klemmen einer Stromquelle 6 Und eiregt eine Spüle i eines Schalters, dessen Kontakte 8 sich schließen, Wodurch ein Licht Ii eingeschaltet wird. Zwei Einstellvorrichtungen, von denen die eine, 16, die Ausrichtung der Optik auf das eingeschaitete' Licht und die andere, 17, die Einstellung der Brennweite ermöglicht, sind mit einer Klemme 31 eines Umschalters eihes Zeitgebers verbünden, welcher durch eine sich ununterbrochen mit gleichförmiger Geschwindigkeit drehende Scheibe 30 dargestellt .ist. Bei;, jeder, halben Drehung der Scheibe 30 wird die an einer Klemme 33 erscheinende Spannung abwechselnd an die Klemme" 31 und an die Klemme 32 angelegt. Die Drehzähl der Scheibe 30 ist So gewählt, daß die Einstellung der Optik leicht während einer Vierteldrehung der Scheibe 30 vorgenommen werden kann.. Wenn die Vorrichtungen 16 und 17 durch die richtige Stellung der Scheibe 30 und infolge der Schließung der Kontakte 8 unter Spannung gesetzt werden, schließen Sie' den Strömkreis ernes' Stellmotors 14 öder 15, bis die fichtige Einstellung erfolgt ist. . ^:

Wenn anschließend die ah der Kleihme 33 erscheiriende Spannung auf die Klemme 32 umgeschaltet wird, kann die Registrierung der Messung der Sichtbarkeit des Bildes des Signallichts 11 durch die in F i g. 15 dargestellte Schaltung erfolgen. Je nachdem, ob das Licht ll, dessen Bild bei 21 (Fig. 16) erscheint, sichtbar ist oder nicht, erscheint eine positive oder negative Spannung äh der Ausgangsklemme 29. DieSe Aüsgängsklemme 29 Und die Klemme 32 des Umschalters des Zeitgebers erscheinen wieder in der Schaltung gemäß Fig. 15. Ih dem Augenblick, in welchem die Klemme 32 unter Spannung gesetzt wird, schaltet ein Relais¹^ den Stromkreis ein, Wie auf der Zeichnung dargestellt. Wenn die Meßspannung an der Klemme 29 positiv ist, Wird ein Relais 35> betätigt, Welches einen Haltekontakt 36 schließt, den Meßstfomkreis durch einen Kontakt 37 unterbricht und einen Stromkreis 38 zur Fortschaltung des beweglichen Kontaktes ί (Fig. 14) einschaltet. Wenn dagegen die Meßspännüng an der Klemme 29 negativ ist, wird ein Relais 3$ betätigt, wodurch ein Häitekohtakt 40 geschlossen') der Meßstromkreis durch einen Kontakt 41 Unterbrochen, eine Vorrichtung zur Umschaltung der Anzeige 42 eingeschaltet und eine Vorrichtung 43 zur Rückstellung des beweglichen Kontakts 1 auf ,null eingeschaltet Wird. In dem Augenblick, in welchehi die Spannung an der Klemme 32 infolge der Drehung der Scheibe 30 verschwindet, fällt das Relais 34 ab und öffnet den Meßstromkreis sowie die Stromkreise der Hältekontakte 36 und 4Ö. .

Der mechanische Teil der Vorrichtungen 38, 42 und 43 ist in dem Schema der Fig. 14 dargestellt. Unter der Annahme, daß der Stromkreis 2 das am nächsten liegende Signällicht Il einschaltet, daß der Stromkreis 3 das benachbarte Signallicht einschaltet und so fort, ermöglicht die in Fig. 15 dargestellte Schaltung die Steuerung der Bewegung des beweglichen Kontaktarms 1 infolge des Arbeitens der Fortschaltvorrichtung 38 und der Rückführvöfrichtung 43. Wenn das am nächsten liegende Licht gut sichtbar ist, wird das folgende Licht eingeschaltet, und so nacheinander alle anderer! Lichter, bis ein Licht erreicht wird, dessen Sichtbarkeit zu schwäch ist. In diesem Augenblick wird der Ami 1 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt.

Der bewegliche Kontaktarm! ist fest mit einer Welle 44 verbünden, welche wahlweise entweder von der Förtschältvorfichtürig 38 oder von, der Rückführ-Vorrichtung 43 angetrieben Werden kann. An der Welle 44 sind zwei andere bewegliche Kontaktarme 45 und 46 angebracht, welche jedoch mit der Welle 44 nicht fest verbunden sind.

Die beweglichen Kontaktarme 45 und 46 können fest mit der Welle 44 durch elektromagnetische Kupplungen 47 bzw. 48 verbünden werden; Die bei der Beschreibung der Fig. 15 erwähnte Vorrichtung 42 zur Umschaltung der Anzeige gestattet, entweder die Kupplung 47 oder die Kupplung 48 unter Spannung zu setzen. Wenn, wie in Fig. 14 dargestellt, die kupplung 47 eingeschaltet Wirdy ist der Ahzeigestfdmkfeis durch den beweglichen kontaktarm 46 und einen Kontakt 49 der Vorrichtung 42 geschlossen. Die Anzeige erfolgt durch die Einschaltung einer der Signällähipeh 10, im vorliegenden Fall der des Stromkreises 4", welcher dem Stromkreis 4 entspricht. Wenn in dein Augenblick, in welchem der bewegliche Kontaktarm 1 den Stromkreis 4 schließt, die von der Zelle 22 registrierte Lichtstarke des Bildes des entsprechenden Lichts 11 ungenügend ist, betätigt der Registrierkreis (F i g. 15) die Vorrichtung 42 zur Umschaltung der Anzeige und an-

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schließend die Rückführvorrichtung 43. Hierdurch wird der Kontakt 45 von der Welle 44 abgekuppelt und bleibt auf dem Kontaktknopf 4', auf welchen er gebracht wurde, während der bewegliche Kontakt 46 in seine Nullstellung zurückgeführt und mit der Welle 44 durch die Kupplung 48 fest verbunden wird. Infolge der gleichzeitigen Umschaltung des Kontakts 49 bleibt die Signallampe 10 des mit dem Stromkreis 4" identischen Stromkreises 4' eingeschaltet. Wenn während der nächsten Messung die Sichtigkeit abgenommen hat, werden die Vorrichtungen 42 und 43 bereits betätigt, wenn sich die Arme 1 und 46 auf den Kontaktknöpfen 3 und 3" befinden. In diesem Augenblick wird die Kupplung 48 gelöst, und der Arm 45 wird auf den Kontaktknopf 2' zurückgeführt und mit _x5 der Welle 44 durch die Kupplung 47 fest verbunden. Gleichzeitig erlischt die Lampe 10 des Stromkreises 4', und die Lampe 10 des Stromkreises 3" leuchtet auf.

Die durch die Lampen 10 symbolisch dargestellte Anzeige berücksichtigt also die Ergebnisse der auf- ao einanderfolgenden Messungen der Sichtbarkeit dank der durch die beiden abwechselnd betätigten Arme 45 und 46 verwirklichten Speichervorrichtung. Die Messung und ihre Anzeige können daher vollständig automatisch vorgenommen werden.

Das unter Bezugnahme auf Fig. 14, 15 und 16 beschriebene Beispiel hat den Vorteil, daß jederzeit ein einziges Licht eingeschaltet ist, so daß keine Gefahr besteht, daß ein Pilot sich irren und glauben kann, daß er sich vor den ersten Lichtern einer Landebahn befindet. Dies ist jedoch ein vereinfachtes Beispiel zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung. Die elektromechanischen Schaltungen können durch gleichwertige elektronische Schaltungen ersetzt werden, welche den Vorteil bieten, daß sie gegen Wetterunbilden und Staub unempfindlich sind, nicht durch das Zurückprallen von Kontakten gestört werden usw. In der Praxis kann dieses Ausführungsbeispiel leicht beschädigt werden, wenn die Signallichter an schwachen Pfosten auf einem Flugfeld angebracht sind. Gerade infolge des Nebels können derartige Pfosten z.B. von einem Fahrzeug umgestoßen werden und nach einem derartigen Unfall plötzlich eine andere Stellung einnehmen, welche nicht in einer Flucht mit der Optik liegt. Ferner muß eine unbedingte Garantie hinsichtlich der gleichzeitigen und identischen Alterung der Zellen 22 und 23 und ihrer Verstärker 26 vorhanden sein. Außerdem gestattet dieses System nicht eine ständige Kontrolle durch einen verantwortlichen Beobachter. Hieraus ergibt sich, daß dieses vereinfachte System nur in Fällen benutzbar ist, in welchen seine Angabe nicht unbedingt jederzeit zuverlässig sein muß und nicht in einem Sicherheitssystem benutzt werden soll.

Nun muß aber die Angabe einer Anlage zur Messung der Sichtweite im Nebel in einer meteorologischen Station eines Flugfeldes unbedingt zuverlässig sein. In einem solchen Fall besteht eine besonders zweckmäßige Lösung darin, als Schirm die Auftreffplatte einer Fernsehsenderöhre und als Meßvorrichtung eine Vorrichtung zu benutzen, welche die Analyse des von der Senderöhre ausgesandten Videosignals ermöglicht.

Diese Ausführungsabwandlung ersetzt somit die Schaltung gemäß Fig. 16. Sie ist in Fig. 17 dargestellt. Die gegenüber Fig. 16 unveränderten Teile tragen die gleichen Bezugszeichen. An Stelle der Photozellen ist ein einziger Schirm vorgesehen, nämlich die Auftreffplatte einer Vidiconröhre 50. Da am Ausgang dieser Röhre erscheinende Videosigna 11, (Fig. 18) wird an den Eingang eines Funktions generators 51 angelegt, welcher auf den mittleren Pe gel/_m des Videosignals anspricht, und ein Signal/ erzeugt, welches der Sichtbarkeitsschwelle entspricht d.h. dem Betrag, um welchen die Lichtstärke eine! Punktes gegenüber der Umgebungshelligkeit zuneh· men muß, damit er sichtbar ist. Ferner wird das Videosignal an einen Lichtpunktdetektor 52 angelegt. Am Ausgang der Vorrichtung 51 erscheint das Gleichsignal /_s (F i g. 19), welches sich entsprechend dei Umgebungshelligkeit ändert und gegebenenfalls andere Parameter berücksichtigt, z. B. einen beschneiten Boden. Am Ausgang der Vorrichtung 52 erscheint ein Signal I₁ (F i g. 20), welches dem Unterschied zwischen der Lichtstärke des Bildes eines eingeschalteten Signallichts und der Umgebungshelligkeit entspricht. Wenn mehrere Lichter gleichzeitig eingeschaltet werden, kann nur eines der sichtbaren Lichter bei der Abtastung des Schirms für die Messung berücksichtigt werden. Diese Unterscheidung kann z. B. in dem Detektor 52 erfolgen. Die aus den Vorrichtungen 51 und 52 austretenden Signale werden in einer Vergleichsvorrichtung 53 verglichen, welche die gleichen Spannungen wie die Vorrichtung 28 (F i g. 16) erzeugt, was symbolisch dadurch dargestellt ist, daß ihre Ausgangsklemme mit 29 bezeichnet ist.

Falls zwei Lichter 11 und 12 (F i g. 22) gleichzeitig eingeschaltet werden, können zwei Vorrichtungen 52 (F i g. 21), deren jede zur Feststellung der Helligkeit des Bildes eines der eingeschalteten Lichter bestimmt ist, und zwei Vergleichsvorrichtungen 53 zur Kontrolle der Sichtbarkeit dieser beiden Lichter vorgesehen werden. Die Ausgangsklemmen dieser Vergleichsvorrichtungen sind mit 54 und 55 bezeichnet. Die an diesen Klemmen auftretenden Signale stellen die Sichtbarkeit der Lichter 11 bzw. 12 dar, wobei 11 das der Optik 20 am nächsten liegende Licht und 12 das von der Optik 20 am weitesten entfernte Licht ist. Die durch die Signallampe 10 (Fig. 22) angezeigte Sichtbarkeit entspricht dem Zustand, in welchem das Signal an dem Ausgang 54 positiv ist (Sichtbarkeit des Lichts 11 oberhalb der Schwelle), während das Signal an dem Ausgang 55 negativ ist (Sichtbarkeit des Lichts 12 unterhalb der Schwelle). Wenn das Signal an dem Ausgang 55 positiv wird, wird eine Fortschaltvorrichtung 56 eingeschaltet, welche die Welle 58 des Kontaktarms 1 (Fig. 22) fortschaltet, um die Sichtbarkeit von weiter entfernten Signallichtern zu untersuchen. Wenn dagegen das Signal an dem Ausgang 54 negativ wird, wird eine Rückschaltvorrichtung 57 eingeschaltet, welche die Welle 58 des Kontaktarms 1 (F i g. 22) zurückschaltet, um die Sichtbarkeit von näher liegenden Signallichtern zu untersuchen. Auf diese Weise wird ein Ruhezustand für die Steuervorrichtung gemäß Fig.22 definiert, derart, daß diese Steuervorrichtung jedesmal dann betätigt wird, wenn sich die oben definierten Sichtbarkeitsbedingungen ändern. Nebenbei sei bemerkt, daß die Benutzung einer Vidicon-Röhre 50 den Fortfall einer Vorrichtung zur Einstellung der Ausrichtung der Optik 16 und ihres Stellmotors 14 ermöglicht. Es genügt, die Einstellvorrichtung 17 für die Brennweite und den entsprechenden Stellmotor 15 vorzusehen.

Der Hauptvorteil des Systems gemäß F i g. 17 oder 21 besteht jedoch darin, daß das Videosignal gleichzeitig einem Fernsehempfänger zugeführt wer-

den kann und daß der verantwortliche Beobachter steuert wird, wie die, welche die unmittelbare Beob-

nicht fortfällt, sondern im Gegenteil freigemacht wird und nur das richtige Arbeiten zu kontrollieren braucht, während die Messung und die Anzeige der Ergebnisse von der automatischen Anordnung übernommen werden, welche von der gleichen Größe geachtung übermittelt, nämlich das Videosignal. In dieser Kombination besteht letzten Endes der große Vorteil dieses Systems, das alle Garantien bietet, die von einer Vorrichtung verlangt werden, deren Angaben unbedingt zuverlässig sein müssen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Messung der Sichtweite im Nebel mit Hilfe einer Reihe von Signalleuchten, deren Bild mittels einer einstellbaren Optik auf den Schirm eines Beobachtungssystems geworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von stets gleich vielen einander unmittelbar benachbarten Signalleuchten (11, 12) eingeschaltet wird, daß die Brennweite der Optik (20) derart eingestellt wird, daß das Bild der Gruppe der eingeschalteten Signalleuchten (11, 12) und deren Umgebung, unabhängig vom Ab- x5 stand zwischen den eingeschalteten Signalleuchtcn und der Optik, stets, in etwa der gleichen Größe auf dem Beobachtungsschirm erscheint, daß bei Veränderung der Sichtverhältnisse die Gruppe der eingeschalteten Signalleuchtcn (11, 12) bei gleichzeitiger Änderung der Brennweite derart umgeschaltet wird, daß von den Bildern der eingeschalteten Signalleuchten (11) .wenigstens eines noch sichtbar und wenigstens eines nicht mehr deutlich sichtbar ist und daß der Abstand der noch sichtbaren Signalleuchte (11, 12) der Gruppe der eingeschalteten Signalleuchten als Maß für die Sichtweite verwendet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm des Beobachtungssystems mit Hclligkeitsabtasteinrichtungen (22, 23; 50, 51, 52) zum Abtasten der Helligkeit der von der Optik (20) auf dem Schirm erzeugten Bilder der eingeschalteten Signalleuchten (11, 12) und deren Umgebung und zur Erzeugung von zwei getrennten, der Signalleuchtenhelligkeit bzw. der Umgebungshelligkeit entsprechenden Ausgangssignalen versehen ist, daß eine Vergleichsschaltung (28, 53) vorgesehen ist, an die die der Signalleuchtenhelligkcit und der Umgebungshelligkeit entsprechenden Ausgangssignale der Helligkeilsabtasteinrichtungcn (22, 23; 50, 51, 52) angelegt sind, daß eine Steuervorrichtung (Fig. 14, 15) zur Umschaltung der Gruppen der eingeschalteten Signalleuchten und zur Einstellung der Optik auf die neu eingeschalteten Signallcuchtengruppc in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Vergleichsschaltung vorgesehen ist und daß eine Anzeigevorrichtung (10) zur Anzeige der Sichtweite in der Steuervorrichtu ng vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitsabtasteinrichtungen zwei lichtempfindliche Schaltungselemente (22, 23) aufweisen, von denen das eine auf das Bild einer eingeschalteten Signalleuchte und das andere auf das Bild der Umgebung eingestellt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitsabtasteinrichtungen aus der Speicherplatte einer Kameraröhre (50) und aus Schaltungen (51, 52) zur Analyse des von der Kameraröhre (50) abgegebenen Videosignals (/_r) zum Zweck der Erzeugung der beiden getrennten Ausgangssignale bestehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den der Umgebungshelligkeit zugeordneten Signalweg ein Funktionsgenerator (27, 51) zur Änderung des der Vergleichsschaltung (28, 53) zugeführten Signals in Abhängigkeit von einstellbaren Kenngrößen eingeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuervorrichtung (F i g. 14, 15) ein auf eine Schaltarmwelle (44) arbeitender Vorwärtsschalter (38) zur aufeinanderfolgenden Einschaltung von Signalleuchten in einer sich von der Optik (20) entfernenden Folge vorgesehen ist, daß in der Steuervorrichtung (Fig. 14, 15) außerdem ein auf die gleiche Schaltarmwelle (44) arbeitender Rückwärtsschalter (43) zur Rückstellung der Schaltannwelle (44) in die Ausgangsstellung vorgesehen ist, daß eine Auswerteschaltung (F i g. 15) in der Steuervorrichtung (F i g. 14, 15) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Vergleichsschaltung (28, 53) entweder den Vorwärtsschalter (38) oder den Rückwärtsschalter (43) zusammen mit einem Anzeigeumschalter (42) zur Umschaltung der Sichlwcitenanzeige (10) betätigt, der derart mit einer Speicheranordnung (45, 46, 47, 48) verbunden ist, daß die Umschaltung der Anzeige erst nach der Feststellung einer neuen Sichtweite erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuervorrichtung (F ig. 14) ein Zeitschalter (30) vorgesehen ist, der abwechselnd in einer Zeitperiode Betätigungsorgane (14, 15, 16, 17) zur Einstellung der Optik (20) und in einer weiteren Zeitperiode die Auswerteschaltung in Betrieb setzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicheranordnung (45, 46, 47, 48) aus zwei Wählschaltcrn besteht, die über vom Anzeigeschalter (42) wahlweise erregbare Kupplungen (47, 48) mit der Schaltarmwelle (44) verbunden sind, daß die Kontaktarme (45, 46) der Wählschalter auf zwei parallelen Stromwegen mit der Anzeigevorrichtung (10) verbunden sind, daß in Abhängigkeit von der Stellung des Anzeigeumschalters (42) stets nur der Kontaktarm (45, 46) Strom führt, dessen zugehörige Kupplung (47, 48) gerade nicht erregt ist, so daß sich die Sichtweitenanzeige während einer Drehung der Schaltarmwelle (44) nicht ändert.