DE1623445C

DE1623445C - Navigation device

Info

Publication number: DE1623445C
Authority: DE
Inventors: George Los Angeles Calif. Henf (V.St. A.)
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Publication date: 1972-09-07

Description

2. Navigationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (50) Impulse aus einer Photozelle (51) empfängt, die auf Markierungen anspricht, die auf dem Diapositiv angebracht sind.2. Navigation device according to claim 1, characterized in that the counter (50) pulses from a photocell (51) responsive to markings made on the slide are.

3. Navigationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Diapositiv (16) aus einem endlosen Streifen besteht, der beständig in Umlauf gesetzt wird.3. Navigation device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the Slide (16) consists of an endless strip that is constantly circulated.

4. Navigationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Diapositiv am Umfang einer in Umdrehung versetzten Trommel angeordnet ist.4. Navigation device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the Slide is arranged on the circumference of a drum offset in rotation.

5. Navigationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Diapositiv am Umfang einer in Umdrehung versetzten Scheibe angebracht ist.5. Navigation device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the Slide is attached to the circumference of a rotating disc.

6. Navigationseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung um die Achse der optischen Öffnung herum in eine bestimmte Drehstellung gebracht werden kann.6. Navigation device according to one of the preceding claims, characterized in that that the device around the axis of the optical aperture in a certain rotational position can be brought.

7. Navigationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Photo-' detektor (35) und der optischen Öffnung (23) eine Gitterplatte (22) angeordnet ist, auf die der genannte Fleck fällt, und daß jeder der verschiedenen Bezirke des Diapositivs (16) über die Öffnung (23) hinweg in einer zu den lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen Streifen der Gitterplatte (22) quer verlaufenden Richtung bewegt wird.7. Navigation device according to claim 1, characterized in that between the photo ' detector (35) and the optical opening (23) a grid plate (22) is arranged on the said Spot falls, and that each of the different areas of the slide (16) through the opening (23) away in one to the opaque and translucent strips of the grid plate (22) transverse direction is moved.

8. Navigationseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Photodetektors (35) mit einem Bandfilter (46) verbunden ist, das eine Frequenz weiterleitet, die gleich der Geschwindigkeit ist, mit der die genannten Bezirke des Diapositivs (16) in der genannten Richtung bewegt werden, dividiert durch die Breite der Streifen auf der Gitterplatte (22).8. Navigation device according to claim 7, characterized in that the output of the photodetector (35) is connected to a bandpass filter (46) which passes a frequency equal to that of The speed at which the mentioned areas of the slide (16) move in the mentioned direction divided by the width of the strips on the grid plate (22).

9. Navigationseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen Streifen des einen Teiles der Gitterplatte (22s) in bezug auf die Streifen eines angrenzenden Teiles um die Breite eines Streifens versetzt sind und daß das Diapositiv (16) eine negative (16N) und eine positive Abbildung (16P) eines Geländestreifens trägt, daß die negativen und positiven Abbildungen gegeneinander seitlich so versetzt sind, daß ein von dem durch eines (16//) der Abbildungen fallenden Licht erzeugter Fleck (24 N) auf einen der genannten Teile der Gitterplatte {22s) fällt, während ein von dem durch das andere der Abbildungen (16P) fallenden Licht erzeugter Fleck (24P) auf den anderen Teil der Gitterplatte {22s) fällt.9. Navigation device according to claim 7 or 8, characterized in that the opaque and translucent strips of one part of the grid plate (22s) are offset with respect to the strips of an adjacent part by the width of a strip and that the slide (16) has a negative (16N) and a positive image (16P) of a strip of terrain bears that the negative and positive images are laterally offset from one another in such a way that a spot (24 N) generated by the light falling through one of the images (16 //) hits one of the mentioned parts of the grid plate {22s) falls, while a spot (24P) generated by the light falling through the other of the images (16P) falls on the other part of the grid plate {22s).

10. Navigationseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungen aus einer Bildphotographie bestehen.10. Navigation device according to claim 8 or 9, characterized in that the images consist of an image photograph.

11. Navigationseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungen aus einer Zweipegelphotographie bestehen.11. Navigation device according to claim 9 or 10, characterized in that the images consist of a two-level photograph.

12. Navigationseinrichtung nach Anspruch 9 und 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die positiven und negativen Abbildungen auf gesonderten Filmen (16//, 16P) befinden, die übereinanderliegen und aneinander befestigt sind.12. Navigation device according to claim 9 and 10 or 11, characterized in that the positive and negative images are on separate films (16 //, 16P), one on top of the other and attached to each other.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Navigationseinrichtung für Flugzeuge, die ein Signal erzeugt, wenn das Flugzeug eine vorherbestimmte Position längs einer vorherbestimmten Flugstrecke erreicht, und die ein Diapositiv, ein Tragteil zur Befestigung des Diapositivs, eine optische öffnung und Mittel aufweist, um wiederholt und der Reihe nach verschiedene Bezirke des Diapositivs in die Bahn des Lichtes durch die optische Öffnung zu führen.The invention relates to a navigation device for aircraft that generates a signal when the aircraft reaches a predetermined position along a predetermined route, and a slide, a support part for fastening the slide, an optical opening and means has to repeatedly and in sequence different districts of the slide in the path of the Guide light through the optical opening.

Die eine Möglichkeit, die genaue Position eines in der Luft befindlichen Flugzeuges zu ermitteln, besteht darin, einen auf einen bekannten Punkt auf dem Erdboden bezogenen Fixpunkt festzusetzen. Dies kann als einseitiger oder zweiseitiger Vorgang durchgeführt werden. Bei der zweiseitigen Arbeitsweise arbeiten eine oder mehrere Erdstationen mit dem Flugzeug zusammen, um dessen Position zu bestimmen. Als einseitig wird eine Arbeitsweise angesehen, bei der ein Arbeitsvorgang gänzlich vom Flugzeug aus oder in diesem durchgeführt wird.
Bei einem bemannten, über Feindgelände, fliegenden taktischen Flugzeug muß fast jeder Fixpunkt zum Bestimmen der Position des Flugzeuges durch einen einseitigen Arbeitsvorgang ermittelt werden. Offensichtlich kann die Ermittlung eines solchen Fixpunktes vom Piloten oder vom Navigator mit Hilfe einer Landkarte durchgeführt werden. Fliegt jedoch ein Flugzeug sehr niedrig und mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, so sind aus zeitlichen Gründen Erkennung und Vergleich schwierig. Außerdem ist eineOne possibility of determining the exact position of an aircraft in the air is to establish a fixed point related to a known point on the ground. This can be done as a one-way or two-way operation. In the two-way approach, one or more earth stations work together with the aircraft to determine its position. A mode of operation in which a work process is carried out entirely from or in the aircraft is regarded as one-sided.
In the case of a manned tactical aircraft flying over enemy territory, almost every fixed point for determining the position of the aircraft must be determined by a one-sided work process. Obviously, such a fixed point can be determined by the pilot or the navigator with the aid of a map. However, if an aircraft flies very low and at a very high speed, identification and comparison are difficult for reasons of time. Also is a

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solche Beobachtung nicht durchführbar, wenn es sich ermöglicht die Erzeugung eines Signals, selbst wennSuch observation is not feasible if it allows the generation of a signal, even if

um ein unbemanntes Flugzeug, z. B. um einen Flug- das Flugzeug von der vorherbestimmten Flugstreckearound an unmanned aircraft, e.g. B. to a flight - the aircraft from the predetermined flight route

körper handelt. nach der einen oder der anderen Seite abgewichen ist,body acts. deviated to one side or the other,

Aus der USA.-Patentschrift 3 155 967 z. B. ist ein vorausgesetzt, daß die Abweichung nicht über das EndeFrom U.S. Patent 3,155,967 e.g. B. A assumption is that the deviation does not go beyond the end

Navigationssystem bekannt, welches eine einzige 5 des quer verlaufenden Geländestreifens hinausgeht.Navigation system known, which goes beyond a single 5 of the transverse strip of terrain.

Karte und ein Radarbild zur Navigation eines Flug- Die Erfindung benutzt das Prinzip der optischenMap and a radar image for navigation of a flight The invention uses the principle of optical

zeuges verwendet. Die genannte Patentschrift offenbart Korrelation, d.h., es werden zwei Bezirke mit imused. The cited patent discloses correlation, i.e. two domains with im

keine Einrichtung, mit der das Bild eines Filmstreifens wesentlichen dem gleichen Bildinhalt zur Deckungno device with which the image of a filmstrip can essentially coincide with the same image content

herausgesucht werden kann, welches die gewünschte gebracht. Dieses Prinzip kann an Hand eines Experi-can be found which brought the desired one. This principle can be demonstrated on the basis of an

Karte zeigt, die mit dem optischen Bild der Boden- io mentes erläutert werden, wobei zwei einander gleicheMap shows, which are explained with the optical image of the Boden- io mentes, with two being identical to one another

oberfläche oder der Landschaft korreliert werden kann. und einander berührende Dias verwendet werden.surface or the landscape can be correlated. and touching slides can be used.

Ein Navigationssystem für ein sehr schnelles Flug- Werden diese beiden Dias gegen eine Lichtquelle ge-A navigation system for a very fast flight. If these two slides are placed against a light source

zeug erfordert ein schnelles Suchgerät, um das ge- halten und etwas gegeneinander verschoben, so fälltstuff requires a fast search device to hold and move something against each other so it falls

wünschte Bild auf einem Filmstreifen zu finden, die größte Menge Licht durch die beiden Dias, wennwish to find image on a filmstrip, the greatest amount of light through the two slides when

welches die Karte enthält, die mit dem optischen oder 15 deren Bildinhalte sich genau decken. Eine ähnlichewhich contains the card that exactly coincides with the optical or 15 whose image content. A similar

dem Radarbild des vom Flugzeug überflogenen Ge- Wirkung tritt ein, wenn man durch ein kleines Diathe radar image of the flight overflown the effect occurs when looking through a small slide

fändes verglichen werden soll. auf eine große Geländefläche blickt. Weisen die beidenfändes to be compared. looks out over a large area of land. Assign the two

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung zur Deckung zu bringenden Bezirke den gleichen Bildeiner Navigationseinrichtung, die die automatische inhalt, wenn auch in verschiedenen Maßstäben, auf, Bestimmung der genauen Position eines sehr niedrig 20 so konvergiert derjenige Teil des hindurchgelassenen und mit hoher Geschwindigkeit fliegenden Flugzeuges Lichtes, der die Korrelationsfunktion darstellt, zu ermöglicht, selbst wenn das Flugzeug etwas von der einem Fleck oder Punkt,
vorgesehenen Flugbahn abgewichen ist. Die Verwendung eines Dias mit dem Abbild einesThe object of the present invention is to provide areas to be brought to cover the same image of a navigation device, which automatically contains, albeit on different scales, determination of the exact position of a very low 20 so that that part of the passed aircraft converges and is flying at high speed Light, which represents the correlation function, even if the aircraft is something of a spot or point,
intended flight path has deviated. The use of a slide with the image of a

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfin- quer zur Flugstrecke verlaufenden Geländestreifens dung mit einer ,Navigationseinrichtung erzielt, die da- 25 ermöglicht die Feststellung einer Abweichung von durch gekennzeichnet ist, daß (a) die optische Öffnung dieser Flugstrecke. Der genaue Bezirk des Geländes, linsenlos ist und-daß das Tragteil so angeordnet ist, der mit einem Teil des. Dias übereinstimmt, ist unbedaß jeder Bezirk des Diapositivs, wenn er in die ge- kannt, und ebenso ist unbekannt, welcher Teil des nannte Bahn geführt wird, auch dicht an die öffnung Dias dem unbekannten Geländebezirk gleicht. Da ein herangeführt wird, so daß,-wenn zwischen dem Bezirk 30 Teil des Dias einem Geländebezirk entspricht, so kann des Diapositivs in der Bahn und dem Blickfeld der der Zeitpunkt, in dem das Signal erzeugt wird, festoptischen öffnung eine Korrelation besteht, ein diese gestellt und der betreffende Teil des Dias bestimmt Korrelation anzeigender Fleck erzeugt wird; (b) daß werden. Aus dieser gesamten Information kann ein Photodetektor das Licht nach dem Durchgang zwangläufig ein fester Punkt für das Flugzeug erdurch das Diapositiv empfängt und eine Schaltung 35 halten werden, von dem aus die Beobachtung durchvorhanden ist, mit der der Photodetektor verbunden geführt wurde.The solution to this problem is according to the invention of a strip of land running transversely to the flight route Achievement achieved with a navigation device that enables the determination of a deviation from is characterized in that (a) the optical opening of this flight path. The exact district of the site, Is lensless and that the support part is arranged in such a way that it coincides with a part of the slide, is not a problem each area of the slide, if it was known in the, and it is also unknown which part of the called track is guided, also close to the opening Dias resembles the unknown area of the terrain. There a is brought up so that, if between the district 30 part of the slide corresponds to a terrain district, so can of the slide in the path and the field of view at which the point in time at which the signal is generated, there is a correlation with the fixed optical aperture, this is established and the relevant part of the slide is determined Creating a patch indicating correlation; (b) that will. From all this information can a photodetector, the light after passing through it inevitably a fixed point for the aircraft receives the slide and will hold a circuit 35 from which the observation will be made with which the photodetector was led connected.

ist und in der auf Grund des vom Photodetektor Besteht zwischen den beiden Bezirken auf dem Dia empfangenen Lichtes das Signal erzeugt wird, welches und dem Geländestreifen keine Deckung, so besteht die Korrelation des Bezirkes des Diapositivs in der keine Korrelation, jedoch fällt einiges Licht vom Erd-Bahn mit dem Blickfeld der optischen öffnung an- 40 boden aus durch das Dia. Dieses Licht ist ein zerstreuzeigt, und (c) daß ein Zähler vorhanden ist, der ein . tes Licht und wird als Hintergrundlicht oder Rauschen .weiteres Signal erzeugt, welches anzeigt, welcher bezeichnet. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß Bezirk des Diapositivs sich in der Bahn befindet, wenn auch bei einer Deckung ein diffuses Licht vorliegt, das erstgenannte Signal erzeugt wird. jedoch weist das bei einer Korrelation auftretendeis and in which exists on the basis of the photo detector between the two districts on the slide received light the signal is generated, which and the strip of land no cover, so there is the correlation of the area of the slide in which there is no correlation, but some light falls from the earth's orbit with the field of view of the optical opening at the bottom through the slide. This light is a distracting and (c) that there is a counter which is a. t light and is used as background light or noise . Another signal generated indicating which denotes. It should also be noted that District of the slide is in the web, even if there is diffuse light when it is covered, the former signal is generated. however, this shows what occurs in a correlation

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung kann auch 45 Licht eiqe andere Intensität auf als das diffuse Licht,In the device according to the invention, light can also have a different intensity than diffuse light,

der Maßstabsfaktor des optischen Bildes mit Hilfe Es kann auch ein falscher Korrelationsfleck oder einThe scale factor of the optical image using it can also be a false correlation spot or a

eines zusätzlichen optischen Gerätes an den des Film- diffuses Licht vorliegen, dessen Intensität größer alsan additional optical device to which the film diffuse light is present, the intensity of which is greater than

bildes angepaßt werden, so daß das Flugzeug ■ sehr normal ist. Ein solcher Fall kann während einerso that the airplane is very normal. Such a case can occur during a

niedrig oder auch sehr hoch fliegen kann und nicht Periode eintreten, in der keine Deckung besteht, so daßcan fly low or very high and not enter a period in which there is no cover, so that

auf die bestimmte Höhe festgelegt ist, die auf dem 50 scheinbareine Korrelationsstelle oder-funktion vorliegt,is fixed at the specific level at which there is an apparent correlation point or function,

Filmstreifen verwendet wird. die hiernach als falsche Korrelation bezeichnet wird.Film strip is used. hereinafter referred to as false correlation.

Um die Einrichtung nach der Erfindung benutzen Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfinzu können, muß zuvor eine lichtdurchlässige Vorlage dung werden solche falschen Korrelationen vermieden, hergestellt werden, die eine Abbildung eines Gelände- wie später noch beschrieben wird.
Streifens trägt, der quer zur Flugstrecke an der vorher- 55 Das Dia 'kann aus einem Filmstreifen bestehen bestimmten Stelle verläuft. Dieses Diapositiv oder und aus mehreren Abbildungen benachbarter -negativ, hiernach kurz »Dia« genannt, wird in die Abschnitte eines tatsächlich vorhandenen Geländes Halterung eingespannt oder eingelegt, und die Ein- zusammengesetzt sein. Der Filmstreifen besteht vorrichtung wird so angeordnet, daß das Licht vom Erd- zugsweise aus einer Anzahl von zusammenhängenden boden aus durch die optische öffnung fällt. Es wird 60 Bildfeldern, von denen jedes Bildfeld einen anderen daher immer ein Signal erzeugt, wenn der Gelände- Abschnitt eines Geländestreifens enthält, wobei die bezirk, über den das Flugzeug hinwegfliegt, dem Ab- photographische Aufnahme senkrecht über dem bild in dem Bezirk des Dias entspricht, der sich in der betreffenden Abschnitt des Geländestreifens durchge-Bahn des Lichtstrahls befindet. Die Verwendung eines führt wurde. Der gesamte Filmstreifen setzt sich aus Dias mit einer Abbildung eines quer zur Flugrichtung 65 senkrecht von oben photographierten Abschnitten des verlaufenden Geländestreifens und die Einrichtung, Geländestreifens zusammen. Die Enden des Filmdie wiederholt und der Reihe nach die verschiedenen ' Streifens werden miteinander verbunden, wodurch ein Bezirke des Dias in die Bahn des Lichtstrahls führt, endloses Band geschaffen wird, wobei die miteinanderIn order to be able to use the device according to the invention. In a preferred embodiment of the invention, a translucent template must be created beforehand, in order to avoid such false correlations, a mapping of a terrain as will be described later.
55 The slide can consist of a film strip, which runs transversely to the flight path at the predetermined point. This slide or a number of neighboring negative images, hereinafter referred to as "slide" for short, is clamped or inserted into the sections of an actually existing site, and the inserts are assembled. The film strip consists of a device and is arranged in such a way that the light from the earth or from a number of contiguous floors falls through the optical opening. There are 60 image fields, of which each image field always generates a signal if the terrain section of a strip of terrain contains the area over which the aircraft is flying, the photographic image perpendicular to the image in the area of the slide corresponds to, which is located in the relevant section of the strip of terrain durchge-path of the light beam. The use of a leads was made. The entire film strip is composed of slides with an image of a section of the running terrain strip photographed perpendicularly from above at right angles to the direction of flight 65 and the device, terrain strip. The ends of the film, which is repeated and the different 'strips in turn, are connected to one another, whereby a region of the slide is guided into the path of the light beam, creating an endless belt, which is connected to one another

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verbundenen Enden des Filmstreifens keine Photo- der Flugstrecke kann ein einzelner Fixpunkt bestimmt graphien von Geländeabschnitten enthalten. werden oder auch zwei und mehr Fixpunkte. Bei einem Die auf dem Filmstreifen gespeicherte Information einzelnen Fixpunkt würde nur ein Filmstreifen be-(Photographie) kann aus den tatsächlich vorliegenden nötigt, der nicht ausgewechselt zu werden braucht. Bei Geländedaten beiderseits eines vorherbestimmten Fix- 5 mehreren Fixpunkten können zwei oder mehr Filmpunktes bestehen sowie aus den Fixpunkt bestimmen- streifen benötigt werden, von denen jeder Filmstreifen den Daten. Die Daten können aus einer Reihe von einen anderen, die Flugstrecke überquerenden Geländesich aneinander anschließenden Photographien von streifen umfaßt.connected ends of the film strip no photo- the flight route can be determined by a single fixed point Contains graphics of terrain sections. or two or more fixed points. At a The information stored on the film strip, individual fixed point, would only be a film strip (photography) can be made up of the ones actually present, which do not need to be replaced. at Terrain data on both sides of a predetermined fixed point - several fixed points can contain two or more film points consist as well as of the fixed point determin- ing strips, each of which film strips are required the data. The data may come from a number of different terrains traversing the flight path consecutive photographs of strips included.

Abschnitten des Geländestreifens bestehen oder aus Wird bei einem Flugzeug eine Navigationsanlage einer Reihe von Bildfeldern, die die wichtigsten Rück- io verwendet, um einen besonderen Kurs einzuhalten, Strahlungsmerkmale der betreffenden Abschnitte des und wird ferner das beschriebene Fixpunktsystem mit Geländestreifens enthalten. Die Daten in der letzt- einem oder mehreren Fixpunkten verwendet, so kann genannten Form können z. B. aus einer in zwei Höhen die Steuerung von verschiedenen Faktoren abhängen, aufgenommenen, photographischen Darstellung des Der eine Faktor wäre der Grad der Genauigkeit, mit Geländestreifens bestehen. 15 der das Flugzeug zum Bestimmungsort geleitet werden. Die Flugstrecke des Flugzeuges muß offenbar soll. Bei einem Flugkörper z. B. könnte es erwünscht vorherbestimmt werden. Nachdem die Flugstrecke sein, diesen zu einem genau bestimmten Zielpunkt zu bekannt ist, kann ein hergestellter Filmstreifen ausge- leiten. Unter diesen Umständen müssen mehrere Fixwählt werden, der das Abbild des quer zur Flugstrecke punkte festgesetzt werden, damit der Flugkörper mit verlaufenden Geländestreifens enthält. Der Film- 20 Sicherheit ins Ziel gesteuert wird. Hierzu können zwei streifen wird aus bereits früher durchgeführten photo- oder mehrere Filmstreifen und eine Einrichtung ergraphischen Aufnahmen zusammengesetzt. Im gün- forderlich werden, die den Filmstreifen nach Überstigsten Falle sind die Photographien für den Film- fliegen eines jeden Fixpunktes auswechselt. Um einen streifen neueren Datums, obwohl dies nicht unbedingt Filmstreifen aus -mehreren Streifen auswählen zu erforderlich ist. 25 können, könnten diese in paralleler Anordnung und . Die Abweichung der tatsächlich geflogenen Strecke mit den Kanten zusammenstoßend hergestellt werden, von der vorgeschriebenen Strecke bei einem Flugzeug Der Filmstreifen würde dann im wesentlichen aus kann von Querwinden und/oder von Navigations- einem sehr breiten Filmstreifen bestehen, der die einfehlern verursacht werden, so daß, obwohl ein Fix- zelnen Streifen in der beschriebenen Anordnung umpunkt festgesetzt werden kann, der am Schnittpunkt 30 faßt und eine weite Schleife bildet. Die Antriebseinder vorgeschriebenen Flugstrecke mit dem quer ver- richtung kann schrittweise neu eingestellt werden, oder laufenden Geländestreifen liegt, vorausgesetzt werden die Öffnung oder die Blende könnte so bewegt werden, kann, daß ein Flugzeug vom Kurs abweicht. Der daß sie jeweils nur einen Streifen überquert, während Geländestreifen und dessen Abbildung auf dem fort- dieanderenStreifenvonderÖffnungnichterfaßtwerden. laufenden Filmstreifen umfaßt einen Streifen (Gelände 35 Es könnten auch kompliziertere Verfahren ange- und Abbild) auf beiden Seiten eines vorherbestimmten wendet werden, z. B. könnte jeder Filmstreifen in einer Fixpunktes. Es hat sich gezeigt, daß der Gelände- Patrone enthalten sein, wobei die Patronen durch streifen eine Länge von ungefähr 18 km und eine Einkerbungen gekennzeichnet werden, so daß die Breite von ungefähr 300 m aufweisen kann, wobei der richtige Filmpatrone im geeigneten Zeitpunkt ausgevorgesehene Fixpunkt in der Mitte gelegen ist, so daß 40 wählt werden kann. Ein solches Verfahren bildet der Geländestreifen eine Fläche mit einer Breite von jedoch keinen Teil der Erfindung.
300 m (längs der Flugstrecke) und mit einer Länge von Im allgemeinen weist ein Flugzeug bei einem Flug 9 km beiderseits der Mitte des Geländestreifens um- von einem Ausgangspunkt zu einem Bestimmungsort faßt. Die Länge des Geländestreifens wird im wesent- einen auf die Erde bezogenen Kurs auf. Dieser Kurs liehen von der Länge der Flugstrecke und von der 45 kann vorherbestimmt werden. Um für die Einrichtung zulässigen Abweichung vom gewünschten Kurs be- nach der Erfindung einen Fixpunkt festzusetzen, wird stimmt. Die Breite des Geländestreifens kann gleich- ein zuvor auf dem Film photographierter Geländefalls der Geschwindigkeit und der Flughöhe des Flug- streifen als der Bezirk gewählt, in dem ein Fixpunkt zeuges entsprechend verändert werden. Eine Breite festgesetzt werden soll. Da der Ort des Geländestreifens von 300 m hat sich jedoch innerhalb eines weiten 50 bekannt ist, und da ferner berechnet werden kann, zu Bereichs von Geschwindigkeiten und/oder Flughöhen welcher Zeit das Flugzeug den Geländestreifen mutals ausreichend erwiesen. maßlich überfliegt (Geschwindigkeit χ Zeit = Flug-Obwohl Versuche mit einem 18 km langen Gelände- strecke), so wird die Einrichtung nach der Erfindung streifen erfolgreich waren, so kann je nach Wunsch eingeschaltet, bevor das Flugzeug den Geländestreifen auch ein längerer oder kürzerer Geländestreifen be- 55 überfliegt. Zu dieser Zeit wird ein Korrelationssignal nutzt werden. Bei Verwendung eines 35 mm breiten empfangen, das die Überfliegung des Geländestreifens Films wird bei einem 18 km langen Geländestreifen anzeigt, wobei eine in der Einrichtung vorgesehene der Filmstreifen 300 cm lang. , Vorrichtung die seitliche Abweichung in der Weise Die erfindungsgemäße Navigationseinrichtung kann ermittelt, daß bestimmt wird, welcher Abschnitt des dazu benutzt werden, um ein Flugzeug sicher zu einem 60 Filmstreifens einem bestimmten Abschnitt des GeBestimmungsort zu leiten, wobei längs der Flugstrecke ländestreifens entspricht, wobei zugleich der Geländezwei oder mehr Fixpunkte vorgesehen werden sowie streifen identifiziert wird, über den das Flugzeug Einrichtungen, die den geflogenen Kurs entsprechend tatsächlich hinwegfliegt,
der Position des Flugzeuges in bezug auf den vorge- Tn den Zeichnungen istIf an aircraft has a navigation system with a series of image fields, which uses the most important rear-io to maintain a particular course, radiation characteristics of the relevant sections of the and will also contain the described fixed point system with terrain strips. The data is used in the last one or more fixed points, so the form mentioned can e.g. B. from a two-level control depending on various factors, recorded, photographic representation of the one factor would be the degree of accuracy with terrain strips. 15 which will direct the aircraft to its destination. The flight route of the aircraft must obviously be intended. In a missile z. B. it could be predetermined if desired. After the flight route has been known to a precisely defined target point, a produced film strip can be removed. Under these circumstances, several fixed must be selected, which the image of the transverse to the flight path points are set so that the missile contains a strip of terrain. The film is controlled 20 security to the target. For this purpose, two strips can be put together from photo strips or several film strips and a device for graphic recordings. If it becomes necessary to replace the film strips in the worst case, the photographs for the film fly of each fixed point. To get a more recent strip, although this is not necessarily required to select multiple strips of film. 25, these could be arranged in parallel and. The deviation of the route actually flown with the edges colliding with the prescribed route for an airplane would then be made although a fixed individual strip can be set around point in the arrangement described, which grips at the intersection point 30 and forms a wide loop. The drive in the prescribed flight path with the transverse direction can be readjusted step by step, or there is a running strip of land, provided that the opening or the shutter could be moved in such a way that an aircraft deviates from the course. The fact that it only crosses one strip at a time, while the strip of terrain and its image on the other strips are not captured by the opening. running filmstrip comprises a strip (terrain 35. More complicated methods could also be applied and depicted) on both sides of a predetermined one, e.g. B. could each filmstrip in a fixed point. It has been shown that the all-terrain cartridge can be contained, the cartridges being marked by stripes a length of about 18 km and indentations so that the width can be about 300 m, with the correct film cartridge at the appropriate time provided fixed point is located in the middle so that 40 can be dialed. In such a method, the strip of land forms an area having a width, but does not form part of the invention.
300 m (along the flight path) and with a length of In general, during a flight, an aircraft has 9 km on both sides of the center of the strip of land from a starting point to a destination. The length of the strip of land is essentially a course related to the earth. This course borrowed from the length of the flight route and the 45 can be predetermined. In order to establish a fixed point according to the invention for the permissible deviation from the desired course for the device, it is true. The width of the strip of land can be selected as the area in which a fixed point can be changed accordingly - a terrain case previously photographed on the film, the speed and the altitude of the flight strip. A width should be set. However, since the location of the strip of land of 300 m has been known within a wide range of 50, and since it can also be calculated at what time range of speeds and / or altitudes the aircraft has mutals proved the strip of land to be sufficient. dimensionally overflies (speed χ time = flight-although attempts with an 18 km long terrain strip), the device according to the invention was successful, so can be switched on as desired before the aircraft the terrain strip also a longer or shorter terrain strip flew over 55. At this time a correlation signal will be used. When using a 35 mm wide received, the overflying of the terrain strip film is displayed for an 18 km long terrain strip, with one of the film strips provided in the device being 300 cm long. The device according to the invention can determine the lateral deviation in such a way that it is determined which section of the will be used to guide an aircraft safely to a film strip of a certain section of the destination, where along the flight path corresponds to land strips, with at the same time the area two or more fixed points are provided and stripes are identified over which the aircraft actually flies facilities that correspond to the flown course,
the position of the aircraft in relation to the preceding drawings

sehenen Fixpunkt des Geländestreifens korrigieren, 65 F i g. 1 eine zum Verständnis der Erfindung brauch-correct the fixed point of the strip of land seen, 65 F i g. 1 is a useful for understanding the invention

über den das Flugzeug hinwegfliegt. bare Darstellung,over which the plane flies. face representation,

Die Navigationseinrichtung nach der Erfindung kann ^ F i g. 2 eine Darstellung eines Geländes sowie einesThe navigation device according to the invention can ^ F i g. 2 a representation of a site and a

auf verschiedene Weise benutzt werden. An einer Stelle in Abschnitte zerlegten Geländcstrcifens,can be used in different ways. At one point, a strip of terrain broken up into sections,

F i g. 2a eine stark vergrößert gezeichnete Darstellung eines Filmstreifens mit einem Abbild des gewählten Geländestreifens,F i g. 2a shows a greatly enlarged illustration of a film strip with an image of the selected one Terrain strip,

Fig. 2b eine! Darstellung eines Filmstreifens, der aus zwei Filmen desselben Streifens besteht, die gegeneinander versetzt angeordnet sind und einen Doppelstreifen bilden,Fig. 2b a! Representation of a film strip that consists of two films of the same strip that are offset from one another and one Form double stripes,

F i g. 3 eine Darstellung der gewünschten Beziehung zwischen dem Geländestreifen und dem Filmstreifen in bezug auf die Flugstrecke eines Flugzeuges,F i g. Figure 3 illustrates the desired relationship between the terrain strip and the filmstrip in relation to the flight route of an aircraft,

F i g. 4 eine Darstellung der Beziehung zwischen dem Geländeabschnitt, dem Filmstreifen und dem Bildfenster,F i g. Fig. 4 is an illustration of the relationship between the terrain section, the filmstrip and the Picture window,

Fig. 4a eine Darstellung einer bevorzugten Ausführung eines ortsfesten Bildfensters,4a shows a representation of a preferred embodiment a stationary picture window,

F i g. 4 b eine graphische Darstellung des Korrelationssignals, das bei Verwendung der bevorzugten Ausführung des ortsfesten Bild- oder Gitterfensters erzeugt wird,F i g. 4 b a graphic representation of the correlation signal, when using the preferred embodiment of the stationary picture or grid window is produced,

F i g. 5 eine Darstellung der Bedingungen, die bei fehlender Korrelation bestehen,F i g. 5 shows the conditions that exist in the absence of correlation,

Fig. 6 eine Darstellung der Bedingungen^ die bei einer ordnungsgemäßen Korrelation bestehen, undFig. 6 is a representation of the conditions ^ the there is a proper correlation, and

F i g. 7 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.F i g. 7 is a schematic representation of an embodiment of the invention.

Die F i g. 1 zeigt die Beziehung zwischen der gewünschten oder vorgeschlagenen Flugstrecke 10 eines Flugkörpers oder eines Flugzeuges zwischen dem Abflugpunkt 11 und dem Bestimmungsort 13 und dem Geländestreifen 15. Der Einfachheit halber ist der quer verlaufende Geländestreifen in Abschnitte mit einer Länge von je 300 in unterteilt. Der. in Abschnitte unterteilte Geländestreifen entspricht der Abbildung auf dem Filmstreifen 16. Der vorgesehene Fixpunkt würde im Abschnitt X liegen, der in der gewünschten Flugstrecke liegt. Ist jeder Abschnitt 300 m lang, so würde der Abschnitt X sich beiderseits der gewünschten Flugstrecke über je 150 m erstrecken.The F i g. 1 shows the relationship between the desired or proposed flight route 10 of a missile or an aircraft between the departure point 11 and the destination 13 and the terrain strip 15. For the sake of simplicity, the transverse terrain strip is divided into sections with a length of 300 in each. The. Terrain strips divided into sections corresponds to the illustration on the film strip 16. The fixed point provided would lie in section X , which lies in the desired flight route. If each section is 300 m long, section X would extend over 150 m on both sides of the desired flight route.

Der Geländestreifen ist links vom Abschnitt X in fünf Abschnitte IL bis 5L und rechts vom Abschnitt X in fünf Abschnitte \R bis SR unterteilt. In der Praxis wurde eine Unterteilung bis 30 Abschnitten beiderseits des Mittelabschnittes X mit Erfolg verwendet, in dem sich der Fixpunkt befindet. In der'F ig. 1 ist außerdem der Filmstreifen 16 mit den Abbildungen des in Abschnitte unterteilten Geländestreifens sowie ein Mittel 17 dargestellt, mit dem eine Beobachtung des Geländes durch den Filmstreifen hindurch erfolgen kann. Die das Gesichtsfeld begrenzende Blendenöffnung wurde in dieser Figur weggelassen, ist jedoch in den anderen Figuren dargestellt.The strip of ground is divided to the left from the portion X in five portions IL to 5L and the right of the portion X in five sections \ R to SR. In practice, a subdivision of up to 30 sections on both sides of the central section X , in which the fixed point is located, has been successfully used. In fig. 1 also shows the film strip 16 with the images of the strip of terrain divided into sections and a means 17 with which the terrain can be observed through the film strip. The aperture that delimits the field of view has been omitted in this figure, but is shown in the other figures.

Das Gelände wird theoretisch in Abschnitte zerlegt durch Identifizierung desjenigen Teiles der Filmstreifens, der die Abbildung des Abschnittes enthält.Theoretically, the terrain is broken down into sections by identifying that part of the film strip which contains the illustration of the section.

Die Fig. 2 und 2a sollen das Wesen des Filmstreifens und dessen Beziehung zu dem wirklichen Gelände darstellen, das der Filmstreifen als Abbildung enthält. Die F i g. 2 zeigt einen Bezirk eines Geländes. Wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist, ist das dargestellte Gelände wesentlich kleiner als das in der Praxis erfaßte Gelände. Wie bereits erwähnt, weist der Geländestreifen vorzugsweise eine Breite von 300 m und jeder Abschnitt des Geländestreifens eine Länge von 300 m auf. ·..■:.·.·. Figures 2 and 2a are intended to illustrate the nature of the filmstrip and its relationship to the actual terrain that the filmstrip contains as an image. The F i g. 2 shows a district of a site. As shown in FIG. 2 can be seen, the area shown is much smaller than the area covered in practice. As already mentioned, the terrain strip preferably has a width of 300 m and each section of the terrain strip has a length of 300 m . · .. ■:. ·. ·.

Das von der Fig. 2 erfaßte Terrain besteht aus einer Gruppe von unregelmäßig verteilten Häusern sowie aus einer Straße und einem Fluß. Die Darstellung zeigt das Gelände direkt von oben gesehen.The terrain covered by FIG. 2 consists of a group of irregularly distributed houses as well as from a road and a river. The illustration shows the area seen directly from above.

Das Gelände wird in der Zeichnung von zwei durchbrochenen Linien 15 durchschnitten, und der von diesen Linien abgegrenzte Geländestreifen wird nochmals durch unterbrochene Linien in Abschnitte unterteilt. Die Linien 15 grenzen denjenigen Abschnitt des Geländes ab, dessen Abbildung der Filmstreifen 16 nach der F i g. 2a enthält.The terrain is intersected in the drawing by two broken lines 15, and that of Terrain strips demarcated from these lines will be repeated divided into sections by broken lines. The lines 15 border that section of the Terrain, the image of which the film strip 16 according to FIG. 2a contains.

Die F i g. 2a zeigt den Filmstreifen stark verkleinert, und dieser besteht vorzugsweise aus einer Reihe aufeinanderfolgender Bildfelder. Die beiden Enden des Filmstreifens werden zusammengeklebt, so daß der Filmstreifen 16 eine geschlossene Schleife bildet. Um denjenigen Teil des Geländes zu kennzeichnen, der einem Teil des Filmstreifens entspricht, kann der Film unter Anwendung eines Zählverfahrens unterteilt werden. Ein Teil.18 des Filmstreifens kann in Abständen mit einer Reihe von lichtundurchlässigen Flecken versehen werden, die einen auf einen Photodetektor fallenden Lichtstrahl unterbrechen. Ein großer Fleck, z. B. der Fleck 19, kann als Mittel dienen, das einen zum Einschalten des Gerätes be-, nutzten Impuls erzeugt, welcher Fleck 19 so angeordnet wird, daß er am Photodetektor vorbeiwandert, wenn die Öffnung oder die Blende sich an der Klebestelle des Films vorbeibewegt. Dieser Vorgang ist in der F i g. 7 dargestellt. Die kleineren lichtundurchlässigen Flecke erzeugen Impulse für einen Zähler, z. B. ein Zählwerk, so daß aus der vom Zähler angezeigten Zahl der dem Gelände entsprechende FiImabschnitt identifiziert werden kann. Im Zeitpunkt der Korrelation kann daher die genaue Position des Flugzeuges bestimmt werden. Der Korrelationsfleck zeigt an, daß das Flugzeug den Geländestreifen überfliegt, während der Zähler den überflogenen Teil des Gelände-Streifens anzeigt. Für diesen Zweck können natürlich auch andere Identifizierungsverfahren angewendet werden.The F i g. 2a shows the film strip greatly reduced, and this preferably consists of a series of consecutive ones Fields of view. The two ends of the film strip are glued together so that the Film strip 16 forms a closed loop. To mark that part of the site that corresponds to a portion of the filmstrip, the film can be divided using a counting method will. Part.18 of the filmstrip can be spaced with a number of opaque Spots are provided which interrupt a light beam falling on a photodetector. A large spot, e.g. B. the spot 19, can serve as a means to turn on the device loading, used pulse generated, which spot 19 is arranged so that it wanders past the photodetector, when the opening or shutter moves past the splice of the film. This process is in the F i g. 7 shown. The smaller opaque spots generate pulses for a counter, z. B. a counter, so that from the number displayed by the counter of the area corresponding FiImabschnitt can be identified. The exact position of the aircraft can therefore be determined at the time of the correlation to be determined. The correlation spot indicates that the aircraft is flying over the strip of land, while the counter shows the part of the terrain strip flown over. For this purpose you can of course other identification methods can also be used.

Obwohl die F i g. 2a einen Bildfilmstreifen zeigt, so kann jedoch auch eine Zweipegelphotographie benutzt werden. Diese kann auf einer Grauskala hergestellt werden, wobei alle dunklen Töne bis zu einem bestimmten Pegel geschwärzt werden, während alle anderen, über dem bestimmten Pegel liegenden Töne weiß gemacht werden. ■ .Although the F i g. 2a shows a picture filmstrip, however, bilevel photography can also be used will. This can be made on a gray scale, with all dark tones up to a certain one Levels are blackened while all other tones above the certain level are made white will. ■.

Die F i g. 2 b zeigt einen aus einem Positiv \6p und einem Negativ I6/7 zusammengesetzten Filmstreifen 16 mit Aufnahmen desselben Geländes, welche Einzelstreifen etwas gegeneinander versetzt sind und einen Doppelstreifen bilden.The F i g. 2 b shows a film strip 16 composed of a positive 6p and a negative 16/7 with images of the same terrain, which individual strips are slightly offset from one another and form a double strip.

Die Praxis hat gezeigt, daß ein solcher zusammengesetzter Filmstreifen, der zwei Korrelationsfunktionen ausübt, und zwar mit Hilfe eines weißen Korrelationsfleckes für den positiven Film und eines schwarzen Korrelationsfleckes für den negativen Film, mit großem Erfolg zusammen mit einem' aus gegeneinander um 180° versetzten Streifen nach der Fi g. 4a verwendet werden kann. Diese Figur zeigt ferner die beiden Korrclationsflecke 24p und 24«. Bei Verwendung eines solchen Gitters werden falsche Korrelationen vermieden, und es wird ein großes Verhältnis Signal zu Rauschen geschaffen.Practice has shown that such a composite film strip, which has two correlation functions, namely with the aid of a white correlation spot for the positive film and a black correlation spot for the negative film, with great success together with a strip offset from one another by 180 ° according to Fig. 4a can be used. This figure also shows the two corrosion spots 24p and 24 ". Using such a grating avoids false correlations and creates a large signal-to-noise ratio.

Die F i g. 3 zeigt die durch den Filmstreifen 16 dargestellte Einrichtung in einem Flugzeug 20, das einen bestimmten Kurs verfolgt, der das Flugzeug über einen gewählten Geländestreifen führt. Der Filmstreifen 16 verläuft im wesentlichen parallel zum Geländestreifen 15. Das Flugzeug kann den Gcländcslreifen im wesentlichen senkrecht nach der F i g. IThe F i g. 3 shows the device represented by filmstrip 16 in an aircraft 20 having a follows a specific course that guides the aircraft over a selected strip of terrain. The film strip 16 runs essentially parallel to the strip of land 15. The aircraft can use the strip of land essentially vertically according to FIG. I.

9 109 10

oder schräg nach der F i g. 3 überfliegen. Verläuft die z. B. 15a, in die Blendenöffnung 23 hinein, so erscheintor diagonally according to FIG. Skim 3. If the z. B. 15a, into the aperture 23, so appears

Flugstrecke des Flugzeuges nicht senkrecht zum Ge- ein Korrelationsfleck 24 zuerst an der einen Kante derThe flight path of the aircraft is not perpendicular to the region, a correlation spot 24 first on one edge of the

ländestreifen, so wird der Filmstreifen vorzugsweise so Gitterplatte 22. Wird der Film weiter durch die Blen-strip of land, the film strip is preferably as grid plate 22. If the film continues through the aperture

herumgeschwenkt, daß er parallel zum Gelände- denöffnung bewegt, so wird der dem betreffendenswiveled around so that it moves parallel to the opening in the terrain, the corresponding

streifen liegt. Die F i g. 7 zeigt eine für diesen Zweck 5 Geländeabschnitt entsprechende Filmabschnitt in diestrip lies. The F i g. 7 shows a film section corresponding to this purpose 5 terrain section in FIG

geeignete Einrichtung. Mitte der Blendenöffnung 23 bewegt, so daß dersuitable facility. Center of the aperture 23 moved so that the

Aus der F i g. 4 ist dis räumliche Beziehung zwischen Korrelationsfleck 24 über die Gitterplatte hinweg-From FIG. 4 is the spatial relationship between correlation spot 24 across the grid plate-

dem Filmstreifen 16 und dem Gitter 22 (Entfernung wandert.the filmstrip 16 and the grid 22 (distance wanders.

voneinander beträgt mehrere Zoll—je 2,54 cm) sowie Wird über der Gitterplatte ein Photodetektor sofrom each other is several inches — 2.54 cm each) as well as a photodetector above the grid plate

die räumliche Beziehung zwischen dem Filmstreifen 16 io angeordnet, daß dieser auf das durch die Gitterplattethe spatial relationship between the film strip 16 io arranged that this is on the through the grid plate

und dem Geländestreifen 15 (Entfernung mehrere fallende Licht ansprechen kann, so wird das Vorliegenand the strip of terrain 15 (distance can address several falling lights, the presence

tausend Zoll —■ je 2,54 cm) zu ersehen. des Korrelationsfleckes 24 ermittelt, wenn der Fleckthousand inches - ■ each 2.54 cm). of the correlation spot 24 is determined when the spot

Nach d;r Zeichnung ist die Öffnung, durch die die über die lichtdurchlässigen Streifen der GitterplatteAccording to the drawing is the opening through which the translucent strips of the grid plate

Lichtstrahlen vom Gelände aus fallen, verhältnismäßig hinwegwandert. Wenn der Korrelationsfleck oder einLight rays fall from the terrain, relatively migrates away. If the correlation spot or a

klein. Der Filmstreifen kann aus einem 35-mm-FiIm 15 Teil von diesem einen lichtdurchlässigen Streifen dersmall. The film strip can consist of a 35 mm film 15 part of this a translucent strip of the

bestehen, so daß die Öffnung im wesentlichen die Gitterplatte überquert, so wandelt der Photodetektorexist so that the opening essentially crosses the grid plate, the photodetector converts

Fläche eines Bildfeldes umfaßt. Es können natürlich dieses Licht in ein entsprechendes elektrisches SignalArea of an image field includes. Of course, this light can be converted into a corresponding electrical signal

auch Filmstreifen mit anderen Breiten verwendet wer- um. Hierbei wird noch ein anderes Signal erzeugt undfilm strips with other widths can also be used. Another signal is generated and

den. Ein Abschnitt des Geländestreifens (der natürlich zwar dann, wenn der Korrelationsfleck sich auf einemthe. A section of the terrain strip (which, of course, occurs when the correlation point is on a

nur aus einem vorgestellten oder gedachten Abschnitt 20 lichtundurchlässigen Streifen befindet und nicht aufonly from an imagined or imaginary section 20 opaque strips located and not on

besteht) besteht aus einem Quadrat mit einer Kanten- den Photodetektor fallen kann. In diesem Falleconsists of a square with an edge which the photodetector can fall. In this case

länge von je 300 m. Die Größe des Blickfeldes hängt spricht der Photodetektor nur auf das zerstreute Lichtlength of 300 m each. The size of the field of view depends on the photodetector only on the scattered light

jedoch von der von dem Bild auf dem Filmstreifen an, das, wie bereits erwähnt, eine wesentlich geringerehowever, from that of the image on the filmstrip, which, as already mentioned, is a much smaller one

erfaßten Fläche, von der Größe der Blendenöffnung Intensität aufweist als der Korrelationsfleck,detected area, of the size of the aperture has intensity than the correlation spot,

und von der Entfernung zwischen der Blende und dem 25 Es wird nunmehr auf die F i g' 5 verwiesen, die dieand the distance between the diaphragm and the 25. Reference is now made to FIG. 5, which shows the

Erdboden ab. Der Brennpunkt des Korrelationsfleckes Verhältnisse darstellt, wenn der Bildinhalt einesFrom the ground. The focal point of the correlation spot represents ratios when the image content of a

ist eine Funktion des Abbildungsmaßstabes und der Filmabschnittes 16,mit dem durch die Blendenöffnungis a function of the magnification and the portion of film 16 with which through the aperture

Entfernung zwischen dem Abbild und dem Gelände. 23 zu beobachtenden Geländeabschnitt nicht über-Distance between the image and the terrain. 23 of the terrain to be observed.

Die Gitterplatte 22 weist die miteinander abwech- einstimmt, so daß keine Korrelation besteht.. Das selnden lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen 30 durch die Blendenöffnung 23 fallende Licht wird zerStreifen auf. Die Fi g. 4a zeigt eine bevorzugte Aus- streut, wobei auf die Streifenplatte 22 ein schwaches führung dieser Gitterplatte 22s, bei der die eine Hälfte Licht fällt. Dieses zerstreute Licht fällt auf den nicht der Streifen gegen die andere Hälfte um 180° versetzt dargestellten Photodetektor, der ein Hintergrundangeordnet ist. Auf der Gitterplatte 22 wird ein Korre- rauschsignal erzeugt.The grid plate 22 alternates with one another, so that there is no correlation. The light opaque and translucent light 30 falling through the aperture 23 will be disrupted. The Fi g. 4a shows a preferred scattering, with this grating plate 22s being weakly guided onto the strip plate 22, in which one half of the light falls. This scattered light falls on the photodetector, which is not shown offset from the other half by 180 ° and which is arranged as a background. A correction noise signal is generated on the grid plate 22.

lationsfleck oder eine Korrelationsfunktion 24 von den 35 Die F i g. 6 zeigt die Verhältnisse, wenn der Bild-Lichtstrahlen erzeugt, die vom Gelände ausgehen und inhalt eines Filmabschnittes mit dem Bildinhalt des durch einen Filmabschnitt mit dem gleichen Bildinhalt zugehörigen Geländeabschnittes übereinstimmt, so fallen. Oberhalb der Gitterplatte ist ein nicht darge- daß auf der Gitterplatte 22 ein ordnungsgemäßer stellter Photodetektor angeordnet, auf den das Licht Korrelationsfleck erzeugt wird.lation spot or a correlation function 24 of the 35 FIGS. 6 shows the relationships when the image light rays generated, which emanate from the site and content of a film section with the image content of the by a film section with the same image content associated terrain section coincides, so fall. Above the grid plate, a proper one is not shown on the grid plate 22 placed photodetector, on which the light correlation spot is generated.

durch die lichtdurchlässigen Streifen der Gitterplatte 40 Die Gitterplatte ist ortsfest angeordnet, und diethrough the translucent strips of the grid plate 40. The grid plate is stationary, and the

fällt. Obwohl ein Korrelationsfleck erzeugt wird, wenn Drehung des Films 16 mit einer Geschwindigkeit vonfalls. Although a correlation spot is generated when the film 16 is rotated at a speed of

der Filmabschnitt und der Geländeabschnitt denselben 3 m/s bewirkt, daß der Korrelationsfleck über diethe film section and the terrain section the same 3 m / s causes the correlation spot to be over the

Bildinhalt aufweisen, so tritt jedoch hinter dem Gitter Gitterplatte 22 hinwegwandert, wie bereits beschrie-Have image content, but behind the grid grid plate 22 moves away, as already described.

und um dieses herum Streulicht auf, das eine geringere ben.and around this scattered light that is less ben.

Intensität aufweist-als der Korrelationsfleck. Auf den 45 In der F i g. 6 ist ein Korrelationssignal dargestellt. Photodetektor wirkt dieses Streulicht ein, und dieser Wenn der Korrelationsfleck einen lichtdurchlässigen wandelt das Streulicht in entsprechende elektrische Streifen der Gitterplatte überquert, so wird ein verSignale um, die als Hintergrundrauschen bezeichnet hältnismäßig starkes Signal erzeugt. Überquert der werden. Dies ist in der F i g. 5 dargestellt. Fällt auf Korrelationsfleck einen lichtundurchlässigen Streifen, den Photodetektor der Korrelationsfleck, so wird ein 50 so wird das Signal immer schwächer, bis der Korre-Signal mit einer verhältnismäßig großen Amplitude lationsfleck vom lichtundurchlässigen Streifen vollerzeugt, wie in der F i g. 6 dargestellt, das das Hinter- ständig abgedeckt wird, wobei die Amplitude des grundrauschen überdeckt. Die physikalische Beziehung diesem Vorgang entsprechenden Signals der Intensität zwischen den einzelnen Bauelementen der Einrichtung des zerstreuten Lichtes oder dem Hintergrundrauschen ist aus der F i g. 7 zu ersehen. 55 entspricht.Has intensity-than the correlation spot. On the 45 in the fig. 6 shows a correlation signal. The photodetector acts on this scattered light, and this when the correlation spot is transparent converts the scattered light into corresponding electrical strips crossed by the grid plate, a signal is generated um, which produces a relatively strong signal called background noise. Crosses the will. This is shown in FIG. 5 shown. If an opaque stripe falls on the correlation spot, the photodetector of the correlation spot, so a 50 so the signal gets weaker and weaker until the correct signal with a relatively large amplitude the lation spot is completely generated by the opaque strip, as in FIG. 6 shows that the hind part is covered, the amplitude of the background noise covered. The physical relationship of this process corresponding signal to the intensity between the individual components of the device of the diffused light or the background noise is from FIG. 7 to be seen. 55 corresponds.

In der F i g. 4 sind verschiedene Linien dargestellt, Die Streifen der Gitterplatte sind verhältnismäßigIn FIG. 4 different lines are shown, the strips of the grid plate are proportionate

die Lichtstrahlen darstellen sollen. Die Linie 25-25a schmal, und je nach deren Breite und der Geschwin-the rays of light are supposed to represent. Line 25-25a is narrow, and depending on its width and speed

stcllt die Mittellinie oder den Mittelstrahl dar, wäh- digkeit des Filmstreifens wird ein gepulstes Signal mitRepresents the center line or the center beam, while the filmstrip is accompanied by a pulsed signal

rend die Linien 26, 27, 28 und 29 und deren ent- einer vorherbestimmten Frequenz erzeugt.,rend the lines 26, 27, 28 and 29 and their ent- a predetermined frequency is generated.,

sprechende Verlängerungen 26a, 27a, 28a und 29a 60 Es wird noch einmal auf die Fi g. 2b verwiesen, diespeaking extensions 26a, 27a, 28a and 29a 60 It is again referred to the Fi g. 2b referenced the

zeigen sollen, daß die Lichtstrahlen vom Erdboden einen aus einem Positiv und einem Negativ zusammen-should show that the rays of light from the ground are composed of a positive and a negative.

aus durch die Blendenöffnung 23 und durch den dem gesetzten Filmstreifen zeigt. Hierbei werden zweiout through the aperture 23 and through the set film strip. Here are two

betreffenden Geländeabschnitt entsprechenden Ab- Korrelationsflecke erzeugt, wie bereits beschrieben,relevant terrain section corresponding Ab- correlation spots are generated, as already described,

schnitt des Filmstreifens fallen und auf der Gitter- deren Trennung eine Funktion der Versetzung dercut of the filmstrip and fall on the grid - their separation is a function of the displacement of the

platte 22 zu einem Korrelationsfleck hin konver- 65 Filmstreifen ist. Hierbei wird auf die F ig. 4a ver-plate 22 is converted to a correlation spot 65 strip of film. This is based on Fig. 4a ver

gieren. . wiesen, die eine Gitterplatte 225 mit Streifen zeigt, dieyaw. . showing a grid plate 225 with stripes showing the

Wird der Filmstreifen bewegt, z. B. gedreht, und zur Hälfte um 180° gegeneinander versetzt angeordnetIf the filmstrip is moved, e.g. B. rotated, and half offset from each other by 180 °

bewegt sich ein Abbild des Geländestreifenabschnittes, sind, welche Gitterplatte vorzuziehen ist, da mit dieserIf an image of the strip of terrain moves, which grid plate is preferable because with this one

falsche Korrelationsanzeigen vermieden werden können. Die Fig. 4a zeigt einen weißen Korrelationspunkt 24b und einen schwarzen Korrelationspunkt 24«, da der Positivfilm zur Erzeugung eines weißen oder positiven Korrelationsfleckes und der Negativfilm zur Erzeugung eines schwarzen oder negativen Korrelationsfleckes führt.false correlation displays can be avoided. 4a shows a white correlation point 24b and a black correlation point 24 ', since the positive film leads to the generation of a white or positive correlation spot and the negative film leads to the generation of a black or negative correlation spot.

Die Fig. 4 b zeigt in graphischer Darstellung ein Signal, das von den beiden Korrelationsflecken 24b und 24« beim Wandern über die Gitterplatte 22s erzeugt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß zerstreutes Licht immer vorliegt und auch als Hintergrundoder Bezugspegel dient. Der einen lichtdurchlässigen Streifen der Gitterplatte 22s überquerende negative oder schwarze Korrelationspunkt schwächt die Intensität des Streulichtes, so daß der Pegel des elektrischen Signalausganges des Photodetektors unter den normalen Bezugspegel absinkt. Dies ist durch die unterbrochene Linie (Kurve) unterhalb der Bezugslinie dargestellt. Der einen lichtdurchlässigen Streifen der Gitterplatte 22s überquerende positive oder weiße Korrelationsfleck erhöht die Intensität des durch die Gitterplatte 22s fallenden Lichtes, so daß das erzeugte Signal den Bezugspegel wesentlich übersteigt, wie in der Fig. 4b durch mit Vollinien gezeichnete Kurve dargestellt.FIG. 4b shows a graphical representation of a signal which is generated by the two correlation spots 24b and 24 "when wandering over the grid plate 22s. It should be noted that diffused light is always present and also serves as a background or reference level. The negative or black correlation point crossing a transparent strip of the grid plate 22s weakens the intensity of the scattered light, so that the level of the electrical signal output of the photodetector falls below the normal reference level. This is shown by the broken line (curve) below the reference line. The positive or white correlation spot crossing a transparent strip of the grating plate 22s increases the intensity of the light falling through the grating plate 22s , so that the signal generated substantially exceeds the reference level, as shown in FIG. 4b by the curve drawn with solid lines.

Bei dieser Kombination, die aus dem aus zwei Filmen zusammengesetzten Filmstreifen nach der F i g. 2b und der Gitterplatte 22s nach der F i g. 4a besteht, können falsche Korrelationen vermieden werden, die eine Folge eines zu starken Hintergrundrauschens sein können. Dies ist eine Folge des Umstandes, daß das Streulicht (Hintergrundrauschen) auf die gesamte Gitterplatte verteilt wird, wodurch der Bezugspegel wesentlich erhöht wird, wobei den bei beiden Korrelationsflecken ein Signal erzeugt wird, das verschiedene Merkmale aufweist, die im Hintergrundrauschen fehlen.In this combination, the film strip composed of two films according to the F i g. 2b and the grid plate 22s according to FIG. 4a exists, incorrect correlations can be avoided which can be a result of excessive background noise. This is a consequence of the fact that the stray light (background noise) is distributed over the entire grid, whereby the Reference level is increased significantly, with a signal being generated for both correlation spots, that has various features that are missing in the background noise.

Die Streifen der in der F i g. 4a dargestellten Gitterplatte 22s können die gleiche Breite und den gleichen Abstand voneinander aufweisen, wobei das in der F i g. 4 b dargestellte Signal erzeugt wird. Jede Hälfte der Gitterplatte, d. h. die obere Hälfte, über die der Korrelationsfleck 24p hinwegwandert,'und die untere Hälfte, über die der Korrelationsfleck 24/j hinwegwandert, kann verschieden breite Streifen aufweisen. Dies würde dazu führen, daß das dem positiven Korrelationsfieck entsprechende Signal eine bestimmte Frequenz und das dem negativen Korrelationsfleck entsprechende Signal eine andere Frequenz aufweist.The strips in FIG. The grid plate 22s shown in FIG. 4a can have the same width and the same spacing from one another, wherein the one shown in FIG. 4 b signal shown is generated. Each half of the grating plate, that is to say the upper half over which the correlation spot 24p migrates, and the lower half over which the correlation spot 24 / j migrates, can have strips of different widths. This would result in the signal corresponding to the positive correlation spot having a certain frequency and the signal corresponding to the negative correlation spot having a different frequency.

Wird eine von der Gitterplatte nach der F i g. 4a abweichende Ausführung mit anders angeordnetenIf one of the grid plate according to FIG. 4a different version with differently arranged

Streifen verwendet, so würden die negativen und die positiven Impulse des Korrelationssignals einander überlappen, wenigstens zum Teil. Es ist daher beiIf stripes are used, the negative and positive pulses of the correlation signal would be mutually exclusive overlap, at least in part. It is therefore at

·*■■■ beiden Hälften der Gitterplatte 22s ein gleicher Ab-S" stand zwischen den Streifen vorzuziehen.· * ■■■ both halves of the grid plate 22s an equal distance S "between the strips is preferable.

Wie in der F i g. 7 dargestellt, ist die Filmstreifenanordnung mit dem Filmstreifen 16, einem Motor 36, einer Filmantriebsrolle 37 und einer Spannrolle 38 auf einer drehbaren Platte 40 angebracht. Die Blenden-As in FIG. 7, the filmstrip assembly is shown with the filmstrip 16, a motor 36, a film drive roller 37 and a tension roller 38 mounted on a rotatable platen 40. The aperture

öffnung 23 befindet sich eingerahmt über einer an der Platte 40 vorgesehenen Öffnung. Oberhalb der Blendenöffnung 23 ist die ortsfeste Gitterplatte 22 und ein Photodetektor 35 angeordnet. Auch diese verschiedenen Bauteile sind an der Platte 40 angebracht. DieOpening 23 is framed over an opening provided on plate 40. Above the aperture 23, the stationary grid plate 22 and a photodetector 35 are arranged. These different ones too Components are attached to the plate 40. the

Platte 40 kann gedreht werden z. B. mit Hilfe eines Motors 42 unter Verwendung eines Zahnrades 42. Eine bei 43 symbolisch dargestellte .Regulierungseinrichtung für den Motor kann von Hand betätigt werden, wobei der Motor 41 die Platte 40 in einePlate 40 can be rotated e.g. B. with the aid of a motor 42 using a gear 42. A regulating device for the motor, shown symbolically at 43, can be operated by hand be, the motor 41, the plate 40 in a

Drehstellung dreht, bei der der Filmstreifen parallel zum Geländestreifen 15 verläuft. Diese Beziehung ist in der F i g. 3 dargestellt. Der Motor 41 kann aus einem umsteuerbaren Motor und die Regulierungseinrichtung 43 aus einem Schalter mit drei Einstellun-Rotates rotational position in which the film strip runs parallel to the strip of terrain 15. This relationship is in FIG. 3 shown. The motor 41 can consist of a reversible motor and the regulator 43 from a switch with three settings

gen bestehen, so daß die Platte 40 entweder im Uhrzeigersinne oder im Gegensinne gedreht werden kann. Der Photodetektor 35 empfängt das durch die lichtdurchlässigen Streifen der Gitterplatte 22 fallende Licht, wandelt dieses in eine entsprechende Energiegen exist so that the plate 40 can be rotated either clockwise or in the opposite direction. The photodetector 35 receives that falling through the transparent strips of the grid plate 22 Light converts this into a corresponding energy

um und erzeugt einen Ausgang auf dem Leiter 45.um and creates an output on conductor 45.

In bezug auf die Korrelationssignalfrequenz wird das Signal moduliert, wie in der F i g. 4b dargestellt. Die Modulationsfrequenz ist eine Funktion der Filmgeschwindigkeit und der Breite und des Abstandes derWith respect to the correlation signal frequency, the signal is modulated as in FIG. 4b. The modulation frequency is a function of the film speed and the width and spacing of the

Streifen auf der Gitterplatte. Als. Filmgeschwindigkeit hat sich eine Geschwindigkeit von 3 m/s als befriedigend erwiesen, während sich bei den Streifen der Gitterplatte ein Abstand von 1 mm als geeignet gezeigt hat. Es ist daher:Stripes on the grid plate. When. Film speed a speed of 3 m / s has proven to be satisfactory, while the Grid plate has shown a spacing of 1 mm to be suitable. It is therefore:

4040

Modulationsfrequenz =Modulation frequency =

3 m/s 2 mm3 m / s 2 mm

Modulationsfrequenz = 1500 Hz.Modulation frequency = 1500 Hz.

Bei den angenommenen Werten würde die Frequenz des Korrelationssignals ungefähr 1500 Hz betragen und mit einer Geschwindigkeit auftreten, die eine Funktion der Länge des Films, der Drehgeschwindigkeit, der Größe des Blickfeldes und der Geschwindig-With the values assumed, the frequency of the correlation signal would be approximately 1500 Hz and occur at a rate that is a function of the length of the film, the speed of rotation, the size of the field of view and the speed

keit längs der Flugstrecke ist. Wie oft ein Korrelationssignal auftritt, kann aus der nachstehenden Gleichung berechnet werden .along the flight path. How often a correlation signal occurs can be determined from the equation below be calculated .

Gesamtanzahl der Abtastungen = Filmgeschwindigkeit überflogenes Gebiet längs der FlugstreckeTotal number of scans = film speed overflown area along the flight path

Filmlänge FluggeschwindigkeitFilm length airspeed

Bei einer Geschwindigkeit von 3 m/s, einem Blickfeld von 300 m und bei einer Geschwindigkeit längs der Flugstrecke von 750 m/s beträgtAt a speed of 3 m / s, one field of view of 300 m and at a speed along the flight path of 750 m / s

die Anzahl derthe number of

Abtastungen =Samples =

= 15= 15

3 m/s Is
20 cm 2,5 .3 m / s Is
20 cm 2.5.

J_J_

2,5
6 Abtastungen.2.5
6 samples.

Bei diesen Bedingungen würde das Korrelations signal sechsmal auftreten, wenn das Flugzeug denUnder these conditions, the correlation signal would occur six times when the aircraft is the

Geländestreifen überquert.Crossed the strip of land.

Der Ausgang des Photodetektors wird einem Bandfilter 46 zugeführt, das im wesentlichen Signale mit der Korrelationssignalfrequenz weiterleitet. Das gefilterte Signal wird in einem Verstärker 47 Verstärkt und zuThe output of the photodetector is fed to a bandpass filter 46, the essentially signals with the Correlation signal frequency forwards. The filtered signal is amplified in an amplifier 47 and to

einem Schwellenwertdetektor 48 geleitet. Da das Korrelationssignal eine wesentlich größere Amplitude aufweist als das Hintergrundrauschen oder der Bezugspegel, so kann der Schwellenwert aus einem Ampli- a threshold detector 48. Because the correlation signal has a much larger amplitude than the background noise or the reference level, the threshold value can be derived from an amplification

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tudenpegel bestehen. An diesem Punkt ist das Korrelationssignal jedoch bereits gefiltert worden und stellt ein Signal mit einer Frequenz von 1500 Hz dar, so daß • der Schwellenwertdetektor jedes Hintergrundrauschen mit · einer niedrigen Amplitude dämpft, das vom Filter 46 weitergeleitct worden ist. Der Signalausgang aus dem Schwellenwertdetektor 48 kann daher benutzt werden, um die Zeit zu bestimmen, wenn der Geländestreifen überflogen wird. Zum Feststellen der Position des Flugzeuges in bezug auf eine seitliche Abweichung dient ein Zähler 50, der die Flecke 19a längs des Filmstreifens 16 nach der Fig. 2a auszählt. Die Flecke können auch von einem Photodetektor 51 ausgezählt werden. Die Flecke sind längs des Filmstreifens gegeneinander so versetzt, daß der große Fleck 19 am Photodetektor 51 vorbeiwandert, wenn der Anfang des Films sich in der Blendenöffnung 23 befindet. Der grofe Fleck 19 kann über den Photodetektor 51 den Zähler auf Null zurückstellen und in Betrieb setzen, wobei alle Zahlen gelöscht werden. Das Zählsignal kann aus einem Digital- oder aus einem Analogsignal bestehen, oder es kann jeder andere Zähler verwendet werden, der rasch auf den Wert Null rückstellbar ist. Die Nummer des sich in der Blendenöffnung befindenden Bildfeldes des Filmstreifens wird dann vom Zähler angezeigt. Der Ausgang des Schwellenwertdetektors wird ferner zu einem Detektor 53 für die seitliche Abweichung geleitet. Bei Auftreten des Korrelatior.ssignals ermittelt der Ausgang des Schwellenwertdetektors die vom Zähler angezeigte Zahl, und aus dieser Zahl kann die Abweichung des Flugzeuges von dem vorherbestimmten Abschnitt, durch den die Flugstrecke führt, nach links oder rechts bestimmt werden.tuden level exist. At this point is the correlation signal however, it has already been filtered and represents a signal with a frequency of 1500 Hz, so that • the threshold detector attenuates any low amplitude background noise emitted by the Filter 46 has been forwarded. The signal output from the threshold detector 48 can therefore be used to determine the time when the strip of land will be flown over. To determine the position of the aircraft with respect to a lateral deviation is a counter 50 which counts the spots 19a along the filmstrip 16 counts according to FIG. 2a. The spots can also be counted by a photodetector 51 will. The spots are offset from one another along the filmstrip so that the large spot 19 am Photodetector 51 wanders by when the beginning of the film is in aperture 23. the large spot 19 can reset the counter to zero via the photodetector 51 and put it into operation, whereby all numbers are deleted. The counting signal can be a digital or an analog signal or any other counter that can be quickly reset to zero can be used. The number of the image field of the filmstrip located in the aperture is then taken from the counter displayed. The output of the threshold detector also becomes a lateral deviation detector 53 directed. When the correlation signal occurs, the output of the threshold value detector determines the number displayed by the counter, and from this number the deviation of the aircraft from the predetermined section through which the flight route leads, determined to the left or right will.

Bisher wurde eine Ausführungsform der Erfindung ohne Linsen beschrieben. Bei dieser Ausführung kann die Einrichtung zum Ermitteln der Position des Flugzeuges von der Höhe des Erdbodens an bis zu außerordentlich großen Höhen verwendet werden. In größeren Höhen, z. B. mehr als 3600 m, kann die Verwendung eines anderen Abbildungsmaßstabes bei der Abbildung des Geländes auf dem Filmstreifen erforderlich werden. Diese Änderung des Abbildungsmaßstabes beeinträchtigt die Genauigkeit als Folge des Umstandes, daß das Flugzeug in größeren Höhen fliegt und weil das Filmbild eine größere Geländefläche umfaßt.So far, an embodiment of the invention without lenses has been described. In this version, the means for determining the position of the aircraft from ground level to extraordinary used at high altitudes. At greater heights, e.g. B. more than 3600 m, can use Another aspect ratio is required when depicting the terrain on the film strip will. This change in the reproduction scale affects the accuracy as a result of the fact that the aircraft flies at greater heights and because the film image covers a larger area of land includes.

Sachkundige können für in großen Höhen fliegende Flugzeuge eine optische Anordnung vorsehen derart, daß der Abbildungsmaßstab für den Film der gleiche ist wie bei einer optikfreien Einrichtung für in geringen Höhen fliegende Flugzeuge. Es kann eine optische Einrichtung benutzt werden, um das Blickfeld unter dem Flugzeug wesentlich einzuengen, und um ein Abbild des Blickfeldes auf eine Bildebene zu übertragen, mit der die Abbildung des Geländes aif dem Film verglichen werden, um festzustellen, ob eine Korrelation vorliegt oder nicht.For aircraft flying at high altitudes, experts can provide an optical arrangement such that that the reproduction ratio for the film is the same as for an optics-free device for in small High altitude flying planes. Optical means can be used to subdivide the field of view to constrict the aircraft significantly, and to transfer an image of the field of view onto an image plane, can be compared with the image of the terrain on the film to determine whether a Correlation exists or not.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Navigation device for aircraft that generates a signal when the aircraft has a predetermined one Position reached along a predetermined flight path, and a slide, a Support part for fastening the slide, having an optical opening and means to repeat and in turn different districts of the slide in the path of light through the guide optical opening, characterized in that that

a) the optical opening (23) is lensless and that the support part (37, 38) is arranged in such a way that each area of the slide (16), when it is ^{guided in the said path in '5} , is also close to the opening (23 ) is brought up so that if there is a correlation between the area of the slide in the web and the field of view of the optical aperture, a spot indicating this correlation is generated;

b) that a photodetector (35) the light after passing through the slide (16) receives and a circuit (45, 46, 47, 48) is present with which the photodetector (35) is connected and in which due to the light received by the photodetector (35) the Signal is generated, which the correlation of the district of the slide in the web with indicates the field of view of the optical opening (23), and

c) that a counter (50) is present which generates a further signal which indicates which area of the slide is in the path if the first-mentioned signal is produced.