DE1548540A1

DE1548540A1 - Digitale Rechenschaltung

Info

Publication number: DE1548540A1
Application number: DE19661548540
Authority: DE
Inventors: Alexander Prichodjko
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1966-08-06
Filing date: 1966-08-06
Publication date: 1970-09-10

Description

"Digitale Rechenschaltung" Die Erfindung betrifft eine digitale Rechenschaltung, deren Art beispielsweise aus den deutschen Patentschriften 1 193 687, 1 193 688 und 1 193 689 bekannt ist und die die automatische Ermittlung des Abstandes x der Standebene eines Aufpunktes von der Symmetrieebene zweier der Entfernungsmessung nach dem saufzeitverfahren dienenden, einen gegenseitigen Abstand g besitzenden Hochfrequenzstationen aus der Gleichung x=(e1+e2)(e1-e1)/2g (1) ermöglicht, wobei el und e2 die in der gleichen Dimension wie g bezeichneten momentanen Abstände jeweils zwischen einer der beiden Hochfrequenzstationen und dem Aufpunkt sind. Das sich ergebende Vorzeichen von x gibt an, auf welcher Seite der Symmetrieebene sich der Aufpunkt befindet.
Die Streckensumme (e1+e2) und die Streckendifferenz sind hierbei unmittelbar durch je eine Hochfrequenzwellen-Laufzeitmessung bestimmbar, wobei der Streckensumme (e1+e2) das Zeitintervall Ts entspricht und der Streckendifferenz das Zeitintervall Td, nämlich nach den Gleichungen (e1+e2) = c. Ts und (2a) (e1-e2) = c. Td (2b) mit c = Ausbreitungsgeschwindigkeit der Hochfrequenzwellen.
Werden die Gleichungen (2a) und (2b) in Gleichung (1) eingesetzt, so ergibt sich der Abstand x genaS c2 x = # Ts # Td (3) 2g Die Zeitintervalle Ts und Td sind mit Zählimpulsen der Fologefrequenzen fs bzw. fd auszählbar, derart, da# das Zählergehnis p = T.f(4a) dem Zeitintervall T und damait der Streckensumae (e1+e2) proportional ist, während das Zählergebnis Td . fd $(4b) dem Zeitintervall Ti und damait der Streckendifferenz (e1-e2) proportional ist. Durch suflösen der Gleichungen (4a) und (4b) nach Ts bzw. T, und Einsetzen in Gleichung (3) ergibt sich x als Funktion von p und q gemäß mit dem Prop @tionalitätsfaktor der so wählbar ist, da# der Zahlenwert des Abstandes x in der jeweils gewünschten Längeneinheit unmittelber als Produkt der beiden Zahlen p und q erscheint, wozu d den Wert 1 mal Iängeneinheit besitzen mu#, z. B. D = 1 km.
Bei konstantem gegenseitigen Abstand g der zwei Hochfrequenzstaticnen ist es z. B. aus den im einleitenden absatz genannten Druckscriften bekannt, die beiden Zählfrequenzen so zu wählen, i ß ihr Produkt der Gleichung c2 fs . fd (7) 2g . @ genügt. Dann ist der gesamte erforderliche gerätetechnische Aufwand für die digitale Rechanschaltung zum Bestimmen des vorseichenbehafteten Abstandes x auf die Mittel zur Auszählung der zwei Zeitintervallen T und Td und eine daran anergibt schlieBende einzige Multiplikation herabgesetzt ; letztere en gesuchten Abstand x in der gewUnschten Dimension D umittelbar.
Voraussetzung hierzu ist jedoch, da# g konstant ist, ansonsten zumindest eine der beiden Zählfrequenzen im umgekehrten Sinne mit g variieren müßte, was in der Praxis wegen des größeren gerätetechnischen Aufwandes für einen zusätzlichen Zählfrequenzwähler unerwünscht ist. g ist prinzipiell aber nur bei ortsfesten Hochfrequenzstationen konstant.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Rechenschaltung der eingangs genannten Art anzugeben, die auch in Verbindung mit zwei mobilen Hochfrequenzstationen und damit variablem g insbesondere bezüglich ihrer vorgegebenen Zählfrequenzen unverändert einsetzbar ist.
Die Erfindung geht somit aus von einer digitale Rechenschaltung zum automatischen Ermitteln des gegenseitigen Abstandes x eines Aufpunktes von der Symmetrieebene zweier einen konstanten Abstand g voneinander besitzender, der Entfernungsmessung nach dem Laufzeitverfahren dienender Hochfrequenzstationen aus der Gleichung (5) mit konstant vorgegebene Zählfrequenzen fs und fd.
Um den Abstand g bei konstanten Zählfrequenzen jedoch ohne Verfälschung des Rechenergebnisses der Schaltung variieren lassen zu können, wird x nicht gemäß der Gleichung (5), sondern erfindungsgemäß gemäß der Gleichung x = =k.p.q(8) c2 1 mit k = v . w bestimmt, wobei v = und w = sind . fs.fd 2g Da die Zählfrequenzen voraussetzungsgemäß konstant sind, ist hierbei v ebenfalle eine Konstante ; w ist umgekehrt proportional g, was daher auch auf den Korrekturfaktor k zutrifft. Daraus folgt, daß sich w aus der jeweils vorgegebenen Basislänge g ergibt.
Die Erfindung schließt selbstverständlich die zur automatischen Ausrechnung der Gleichung (S) erforderlichen an sich bekannten Mittel ein, die zu einer Rechenschaltung in an sich bekannter Wei zusammenschaltbar sind. Diese Rechenschaltung läßt sich vorteilhafterweise dadurch sehr einfach aufbauen, da# der Multiplikator zum Bilden des Produktes r = p # q zusätzlich ver -wendbar ist zum Bilden des Produktes k@ r.
Bei der Navigation, bei der die Auswertung der Gleichung (8) an Bord von Flugzeugen erfolgt, ist es in Verbindung mit der Erfindung sehr zweckmäßig, wenn die bodenseitigen Hochfrequenz -den stationen den Fahrzeugen bei Änderung des Fertes entanwert des Korrekturfaktors k laufend übermitteln.
Man erhält bei Ausrechnung der Gleichung (8) den Wert x in der gleichen Längeneinheit, in der g eingesetzt worden ist. Will man jedoch den Abstand x in einem ganzzahlig Vielfachen der Längeneinheit von g bestimmen, so mu# man ihn mit 10n multi -plizieren, wobei n in entsprechender Weise zu wahlen ist, nämlich n = 0, ~ 1, ~ 2, ~ 3 .... Zweckma#igerweise wird diese Multiplikation bereits im Korrekturfaktor k berücksichtigt.
Weiterhin ist in dem Korrekturfaktor k die Möglichkeit geboten, die Größe x in einer von der Längeneinheit der Größe g ab - @@ weichenden Längeneinheit zu erhalten, wozu in den. orekturfaktor k der Längeneihheitskonversionsfaktor u eingearbeitet werden muB. In den letzten beiden Fällen ist dann somit

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Digitale Rechenachaltung zum lmitteln des Abstandea x eines Aufpunktes zur Symmetrieebene zweier, einen gegenseitigen Abstand g besitzender, der Entfernungsmessung nach dem Laufzeitverfahren dienender Hochfrequenzstationen aus der Gleichung (e1+e2)(e1-e2) x = , 2g wobei eX und e2 die momentanen Abstande zwischen jeweils einer der zwei Hchfrequenzstationen und dem Aufpunkt sind, in der Weise, daß zwei Zeitintervalle T und Td, die den Gleichungen mit c = Lichtgeschwindigkeit entsprecher., avs den Laufzeiten der Hochfrequenzwellen bestimkt und durch Zählimpulse mit den vorgegebenen konsta@ en F@agefr@quenzen fs bzw. fd ausgezählt werden und da# das dem Abstand x proportionale Produkt r aus @en zwei Zählengebnissen p = Ts # fs einerseits und q = Td # fd @@ndererseits bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, da3 x aus der Gleichung x = k # r durch zusätzliche Multiplikation des Produktes r mit einem Korrekturfaktor k ermittelt wird, der umgekehrt proportional g gemäß der Gleichung k = v # w mit und w =--9nu ist, wobei c = Lichtgeschwindigkeit.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gewählt ist mit dem Längeneinheitskonversionsfaktor ut dessen entsprechende Vorgabe es ermöglicht, x in einer anderen gewunschten Längeneinheit zu erhalten als in der Längeneinheit von g, und ferner mit n = 0, 1, 2, ~ 3 ...., das in Abhängigkeit davon vorgebbar ist, in welchem ganzzahlig Vielfachen der Längeneinheit von g der Abstand x bestimmt werden soll.