DE1548373B1 - Periskopsextant - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf einen Periskop- Fig. 3A, Fig. 3B und Fig. 3C Einzelheiten im

Sextanten mit zwei im Periskopkopf unabhängig von- Strahlengang des verwendeten Doppelprismas in einander drehbaren Prismen. unterschiedlichen Gebrauchsstellungen.

Der Gebrauch von Sextanten und Spiegelkreisen, Der Doppelsextant ist nach F i g. 1 im Kopf 10

die den natürlichen Horizont bei der Messung von 5 eines Periskops eingebaut, dessen Säule mit 11 beHöhen benutzen, ist auf die Zeit der Dämmerung zeichnet ist. Der Kopf 10 ist mit einem Hauptfenster beschränkt, in der der Horizont noch und die Sterne 12 und einem Nebenfenster 13 versehen und umschon erkennbar sind oder aber auf Zeiten, in denen schließt ein Umlenkprismensystem 14. Die Säule 11 die Sonne oder der Mond sichtbar ist. Es sind hat oben ein Projektionslinsensystem 15 und am Reflexionsinstrumente bekannt, mit deren Hilfe das io unteren Ende 16 ein Prisma 17 und ein Okular 18. Bild des Himmelsobjekts über einen beweglichen Die Säule 11 ist in der Praxis im Verhältnis zum Spiegel mit einem Fixpunkt (natürlicher oder künst- Kopf 10 sehr viel länger und enthält verschiedene licher Horizont) zur Koinzidenz gebracht werden weitere Linsensysteme.

kann. Zur Erfassung der Strahlen des Himmels- Das Prismensystem 14 besteht aus zwei je sym-

objekts und des Horizonts wird ein Prisma oder 15 metrisch zu einer gemeinsamen horizontalen Achse Spiegel benötigt, welcher von beiden Objekten die orientierten und unabhängig voneinander um diese größtmögliche Lichtausbeute ergibt. drehbaren Prismen 19 und 20. Das Prisma 19 ist

Da man die Lichteintrittsöflnung nicht beliebig groß genug, um die größte für den Beobachter unter groß machen kann, und auch die Größe des Spiegels Berücksichtigung der Vergrößerung (z. B. 20X) bzw. Prismas begrenzt ist, ist das Bild, das der Beob- 20 brauchbaren Sichtöffnung (z.B. 80 mm) ausnutzen achter vom Horizont erhält, bei den bekannten zu können und ist lichtstark genug, um Sterne erster Reflexionsinstrumenten in der Dämmerung nur so Größe im Tageslicht und den Horizont in der Dunschwach, daß der Horizont oft nicht klar aus- kelheit erkennen zu können. Das zweite Prisma 20 gemacht werden kann. ist wegen der Raumbeschränkung im Periskopkopf

Es ist bekannt, solche Reflexionsinstrumente in 25 kleiner und hat eine Öffnung von etwa 23 mm, was einen Periskopkopf einzubauen. Man erhält dann aber genügt, um nachts die Sterne und am Tage den einen Periskopsextanten. Horizont zu erkennen. Die Rolle der beiden Prismen

Bei nicht in ein Periskop eingebauten Hand- bezüglich des Beobachtungsobjekts wird also für Doppelsextanten ist es bekannt, die beiden Reflek- Tag und Nacht vertauscht.

toren unabhängig voneinander um die gleiche Achse 30 Die aus den Prismen 19 und 20 austretenden drehbar zu machen, und den einen Reflektor mit Strahlen werden durch weitere Prismen 21 und 22 einer Beobachtungseinrichtung für eine Kreisskala vereinigt und durch das Projektionslinsensystem 15 fest zu verbinden. zum Okular 18 geleitet. Das Prisma 22 ist so berech-

Ausgehend von dem eingangs erwähnten Periskop- net, daß es die größtmögliche Lichtausbeute vom Sextanten wird eine genauere, und zwar von der 35 größeren Prisma überträgt.

Tageszeit weitgehend unabhängige Ortung mit einem In Fig. 2A und 2B ist dargestellt, daß die Pris-

Periskop erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die men 19 und 20 mit ihren Haltern 23 und 24 durch beiden Prismen um die gleiche Achse drehbar sind, Schneckengetriebe 25, 26 gedreht werden können, und daß das eine Prisma mit einer Kreisskala und Die Schneckenachsen sind mit Handrädern verdas andere mit einer Beobachtungseinrichtung für 40 sehen, die sich in einer für den Beobachter greifdie Kreisskala fest verbunden ist. baren Lage befinden.

Das eine der beiden Prismen hat dabei die für das Auf den Halter 24 des Prismas 20 ist eine Kreis-

System höchsterreichbare Lichtausbeute. Die Ab- skalenalhidade 27 angeordnet, deren Teilung, wie lesung der Kreisskala erfolgt zweckmäßig über zwei üblich, mit Theodoliten an zwei diametral entgegendiametral gegenüberliegende Beobachtungseinrich- 45 gesetzten Punkten abgelesen werden kann. Der Abtungen, deren Strahlen durch ein Prisma an zwei lesung der Teilung der Skala 27 dient die Beobachdiametral gegenüberliegenden Stellen zugleich ver- tungseinrichtung 30. Sie ist zusammen mit dem einigt werden. Halter 23 des Prismas 19 drehbar und setzt sich aus

Durch ein an der Drehung der Prismen teilneh- zwei Beobachtungseinrichtungen 31, 32 zusammen, mendes weiteres Prisma können die beiden Skalen- 5° Die aus den Beobachtungseinrichtungen 31 und 32 bilder bei der Drehung stabilisiert werden. austretenden Strahlen werden durch ein Prisma 33

Der Periskopkopf ist dabei mit Vorteil so aus- vereinigt und dann mittels der Prismen 34 und 35 gebildet, daß er ein Haupt- und ein Nebenfenster entweder in das Hauptsystem oder aber in ein besonhat, wobei die durch das Nebenfenster einfallenden deres optisches Beobachtungssystem eingeführt. Das Strahlen durch eines der im Kopf drehbaren Prismen 55 Prisma 34 ist fest, das Prisma 35 steht im Zahneinin horizontaler Richtung diametral gegenüber den griff mit dem Antrieb des Halters 23 und dient zum durch das andere Fenster vom anderen Prisma Festhalten des Skalenbildes bei der Rotation zwecks empfangenen Strahlen aufgenommen werden. Ablesung.

Weitere Einzelheiten des Periskopsextanten wer- Bei dem Gebrauch des Instruments werden das

den an Hand der Zeichnung besprochen, welche 60 Prisma 19 auf den Horizont und das Prisma 20 auf schematisch und teilweise im Schnitt eine bevorzugte einen Stern oder sonst ein auffallendes Objekt aus-

Ausführungsform des Periskopsextanten zeigt. gerichtet oder umgekehrt das Prisma 20 auf den

Es zeigt Horizont und das Prisma 19 auf den Stern. Durch

F i g. 1 ein Längsschnitt durch ein Periskop mit Drehung der Halter 23 und 24 werden die Bilder zur

Sextanten, 65 Koinzidenz gebracht und der Koinzidenzwinkel auf

Fig. 2A eine Ansicht des Prismensystems, der Kreisskala27 abgelesen. Durch die Ablesung

Fig. 2B der Strahlengang im Prismensystem nach zweier Skalenwerte wird die durch die Entfernung

Fig. 2A, des Beobachters vom Reflexionsinstrument ent-

stehende Ungenauigkeit ausgeglichen. Die Vergrößerung der zur Koinzidenz zu bringenden Bilder durch das optische System des Periskopes steigert im übrigen die Genauigkeit und ermöglicht es, den Horizont auch noch in der Dämmerung zu erkennen.

• Das Nebenfenster 13 erlaubt die Kompensierung von Meßungenauigkeiten. Eine Ungenauigkeitsquelle liegt bei der Einrichtung des natürlichen Horizonts, z. B. darin, daß die Höhe des Reflexionsinstruments geschätzt wird. Diese Schätzung unterliegt, besonders bei U-Boot-Periskopen, Schwankungen, und ist recht ungenau. Weitere Ungenauigkeiten liegen in der geschätzten Abweichung des Berechnungskoeffizienten.

Das Prisma 19 ist um seine Achse so weit drehbar, daß man horizontal in entgegengesetzter Richtung zum Prisma 20 durch das Nebenfenster 13 sehen kann. Natürlich ist das Fenster 13 so angeordnet, daß jedes Prisma in gleicher Weise gebraucht werden kann. Hierdurch kann der Winkel, der sich im Instrumentenkopf zwischen zwei diametral gegenüberliegenden Punkten des Horizonts ergibt, gemessen werden. Die Abweichung dieses Winkels von 180° ist ein Maß für den aus geschätzter Horizonthöhe und Brechungskoeffizienten-Abweichung sich ergebenden Winkelfehler.

In F i g. 3 A erfaßt zum Zwecke der Kompensation dieses Fehlers das Prisma 20 den Horizont durch das Hauptfenster 12 und das Prisma 19 die gegenüberliegende Seite des Horizonts durch das Fenster 20. In F i g. 3 B ist das Instrument für Tageslichtbeobachtung eingerichtet. Das größere Prisma 19 erfaßt einen Stern, das kleinere 20, den Horizont, beide Prismen benutzen das gleiche Fenster 12. In F i g. 3 C ist das Instrument für die Nacht eingerichtet, das größere Prisma 19 erfaßt den Horizont, das kleinere 20 einen Stern, beide Prismen verwenden das gleiche Fenster 20.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Periskopsextant mit zwei im Periskopkopf unabhängig voneinander drehbaren Prismen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Prismen (19, 20) um die gleiche Achse drehbar sind, daß das eine Prisma (20) mit einer Kreisskala (27) und das andere Prisma (19) mit einer Beobachtungseinrichtung (30) für die Kreisskala (27) fest verbunden ist.

2. Periskopsextant nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß eins (19) der beiden Prismen (19,20) die für das System höchsterreichbare Lichtausbeute hat.

3. Periskopsextant nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablesung der Kreisskala (27) über zwei diametral gegenüberliegende Beobachtungseinrichtungen (31, 32) deren Strahlen durch ein Prisma (33) vereinigt werden an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen zugleich erfolgt.

4. Periskopsextant nach Anspruch 3 gekennzeichnet durch ein an der Drehung der Prismen (19, 20) teilnehmendes Prisma (35), das die beiden Skalenbilder bei der Drehung stabilisiert.

5. Periskopsextant nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch ein Haupt- (12) und ein Nebenfenster (13) im Periskopkopf (10) welch letzteres (13) so angeordnet ist, daß durch eins der im Periskopkopf (10) drehbaren Prismen (19, 20) die durch dieses Fenster (13) einfallenden Strahlen in horizontaler Richtung diametral gegenüber den durch das andere Fenster (12) vom anderen Prisma (20,19) empfangenen Strahlen aufnehmbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY