DE2102242A1

DE2102242A1 - Astronomical universal measuring device, in particular also for geographic location determination

Info

Publication number: DE2102242A1
Application number: DE19712102242
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing.; Quatember Matthias Dipl.-Ing.; Linz Quatember (Österreich). GOId 5-20
Original assignee: QUATEMBER B
Current assignee: QUATEMBER B
Priority date: 1971-01-19
Filing date: 1971-01-19
Publication date: 1972-08-03

Description

Astronomische Universal-Meßvorrichtung, insbesondere auch zur geographischen Ortsbestimmung Angemeldet am: Beginn der Patentdauer: Die Erfindung betrifft eine astronomische Universal-Meßvorrichtung, mit der insbesondere auch geographische Ortsbestimmungen an beliebigen Orten der Erde nach der Sonne oder nach den Sternen rasch durchgeführte werden können.Astronomical universal measuring device, in particular also for geographical Location registration Registered on: Start of the patent term: The invention relates to a astronomical universal measuring device, with which in particular also geographical Locations at any location on earth according to the sun or the stars can be carried out quickly.

Es ist bekannt, daß man mit den normalen Vermessungsinstrumenten die Bestimmungsstücke der astronomischen Dreiecke von Gestirnen messen und auf Grund der diesbezüglichen Meßergebnisse die geographische Breite b und die geographische Länge 1 des Messungsortes berechnen kann.It is known that with the normal surveying instruments the Measure determinants of the astronomical triangles of celestial bodies and on the ground of the relevant measurement results the geographical latitude b and the geographical Can calculate length 1 of the measurement location.

Die diesbezüglichen Methoden erfordern eine große Sbung und sind insbesondere für Anfänger nicht anschaulich und übersichtlich.The methods involved in this require a great deal of practice and are special not clear and clear for beginners.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine anschauliche astronomische Universal-Meßvorrichtung zu bauen, mit der man die Nord-S;Udrichtung des Messungsortes und durch einfache Additionen bzw. Subtraktionen der an den Richtkreisen der Vorrichtung abgelesenen Werte zu bzw. von bekannten Bezugswerten sowie durch Ver- gleich der an den Skalen der Vorrichtung oder an einer gegebnenauf der Vorrichtung aufgebauten Sonnenuhr abgelesenen Ortszeit F eines bestimmten geographischen Bezugslängengrades lo . die an hand der Skalenablesungen an der Vorrichtung leicht bestimmt werden kann, vorzugsweise aber auf einer mit-gebrachten Uhr, die die Ortszeit des geographischen Bezugslängengrades anzeigt, abgelesen wird, äte geographische Länge 1M und die geographische Breite bM den Messungsortes einfach und rasch bestimmen karbn, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geläst, daß wine im wesentlichen mit einem äquatorialen Stundenrichtkreis (8, 9, 10, 11, 12, 12a), mit einem zum letzteren parallelen oder unter einem zwischen 0° und 90° liegenden Winkel geneigten Längenrichtkreis (4,5,6,7a,7b) und mit einem zum letzteren normalen Breitenrichtkreis (15, 16, 17) und mit den zugehärigen Drehrechsen, nämlich mit einer Stundenachse 1, mit einer zu dieser parallelen, koaxialen oder geneigten.....The invention is based on the object of building a clear astronomical universal measuring device with which one can determine the north-south direction of the measurement location and by simply adding or subtracting the values read from the directional circles of the device to or from known reference values Ver equal to the local time F of a certain geographical reference longitude lo, read on the scales of the device or on a given sundial mounted on the device. which can be easily determined on the basis of the scale readings on the device, but is preferably read on a watch that you have brought with you, which shows the local time of the geographical reference longitude, ate the geographical longitude 1M and the geographical latitude bM determine the measurement location easily and quickly, According to the invention, this task is solved in that essentially an equatorial hourly directional circle (8, 9, 10, 11, 12, 12a), with a lengthwise directional circle (4, 5,6,7a, 7b) and with a normal width directional circle (15, 16, 17) and with the associated rotary axes, namely with an hour axis 1, with a parallel, coaxial or inclined .....

# des Messungsortes mit der Ortszeit Längendrehachse 2 und einer Breitendrenachse 15, und mit einem oder mehreren auf der/auf der Längenrichtkreisdrehscheibe 6 gelagerten Nebenachse 15 aufgebauten und einstellbaren Fernrohr(en) oder siergerät(en)Nm1d weiter gegebenenfalls (nicht obligatorisch) mit einer oder mehreren auf der Längenrichtkreisdrehscheibe 6 aufgebauten Projektions-, Visier- oder Schattenmeßvorrichtung(en) (13,14) ausgerüstete astronomische Meßvorrichtung auf der Systembasis 23 eines im wesentlichen aus einem Gestell, einer vertikalen Alhidadenachse 19, einer horizontalen Kippachse 21 mit den zugehörigen Richtkreisen 20 und 22 bestehenden Unterteiles so aufgebaut ist, daß die Stundenachse 1 dieser Meßvorrichtung zur horizontalen Kippachse 21 normal steht bzw. diese unter einem Winkel von 90° kreuzt oder schneidet; daß diese Meßvorrichtung gemeinsam mit der Systembasis 23 um ### die Kippachse 21 und um die Alhidadenachse 19 des Unterteiles drehbar und an Hand der diesen Achsen zugeordneten vertikalen bzw. horizontalen Richtkreise 22 bzw. 20 einstellbar ist; und daß gegebenenfalls (nicht obligatorisch) auf der Systembasis 23 eine für einen bestimmten geographischen Bezugabreitengrad b ausgelegte und mit Schattenverlaufskrrven versehene Sonnenuhr (24,25) und/oder gegebenenfalls auch auf der Stundenachse 1 oder auf einem mit dieser verbundenen Teil eine äquatoriale (26,27,28, 29s30,30at30b) und/oder eine polare (27,28,29,30,30a) Sonnenuhr mit einem polaren (28) und vorzugsweise auch mit einem stellaren (30) Sonnenuhrzeiger angeordnet ist bzw. sind. (Fig.1).# of the measurement location with the local time length axis of rotation 2 and a width axis of rotation 15, and with a or several adjustable telescope (s) or sighting device (s) mounted on the secondary axis 15 mounted on / on the length direction turntable 6, further optionally (not mandatory) with one or more projection, sighting or shadow measuring device (s) built on the length direction turntable 6 (13,14) equipped astronomical measuring device on the system base 23 of a base consisting essentially of a frame, a vertical axis 19, a horizontal tilting axis 21 with the associated directional circles 20 and 22 is constructed so that the hour axis 1 of this measuring device to the horizontal tilting axis 21 is normal or it crosses or intersects at an angle of 90 °; that this measuring device, together with the system base 23, is rotatable about the tilting axis 21 and about the alidade axis 19 of the lower part and can be adjusted using the vertical or horizontal directional circles 22 and 20 assigned to these axes; and that optionally (not obligatory) on the system base 23 a sundial (24, 25) designed for a specific geographic reference degree of latitude b and provided with shadow curves and / or optionally also on the hour axis 1 or on a part connected to this an equatorial (26, 27,28, 29s30,30at30b) and / or a polar (27,28,29,30,30a) sundial with a polar (28) and preferably also with a stellar (30) sundial hand is or are arranged. (Fig.1).

In der Zeichnung ist eine ekliptikale Ausführungsform der Erfindie dung, bei der/Längendrehachse 2 mit der Stundenachse 1 den Ekliptikwinkel E einschließt, schematisch dargestellt und wird im folgenden an Hand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.In the drawing is an ecliptical embodiment of the invention where the / longitudinal axis of rotation 2 with the hour axis 1 encloses the ecliptic angle E, shown schematically and will be explained in more detail below with reference to FIGS explained.

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch diese Ausführungsform; Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf die ekliptikale Langenrichtkreis drehscheibe 6 mit ihren Aufbauten (5,6,7a,7b,13,14,15,16, 17); Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf die der Stundenachse 1 zugeordnete äquatoriale Stundenrichtkreisgarnitur(8,9,10,11,12,12a); Fig. 4 zeigt die Einstellung und Anzeige des äquatorialen Stundenrichtkreises gemäß Fig.3 für eine bzw. bei einer Messung um 17h des 81.Tages nach dem letzten Wintertag(19,20.3).Fig. 1 shows a vertical section through this embodiment; Fig. 2 shows the top view of the ecliptical length straightening circle turntable 6 with its Assemblies (5,6,7a, 7b, 13,14,15,16, 17); Fig. 3 shows the plan view of the hour axis 1 assigned equatorial hour set (8,9,10,11,12,12a); Fig. 4 shows the setting and display of the equatorial hour alignment circle according to Fig. 3 for one or with a measurement at 5pm on the 81st day after the last winter day (19, 20.3).

In den Figuren ist mit 1 die Stundenachse; mit 3 ein mit dieser fest verbundenes Zwischenstück; mit 4 die am letzteren angeordnete, mit ihrer regalen oder gedachten Richtkreisebene zur Stundenachse 1 unter dem zum Ekliptikwinkel £ komplementen Winkel (90-#)° geneigte ekliptikale Längenrichtkreisgrundscheibe; mit 5 die auf letzterer aufgetragene oder zum Frlhlingspunkt FP derselben einstellbare Längenrichtkreisskala, nämlich eine ekliptikale Datumaskala; und mit 6 die auf der Lä;ngenrichtkreisgrundr acheibe 4 angeordnete und relativ zu dieser drehbare Lämgenricht kreisdrehscheibe bezeichnet. Die Drehachse der letzteren ist zur Skalenebene des Längenrichtkreises(Datumaskala 5) normal und zur Stundenachse 1, diese schneidend oder kreuzend, unter dem Ekliptikwinkel £ geneigt und mit 2 bezeichnet und wird im folgenden auch kurz als Längendrehachse 2 benannt. Als Skalenebenen sind bei den Richtkreisen die zu ihren Drehachsen normalen und durch die tatsächlichen oder realisierbaren Meßränder dieser ebenen, zylinderformigen oder kegelförmigen Richtkreisskalen gehenden oder dazu parallelen Ebenen zu verstehen.In the figures, 1 is the hour axis; with 3 one with this fixed connected intermediate piece; with 4 the one arranged on the latter, with its shelves or the imaginary directional circle plane to the hour axis 1 below that to the ecliptic angle £ complementary angle (90 - #) ° inclined ecliptical longitudinal straightening circle base disk; with 5 the applied to the latter or adjustable to the spring point FP of the same Longitudinal directional circle scale, namely an ecliptical date scale; and with 6 those on the Lä; ngenrichtkreisgrundr acheibe 4 arranged and relative to this rotatable length direction called circular turntable. The axis of rotation of the latter is to the scale plane of the Length direction circle (date scale 5) normal and to the hour axis 1, intersecting this or crossing, inclined at the ecliptic angle £ and denoted by 2 and is hereinafter also referred to as the longitudinal axis of rotation 2 for short. The scale levels are at the directional circles normal to their axes of rotation and by the actual or realizable measuring edges of these flat, cylindrical or conical directional circle scales to understand planes that go or are parallel to it.

Die Längendrehachse 2 kann auch als eine in der Längenrichtkreisgrundscheibe 4 gelagerte Drehwelle ausgeführt sein. Die Längenrlchtkreisdrehscheibe 6 kam mit ihrer Längendrehachse 2 selbständig um die eigene Achse und gemeinsam mit der Längenrichtkreisgrundscheibe 4 und der Stundenachse 1 um die letztere gedreht werden.The longitudinal axis of rotation 2 can also be used as one in the longitudinal straightening circle base disk 4 supported rotating shaft. The length-right-circle turntable 6 came with me its longitudinal axis of rotation 2 independently around its own axis and together with the longitudinal straightening circle base disk 4 and the hour axis 1 can be rotated around the latter.

Die ekliptikale Längenrichtkreisgrundscheibe 4 und/bzw. die ekliptikale Datumsskala 5 sind je ein geozentrisches Abbild der Himmelsekliptik. Ihre Skalenpunkte bilden die jährlichen Sonnenstünde auf der Ekliptik zu den ihnen entsprechenden Zeitpunkten des Jahres im geozentrischen System ab. Auf der ekliptikalen Längenrichtkreisgrundscheibe 4 sind die Solstitienpunkte (WS,SS) und die Äquinoktienpunkte(FP,HP) gekennzeichnet. Mit 7a und 7b sind die Einstellzeiger des Längenrichtkreises, mit denen die Längenrichtkreisdrehscheibe 6 zur Datumsskala 5 eingestellt wird, bezeichnet. Die Datums skala 5 ist mit ihrem dem Zeitpunkt des Frühlingsbeginns entsprechenden Skalenpunkt FP zum markierten Frühlingspunkt FP der ekliptikalen Grundscheibe 4 einstellbar.The ecliptical length straightening circle base disk 4 and / or. the ecliptical Date scales 5 are each a geocentric image of the celestial ecliptic. Your scale points form the annual solar hours on the ecliptic to their corresponding Times of the year in the geocentric system. On the ecliptical length straightening circle base disk 4 the solstice points (WS, SS) and the equinox points (FP, HP) are marked. With 7a and 7b are the setting pointers of the length alignment circle with which the length alignment circle turntable 6 is set to the date scale 5, designated. The date scale 5 is with yours the point on the scale FP corresponding to the time of the beginning of spring to the marked Spring point FP of the ecliptical base disk 4 adjustable.

Die zu den einzelnen Skalenpunkten der richtig zum Frühlingspunkt FP der ekliptikalen Grundscheibe 4 eingestellten Datumsskala 5 führenden, zur Längendrehachse 2 normalen Radien r schließen mit der Stundenachse 1 die Winkel O = (90 - #)° ein, wobei # die Deklinationswinkel der Sonne an den den einzelnen Skalenpunkten entsprechenden Zeitpunkten sind. Zur Einstellung der Radien r der Datumsskala 5 parallel zu den Sonnenstrahlen dienen die auf der Längenrichtkreisdrehscheibe 6 aufgebauten Proåektoren und/oder Visiervorrichtungen, die s.B. aus einem Schattenwerfer 13 und einem Bildschirm 14 oder aus einem Fernrohr 16 bestehen, wobei das letztere auf einer auf der Längenrichtkreisdrehscheibe 6 normal zur Längendrehachse 2 angeordneten Nebenachse 15 aufgebaut und an Hand des dieser Achse zuge ordneten Breitenrichtkreises 17 einstellbar ist. Die optischen Achsen der angeführten Projektoren bzw. Schattenmeßvorrichtungen sind zur Längendrehachse 2 normal. Die Längenrichtkreiszeiger 7a und 7b sind auf der Längenrichtkreisdrehscheibe 6 so angeordnet, daß sie mit ihren Anzeigespitzen auf dem zu den optischen Achsen der Proåektoren (13,14) parallelen bzw. zur Nebenachse 15 normalen Durchmesser der zur Längendrehachse 2 normalen Zeigerebene liegen. Am Schatten-bzw. Bildschirm 14 sind die Schatten-bzw. Bildsollstellungen des vom Schattenwerfer geworfenen Schattens bzw. des Bildes der Sonne aufgetragen, die dieser Schatten bzw. dieses Bild haben müssen, wenn, eine richtige Einstellung der Längenrichtkreisdrehscheibe 6 auf den dem Messungszeitpunkt tM entsprechenden Skalenpunkt der Datumsskala 5 vorausgesetzt, die Skalenebene der Datumsskala 5 zur Himmelsekliptik genau auegerichtet sein soll.The right to the vernal equinox for the individual points on the scale FP of the ecliptical base disk 4 set date scale 5 leading to the longitudinal axis of rotation 2 normal radii r close the angles with the hour axis 1 O = (90 - #) °, where # is the angle of declination of the sun at the each Are points in time corresponding to the scale points. For setting the radii r the Date scale 5 parallel to the sun's rays are used on the length direction circle turntable 6 assembled proåectors and / or sighting devices, see B. from a shadow thrower 13 and a screen 14 or a telescope 16, the latter on one arranged on the length direction circle turntable 6 normal to the length axis of rotation 2 Secondary axis 15 constructed and based on the width direction circle assigned to this axis 17 is adjustable. The optical axes of the listed projectors or shadow measuring devices are normal to the longitudinal axis of rotation 2. The longitudinal direction circle pointers 7a and 7b are on the length direction circle turntable 6 arranged so that they with their display tips on the one parallel to the optical axes of the proåectors (13,14) or to the minor axis 15 normal diameter of the pointer plane normal to the longitudinal axis of rotation 2. At the Shadow or Screen 14 are the shadow or. Target image positions of the shadow thrower thrown shadow or the image of the sun applied to this shadow or must have this picture, if, a correct setting of the length straightening circle turntable 6 to the point on the date scale 5 corresponding to the measurement time tM provided that the scale plane of the date scale 5 is aligned precisely with the celestial ecliptic should be.

Der Breitenrichtkreis 17 ist bei der gezeichneten iusftihrungsform der Erfindung so ausgelegt, daß der dem Bezugsbreitengrad bo entsprechende Nullpunkt der Skala in der durch die Breitendrehachse 15 gehenden und zur Skalenebene der Datumsskala 5 und zur optischen Achse der Projektions-bzw. Visiervorrichtung(13,14) parallelen Ebene liegt. Im Fernrohr 16 kann daher das Bild der Sonne bzw. des Leitsternes bei Messungen am geographischen Bezugsbreitengrad bo nur dann im vorgezeichneten Sollhild erscheinen, wenn das Fernrohr auf den Nullatrich bzw. auf den dem Deklinationswinkel 6 des Leitsternes entsprechenden Teilstrich des Breitenrichtkreises 17 und die Ekliptikdrehscheibe 6 auf der DatumBskala 5 datums-bzw. tageszeitmäßig richtig eingestellt ist.The width directional circle 17 is in the form of guiding shown of the invention designed so that the reference latitude bo corresponding zero point the scale in the axis of rotation 15 going through and to the scale plane of the Date scale 5 and the optical axis of the projection or. Sighting device (13,14) parallel plane. The image of the sun or the guide star can therefore be seen in the telescope 16 in the case of measurements at the geographical reference latitude bo only in the mapped out Sollhild appear when the telescope is on the Nullatrich or on the declination angle 6 of the guide star corresponding graduation of the latitude alignment circle 17 and the ecliptic turntable 6 on the date scale 5 date or is set correctly for the time of day.

Bei der Benützung irgend eines Sternes als Leitstern müssen die Einstellungen am Längen-und Breitenrichtkreis um die ekliptikale Längendifferenz und um die Deklinationsdifferenz dieses Leitsternes gegenüber den Einstellungen bei der Benützung der Sonne als Leitstern korrigiert werden.When using any star as a guiding star, the settings on the longitude and latitude directional circle around the ecliptical difference in length and around the difference in declination this guiding star compared to the attitudes when using the sun as a guiding star Getting corrected.

Die äußere Skala 9 des der Stundenachae 1 zugeordneten äquatoti alen Stundenrichtkreises (8,9,10,11,12,12a) ist eine sich über 3600 erstreckende, sogenannte "solare" Stundenskala, die auf der Skalenauflage 8 der Systembasis 23, mit ihrem (0=24h)-Skalenstrich vor der Xitternaohtsmarke MN dieser Skalenauflage liegend, angeordnet ist. Die Mitternachtsmarke MN liegt in der durch die Stundenachse 1 gehenden und zur Alhidadenachse 19 parallelen oder auch durch diese gehenden und zur Kippachse 21 normalen Meridianebene der Systembasis 23.The outer scale 9 of the equatoti alen assigned to the Stundenachae 1 Hourly direction circle (8,9,10,11,12,12a) is a so-called "solar" hour scale, which is on the scale support 8 of the system base 23, with their (0 = 24h) scale mark in front of the Xitternaohtsmarke MN of this scale support, is arranged. The midnight mark MN lies in the one going through the hour axis 1 and to the Alidadenachse 19 parallel or also going through this and to the tilting axis 21 normal meridian plane of the system base 23.

Auf der Skalenauflage 8 ist innerhalb der Stundenskala 9 konsentrisch zu dieser und relativ zu dieser drehverstellbar die äquatoriale Datumsskala 10 angeordnet. Die Teistriche dieser Skala bilden die Rektaszensionswinkel α der Sonne an den ihnen entsprechenden Zeitpunkten des Jahres im geozentrischen System so ab, daß sie von dem dem Zeitpunkt tFo des Frühlingsbeginns entsprechenden Skalenpunkt Winkelabstände haben, die den Rektaßzensionswinkeln α der Sonne an den ihnen entsprechenden Zeitpunkten des Jahres gleich sind. Die Anfänge der Datumsskalen 10 und 5 entsprechen entweder genau dem Tages zeitpunkt tFo des Frühlingsbeginns oder dem Tageszeitpunkt 0h (Mitternacht) oder 12h (Mittag) des ersten Frühlingstages.On the scale support 8, the hour scale 9 is consistent the equatorial date scale 10 is arranged to be rotatable relative to this and relative to this. The tick marks on this scale form the right ascension angle α of the sun the corresponding times of the year in the geocentric system so that that they are from the point on the scale corresponding to the point in time tFo of the beginning of spring Have angular distances that correspond to the Rektaßzensionwinkel α of the sun at them corresponding times of the year are the same. The beginnings of the date scales 10 and 5 either correspond exactly to the time tFo of the beginning of spring or the time of day 0h (midnight) or 12h (noon) on the first day of spring.

Die äquatoriale Datumaskala 10 wird einmal für das ganze Jahr mit ihrem sich auf einen bestimmten geographischen Bezugslängengrad lo beziehenden Zeitpunkt tFo des Frühlingsbeginns entsprechenden Skalenpunkt auf denjenigen Skalenpunkt der solaren Stundenskala 9 eingestellt, der im laufenden Jahr dem Tageszeitpunkt tFo des Frühlingsbeginns entspricht.The equatorial date scale is 10 once for the whole year with their point in time relating to a specific geographical reference longitude lo tFo of the beginning of spring on the corresponding scale point on that scale point of solar hour scale 9 is set, which in the current year corresponds to the time of day tFo corresponds to the beginning of spring.

Auf der Skalenauflage 8 ist außerdem innerhalb der Datumsska1O konzentrisch zu dieser eine einstellbare, sich über(360 ######)7° erstreckende, die täglichen Änderungen der Rektaszensionswinkel α der Sonne berücksichtigende, sogenannte "solar-siderische" Stundenskala 11 angeordnet. Sie wird beim Messen mit ihrem dem Tageszeitpunkt des Frühlingsbeginns tFo entsprechenden Skalenpunkt tFo auf den dem Tages Zeitpunkt tFo entsprechenden Skalenpunkt tFoM des Messungstag-Tagesabschnittes der Datumsskala 10 eingestellt. Damit ist der dem Tageszeitpunkt tFoM des Messungstages entsprechende Rektaszensionswinkel α der Sonne abgesteckt.On the scale support 8 is also concentric within the date scale to this one adjustable, extending over (360 ######) 7 °, the daily Changes in the right ascension angle α of the sun, so-called "solar-sidereal" hour scale 11 arranged. She will measure with her dem Time of day of the beginning of spring tFo on the corresponding scale point tFo on the Time of day tFo corresponding Scale point tFoM of the measurement day-day segment the date scale 10 is set. This is the time of day tFoM of the day of measurement corresponding right ascension angle α of the sun is staked out.

Der Tageszeitzeiger (TZ=12) ist auf einer äquatorialen, auf der Stundenachse 1 feststehenden und mit dieser drehbaren Skalenauflage 12a 80 angeordnet, daß er mit seiner Anzeigespitze am Frühlingspunkt FP bzw. am Frühlingsradius rF dieser Auflage liegt. Dieser Punkt FP hängt mit der ekliptikalen Längenrichtkreisgrundscheibe 4 und mit der ekliptikalen Datumsskala 5 in der Weise zusammen, daß die Frühlingspunkte dieser ekliptikalen Richtkreisteile 4 und 5 in der gleichen Stundenkreisebene der Vorrichtung wie der Frühlingspunkt FP der Skalenauflage 12a oder aber in einer su der durch den Frühlingspunkt FP der äquatorialen Skalenauflage 12a gehenden Stundenkreisebene parallelen und durch den Skalenmittelpunkt der ekliptikalen Datumsskala 5 gehenden Ebene liegen.The time of day hand (TZ = 12) is on an equatorial, on the hour axis 1 fixed and arranged with this rotatable scale support 12a 80 that he with its display tip at the spring point FP or at the spring radius rF of this Edition lies. This point FP is related to the ecliptical length straightening circle base disk 4 and with the ecliptical date scale 5 together in such a way that the vernal points of these ecliptical directional circle parts 4 and 5 in the same hour circle plane of the Device like the spring point FP of the scale support 12a or in a su the hour circle plane passing through the spring point FP of the equatorial scale support 12a parallel and passing through the center point of the ecliptical date scale 5 Lie level.

Da die Mitternachtsmarke MN der Systombasis 23 in der durch die Stundenachse 1 gehenden Meridianebene der Vorrichtung liegt, kommt sie an allen Messungsorten M nach erfolgter richtiger Einstellung der Vorrichtung zum Fixsternhimmel immer in der Meridianebene des Messungsortes M zu liegen. Die Stellungen der Stundenskala 9, der Datumsskala 10 und der Stundenskala 11 sind daher an die Meridianebene des Messungsortes gebunden, also messungsortgebunden.Since the midnight mark MN of the system base 23 in the through the hour axis 1 going meridian plane of the device, it comes at all measurement locations M always after the device has been correctly adjusted to the fixed star sky to lie in the meridian plane of the measurement location M. The positions of the hour scale 9, the date scale 10 and the hour scale 11 are therefore on the meridian plane of the Tied to the measurement location, i.e. tied to the measurement location.

Die mit der Stundenachse 1 verbundenen und mit ihr drehbaren Teile, insbesondere der Tageszeitzeiger (TZ=12) des äquatorialen Stundenrichtkreises (4,5,6,7a,7b) und der Breitenrichtkreis (15,16,17), sind durch bzw. huber die auf ihnen aufgebauten Projektions-bzw. Visiergeräte (13,14) und Fernrohre (16) mit dem Fixsterhimmel verbunden bzw. verkettet. Die optischen Achsen der angeführten Geräte sind also allein nach dem Fixsternhimmel unabhängig vom Messungsort ausgerichtet. Diese fixsternverbundenen Stellungen werden durch die Übliche Nachftihrung der Stundenachse 1 aufrecht gehalten.The parts connected to the hour axis 1 and rotatable with it, especially the time of day hand (TZ = 12) of the equatorial hourly circle (4,5,6,7a, 7b) and the latitude straightening circle (15,16,17) are through or over the ones built on them Projection or Sighting devices (13, 14) and telescopes (16) connected to the fixed headliner or concatenated. The optical axes of the listed devices are therefore alone after aligned with the fixed star sky regardless of the measurement location. These fixed star connected Positions are kept upright by the usual tracking of the hour axis 1.

Wenn z.B. von zwei gleichen erfindungsgemäßen Vorrichtungen die eine am Bezugslängengrad 1o und die andere am Längengrad 1M irgend eines Messungsortes M richtig auf-und zum Fixsternhimmel eingestellt ist, ao sind die mit den Stundenachsen 1 der beiden Vorrichtungen verbundenen Teile jeweils zueinander parallel und haben die gleiche Drehphase. Die 0 optichenvihrer Visier-bzw. Projektionsvorrichtungen liegen jeweils in zueinander parallelen Ebenen. If, for example, of two identical devices according to the invention, one at the reference longitude 1o and the other at the longitude 1M of any measurement location M is correctly set up and towards the fixed star sky, the parts connected to the hour axes 1 of the two devices are parallel to each other and have the same Turning phase. The 0 optichenvihrer visor or. Projection devices are each located in planes parallel to one another.

Da nun die Stellungen der Stundenskalen 9 und 11 der beiden Stundenrichtkreise messungsortgebunden sind, so unterscheiden sich die Winkelstellungen der Stundenskalen der beiden Vorrichtungen um einen der geographischen Längendifferenz » = 1M - 1o der beiden Aufstellungsorte gleichen Winkel. Auf den Stundenskalfen der beiden Vorrichtungen werden somit die Ortszeiten der jeweiligen Aufstellungsorte richtig angezeigt. Auf den Skalen 11 werden die jeweiligen Sonnen-Tageszeiten t und auf den Skalen 9 die jeweiligen auf die Mitternacht (MN = 0h) bezogenen Sternzeit en tx der Aufstellungsorte angezeigt.Now there are the positions of the hour scales 9 and 11 of the two hour reference circles are specific to the measurement location, the angular positions of the hourly scales differ of the two devices by one of the geographical difference in length »= 1M - 1o the same angle of the two installation sites. On the hour scale of the two devices the local times of the respective installation sites are displayed correctly. on the scales 11 are the respective times of the day t and on the scales 9 the respective sidereal time en tx related to midnight (MN = 0h) of the installation sites displayed.

Da man die jeweilige Ortszeit t bzw. tx des Bezugslängengrades lo auf einer mitgebrachten Uhr ablesen kann und da weiter der Bezugslängengrad 10 bekannt ist, kann man die geographische Länge des Messungsortes M leicht nach der nachstehenden Formel berechnen: lM = 1° + (tNh - th).15 .1.Since the respective local time t or tx of the reference longitude lo can read on a watch that you have brought with you, and since the reference longitude 10 is known one can easily find the longitude of the measurement location M from the following Calculate formula: lM = 1 ° + (tNh - th) .15 .1.

Der vertikale Richtkreis 22 der Kippachse 21 ist so ausgelegt, daß bei richtiger Aufstellung der Vorrichtung am Bezugsbreitengras, bo und bei richtiger Einstellung der Stundenachse 1 zur Pol-bzw. Erdachse der Zeiger dieses Richtkreises am Skalenstrich "O" steht. Die geographische Breite bM ######-###-#### des Messungsortes M findet man dann nach vorschriftsmäßier Auf-und Ein-Stellung der Vorrichtung am Nessungsort durch sinngemäße Addition bzw. Subtraktion der Ablesung a22 am Richtkreis 22 zu bzw. von der auf der Vorrichtung vermerkten Polhöhe #o° des Bezugalängengrades b gemäß der nachstehenden Formel: bM° = (#o° # alpha;22)° ...............II.The vertical directional circle 22 of the tilt axis 21 is designed so that if the device is set up correctly on the reference width grass, bo and if it is correct Setting the hour axis 1 to the pole or Earth axis of the pointer of this directional circle "O" appears on the scale mark. The geographical latitude bM ###### - ### - #### of the measurement location M can then be found after the device has been opened and closed in accordance with the regulations Measurement location by analogous addition or subtraction of the reading a22 on the alignment circle 22 to or from the pole height # o ° of the reference longitude noted on the device b according to the following formula: bM ° = (# o ° # alpha; 22) ° ............... II.

In der Fig.4 ist die Einstellung und Anzeige des äquatorialen Stundenrichtkreises (8,9,10,11,12,12a) für eine Messung am Bezugslängengrad 10 um 17h des 81. Tages nach dem letzten Wintertag dargestellt, wenn der Frühling um 4h = tFo , bezogen auf iQn Bezugslängengrad lo , beginnt.In Fig. 4 is the setting and display of the equatorial hour alignment circle (8,9,10,11,12,12a) for a measurement at the reference longitude 10 at 17h on the 81st day shown after the last winter day when spring at 4h = tFo on iQn reference longitude lo, begins.

t 32 ist eine auskuppelbare, motorische Vorrichtung und mit ein Handrad ur Nachstellung der Stundenachse 1 bezeichnet. t 32 is a disengageable motorized device with a handwheel marked for readjustment of the hour axis 1.

Die Längenrichtkreisdrehscheibe 6 kann mittels des Zahnradgetriebes 33 bzw. mittels des Handrades 34 an Hand der Datumsskala 5 eingestellt werden.The length straightening circle turntable 6 can by means of the gear drive 33 or by means of the handwheel 34 using the date scale 5.

Bei der Ausführungsform der Erfindung, bei der der Stundenrichtkreis und der Längenrichtkreis bzw. die Stundenachse 1 und die Längendrehachse 2 zueinander parallel bzw. koaxial sind, ist die oben beschriebene ekliptikale Datumsskala 5 durch eine äquatoriale Datums skala 5 und die ekliptikale Längendrehachse 2 durch eine polare Manövrierachse 2 und die ekliptikale Längenrichtkreisdrehscheibe 6 durch eine polare Manövrier-Einstelldrehscheibe 6 ersetzt.In the embodiment of the invention in which the hour straightening circle and the longitudinal direction circle or the hour axis 1 and the longitudinal axis of rotation 2 to one another are parallel or coaxial, the ecliptical date scale described above is 5 by an equatorial date scale 5 and the ecliptical axis of rotation 2 through a polar maneuvering axis 2 and the ecliptical length direction circle turntable 6 through a polar maneuvering dial 6 is replaced.

Bei der geographischen Ortsbestimmung mittels der gezeichneten und beschriebenen ekliptikalen Ausführungsform der Erfindung nach der Sonne bringt man vorerst die Alhidadenachse 19 nach der Libelle 36 in die vertikale Stellung und stellt dann mittels dieser Achse an Hand des Kompasses 35 die markierte Meridianebene der Systembasis 23 ungefähr parallel zur Meridianebene des Messungsortes M ein. Darauf werden die Skalen der des äquatorialen Stundenrichtkreises und des ekliptikalen Längenrichtkreises nach der an früherer Stelle gemachten Vorschrift eingestellt.When determining the geographical location by means of the drawn and described ecliptical embodiment of the invention after the sun brings you initially the Alidadenachse 19 after the level 36 in the vertical position and then uses this axis to use the compass 35 to set the marked meridian plane of the system base 23 approximately parallel to the meridian plane of the measurement location M. Then the scales of the equatorial hourly circle and the ecliptical The length alignment circle is set according to the regulation made earlier.

Nun wird das auf den "O"-Teilstrich des Breitenrichtkreises eingestellte Fernrohr 16 bzw. der Sonnenprojektor (13,14) mittels der Stundenachse 1, der Kippachse 21 und der Alhidadenachse 19 schrittweise auf die Sonne gerichtet bzw eingestellt. Man beobachtet mm bei eingeschalteter automatischer oder nach einer Uhr erfolgenden händischen Nachführung der Stundenachse 1, ob die Sonne in den vorgezeichneten Sollbildern des Fernrohres 16 und des Bildschirmes 14 sowie der Schatten der kugelförmigen Verstärkung des Sonnenuhrzeigers 25 der auf der Systembasis 23 angeordnet-en Sonnenuhr (24,25) auf bzw. längs der dem jewnill; gen Messungstag entsprechenden, am Zifferblatt 24 dieser für den geographischen Bezugslängengrad bo und für die kugelförmige Verstärkung des Zeigers 25 aufgetragenen Schattenverlaufskurve dauernd verbleibt bzw. verläuft Ist das nicht der Fall, so verste]]1t man mittels der angeführten Einstellachsen so lange, bis dies der Fall irt. in letzterem Fall ist dann die Stundenachse 1 parallel zur Erdachse und die Datumsacheibe 5 zur k'lii)%ik ausgerichtet. Man Fann dann die geographische Breite bM und die geogeographische Länge 1M nach den auf Seite Y angegebenen Form II und 1 auf Grund der Abiesungen an den Richtkreisen der Vorrichtung und auf Grund der Ablesung der am Bezugslängengrad 10 herrschenden Ortszeit auf einer mitgebrachten Uhr bestimmen.This is now set to the "O" division of the width alignment circle Telescope 16 or the sun projector (13, 14) by means of the hour axis 1, the tilt axis 21 and the Alidadenachse 19 gradually directed or adjusted to the sun. One observes mm with the automatic or after a clock switched on manual tracking of the hour axis 1, whether the sun is in the pre-drawn target images of the telescope 16 and the screen 14 and the shadow of the spherical gain of the sundial hand 25 of the sundial arranged on the system base 23 (24,25) on or along the the jewnill; On the day of the measurement, on the dial 24 this for the geographical reference longitude bo and for the spherical reinforcement of the pointer 25 applied shadow progression curve permanently remains or runs If this is not the case, you understand]] 1t by means of the adjustment axes mentioned until this happens. in the latter case, the hour axis 1 is then parallel to the axis of the earth and the date disc 5 to the k'lii)% ik. Then you Fann geographical latitude bM and the geographical Length 1M after Form II and 1 indicated on page Y due to the markings on the alignment circles of the device and on the basis of the reading the prevailing at the reference longitude 10 Determine the local time on a watch you have brought with you.

Nan kann auch auf einem mit der Stundenachse 1 verbundenen Teil oder auf dieser selbst ein oder mehrere Sonnenuhrzifferblätter, z.B. ein äquatorialen 26 undloder ein polares 27 Zifferblatt ### und für diese beiden gemeinsam einen polaren (28,29) und einen zur Drehachse 2 parallelen ekliptikalen/(30,30a) anordnen. Diese Zifferblätter sind mit der Stundenachse fest oder verstellbar verbunden und mit dieser drehbar. Sie sind somit fixsternverkettet. Sie werden synchron zum Fixsternhimmel nachgeführt. Auf den Zifferblättern wird also jederzeit der Rektaszensionswinkel α der Sonne angezeigt, wenn man den Anfangspunkt der Zifferblattskalen, die in Stunden oder Winkelgraden geteilt sind, so anordnet, daß der Zeigerschatten zum momentanen Zeitpunkt des FrWhlingsbeginns, z.B. zum auf den Bezugslängengrad 1o bezogenen Zeitpunkt tFo, auf diesen Anfangspunkt fällt. Die Zeigerschatten bewegen sich nämlich auf diesen synchron zum Fixsternhimmel bewegten Zifferblättern synchron zur scheinbaren Sonnendrehung. Da der Zusammenhang zwischen dem Rektaszensionswinkel-der Sonne und der Ortszeit des Bezugslängngrades lo bekannt ist, kann man auf diesen Skalen bzw. nach deren Anzeigen auch die Tage genau und je nach Große und Genauigkeit der Skalenteilungen auch die jeweilige Tageszeit des Bezugslängengrades lo mehr oder weniger genau ablesen bzw. bestimmen.Nan can also have one or more sundial dials on a part connected to the hour axis 1 or on this itself, eg an equatorial 26 and / or a polar 27 dial ### and for these two together a polar (28,29) and a Arrange 2 parallel eclipticals / (30,30a) to the axis of rotation. These dials are fixed or adjustable with the hour axis and can be rotated with it. They are thus linked with fixed stars. They are tracked synchronously with the fixed star sky. The right ascension angle α of the sun is displayed on the dials at any time if the starting point of the dial scales, which are divided into hours or degrees, is arranged in such a way that the pointer shadow at the current point in time at the beginning of spring, e.g. at the point in time tFo related to the reference longitude 1o, falls on this starting point. The pointer shadows move on these dials, which move synchronously with the fixed star sky, synchronously with the apparent rotation of the sun. Since the connection between the right ascension angle of the sun and the local time of the reference longitude lo is known, one can also use these scales or their displays to determine the exact days and, depending on the size and accuracy of the scale divisions, the respective time of day of the reference longitude lo more or less read or determine exactly.

Vorzugsweise ist eines der vorangeführten Zifferblätter um die Achse des polaren Zeigers (28,29) relativ zu diesem drehverstellbar und nach erfolgter Binnordung der Stundenachse 1 auf bekannte Weise, z.B. mittels Lot und einer in der Meridianebene der Systembasis 23 angeordneten Gegenmarke, mit ihrem 12h bzw 0°-Teilstrich in die Meridianebene der Systembasis bzw. des Messungsortes einstellbar. Man kann dann auf diesem Zifterbiatt die wahre Ortszeit des Messungsortes ableaen.Preferably one of the foregoing dials is about the axis of the polar pointer (28,29) relative to this rotatably adjustable and after Inward alignment of the hour axis 1 in a known manner, e.g. by means of a plumb line and an in the meridian plane of the system base 23 arranged counter mark, with its 12h or 0 ° graduation can be set in the meridian plane of the system base or the measurement location. You can then read the true local time of the measurement location on this form.

Bei allen beschriebenen Richtkreisen können gegebenenfalls zur Ergänzung zusätzliche Winkelskalen aufgetragen oder angeordnet werden.For all of the target circles described, it may be possible to add additional angle scales can be applied or arranged.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E:

1. Astronomical universal measuring device, especially also for geographical Positioning, characterized in that an essentially equatorial Hourly rule circle (8,9,10,11,12,12a), with one parallel to or below the latter a length direction circle inclined between 0 ° and 900 (4,5,6,7a, 7b) and with a normal to the latter width straightening circle (15,16,17) and with the associated Axes of rotation, namely with an hour axis 1, one parallel to this, coaxial or inclined longitudinal axis of rotation 2 and a latitudinal axis of rotation 15, and with an or several on the so-called secondary axis mounted on the length setting circle turntable 6 15 assembled and adjustable telescope (s) 16 or sighting device (s), and more if necessary (not mandatory) with one or more on the length aligning circle turntable 6 constructed projection, sighting or shadow measuring device (s) (13, 14) astronomical measuring device on the system base 23 essentially of one Frame, a vertical Alhidadenachse 19, a horizontal tilting axis 21 with the associated alignment circles 20 and 22 existing sub-part is constructed in such a way that that the hour axis 1 of this measuring device is normal to the horizontal tilt axis 21 stands or crosses or intersects it at an angle of 90 °; that this measuring device together with the system base 23 around the tilt axis 21 and around the alidade axis 19 of the lower part rotatable and on the basis of the directional circles 22 assigned to these axes or 20 is adjustable; and that if necessary (not mandatory) on the system base 23 one designed for a specific geographic reference latitude b and with A sundial (24, 25) provided with shadow progression curves and / or possibly also on the hour axis-I or on a part connected to it an equatorial one (26,27,28,29,30,30a, 30b) and / or a polar (27,28,29,30,30a) sundial with a polar (28) and preferably also with a stellar (30) sundial arranged is or are.

(Fig.1).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the the Equatorial hourly circle (8,9,10,11,12,12a) assigned to the hour axis t essentially from the to Concentric hour axis, with its (0 = 24) h-division before the midnight mark MN of the system base 23 fixed solar hour scale (9); from the concentric or adjacent to this scale and adjustable to it Date scale (10); from the concentric or adjacent to this and to its adjustable solar-sidereal hour scale (11) and a time of day hand (TZ = 12), where the hour scales (9) and (11) and the date scale (10) on the scale support (8) of the system base (23) and the time of day hand (TZ = 12) the with the hour axis (1) rotatable scale or.

Pointer support (12a) are or is arranged. (Fig.1).

2. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the scale radii of the length straightening circle base disk (4) and that arranged on the latter Linear circle date scale (5), which at the individual points in time of the year corresponding scale points, in the case of the coaxiality of the hour axis (1) with the longitudinal axis of rotation (2). the hour clock levels going through the hour axis (1) lie like the radii on the pointer support (12a) of the hour alignment circle at the points or scale points corresponding to the same points in time lead, or in the case of an intersection of the hour axis (1) with the longitudinal axis of rotation (2) lie in planes parallel to these hour circle planes.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that the spring point FP of the equatorial pointer support (12a) with the longitudinal straightening circle base disk (4-) and with the fixed or adjustable date scale (5) in related to the way that the spring points FP of the cited longitudinal direction circle parts (4) and (5) in the hour circle level of the spring point FP of the scale or pointer edition (12a), all on the same side of the hour axis (1), or in one parallel to the preceding hour circle level, through the directional circle or. Center of scale the plane extending along the length directional circle.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the ecliptical length straightening circle base disk (4) and the ecliptical date scale (5) the celestial ecliptic Map geocentrically in such a way that the spring points FP of these parts on one to both the hour axis (1) and to the ecliptical longitudinal axis of rotation (2) normal scale radius rF and that the individual scale points of the date scale (5) from the spring point FP of this scale the have the same angular distances as the sun from the vernal equinox of the celestial ecliptic at the times of the year corresponding to the individual points on the scale.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that that the pointers (7a) and (7b) of the length alignment circle on the length alignment circle turntable (6) are arranged so that the in the through the longitudinal axis of rotation (2) and through the The pointer axis lying on the plane that goes over the pointer tips is relative to the plane on the length aligning circle turntable (6) mounted, to the longitudinal axis of rotation (2) normal minor axis (15) is normal (Fig. 2).

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that that the sundial hand (25) arranged on the system base (23), for one A sundial (24.25) designed for a certain geographical reference latitude bo spherical shadow thrower and that on the dial of this sundial for many Days of the year the shadow course curves for those days of the spherical Shadows cast by the pointer (25) are applied.

8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that that the hour axis is extended upwards or downwards and that this extension designed as a sundial hand (28) and this pointer an equatorial (26) and assigned a flat, cylindrical or pyramid-shaped polar (27) dial is, these dials usually rotate with the hour axis (1) and preferably before one of the same after solving their Feßstellung on the hour axis or is rotatable or adjustable on the pointer (28) about this pointer, and that, in addition to the polar hand (28,29), there is also an ecliptical one, to the hour axis (1) at the ecliptic angle E inclined or

sundial hands (30,30a, 30b) parallel to the ecliptical longitudinal axis of rotation (2) is arranged and that the two pointers a spherical reinforcement each have (Fig.1) 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that on one, on several or on all directional circles additional angle scales are applied.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that with all or with individual directional circles mechanical, electrical or optical Einriehtungen are arranged to enlarge the scale displays.

L e r s e i t e