DE2004811C - Doppier Funknavigationssystem - Google Patents

Description

die gleiche Zeitdauer strahlen. bewirken daß für die gesamte Ausstrahlung ein ver

lungsdauer eines der Einzelstrahler am Ende des tigt wird.

,— _„:,i:„i, kürzer F.henso ist es daher wünschenswert, bei einem

Einzel-

system große Phasensprünge und damit ein breites Frequenzspektrum zu vermeiden, das bei der Anschaltung weit auseinanderliegender Einzelstrahler beispielsweise der beiden Endstrahler des linearen Antennensystems an die Sendeeinrichtung auftreten würde.

Die Erfindung bezieht sich also auf ein Doppler-Funknavigationssystem mit einem aus einer Mehrzahl von Einzelsaahlern in gleichmäßigem Abstande bestehenden linearen Antennensystem" dessen Einzelsirahler η,-cheinander in der Weise mit einer ersten Hoch ; quenz gespeist werden, daß eine hin- und hergehenue Bewegung eines Einzelstrahlers mit konstanter Geschwindigkeit simuliert wird, bei dem von einer festen Antenne eine um eine gewisse Frequenzdifferenz von der ersten Hochfrequenz verschiedene zweite Hochfrequenz ausgestrahlt wird, unü bei dem empfangsseiüg das Navigationskriterii:<: (Elevations- oder Azimutwinkel) durch Messung der durch den Doppkreiieki in der Vtc^u^m verschobenen Schw-ebungsfrequen/. der abgestrahlten Hochfrequenzen bestimmt wird.

! rh'ndungsgemäß werden na«.h Ablauf jeweils ei-vr halben Abtastperiode des Aniennensystems die F- luenzen des linearen Antennensystems ^d.; dci fe-vn Antenne um den Betrug der doppelten DiITere frequenz gegeneinander verändert.

im die oben angeführten Nachteile finer einscitic gi .hteten simulierten Bewegung eines F.inzelstrah-It zu vermeiden, wird, wie bereits in der älteren Anmeldung (Patent 19 61715.3) vorgeschlagen worden ist, eine hin- und hergehende simulierte Beweg.i-.g eines Einzelstrahlers benützt. Wenn also in en -m angenommenen Falle fünf Einzelstrahler u. k. , J. e vorgesehen sind, dann werden diese Ein-ζ«·; trahler zur Ausführung einer zweiseitig gv-richte-.--n simulierten Bewegung in der Reihenfolge a. h, c. 1. e, d, c, b, a . . . periodisch an die Sendcciniicii-Uing angeschaltet.

Bekanntlich erfahren die von einem derartig erreinen Antennensystem, dessen Finzelstrahler aufeinanderfolgend so gespeist werden, daß eine mit konstanter Geschwindigkeit erfolgenJe Bewegung eines Einzelstrahlers simuliert wird, ausgesendeten HocTifrequenzwellen eine Dopplerverschiebung, deren Frequenz in Abhängigkeit von der Empfangsrichtung variiert. So können also der Elevationswinkel bei einem vertikalen Antennensystem oder der Azimut bei einem horizontalen Antennensystem als Frequenzverschiebung ermittelt werden. Wenn man eine Bezugsfrequenz verwendet, die um einen gewissen Betrag von der dem kommutierten Antennensystem zugeführten Frequenz verschieden ist und von einer feststehenden Antenne ausgesendet wird, kann die Dopplerverschiebung der dem kommutierten Antennensystem zugeführten Frequenz empfangsseiüg festgestellt und mit einfachen, bekannten digitalen Meßverfahren ermittelt werden. Da zwischen den von einem unvollkommenen reflektierenden Erdboden empfangenen Wellen, die ja gegenüber dem auf direktem Wege empfangenen Wellen eine Dopplerverschiebung mit umgekehrten Vorzeichen erfahren und den aut direktem Wege empfangenen eine gewisse Unabhängigkeit besteht, können die beiden Signale in einem entsprechend selektiv ausgelegten Empfänger voneinander getrennt werden.

Beim Simulieren der Bewegung eines Einzelstrahlers durch aufeinanderfolgendes Anschalten der Einzelstrahler an die Sendeeinrichtung besteht die Hochfrequenzenergie aus entsprechend geformten, sich teilweise überlappenden Impulsen, um einen weichen Phasenübergang der ausgestrahlten Signale sicherzustellen. Ein solcher weicher Phasenübergang ist jedoch nur möglich bei der Anschaltung benachbarter Einzelstrahler, und deshalb wird eine mit konstanter Geschwindigkeit erfolgende hin- und hergehende Bewegung als eine Anschaltperiode (Abtastperiode) gewählt.

Diese Anschaltmethode mildert zwar die Wirkungen unerwünschter Phasensprünge bei der kommutierten Frequenz, bringt aber ein anderes Problem mit sich, da die entgegengesetzten Abtastrichtungen des Antennensystems Dopplerverschiebungen der ausgesendeten Wellen mit umgekehrtem Vorzeichen hervorbringen, so daß die Schwebungsfrequenz zwischen der \om kommutierten Antennensystem ausgesendeten Frequenz und der vi^ der feststehenden Antenne ausgesendeten Bezugsfrequenz entsprechend der Abtastrichtung zwischen zwei verschiedenen Werten hin- und herspringen würde.

Diese Schwierigkeit wird einndungsgeuial'· dadurch vermieden, daß als Bezugsfrequenz eine zwi sehen zwei Frequenzwerten variierende Frequenz jeweils bei Umkehrung der Abtastrichtung ausgesendet wird, dabei liegen die Frequenzwerte um den gleichen Frequenzbetrag oberhalb und unterhalb der dem kommutierten Antennensystem zugefühiten Frequenz. Auf diese Weise wird die bei Umkehrung der Bewegungsrichtung sich hinsichtlich des Vorzeichens ändernde Dopplerverschiebang in eine einseitige Verschiebung der Schwebungsfrequenz zwischen den beiden Signalen umgewandelt.

Es ist jedoch noch eine weitere Vorsichtsmaßnahme erforderlich, um zu vermeiden, daß bei djr Umschaltung der Bezugsfrequenzen Phasensprünge auftreten.

Es wird also bei der vorliegenden Erfindung eine hin- und hergehende Bewegung eines Einzelstrahlers simuliert, und es kann entweder eine Frequenzverschiebung der Bezugsfrequenz oder der dem kommutierten Antennensystem zugetührten Frequenz vorgenommen werden, schließlich können auch beide Frequenzen entsprechend verschoben werden, immer in Abhängigkeit von der Abtastrichtung des Antennensystems.

Auf diese Weise werden jedwede markanten Phasensprünge der ausgesendeten Wellen vermieden, wodurch Bandbreite eingespart und die Spektrumbreite des am Erdboden reflektierten Signals deran vermindert wird, daß eine bestmögliche Ausfilterung des reflektierten Signals und des direkten Signals ermöglicht werden kann.

Damit zur Messung der Schwebungsfrequenz in dem mit dem r'unkfeuer zusammenarbeitenden Empfänger die digitale Zähltechnik mit Erfolg angewendet werden kann, wird so verfahren, daß die aus den einzelnen Abtastperioden entstehenden Signale nicht identisch sind, wobei unter einer Abtastperiode eine hin- und hergehende simulierte Bewegung eines Einzelstrahlers verstanden ist; dadurch wird erreicht, daß das Zählergebnis, nicht aus einzelnen Stufen zusammengesetzt ist, d. h., daß das Zählergebnis nicht ein exaktes Vielfaches der einzelnen, aufeinanderfolgenden Abtastperioden mit der bestimmten Abtastfrequenz ist.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen

5 ^J 6

näher erläutert; in den Figuren ist schematisch dar- Die Impulse für den Kommutator 8 des Antennengestellt: systems werden vom 200 Hz-Schaltsignal abgeleitet,

F i g. 1 das Funkfeuer mit dem Antennensystem so daß die einzelnen Halbperioden ein synchrones

und den einzelnen Geräten der Sendeeinrichtung, Schalten des Antennensystems bewirken.

F i g. 2 das Zusammenarbeiten der Geräteteile des 5 Der Zweck des Umkehrens der Phase des EinFunkfeuers, gangssignals für einen der Modulatoren, hier des

Fi g. 3 einen zur Zusammenarbeit mit dem Funk- Modulators 12 B, ist, daß sich die Signalphase alter-

feuei geeigneten Empfänger für den Frequenzbe- nierend zwischen + 90° und —-90° in Bezug auf

reich 1 GHz und zur Bestimmung des Elevations- die Signalphase am anderen Modulator ändert, was

winkeis bei einem sendeseitig vertikal aufgebauten io bewirkt, daß sich die an den Punkten B und C auf-

Antennensystem, das nicht höher als 9 m ist. tretenden Seitenbänder jeweils umkehren. Während

In F i g. 1 ist über dem Erdboden 1 eine Antenne 2 sich also am Punkte B die Frequenz zwischen F — / zur Ausstrahlung der Bezugsfrequenz dargestellt; und F + f ändert, so variiert am Punkte C die Frediese Antenne ist in solcher Höhe über dem Erd- quenz synchron zwischen F + / und F—/.Während boden 1 montiert und gegebenenfalls mit einem Ge- 15 der Umschaltung tritt keinerlei Phasensprung der gengewicht versehen, daß das von dieser ausge- Signale an den Punkten B und C auf.
strahlte Bezugssignal in dem für das Funkfeuer vor- Das Funkfeuer kann nun in den folgenden Arbeitsgesehenen Bereich einwandfrei empfangen werden weisen betrieben werden:
kann.

Es ist ferner ein vertikales Antennensystem mit 20 1. Das Bezugssignal (Frequenz F) am Punkte A

einer Mehrzahl von Einzelstrahlern in gleichem ge- wird mit der Speiseleitung 9 verbunden. Das am

gcnseitigen Abstande vorgesehen, von denen ein- Punkte B anstehende Signal oder das am Punk-

zelnc. nämlich 3, 4, 5 und 6, dargestellt sind. te C anstehende wird mit der Speiseleitung 10

Jeder Einzelstrahler ist mittels einer Speiseleitung, verbunden. (Abwechselnd F — / oder F + f).

z. B. 7, mit einem Kommutator 8 verbunden. Der 35 2. Als Bezugsfrequenz für die feststehende An-

Antenne 2 wird Hochfrequenzenergie von bestimm- tenne 2 wird das an B oder an C anstehende

ter Frequenz über eine Speiseleitung 9 zugeführt. Signal an die Speiseleitung 9 gelegt. Das an A

ebenso dem Antennensystem über eine Speiseleitung anstehende Signal wird an die Speiseleitung 10

!0 und dem Kommutator 8, wie später noch ausfuhr- gckgi.

licher beschrieben werden wird. 30 3. Das an B anstehende Signal wird als Bezugs-

Hochfrequenzenergie der Frequenz F (beispiels- frequenz an die Speiseleitung 9 angelegt; dieses weise 1 GHz) eines Generators 11 wird an einen An- Signal variiert von F — / zu F + f. Das an C Schluß A geführt und außerdem den einen Eingän- anstehende Signal, das sich von F + f in F — / gen von symmetrischen Modulatoren 12 A und 12 B ändert, wird an die Speiseleitung 10 angelegt, eingegeben, denen auch an ihren zweiten Eingängen 35 Die Signale können auch in umgekehrter Reidic Signale eines Niederfrequenzgenerators 13 der henfolge an die Speiseleitungen 9 und 10 anFrequenz / zugeführt werden; die beiden Eingangs- gelegt werden,
signale der Frequenz / der Modulatoren 12 A und
12/? sind in Phasenquadratur. Das unter 3. angeführte Beispiel ist vorzuziehen.

Die Ausgangssignale der Modulatoren 12 sind 40 weil nur zwei Frequenzen ausgestrahlt werden müs-

Signale der Frequenzen F + f und F—/, also die sen und so eine möglicherweise auftretende Schwie-

Seitenbänder. Nach einer Nachjustierung der Hoch- rigkeit vermieden werden kann, die darin besteht,

frcquenzphasen der beiden Seilenbänder werden daß die Phase der Schwebungsfrequenzen zwischen

diese gegenüberliegenden Punkten einer Brücke 14 den Frequenzen F und F — / bzw. zwischen F und

zugeführt, die beispielsweise aus drei Kabelstücken as F + f unterschiedlich ausfallen kann, ein Fehler,

der Länge einer viertel Wellenlänge und einem der beispielsweise dann entstehen kann, wer.., der

Kabelstück der Länge von dreiviertel Wellenlängen Empfänger nicht exakt abgestimmt ist

besteht. Unter diesen Umständen hat das Signal am Das Antennensystem kann, wie schon angedeutet

Punkte B die Frequenz F + j und das am Punkte C worden ist, horizontal oder vertikal aufgebaut sein,

die Frequenz F—/. 50 es kann aber auch gegen die Vertikale geneigt sein.

Das Signal des Niederfrequenzgenerators 13 der Der für den Empfang des Funkfeuers geeignete

Frequenz / wird auch einem Frequenzteiler 15 zu- Empfänger ist entsprechend einem der drei Ausfüh-

geführt, in dem es durch eine ganze Zahl geteilt rungsbeispielc des Funkfeuers ausgelegt, so daß mit

wird Wenn beispielsweise / = 4000 Hz ist. kann es ihm die gewünschte Navigationsinformation, bei

durch 20 geteilt werden, wodurch sich am Ausgang 55 einem vertikalen Antennensystem der Elevations-

des Frequenzteilers t5 ein Rechtecksignal der Fre- winkel, bei einem horizontalen Antennensystem der

qucnz 200 Hz ergibt. Diese Rechteckwelle wird dazu Azimutwinkel, bestimmt werden kann,

benutzt, um einen Ringmodulator 16 zu steuern, dem Wenn das Funkfeuer gemäß dem unter 3. be-

auch das 4000 Hz-Signal des Niederfrequenzgene- schricbenen Beispiel ausgeführt ist, kann der für die

rators 13 zugeführt wird, wodurch das dem Modu- 5o Aufnahme geeignete Empfänger in digitaler Zähl-

lator 12 B zugeführte Signal jeweils nach einer Zeit technik aufgebaut sein; ein solcher Fall soll nun be-

von 1/400 Sekunden in seiner Phase umgepolt wird. schrieben werden.

Die Schaltung ist so eingerichtet, daß im Augenblick In F i g. 2 ist ein Hochfrequenzgenerator 21 der des t Jmschaltcns die Spannung des 40Of) Hz-Signals Frequenz F dargestellt, dessen Ausgangssignal einem Null ist. sei daß kein Amplitudensprung entstehen 65 Scitcnbandgcncrator 22 zugeführt wird, der acht Ankann. Bei jeder I fallipcriodc des Schallsignals pas- Schlüsse 23 an einer Hochfrequenz-leitung 24 hat, die sicren pcnau /elm komplette Perioden des 4000 II/- in Stripline-Tcchnik in einem Bogen ausgeführt ist. Sii-ii.i¹-, ilen ΜίκίϋΙ.ίί.ιΓ J5. mit einem liinjüingsansrhluß 25 in der Mitte; die

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Anschlüsse 23 sind in gleichen Abständen auf der und während der Abwärtsbewegung in umgekehrter

Hochfrequenzleitung 24 angeordnet. Richtung. Das bewirkt in der Gesamtheit, daß die

Die nach Art der gedruckten Schaltungen ausge- Schwebungsfrequenz zwischen den beiden Ausstrah-

führte Hochfrequenzleitung 24 ist über einer geerde- lungen, die in einem Empfänger festgestellt wird,

ten Grundplatte (nicht gezeichnet) aufgebaut und 5 nur eine einseitig gerichtete Dopplerverschiebung

von dieser durch ein Isoliermaterial (nicht gezeich- erfährt.

net) mit einer Dielektrizitätskonstante = 4 getrennt, Es wird nun noch die Schalteinrichtung der F i g. 2 so daß ihre mechanische Länge der HaWtJ der WeI- beschrieben. Ein stabiler Oszillator 36 der Frequenz lenlänge im freien Raum entspricht. 512 kHz liefert zwei Ausgangssignale. Das eine wird Das Ausgangssignal des Hochfrequenzgenerators io einem 2:1-Frequenzteiler 37 eingegeben, der Aus-21 wird an den Eingangsanschluß 25 angelegt und gangsimpulse von 256 kHz liefert; diese werden verzweigt sich von da aus über ein sternförmig an- einem umkehrbaren Zähler 38 mit 64 Bit eingegeben, geordnetes System von acht Diodenpaaren 26 und Aus diesem Zähler 38 wird eine Folge von acht I Γη-Leitungen 27 an die einzelnen Anschlüsse 23. in pulsen abgeleitet, ein Impuls von jedem von acht F i g. 2 ist nur ein einziges Paar von Dioden gezeich- 15 Folgen von je acht Eingangsimpulsen, oder von den net, um die Zeichnung noch übersichtlich zu gestal- entsprechenden drei Binärstellen des Zählers 38; die ten. einseitig gerichtete Zählung oder Rotation erfolgt in An die Verbindungspunkte eines jeden Dioden- einem Zyklus von 4 kHz, und die aufeinanderfolpaares 26 werden Gleichstrom-Steuerimpulse ange- genden Impulse des Zählers 38 werden dazu benutzt, legt, so daß die Folge von Impulsen eines geeigneten ao um den Seitenbandgenerator 22 zu betätigen. Verteilers, der später noch beschrieben wird, be- Das andere Ausgangssignal des Oszillators 36 wirkt, daß die Phase der Signale an dem einen Ende wird einem Zähler 39 mit 32 Bit zugeführt, der Imder Hochfrequenzleitung 24 jeweils in Schritten von pulse einer Frequenz von 16 kHz liefert; diese Im-45° voreilt, während die Signalphase am anderen pulse werden einem 2 : 1-Frequenzteiler 40 ein-Ende der Hochfrequenzleitung 24 entsprechend ss gegeben, der Ausgangsimpulse der Frequenz 8 kHz nacheilt. So entsprechen die Ausgangssignale des liefert. Diese werden dazu benutzt, um einen um-Seitenba.idgenerators 22 dem digital erzeugten obe- kehrbaren Zähler 41 mit zwölf Stellungen zu steuren und unteren Seitenband des Hochfrequenzgene- em; dieser Zähler hat 22 Bit und liefert Impulsgruprators. Durch entsprechende Form der Gleichstrom- pen von je 22 Impulsen an zwölf Ausgänge. Die Steuerimpulse und zeitlich teilweise Überlappung 30 Ausgangsimpulse des Zählers 41 bewirken die hinwerden die Phasensprünge bei den 45°-Phasenschrit- und hergehende Anschaltung des Verteilers 31 für ten unerheblich. Eine elektronische Rotation des die benötigte zweiseitig gerichtete Abtastung des Impulsverteilers mit 4 kHz erzeugt ein oberes Seiten- Antennensystems mit den Einzelstrahlern 34 mit band der Frequenz F + 4 kHz und ein unteres Sei- 363,6 Hz.

tenband der Frequenz F — 4 kHz. 35 I" der Mitte der Zeit eines jeden vom Zähler 41 aus-

Das eine Ausgangssignal des Seitenbandgenerators gegebenen Impulses, die dem untersten Einzelstrah -

22 wird zur Speisung einer feststehenden Antenne 29 ler 34 entspricht, werden Impulse der Abtastfrequenz

verwendet, die über dem Erdboden 30 so aufgebaut von 363,6 Hz abgeleitet und einer Steuerschaltung 42

ist, daß die ausgestrahlten Signale im gesamten Sen- zugeführt, die dann eine Umkehrung des Zählers 38

debereich des Funkfeuers empfangen werden kön- 40 bewirken, der ja den Seitenbandgenerator 22 bei auf-

nen. Das zweite Ausgangssignal des Seitenbandgene- einanderfolgenden positiven und negativen Flanken

rators 22 wird in einen elektronisch gesteuerten Ver- der Impulse steuert. Auf diese Weise wird auch die

teiler 31 eingegeben, der zwölf Ausgangsklemmen Drehrichtung des Seitenbandgenerators 22 umge-

32 hat, an die über Speiseleitungen 33 ein Antennen- kehrt, wenn die Abtastrichtung des Antennensystems

system' mit zwölf Einzelstrahlern 34 angeschlossen 45 geändert wird.

ist. Das Antennensystem ist vertikal aufgebaut und Bei dem bisher beschriebenen Schaltprozeß sind hat in der Praxis ungefähr eine Höhe von 9 m. die Abtastzyklen identisch. Das würde bei der digi-Der Verteiler 31 besteht aus einer sternförmigen talen Messung der Schwebungsfrequenz bedeuten, Anordnung von Leitungen 35, in die Dioden (nicht daß die*e auf exakte Vielfache der Abtastfrequenz gezeichnet) eingefügt sind, die der Reihe nach lei- 50 begrenzt ist, su daß bei der Messung des Erhebungstend gemacht werden, um die Hochfrequenzenergie winkeis durch Zählung die Genauigkeit entsprechend der Reihe nach den Einzelstrahlern 34 zuzuführen. den Digitalschritten auf etwa 1 Grad beschränke ist. Eine ausreichende Unterdrückung von Leckströmen Es ist daher notwendig, die Phase der die Seitendurch die Dioden in ihrem nichtleitenden Zustand bänder erzeugenden Frequenz zwischen den einzelwird durch ein System von weiteren Dioden (nicht 55 nen Abtastperioden am einen kleinen Betrag zu vergezeichnet) vor den Einzelstrahlern unterstützt, schieben. Das bewirk·, daß der Digitalzahler im Der Verteiler 31 ist so ausgelegt, daß die Richtung Empfänger Doppierinformationen in Form aufeinder Rotation umgekehrt werden kann, so daß eine anderfolgender WeHenzüge mit nicht vollständigen hin- und hergehende Anschaltung der Einzelstrahler Perioden der Schwebungsfrequenz angeboten be-34 erfolgen kann, um so eine mit konstanter Ge- 60 kommt, und zwar aufeinanderfolgend mit verschieschwindigkeit erfolgende hin- und hergehende Bewe- denen Phasenzuständen. Unter diesen Umständen gung eines gespeisten Einzelstrahlers zu simulieren. wird ;ine Abtastperiode in identischer Form erst Die vollständige Anschaltperiode beträgt 8000:22 = nach Ablauf einer sehr großen Anzahl von Abtast-363,6 Hz. Perioden wiederholt. Bei dieser neuen Gruppen-Der Seitenbandgenerator 22 und der Verteiler 31 65 periode, die aus sehr vielen ehralaen Abtastperiov.·«. ien synchron betrieben, so daß während jeder den besteht, ist die Anzahl der Nulldurchgänge d<~. Aufwärtsbeweeung der Antennenanschaltung der Schwebungssignals im Empfänger proportional zu Scitenbandgenerator 22 in der einen Richtung rotiert der Anzahl de vollständigen Jignalperiodcn plus

einem Bruchteil davon, die in einer einzigen Abtast- Konstanten bei der Bodenstation entsprechen einem periode enthalten ist. Die Meßgenauigkeit ist ab- Spektrum der Schwebungsfrequenz mit der Mittenhängig von der Anzahl der Phasenschritte, die not- frequenz 8 kHz in gleicher Höhe wie das Antennenwendig ist, um eine Signalperiode zu vervollständi- system des Funkfeuers, d. h. in Bodennähe, und es gen, woraufhin die exakte Wiederholung einer neuen 5 ist so eingerichtet, daß die Schwebungsfrequenz bei Gruppenperiode begonnen werden kann; das be- größeren Elevationswinkeln abnimmt; das bedeutet, deutet, daß eine genauere Messung erst nach Ab- daß Bodenreflexionen höhere Frequenzen als 8 kHz lauf einer längeren Zeit vorgenommen werden hervorrufen. Das wird dadurch erreicht, daß bei der kann. Aufwärtsabtastung die untere Seitenbandfrequenz

Die Phasenverschiebung zwischen aufeinander- io und bei der Abwärtsabtastung die obere Seitenband-

lolgenden Abtastperioden des Antennensystems wird frequenz ausgestrahlt wird.

daduich ermöglicht, daß die rechtsherum und links- Dem Amplitudendetektor 50 ist ein Bandpaßfilter

herum verlaufenden Perioden des Zählers 38 ein 51 nachgeschaltet, das den Frequenzbereich zwi-

wenig ungleich gemacht werden, so daß sich daraus sehen 5 kHz und 8 kHz hindurchläßt, so daß die

eine stetige Verschiebung seines Zustandes zum Zeit- 15 durch Reflexionen entstandenen Schwebungsfrequen-

punkt des Beginns von aufeinanderfolgenden Ab- zen bereits abgeschnitten werden,

lastperioden ergibt. Wenn das vertikale Antennensystem etwa 30 WeI-

Deshalb wird zu Beginn jeder Abtastperiode ein lenlängen hoch ist, so entspricht der Bereich von Zählschritt zum vorherigen Zählerstand des Zählers Schwebungsfrequenzen zwischen 8 kHz und 5 kHz 39 addiert, der ja für die Ableitung der Impulse für ao Elevationswinkeln von 0° bzw. etwa 8°. Unter diedie Anschaltung der Einzelstrahler maßgeblich ist. sen Umständen ist eine Frequenzzählung zwischen Das bewirkt, daß die Zeit der Strahlung des unter- 8° und 2° linear, und man kann bis herab zu etwa sten Einzelstrahlers um 1/64 kürzer ist als die ande- 1° noch eine gute »Clearancee-Infonnation erhalten Strahlungszeiten und daß die Dauer der Erzeu- ten. (Einen größeren linearen Bereich bei der Zähgung der Seitenbänder rechtsherum und linksherum as lung kann man durch Vergrößern der Anzahl der ungleich ist. . Einzelstrahler des Antennensystems erhalten).

Mit dieser Maßnahme wird bezweckt, daß eine Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 51 wird exakte Signalwiederholung für 64 Abtastperioden einem Amplitudenbegrenzer 52 zugeführt, dessen vermieden wird, so daß ein Digitalzähler für die Ausgangssignal dann entweder einem digitalen empfangene Schwebungsfrequenz mit Digitalschrit- 30 Frequenzzähler 53 eingegeben wird, um eine aiphaten zu arbeiten vermag, die um den gleichen Faktor numerische Anzeige ^u erhalten, oder es wird einem reduziert sind. So entspricht die Zählgenauigkeit den Differenzdetektor 54 zugeführt, dem ein Anzeigeinneuen Digitalschritten, die dann Werten von Eleva- strument 55 nachgeschaltet ist; das Anzeigeinstrutionswinkeln von jeweils einer Bogenminute entspre- ment 55 zeigt nach Richtung und Größe die Abweichen. 35 chung von einem mittels eines Potentiometers 56

Der Empfänger (F i g. 3) ist bis zum Amplituden- eingestellten Elevationswinkel (Gleitwegwinkel) an.
detektor 50 einschließlich in bekannter Weise auf- · Der Empfänger kann noch mit einer Warnanlage gebaut; das Ausgangssignal des Amplitudendetek- gekoppelt werden, um falsche Zählergebnisse zu vertors 50 ist die aus den sendeseitigen Ausstrahlungen meiden, wenn in allzu großer Entfernung vom Funkaufbereitete Schwebungsfrequenz. Die gewählten 40 feuer die Empfangsfeldstärke nicht ausreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

,Λ 1 strahler und daß die Strahlungsdauer aller übri- Patentansprüche: 9. DjPPj^fgSnzeichnet, daß das An- f8Ch . - - !e7fnsv;temzurNlessung

1. DoDpler-Funknavigationssystem mit einem vertika'.'aufgebaut ist. . , aus eine' Mehrzahl von Einzelstrahlcrn m gleich- '^0 Dopjler-Funknavigattpnssys.em nach Anmäßiaem Abstande bestehenden, linearen An- ^^h 8, dadurch gekennzeichnet da3 da Antennensystem, dessen Einzelstrahler nache.nan- Snsystem zur Messung des Az.mutwinkels der in der Weise mit einer ersten Hochfrequenz *n, t _jst gespeist werden, daß eine hin- und hergehende » horizon
Bewegung eines Einzelstrahlers nut Konstanter

Geschwindigkeit simuliert wird, bei dem von ..

einer festen" Antenne eine um eine gewisse Frequenzdifferenz von der ernten Hochfrequenz ver-

schiedene zweite Hochfrequenz ausgestrahlt 15 _Erfindunu bezieht sich auf ein Doppler-FunK-wird. und bei dem empfangsseitig das Naviga- ^^sv^m- wie es etwa in der deutschen tionskriter.m (Elevations- oder Azimutwinkel) "a ^Uo" ^ beschrieben worden ist durch Messung der durch den Dopplereffekt .n ^a ^tochnf^ _Amneldung (Patent 19 46 108-'.) der Frequenz verschobenen Schwebungsfrequenz .¹V* ein derartiges Navigationssystem beschne-3er ausgestrahlten Hochfrequenzen bestimmt » ·* ^J¹ ^J «„deseitig ein aus emer Mehrwird, dadurch gekennzeichnet, daß ben *⁰™⁶": ° _lstrahicrn bestehendes, linear« An nach Ablauf jeweils einer halben Abtastpenode zahl von Emzc st ^ ^ ^. _{d Em/cl}. de, Antennensystems d.e Frequenzen des linearen tenne« )^ org ^ ^ _{Sendee chtung an}. Antennensystems oder der festen Antenne um strahl,r nacht _dje ^.^ _htete Beiden Betrag der doppelten Differenzfrequenz ge- *5 f^^^'isten Finzelstrahlers mit konstamer geneinander verändert werden. ?whSi£kek zu s.mul.eren. D.e besondere Aus-

2. Doppler-Funknavigationssystem nach An- ^Gestf*'^ndl _d^ Sendesystems ermöglicht es dabei, spruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die von i^^ur«_fä^rte!-hnik anzuwenden, bei der die cL-n der festen Antenne ausge .rahlte Hochfrequenz «"^e JjP^S d_ircktcm Wege erreichende Ausstral,-konstant ist und daE die den Antennensystem 30 Empfange^f¹J °_{s durch} Filterung von den a.i zugeführte Hochfrequenz b- jeder ha.ncr, Ab- lung,des_^en £ ^_{n Ausstra}hlungen getrennt tastperiode um den doppelten Betrag der Fre- ^H'™"~_n. _durch Jiese Maßnahmen erhalt man quenzdifferenz verändert wird. Hie R?chtuigsinformation. die sonst durch die R.-

3. Doppler-Funknavigationssystem nach An- ^.e Richtung _{oder am} Erdboden ^rspruch 1 dadurch gekennzeichnet dali a.e den, 35 «^^^ "j "einem verhä-.nismäßig kleinen Fehlinearen Antennensystem zugefuhrte riochfre- fälscht wira,

quenz konstant ist und daß die der festen An- ^ler _n - _kidet jedoch noch darunter daß

tenne zugefuhrte Hochfrequenz bei jeder halben . Diesei by sie _js ^J _{chen den einze}lnen Ahtast-

Abtastperiode um den doppelten Betrag der ^^"^^^ auftretenden großen Pha-Frequenzdifferenz verändert wird. ⁴ ^" orüLeür jedvv.de Lage des mit dem Funk-

4 Doppler-Funknavigationssystem nach An- s<.nsprun_te lui J . _d Empfängers auf seine

spruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Hoch- feuer «^^^^Sda werden können,

f'equenzen für das kommutierte Antennensystem ^Me^"^a"^Ig^'^„ Smäß einer älteren Anmeldung

und für die feste Antenne bei jeder halben Ab- O^b«^ohl0^,5^3) Phasensprünge der Hochfretastperiode vertauscht werden. « !.„Vwellen zwischen den Ausstrahlungen einander

5. Doppler-Funknavigationssystem nach An- ^«-n^lltn ^ _h, _{durch in d}er Amplitude spruch Κ dadurch gekennzeichnet, daß die Fre- ^^c^_ASS_ninodul.tion). sich überlapquenzdifferenz ein ganzes V.elfaches der Abtast- abgestu^^_{cmweüen prak},is_Ch vermeiden frequenz des Antennensystems ist. P<~^nae « J¹ Methode jedoch nur bis zu Pha-

6. Doppler-Funknavigationssystem nach An- 50 kann, so ist diese «ein j _{Auf jeden}

spruch /dadurch gekennzeichnet, daß die Phase «»JP^f "^ Snik aber Abhilfe schaffen für der dem kommutierten Antennensystem züge- Falkanndge ^lec^ _{wie sie sonst} beiführten Hochfrequenzsignale zwischen ,ewe, s beliebig^ f^^P _Z4_chen den beiden Einaufeinanderfolgenden Abtastpenoden um jewe.ls £Äem m AnSg S_{nd a}m Ende des linearen Hrn Pleichcn Betrag und η der gleichen Richtung 55 zelstrahiern am nma g

ν räEt wird wodurch bewirft wird, daß sich Antennensystem, aufte^n. ^ ^^

die gleiche Phasenbeziehung der Signale erst nach Ein *gjj« Problem mt

Ablauf einer Vielzahl von Abtastperioden wie- strom-TOLegraphit i.i_f a^ ^ _Rechteckwellen

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