DE1766585A1 - Funkgeraet zur Positionsbestimmung - Google Patents

Description

Punkgerät zur PositionebestimDung

Sie vorliegende Erfindung betrifft ein Punkgerät für ein Positionsbestiamtmgssystem und stellt eine Erweiterung unserer ähnlich .lautenden USA-Patentanmeldung Serial Ho. 432 670 dar, die am 15. Februar 1965 eingereicht und Inzwischen aufgegeben wurde, und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verwendung elektromagnetischer Feilstrahlen zur Bestimmung einer Position relativ zu einem Bezugspunkt.

Es sind bereits eine Anzahl von Systemen bekannt, um entweder die Entfernung, Azimut oder beides einer Position relativ zu einer anderen Position oder einem Bezugspunkt zu beef Immen. Derartige Systeme schlagen üblicherweise vor, das Azimuth dadurch zu bestimmen, dass am Bezugspunkt ein Radioieitstrahlsender aufgestellt wird, von welohem ein einzelner !lichtstrahl Ib Azlmutbtreioh mit konstanter Geschwindigkeit rotiert wird« wobei dl· Rotation das

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_k Richtetrahls gegenüber einer Bezugsrichtung zeltlich bestimmt wird Richtstrahlen einige Divergenz aufweisen, verursachte der Sijrahlwinkel Fehler und beträchtlicher Aufwand wurde eingesetet, um die Lage des Strahlssentrums zu bestimmen. Andere Systeme schlagen Tor, die Entfernung mittels Verwendung eines Paares von in Abstand angegeordneten Empfangsantennen zu bestimmen, durch weloäe der Richtet rahl bei seiner Rotation nacheinander hindurchtritt· Die Entfer-

" nung der Antennen vom Bezugspunkt 1st dabei eine Funktion des Intervalls zwischen den Empfangszeiten der Riohtstrahlen an den jeweiligen Antennen. Ein grosser Abstand awisohen den Antennen oder hochempfindliche Detektoren oder beides werden deshalb in diesem letztgenannten Systen benötigt. Insbesondere wird in einem derartigen System die Messung der Entfernung duroh die Hotwendigkeit erschwert, Änderungen im Winkel zwischen der Verbindungsleitung zur Antenne und den von der Antenne empfangenen Teilstrahl auszugleichen.

k Sin Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese und andere Schwierigkeiten mittels eines Positionsbestimmungaverfahrene und einer zugehörigen Vorrichtung zu überwinden, welohe auf der Auesendung von Signalen von einem einzigen Bezugspunkt beruhen, durch Empfang der Signale nacheinander an einem Punkt, der einen Abstand vom Bezugspunkt aufweist, und durch Bestimmung der Entfernung dieses Punktes vom Bezugspunkt, oder durch die Bestimmung des Azimute dieses Punktee gegenüber einer vorgegebenen Bezugeriohtung duroh den Bezugspunkt, oder duroh beides, entsprechend dw Zeltepanne zwiaohen dem naoheinanderfolgenden Empfang von auegewShlten Signalen..

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Ein Bnderes Ziel der Erfindung ist ββ, ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei weichen Signale in Pora eweier Richtstrahlen ausgesandt verden, die derart ia Abstand roneinander liegen« dass entweder die anliegenden oder die entfernten Bänder der Strahlen parallel zueinander sind, wobei die Riohtatrahlen im Aeimutbereich mit im wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit um einen gerneitsamen Mittelpunkt rotieren.

Bin weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein System der Ietetgenanntan Art eu schaffen, das eine Einrichtung uafaaet, welche bei Koinzidenz eines ausgewählten Richtstrahlrandes ait einer vorgegebenen Besugsrichtung einen Signalimpuls liefert und ferner eine Einrichtung su schaffen, welche einen Signalimpuls der genannten Art feststellt und das Aaiaut einer jeweiligen Position entsprechend der Zeitdauer zwischen Empfang des Impulses und Empfang von Energie, die dem ausgewählten Strahlrand entspricht und ferner in einem derartigen System eine EmpfSngereinheit vorsroschen, die sich in dem Punkt» dessen Entfernung» Azimut oder beides ermittelt werden soll, befincet, um nacheinander die durch diese Position mit konstanter Winkelgeschwindigkeit im Aeimutbereich rotierten Strafclenenergien ftatausteilen, wobei eine Einrichtung Kur Bestimmung der Entfernung der genannten Position von einem Befcugeprmkt entsprechend dem Zeitintervall zwischen der Ermittlung der Strahlen durch den Empfänger T?orgeselion ist.

Veitero Ziele άβτ Krfindung ergeben eich auo der nachfolgenden Be- Schreibung eines Ausführungateiepiels der Erfindimg. Se seigern

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Poeitionsbestimmungesyetems gemfiss der Erfindung und

Fig. 2 eine Anordnung einer Anzahl τοη beispielsweise dargestellten Wellenformen, die in bestimmten Punkten in der Anordnung der Fig. 1 während des Betriebe derselben auftreten.

In Flg. ¹ let das Funkgerät 20 innerhalb des gestrichelten Reohtecks angeordnet und befindet sieh an oder über einem Besugepunkt 22« Das Punkgerät 20 weist einen ersten Sender 24 auf» welcher ein Paar Riehtstrahlen 26 und 2Θ elektromagnetischer Energie aussendet. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung 1st es wttnschenswert, daββ die Rlohtetrahlen 26 und 28 in hohem Hasse ausgerichtet sind. Richtstrahlen mit niedriger Divergent und hoher Richtwirkung sind ohne Schwierigkeit mit Mikrowellen und höheren Frequenzen, d. h. etwa ab 1 OHa erslerb&r.

Natürlich werden mit höherer Frequenz die eur Erzielung einer hoher Richtwirkung erforderlichen Antennenanordnungen weniger kompliziert. Gemäaa einer bevorzugten AuβfUhrungeform besteht der Sender 24 aus einem Käser 30 und einer bekannten Strahlepaltungeeinriohtung 32. Unter der Bezeichnung "Maeer" werden Anordnungen verstanden, in welchen die Erzeugung und Verstärkung elektrischer Wellen in einem Frequenzbereich, ausgehend vom Mikrowellenbereich durch den Infrarotbereich, den Bereich des sichtbaren und ultravioletten

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liohts durch angeregte Strahlungseiaission erfolgt.

Die Strahlspaltungeinrichtung 32 ist in Bezug auf den Sender 30 derart angeordnet, dass der einzige Auegangs strahl des Senders in zwei Strahlen 26 und 28 aufgeteilt wird, wovon jeder eine innere Divergenz von nur einigen 10 Bogenselranden aufweist, wobei der Sender 30 aus einem Haser besteht. Die Strahlspaltungseinrichtung 32 ist derart eingestellt, dass ein Rand der Strahlen 26 im wesentlichen parallel zu einem Band der Strahlen 26 verläuft, wobei die Ränder aus einem Randpaar bestehen, das von einem Paar ausgewählt wurde, das am nächsten beisammen und von einem Paar, das am weitesten auseinander liegt oder von einem beliebigen dar zwischenliegenden Bereich des StrahlS₁ solange zwischen dem gleichen Abschnitt eines Jeden der zwei Strahlen Parallelität vorhanden ist. Gemäß3 der bevorzugten Aueführungsform wird die Strahl·- spaltungseinrichtung 32 so eingestellt, dass die anliegenden Ränder 33 und 34 der Strahlen 26 und 28 voneinander im wesentlichen die gleiche Entfernung d aufweisen.

Die Strahlspaltungeeinrichtung 32 lcann irgendeine einer Vielzahl bekannter Einrichtungen sein, beispielsweise ein -Messerechneidenprisma mit zwei ebenen Spiegeln, die zur Einstellung ausgewählter Ränder 33 und 34 der Strahlen in die erforderliche Parallellage verstellbar sind. Die Strahlen 26 und 28 werden vorzugsweise kontinuierlich ausgestrahlt oder falls sie, wie dies bei einer Anzahl von Masern der fall 1st, intermittierend auftreten, so weisen si«

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eine gegebene Impulswiederholungefrequena T₁ auf, welch· eelbetver-βtändlieh um mehrere Grttseenordnungen kleiner let als die Grundfrequenz dea Bnergieotrahls.

Ale Einrichtung zur Rotation der beiden Strahlen im einen gemeinsamen Hittelpunkt mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit und unter Aufrechterhaltung dee erforderliohen Parallelverlaufs zwischen ausgewählten Strahlenrtndem» ist erfindungsgemäss eine drehbare Vorrichtung, wie ein Plattenteller 35» oder dergleichen vorgesehen, auf dem sich der Maser und die Strahlspaltungeelnrichtung derart befinden, dass beide Strahlen 26 und 28 um einen Bezugspunkt 22 im Azimutbereich rotiert werden· Vorzugsweise ist die Strahlspaltungseinrichtung 52 derart angeordnet, dass der Rand eines der Strahlen, beispielsweise der Rand 34 dee Strahls 28, auf dem Drehpunkt des Plattentellers 35 liegt und aus Gründen der Einfachheit ist diener Drehpunkt mit dem Bezugspunkt 22 identisch. Sine Einrichtung, die lediglich schematiech bei 36 angedeutet ist, etwa ein Motor mit konstanter Drehzahl und ein geeigneten Pr&sisionsgetriebe siad vorgesehen, um den Plattenteller mit im wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit anzutreiben.

Das Funkgerät 20 weist ferner einen zweiten Sender 37 auf, welcher rundstrahlende funkimpulse elektromagnetischer Energie aussendet. Der Auegang des Sondere 37 wird in Impulsform abgestrahlt, sobald eine Kolnaidenz zwischen den 8trahlenrand 34 mit einer Willkür Ii oh gewählten Bezugeriohtung besteht, die eich vom Bezugspunkt

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22 in radialer Richtung erstreckt und durch die gestrichelte linie 36 angegeben ist. Dabei let iier Ausdruck "Koinzidenz" bo au verstehen, dass davon auch Konfigurationen erfaeat werden, bei welchen der Rand 34 im wesentlich/an parallel und in der gleichen Richtung wie die Linie 38 liegt, wie dies auftritt, wenn der gemeinsame Drehpunkt der beiden Strahlen nicht auf einer Linie mit de» Rande 34 liegt. IAb eine Impulsabstrahlung dee Senders 37 zu erzieleu, ist in der dargestellten Einrichtung eine einfache Schaltvor- | richtung vorgesehen, welche einen geerdeten beweglichen Kontakt aufweist, der in einer vorgegebenen Stellung am Plattenteller 35 sun TZmltuf mit desselben ausgewählt iet, und ferner einen stationären Kontakt 42, der mit dem 3 end er 37 verbunden ist, wobei letzterer geerdet ist. Die Kontakte 40 und 42 sind derart relativ zueinander angeordnet, dass sie einander, nur dann berühren und dadurch den Schaltkreis eur Auelöung einer Sendung vom Sender 37 schliesen, wenn der Rand 34 mit der Bezugsrichtung 38 zusammenfällt. Als Alternative können- andere Hinrichtungen zur Auslösung der Impuleabgabe vorgesehen sein, beispielsweise eine Lampe mit einer " Photozellenanordmuag oder dergleichen.

An dem Funkt, dessen Entfernung oder Azimut oder beides gegenüber der Bezugspunkt 22 und der Beztigsriohtung 38 ermittelt werden soll, befindet sich eine EmpfängeranOrdnung, die innerhalb des mit gestrichelten Linien gezeichneten Rechtecke 44 angeordnet ist. Die Sffipffingereinriohiung 44 weist einen Detektor 46 auf, der auf die Grundfrequenzen der beiden Strahlen 26 und 28 #ingeetellt oder»abgeatimmt ist.

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Bei Drehung des Plattentellers 35 nit la wesentlichen konstanter

Winkelgeschwindigkeit a, wird alle 2 Jf Sekunden nacheinander raft
erst tob Strahl 28 und dann rom Strahl 26 Energie empfangen, wobei

angenommen wird» dass sich der Plattenteller gemftss Flg. 1 Im Gegenuhrseigerainn dreht. TJIa eine Positionsbestimmung en erslelen, 1st es offensichtlich, dass sich der Detektor 46 Innerhalb des geometrischen Umrisses des Abtastberelohs der in Aeimutbereioh " umlaufenden Strahlen 28 und 26 befinden muss.

Die Bauer des Intervalla t hingt you der Entfernung R »wischen Bezugspunkt 22 und Detektor 46 ab_t wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Strahlen 26 und 28 in eine? Entfernung H gleich BA let·

Damit gilt die Beziehung t « -^ oder R ■ —* .

Ra ta

Tails der Sender 24 einen Mass** aufweist, welcher 1« sichtbaren Spektrum arbeitet, kann der Detektor 46 aus einem Photorervlelfa- * eher oder dergleichen bestehen. Der Ausgang des Detektors 46, welcher auf die Abtastung oder Rotation der ewel Strahlen anspricht» 1st in Pig. 2A als ein Paar von Wellen mit slnusKbnllcher Wellenform dargestellt. Jede Welle der Fig. 2A weist Jedooh eine ZeItiauer auf, welche durch die Zelt bestimmt 1st, die ein entsprechender Strahl 26 und 28 braucht, um durch die Position des Detektors 46 durchzulaufen, wobei dns Ende der ersten Welle und der Beginn der eweiten Welle durch er.η Zeitintervall t getrennt sind. Das Ende der ersten Welle und der Beginn der »weiten Welle ent-

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spricht den Räudern 34 und 33» wobei jedoch üblicherweise allmähliche übergänge vorliegen. Um schärfere Signale su erhalten, welche den Rändern 34 und 33 entsprechen, wird der Ausgang des Detektors 46 alt einem Impulsformer 48 verbunden, welcher In bekannter Weise ein« alnueähnliohe Eingangswelle in eine rechteckf urmlge Ausgangs·* welle gemäss ?ig. 2B umwandelt'. Biese Eeohteckwelle 1st durch stelle vordere und hintere Ränder (d. h. negative und . positive, übergänge) gekennzeichnet und weist eine. Bauer auf, die in einer sehr genauen Beziehung Alt der Bauer des sinusähnllohen Blngangs steht, beispielsweise diesen la wesentlichen gleich 1st, welcher <duroh Abschneiden der sinusähnlichen Wellenform bei einer gegebenen Amplitude, die gut oberhalb des durchschnittlichen Rauschpegels für den Betektorausgang liegt. Biese Amplitude ist in gestrichelten Linien in Flg. 2A eingetragen.

Um von der rechteokf örtaigen Ausgangwelle des Impulaf ormers 48 ein Signal eu erhalten, welches t bestimmt, ist der Ausgang des Impulsformer mit einer Einrichtung, beispielsweise einer Differentialeinrichtung 50, verbunden, welche einen Ausgang (gemäss ?ig. 20) scharfer Impulse liefert, deren Lage und Polung den negativen und positiven übergängen der Reohteckkurve gemäss der TIg. 2B entsprechen· Biese scharfen Impulse werden entsprechend ihrer Polung in einer Trennvorrichtung 52, die mit dem Ausgang der Differentialeinrichtung 50 verbunden ist, getrennt. BIe Trennvorrichtung 52 weist Üblicherweise Leiter auf, die nur in einer Richtung leiten, wie beispielsweise geeignet» Blöden, welche nur Signale einer gegebe-

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nen Polarität hindurch], as sen. Damit liegt der Ausgang der Trennvorrichtung 52 in der Form zweier deutlicher getrennter Wellenzüge Tor» die in den Pig, 2D und 2E dargestellt Bind, wobei jeder eine Anzahl τοη striohförmigen Iapulsen einer gegebenen Polarität aufweist·

Mit dem Auegang der Trennvorrichtung 52, die einen Wellenzug einer ersten Polarität liefert, beispielsweise den Wellenzug mit positiv gerichteten Impulsen der Pig. 2p, ist der gerneineame Eingang einer bistabilen Anordnung, beispielsweise eines Bociee-JFordan-Sohaltkreises oder einer mittelpunktgesteuerten Plr^Plop-Sohaltung 54 verbunden. Sie Plip-Plop-Schaltung 54 verliert ihren Auegangsrustand jedes Kai, wenn sie an ihrer gemeinsamen Blngangsklemme durch einen Impuls des Wellenzugs gemäss der Flg. 2D getriggert wird. Nimmt man an, dass sich der Ausgang der Plip-Plop-Schaltung 54 zunächst in einem ersten oder Ausgangszustand befindet, so triggert der erste positive Impuls (welcher zeitlich dem Beginn des Empfange des Strahls 28 durch den Detektor 46 entspricht) die Plip-Plop-Schaltung 54.-Der Auegang dleeer Schaltung gelangt dann abrupt in einen zweiten Zustand, in welchem er verbleibt , bis der nächste , positive Impuls ankommt, der zeitlich dem Empfang des Bandes 33 des Strahle 26 durch den Detektor 46 entspricht. Der letztere Impuls wird darauf den gemeineamen Eingang der Flip-Plop-Scheltung 54 triggern, eo dass der Ausgang der Plip-Plop-Sohaltung abrupt in den .,-Ausgangezustand zurückkehrt. Die Ausgangswellenform der Plip-Plop-Schaltung 54 ist in Fig· 2P dargestellt.

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In ähnlicher Weise weist der Ausgang der Trennvorrichtung 52 einen Wellenzug entgegengesetzter Polarität auf, wie aus Fig. 2B ersichtlich ist, und ist mit einer weiteren mittelpunktgeateuerten Flip-Plop-Sehaltung 56 verbunden, welche gemias Fig. 2ß ein im wesentlichen rechteckförmiges .Signal liefert, dessen Zeitdauer im wesentlichen der Zeit vom Empfang dea Randes 34 des Strahls 28 durch den Detektor 46 his zum Ende des Empfangs des Strahls 26 g entspricht.

Der in Pig. 1 dargestellte Schaltkreis weist eine Vorrichtung zur Kombination der Wellenfonaen der Flip-Flop-Schaltungen 54 und 56 auf, um dadurch eine Ausgangswellenform zu erzeugen, die der Zeitperiode entspricht, während wsicher sich die Ausgang*«.der beiden Plip-Flop-Schaltungen in ihre a zweiten Betriebszuständen befinden. Zu diesem Zweck ist der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 54 mit einer Eingangsklemme eines zwei Eingangsklenaen aufweisenden KoinrsicLenz- oder Uhd-Tors 58 verbunden. Der Ausgang der Flip-Flop- I Schaltung 56 ist andererseits mit der anderen Eingangsklemme des TJnd-ΤοΓΒ 58 verbunden. Da das Und-Tor 58 zwecks Abgabe eines Signals an seinem Ausgang nur getriggert wird, wenn Signale, die die zweiten Betriebszustände der Plip-Plop-Schaltungen darstellen, gleichzeitig an den Eingangaklemmen des Und-Tore vorliegen, so besteht der Ausgang des Und-Tors gemöss Fig. 2H aus einer strengen Sechteekwellenform, dessen Dauer nahezu genau der ,Zeit t entspricht.

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Der Ausgang den Ünd-Tors 58 ist mit einen Eingang eines ähnlichen Und-Tors 60 verbunden. Die andere Slngangsklemme des Tores 60 ist Alt dem Ausgang eines PrI «isions ~Iapuls-Osilllatore oder digitalen Zeitgebers 62 verbunden. Auf diese Veise ermöglicht das und-Tor 60» wenn es duroh den Aurgang des Tore 58 für die Zeltspanne t getriggert wird* einen kontinuierlichen Stromflues ron Impulsen rom Zeitgeber 62 zu einer digitalen' Zähl- und Anzeigevorrichtung 64ι die alt dem Ausgang des Tores 60 verbunden 1st. Die an der

" Vorrichtung 64 angegebene Z&hleranaeige veist eine Grttsee auf, dl· mit R entsprechend der vorauegehend aufgeführten Gleichung y9tknüpft ist und die Vorrichtarg 64 . let Toreugsveiee durch Wahl der Zeitgeberfrequenz entsprechend geeioht. Zur Rückstellung der an der Vorrichtung 64 erscheinenden Zähleranzeige auf VuIl für jede Umdrehung des Plattentellers 55 ist der Ausgang beispielsweise der: Pllp-Plop-Sohaltung 54 nlt dem Eingang einer Vorrichtung 65 verbunden. Diese letztere weist eine Einrichtung bub Differenzieren der Ausgangairellenform der Flip-Flop-Sohalttmg 54 auf und zur Tren-

k nuog der resultierenden Impulse, so dass nur jener Impuls gemüse ?ig. 2J erhalten vird, der den ersten Moment des Empfanges des Strahls 28 darstellt. Der Ausgang der Vorrichtung 65 ist mit einer Rücketeliklemme der Zähl- und Anaeigevorrichtung 64 verbunden; daher stellt der Ausgangalmpuls von der Vorrichtung 65 dl· Zähleranseige in der Vorrichtung 64 auf VuIl curück und ermöglicht es_f dass die Zählung, ausgebend von Hull, entsprechend der Zeiteineteilung des Ausgangs des Tores 60 vorausanreitet.

Dia Empfängervorrichtung 44 weist ferner einen zweiten Detektor 66 auf, der auf die Ausgangsfrequenz des Senders 37 eingestellt oder abgeglichen 1st· Diese letztgenannte Prequeue unterscheidet sich vorzugsweise deutlich von der Frequenz des Auegangasendera 24· Tom Sender 37 abgestrahlte Impulse, die mit der Stellung des Plattentellers 35 synchronisiert cind, warden vom Datelttor 66 empfangen u&d leiten den Betrieb einer Vorrichtung zur Messung dea Zeitintervalle ein, daa «riechen einem Impuls vom Sender 37 und dem Empfang J der Sendung, insbesondere des Handea 34|Vom Sander 24 durch den Detektor 46 auftritt. Diese Mo se vorrichtung besteht aua einer PUp-Ϊΐορ-Sohaltung 66, welche ein Paar von zur Iriggerung verwendeten Bingangaklemmeu aufweist, wovon eine mit dem Auegang das Detektors 66 verbunden ist. Letzterer weist jegliche Sinriohtungen zur Demodulation, zur Italienformung und Verstärktrag auf, dia gewünscht werden, um ein beatimmtea Eingangssignal an die geeignete Slngangaklemme der Pllp-Plop-Schaltung 68 zu liefern.

Bin Ausgang der Plip-Plop-Schßltung 68 ist mit einem der beiden Singangskleamen eines Kolnzidonz-oder ünd-Tores 70 verbunden und dia andere Siqgangaklamme des Tores 70 let mit einer Quelle zeltllök genau festgelegten digitaler Impulse, belapialaweiae dea Zeitgebers 72, verbunden. Dar Auagang daa TTnd-Tores 70 let mit einer EingängesKhlerklemm« einer Ztfhler- und AnzaigaTorrlohtung 74 Τ9Τ" bonden. Dia andere zur frlggerung benützte Singangeklemma der fllp-?lop-8ohaltung 68 ist mit einer Signalquelle verbunden, welche anzeigt, dass der Detektor 46 Strahlenergie empfttn&t. So karfa

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die Flip-Flop-Sehaltung 68 unmittelbar sit de« Auegang des Detektors 46 verbund on sein, wie dies in gestrichelten Linien dargestellt ist, jedoch wird es ftb* eine optimale Genauigkeit der Messung vorgezogen, eine Einrichtung, wie beispielsweise eine Vorrichtung 76, vorzusehen, die mit den Ausgang der Fllp-Flop-Schaltung 56 verbunden ist, um die in FrIg. 2D gezeigte Wellenfora zu differenzloren und die Impulse, welche den Empfang des Bandes 34 durch den Detektor 46 anzeigen, zu trennen· Die Vorrichtung 76 1st mit der anderen Trlgger-Elngangsklemme der Flip-Plop-Schaltung 68 verbunden und stellt eine Quelle von Iapulsslgnalen dar, die zeitlich dem Durchtritt des Bandes 34 durch die Position der Empfängereinrichtung 44 entsprechen.

Die Plip-Plop-Schaltung 68 kann zunächst in eine« Auegangszustand auf einem ersten Pegel betrachtet werden, weloher das Tor 70 derart steuert, dass dieses keine Impulse von der Zeitgebervorriohtung 73 hindurchtreten lässt. Der Impulsausgang des Detektors 66 triggort die Plip-Plop-Schaltirag 58 und bringt ihren Ausgangezustand auf einen|zweiten Pegel, weloher daa for 70 trlggert oder Öffnet und dec !Durchtritt der Zeitgeberiapulse aur Vorrichtung 74 ermöglicht. Für einen Wert von 6 von 2 /T^feadiant pro Sekunde beträgt beispielsweise eine eweckmässige Ausgangswlederholungefrequens tür die Zeitgebervorriohtung 72 36 000 Impulse pro Sekunde, da jeder Impuls einer Winkeldrehung des Plattentellers 35 um 0,01° entsprioht. Die Anzeigevorrichtung 74 1st vorzugsweise entsprechend geeicht. Die beiden Anzeigevorrichtungen 64 und 74 können sveoketssigerweiee

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Dszimalzähler mit fünf Stellen enthalten, welche ionisierbare, gasgefüllt© Anzeigeröhren verwenden. Eine Anzahl derartiger Vorrichtungen eind ohne weiteres in Handel erhältlich und brauchen hier nicht näher beschrieben werden·

Das Tor 70 leitet fortwährend .Zeitgeber impulse zur Vorrichtung 74, bis es schlieeslich durch den Eintritt eines Triggersignale umgeschaltet v/ird, beispielsweise durch die Umkehrung des Ausgangszu- | standee der Flip-Flop-Schaltung 68 auf deren ersten Pegel. Dies tritt ein, nachdem die Flip-Flop-Schaltung durch den Ausgang der Vorrichtung 76 getriggert wird, wenn ein Rand 34 durch die Position der Empfängereinrichtung himiurohtritt. Für die restliche Drehung des Plattentellers 35 bleibt die Anzeige- und Zählereinrichtung inaktiv; diese Zeitspanne gestattet daher die Beobachtung der Anzeigevorrichtung zwecks Erhalt einer visuellen Anzeige«

Eb ist erwünscht, die Vorrichtung 74 auf Hull zurückzustellen, um bei der nächsten Umdrehung des Plattentellers den Zählvorgang von ' vorne zu beginnen. Zu diesem Zweck ist die Anzeigevorrichtung 74 vorzugsweise rückstellbar auegebildet, beispielsweise durch eine momentane Unterbrechung ihrer elektrischen Leietungezufuhr und eine derartige Unterbrechung wird durch ein Signal von der Flip-Flop-Schaltung 68 über eine !Leitung zu einer Rückstellklemme der Vorrichtung 74 ausgelöst.

Um statistische Unterschiede in der Zähleranzeige der Vorrichtung

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74 abzugleichen, kenn ee vttneoheiiewert eeiA» die A«imut:beobachtung wSfcrend aehrerer üadrehungen dee Benders 24 Torettnehmen und •ua den Ergebnissen das Mittel bu wÄlilen.

Weitere Xnderongen können In der rorauagehend beeohriebenen Tor* richtttng und dea e»fge«eigten Yerfehren Tirrgenowen werden und dleee fallen is Reimen der rorliegenden Aneprüohe nnter die Irfindtmg.

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Claims (1)

1. Pat »nt ft η β pt floh β

   1. Funkgerät für ein System zur Positionsbestimmung, gekennzeichnet durch folgende Kombination* Eine Sendeeinrichtung, welche ein Paar Richtatrahlen elektromagnetischer Energie erseugt, welch· τοη seitlich im Abstand nebeneinander liegenden Punkten gesendet werden, wobei ein Abschnitt eines Richtstrahls' und ein gegebener Abschnitt des anderen Riohtstrahls Im wesentlichen parallel aueinandtr liegen und jeder Blohtstrahl duroh den Sendepunkt geht und ferner die parallelen Abschnitte die gleichen Abschnitte eines jeden lichtstrahls darstellen und «riechen den Bindern eines jeden Richtstrahle liegen, mit einer Einrichtung, durch welche die Sendeeinrichtung um einen den beiden Rientstrahlen gemeinsamen Mittelpunkt gedreht wird, und «war mit eimer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit und nlherungswelse In einer Ebene, die beiden parallelen Absohnitten der Rlohtstrahlen gemeinsam ist.

   Zm Sendeelnrlehtung genäse Anepruoh 1, gekennzeichnet durch eine einrichtung, welohe während der Drehung der genannten Sendeeinrichtung einen rundetrahlenden FuoklmpulB «ueeendet, wenn «wischen einem Yorgegebenen der genannten Abschnitte eer Rlohtstrahlen und einer willkürlichen Besugsrichtung in der genannten Ebene Im radialen Abstand -rom genannten Kittelpunkt Koinzidenz besteht. ,

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   3. Sendeelnriohtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung» welche einen rundstrahlenden Radiolmpuls aussendet und durch eine Schälvorrichtung, welche die Sinriohtung zur Drehung der Sendeelnriohtung und dl· Sinriohtung but Brzeugung eines rundetrahlenden Badioimpulses rerbindet, wenn zwischen einem gegebenen Abschnitt ein·· der genannten Richtet rahlen, weloher im wesentlichen parallel su eines gegebenen Abschnitt des anderen Rlohtstrahls liegte Kolnsidens alt einer willkürlichen Besugsriohtung in radialem Abstand rom genannten Mittelpunkt besteht, ua caduroh den genannten Impuls einsulelten·

   4. Sendeeinrichtung für ein System sur Positionsbestimmung, gskennselchnet durch folgende Kombination! Ein Punicgerfit sur Erzeugung eines Paares rcn Richtstrahler eleittrosagnetischer Energie, die einen solohtn Abstand roneinander aufweisen, dass ain gegebener Rand des einen Strahls im wesentlichen parallel zu eimern gegebenen Rand c.es anderen Strahles liegt, wobei das Sandpaar ron einem Paar τ on RBndern ausgewthlt ist, die am nächsten benaohbart und ron einem Paar τοη Rindern, die am weitesten entfernt sind, mit einer Unriohtung βατ Drehung das Funkgeräte um einen beiden Richtetrahlen gemeinsamen Mittelpunkt und mit einer im wesentlichem konstanten winkelgeschwindigkeit in annBhemd einer Ebene, die beiden TTendpaaren gemeinsam ist«

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   5. S end β einrichtung nach Anspruch 4» gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welch« wahrerd der Drehung dee Funkgeräte einen rundstrahlenden Funk impuls aussendet, vtna «wieohen eines gegebenen der genannten Binder und einer willkürlichen Besugsrichtung in der genennten Ebene is radialen Abetand tob Hittelpunkt Koivsidens beeteht.

   6· 8 ende einrichtung nach Anspruch. 4* gekennieiohnet duroh eine _A

   Einrichtung sur Brseugung eines rundstrahlenden Funkispul·«»» und duroh eine Schalteinrichtung, welche die Einrichtung aus Drehen des Funkgeräts und die genannte Einrichtung eur Erseugung eines rundstrahlenden Funkiepuleee vertoii» wobei die Sehalteinrichtung bei' Koinsidens eines gegebenen der genannten Binder «it einer willkürlichen Besugeriohtung im radialen Abstand tob genannten Mittelpunkt in der genannten Ebene bet&tlgbar ist, us 6en genannten Iapuls aussulSsen.

   7. Sendeeinrichtung für ein Sjeteei sur FositionebeetiMRmg, ge- I kennzeichnet duroh folgende Kombination: Ein Funkgerät sur Erzeugung eines Paere ron Biohtstrahlen elektromagnet ieoher Energie, die roneinander einen solchen Abstand aufweisen, dase der Rand des einen Blehtstrahls und der Band des anderen Hiohtetrahls des am engsten benaohbarten Blehtstrahlpaares in wesentlichön parallel aneinander sind, sit einer Einrichtung aus Drehen dee Frnkgerttts us einen Mittelpunkt der beiden Biohtstrahlen geselassji ist, und sit einer is weeentli-

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   ohen konstanten Winkelgeschwindigkeit in annähernd einer Ebene, die den beiden parallelen Rändern gemeinsam ist.

   8. Sendeeinrichtung nach Anspruch 6» dadurch gekennzeichnet, dass dae Turngerät eine Einrichtung zum Aussenden τοη Strahlung der Prequenaen oberhalb von einem OHs umfasst·

   ^ 9· Sendeeinriohtung nach Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, dass das Tunkgerät einen Oszillator aufweist, in welchen eine Wellenverstärkung durch angelegte Strahlungeemission auftritt·

   10, Funkgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Strahlen von einem einzig an Oszillator erzeugt werden.

   11. Sendeeinrichtung für ein 5ystem zur Positionsbestimmung, gekennzeichnet durch folgende Kombinations Bine Sendeeinrichtung zur Erzeugung eines Paars von Richtstrahlen, die einen solchen Abstand voneinander aufweisen und so angeordnet sind, dass die am engsten benachbarten Ränder dieser Strahlen parallel verlaufen, wobei in dem Raum ewisohen den Strahlen eine wesentliche Verringerung des Strahlungsflusses auftritt, mit einer Einrichtung zur Drehung des Punkgeräts um einen der beiden Strahlen gemeinsamen Mittelpunkt und mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit in einer beiden Bandern gemeinsamen Ebene·

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   12. System zur Bestimmung zumindestone der Entfernung eines ersten Punktes von eines Bezugspunkt, gekennseiohnet durch ein Tunkgerat, das am genannten Bezugspunkt angeordnet ist und ein Paar τοπ Riehtstrahlen elektromagnetischer Energie erseugt, die Yoneinander einen solchen Abstand aufweisen, dass ein gegebener Rand des einen Strahls und ein gegebener Rand des anderen Strahls in wesentlichen parallel verlaufen, wobei die genannten Ränder ein Rar;dpaar bilden, das von einem Paar von Rändern ausgewählt wurde, die am engsten nebeneinander liegen und von eines Paar von Rändern, die am weitesten entfernt sind, mit einer Einrichtung zur Drehung der genannten Strahlen um einen gerne in θ amen Mittelpunkt mit in wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit im wesentlichen in einer Ebene t die beiden Rändern und de« genannten ersten Punkt gemeinsam iat, mit einer Empfängereiurichtung für die genannte elektromagnetische Energie, die sich &n dem genannten ersten Punkt befindet und getrennte Signale liefert, abhängig von Änderungen in der empfangenen Energie, die bei Rotation der genannten StrahlrSnder durch den ersten Punkt auftreten, und mit einer Einrichtung zur Zeitmeseung eines Intervalls zwischen getrennten von der genannten E&pfängerelnriehtung kommenden Signalen.

   13. System nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Anseige der Entfernung, wie «ie entsprechend dem genannten Intervall bestimmt ist.

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   H. System nach Anspruch 3, gefcennaeielmet durch eine Einrichtung zur Bestimmung des Assimuts der genannten ersten Position gegenüber einer radialen; ton der genannten Besugsposltlon ausgehenden Be&ugsrichtung, gekennseiohnet durch eine Einrichtung «ur Erzeugung einer rundetrahlenden Punksendung, die bei Koinzidenz eines gegebenen der genannten Strahlrttnder mit der genannten B ο 2ug ο richtung lapulsfurmlg abgestrahlt, und mit einer Einrichtung, welche auf die rundstrahlende Funksendung anspricht sowie auf die Änderung in Strahlungsenergie, welche bei der Drehung des genannten einen Strahlrandes durch die erste Position auftritt, um die Drehung des genannten einen Strahlrandes gegenüber der genannten Beeugeriohtung seitlich zu messen.

   15. System eur Lagebestlmmung In nHherungeweiee einer Ebene gegenüber einem Bezugspunkt, gekennzeichnet durch folgende Kombination: Eine am genannten Bezugspunkt befindliche Einrichtung eur Erzeugung eines Paars ron im Abstand voneinander bef indliohel elektromagnetischen Richtstrahlen, wobei ein Band des einen Strahle im wesentlichen parallel au einem Band dee anderen Strahl· in der genannten Bbene und In dar BHm dee Ursprungs der Strahlen liegt_v und dia parallelen Strahlrfinder aus einem Paar unmittelbar benachbarter 8trahlrinder und einem Paar you am weitesten entfernten Strahlrandern bestehen, mit einer Sinriohtung «ur Drehung dar Strahlen in dar genannten Ebene mit einer im wesentlichen konstanten Vinkelgesohwln-

   digkeit, wShrend dl· genannten Ränder la wesentlichen parallel gehalten bleiben, ait einer Hinrichtung tnr Srseugung einer rundetrahlenden Sendung, die bei Koinsldeus eines gegebenen der genannten ßtrahlrander alt einer Besugeriehtung al« Xapuls ahgestrahlt wird, und alt einer Einrichtung, die eich in der gerammten Position befindet und die Sendung eapftnjrt und auf .leweilige Änderungen in der eapfangenen Strahlungsenergie bei Drehung der genannten Ränder durch die genannte Position anspricht, | Bit einer Einrichtung sur seitlichen Messung des Interrelle swlschen dea Auftreten dieser Xnderungen, und alt einer in der genannten Position befindlichen Einrichtung sua Sapfaug und sum Anspreohen auf die genannte rundetrsMende Sendung, alt einer Einrichtung sur seitlichen Messung eines Intervalls «wischen d« Auftreten einer Änderung der eapfangenen Strahlungsenergie bei Drehung des einen der genannten Strahlränder durch die genannte- Position und der Sapfangeselt der genannten rundstrahlenden Sendung.

   16. System sur Bestiasung einer la wesentlichen in einer Ebene befindlichen Position gegenüber einer in dieser Ebene befindenden Besugsposltlon, geksnnseiohnet durchs Sine Einrichtung, die sich in der genannten Besugsposltlon befindet, ua ein Paar Ton elektromagnetischen Blohtetrahlen sn erseugen, die voneinander «Inen solchen Abstand aufweisen, dass ein gegebener Rand des einen Strahls und ein gegebener Band des anderen Strahle la weeentlichen parallel sueinander liegen, wobei die Sander

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   •In Handpaar bild«, das ans ai^en Paar dar einander a» nächsten imd dar einander aa entfernteste« liegenden Bandar gewählt iatf vlt einer Einrichtung sur Drehung dar Riohtetrehlen alt im wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit ta einen ges*iasa«an Mittelpunkt, der «mindestens in einer niherungeweise da» beiden Handarn und dar genannten Poeition gemein- , ssaen Xbene liegt, »it einer Einrichtung aur Brseugung einer rundatrahlenden Sendung, die bei Kolneidana eine· gegebenen dar genannten Ränder «it einer radialen fteengarlohtung puleföralg abgaatrahlt wird, «it einer in der genannten Poeition befindlichen Einrichtung» welohe auf Jeweilige Änderungen in dar empfangenen Strahlungsenergie bei Drehung dar Kän&er durch die genannte Poaition aneprioht, ua dae Auftreten dleeer Xnderungen seitlich an naaäen, und «it einer Binriohtuug, welche auf dia genannte rundetrahlende 8endung und dia Xnderung der empfangenen Strahlungsenergie bei Drehung das einen dar genannt an Binder durch die genannte Position aneprioht, ua die Drehung des einen Bandes gegenüber dar genannten Besngerlohtung seitlich su «eeein.

   17. Syete» snr Beetiaeung einer Position, die 1« weeentliohen in einer Ebene gegenüber eines in dar gleiohen Sbene befindlichen Basttfspunltt liegt, gekennzeichnet durch folgende Koeiblnationt Ein Punkgerät sur Ersteugung eines Paars Ton elektroeagnetisohen Slohtstrahlan, welche Toneinendar einen solchen Abstand

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   aufweisen, dass der Rand dos einen Strahle und der Sand des engsten benachbarten Strahle im wesentlichen parallel aneinander liegen, mit eiaer Einrichtung z\xr Erseugung einer rundstrahlenden Sendung» die bei Koinaidenu einee gegebenen der genannten Ränder nit einer radialen Basugerichtung pulsförmig abgestrehlt wird, mit einer Einrichtung sur Drehung dee genannten Tunkgeräte um einen Mittelpunkt, welcher beiden Strahlen gemeinsam iat und mit einer im wesentlichen konstanten - , Winkelgeschwindigkeit in ia wesentlichen einer Ebene, die den beiden Bändern gemeinsam iat, mit einer Einrichtung sur Aufnahme der Strahlung, die sich In der genannten Position befindet und einen ersten Empfänger eur Erseugung τοη ersten und zweiten getrennten Signalen, abhängig τοη Änderungen in der empfangenen Energie aufraiet, welche bei !Drehung der genannten Händer durch die genannte Position auftreten, mit einem «weiten Empfänger, welcher auf die Impulsformig abgestrahlte Sendung anspricht, um ein drittes Signal su erseugen, mit einer bistabilen Yorriohtung, welohe mit den Empfängern verbunden ist ( und durch eines der ersten und zweiten getrennten Signale getriggert wird, welohe der Änderung der empfangenen Energie als folge der Drehung des einen genannten Strahlrande durch die genannte Position entsprechen und die ferner durch das dritte Signal getriggert wird, um ein Auegangselgnal au erceugen, des- ' sen rauer durch das Intervall «wischen den jeweils eintreffenden getrennten Signalen beiitizamt wird, mit einem Zeitgeberimpuls generator «id «lner mit diesem verbundenen Torelnriohtung, welohe

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   bau

   fturoh dae Ausgangseigual der genannten bistabilen Einrichtung getriggert wird, ua Iapulee το» genannten Generator hlndurohtreten au laeeen und alt eine« digitalen Sanier «te Slhlen der duroh die Torelnrlohtuug hlndurohgetretenen Iapulee.

   18· Systca sur Beetiaaung einer Position in la wesentlichen einer Ebene besüglich einer in dieser Ebene befindlichen Besuge- , position« gekennselehuet duroh folgende. Kombination* Bin funkgsrftt but Brseugung ein·· Paar· elektromagnetischer Riohtstrahlen» wovon jedor^ innere «ad lueeere Ränder aufwelet und wobei die Riohtetrahlen Toneinander einen aolohen Abstand aufveleen, dass ein Rand de· einen Strahl· und der aa engsten benachbart· Sand dee anderen Strahle parallel aneinander 'verlaufen» alt einer Hnrlohtung aur Srseugung einer reödetrahlen^ den Sendung« die bei Kolnslden· eine· gegebenen der genannten Rander alt einer radialen Besugsrlohtung pulefOndg abgegeben wird, alt einer Einrichtung aur Drehung des Funkgerite ua eine! Mittelpunkt ,der beiden RlohtBtrahlen gemeinsam let und alt la wesentlichen konstanter Winkelgeschwindigkeit in einer Bbene, die la wesentlichen den beiden genannten parallelen Riadern gemeinsam let, alt elnea Detektor, der sich in der genannten Position befindet und auf die genannte Riohtetrahlenergle anspricht, ua ein erste· dignal au liefern» dessen Bauer der Drehdauer dee einer* Rlohtstrahls durch die genannte Position enteprioht und ein weiteres Signal, dessen Bauer der Drehdauer deo anderen lichtstrahls duroh die genannte Poeif ion ent-

   ^₀ BAD ORIGINAL

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   spricht, wobei die Signale «inen Abstand swiseheneinander aufweisen, welches der Zeitdauer der Drehbewegung der beiden Ränder duroh die genannte Position entspricht» Mit einer Einrichtung sur Srseugung eines dritten und eines rierten Signals, welche jeweils im wesentlichen BechteolEform aufweisen und eine Dauer, die. jeweils de« ersten und sweiten Signal entspricht und deren Abstand dem genannten Zeitintervall ent·- sprioht, Kit einer Einrichtung sur Srseugun« eines fünften und sechsten Signals, deren Bauer durch den Zeltabstand swisehen den rorderen Rändern des dritten und vierten Signale und duroh den Zeitabstand swisohen den hinteren Händern des dritten und vierten Signals bestirnt werden, alt einer Einrichtung zur Erzeugung eines siebten Signals, dessen Bauer duroh jene Abschnitte des fünften und sechsten Signals bestimmt werden, die seitlich susammenfallen, alt eine» Zeitgeber generator und mit einer Toreinrichtung, die mit dem Generator verbunden ist und die duroh das siebte 81gnal getriggort wird, um Impulse vom Generator nur während der Bauer dieses siebten Signale hlnöurohtreten su lassen·

   19· System nach Anspruoh 12, daduroh geicennseiohnet, dass die Ifcpffeuereinrichtung eine einsige Antenne aufweist.

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