DE2104856C3 - Verfahren unter Ausnutzung des Dopplereffektes zur Bestimmung der von einem Fahrzeug durchlaufenen Bahn und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Bestimmung der von einem Fahrzeug durchlaufenen Bahn bezüglich einer Bezugsfläche unter Benutzung der bezüglich seiner Geschwindigkeit erhaltenen Informationen durch Messung der Frequenzverschiebungen akustischer oder elektromagnetischer Wellen aufgrund des Doppler-Fizeau-Effektes.

Die Erfindung richtet sich auch auf die Bestimmung der von einem Fahrzeug durchlaufenen Bahn, das sich in Wasser oder auf dem Wasser bezüglich des unter Wasser befindlichen Erdbodens, der als Bezugsfläche genommen wird, fortbewegt.

Zu den verwendeten Mitteln, die eine solche Bestimmung auf dem Gebiet der Navigation in oder auf dem Wasser zulassen, seien die Schraubenumdrehungszähler, Logs genannt, die direkt die bezüglich der Wassermasse durchfahrene Bahn messen, und auch die Unterdrucklogs oder Magnetlogs, welche die Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs gegenüber der Wassermasse messen. Die Integration der Geschwindigkeit gibt im letztgenannten Fall ein Maß für die durchfahrene Bahn.

Neuere Methoden wurden unter Anwendung des wohlbekannten Dopplereffekts entwickelt, wonach die Relativgeschwindigkeit eines Fahrzeugs von der Verschiebung zwischen der Frequenz einer akustischen Welle, die vom Fahrzeug ausgesandt wird, und derjenigen der nach Reflexion an einem Hindernis empfangenen Welle abhängt.

Ein oder mehrere Wandler-Sender senden kontinuierlich Ultraschallwellen von konstanter Frequenz gegen den unter Wasser befindlichen Erdboden und in Richtung schräg bezüglich der Vertikalen des Fahrzeugs aus.

Ein oder mehrere Wandler-Empfänger, die untereinander gekoppelt sein können, eimpfangen die rückgestreuten Ultraschallwellen. Diese Empfänger sind an eine Vorrichtung gekoppelt, welche die Abweichung zwischen der Frequenz der ausgesandten Welle und der der empfangenen Welle ermittelt und die Geschwindig-

keit und die vom Fahrzeug durchlaufene Entfernung gibt.

Diese Vorrichtungen arbeiten aber nur dann zufriedenstellend, wenn die Wassertiefe zwischen Fahrzeug und Boden relativ gering ist. Aus Gründen des Platzbedarfs sind die Vibrationsempfänger meist in der Nähe der Vibrationssender angeordnet und empfangen aufgrund dieser Tatsache die Sekundär- und Direktstrahlungen, die aus letzteren kommen. Wenn die durch den Erdboden rückgestreuten akustischen Wellen zu stark abgeschwächt werden, werden sie durch diese direkten Strahlungen maskiert und gestört.

Ein bekanntes Verfahren, um diese Nachteile zu vermeiden, besteht darin, akustische Wellen diskontinuierlich auszusenden. Auf das Emissionszeitintervall folgt ein Hör- oder Lauschzeitintervall, das auch mit dem Ausdruck Hörfenster bezeichnet wird, währenddessen die Empfänger nur die durch den Erdboden rückgestreuten Wellen einfangen.

Da die Entfernung zwischen Fahrzeug und Erdboden mit Genauigkeit nicht bekannt ist, ist die Dauer des Hin- und Rückwegs der ausgesandten Wellen zufallsbedingt Das Emissionszeitintervall muß also ziemlich kurz gewählt werden, um jede Überlappung beim Empfang zwischen den ausgesandten Wellen und ihren Echos zu vermeiden. Das Messen der Frequenzabweichung aufgrund des Dopplereffekts erfolgt an Wellenzügen kurzer Dauer und ist daher mit Ungenauigkeiten behaftet.

Erfindungsgemäß soll nun ein Navigationsverfahren unter Verwendung des Dopplereffekts vorgeschlagen werden, wodurch es möglich wird, die obengenannten Nachteile zu vermeiden. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung, die für die besonderen Notwendigkeiten, die auf der Durchführung dieses Verfahrens beruhen, ausgelegt ist

Das Verfahren besteht darin, Wellen festgelegter Frequenzen gegen die Bezugsfläche und in einer Richtung schräg gegenüber der Vertikalen auszusenden, die durch diese Fläche reflektierten Wellen zu empfangen, die empfangenen Wellen in elektrische Größen umzuformen und während einer Empfangsstufe den durchlaufenen Raum zu berechnen, in den die Differenz zwischen der Frequenz der ausgesandten Wellen und der empfangenen Wellen benutzt wird. Das Verfahren nach der Erfindung sich dadurch aus, daß man nacheinander Wellenzüge von der konstanten Dauer Θ und von vorbestimmter Wiederholperiode T aussendet Die Emission wird in dem Augenblick der Ankunft der an der Bezugsfläche reflektierten Wellen unterbrochen; die Anzahl π der ausgesandten Wellenzüge ist eine ganze ZahL

Die Emissionsdauer wird also auf ihrem Maximalwert gehalten, welcher kompatibel mit der Entfernung rwischen Fahrzeug und Oberfläche ist

Man verlängert die Emissionsperiode durch eine Empfangsperiode, deren Dauer von η abhängt Die Genauigkeit der Messungen, die ausgehend von den empfangenen Wellenzügen vorgenommen wird, steigt mit der Emissionsdauer und wird daher auf einem t>o optimalen Wert gehalten.

Die Erfindung zeichnet sich im übrigen dadurch aus, daß man ein konstantes und unabhängiges Verhältnis von π zwischen der Wiederholperiode Trep von zwei aufeinanderfolgenden Sequenzen und dem tatsächlichen Emissionszeitintervall ηθ aufrechterhält

Die Konstanz dieses Verhältnisses vermeidet eine Maßstabs- oder Skalenänderung für die benutzte Meßvorrichtung sowie jede Schwankung in der Genauigkeit der Messungen als Funktion der Wassertiefe.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, der Emission der Wellenzüge ein Erkennungs- oder Kennsignal vorhergehen zu lassen, dessen Echo leicht in der Empfängerstufe identifizierbar ist, und im Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Emissionen von Wellenzügen ein Hörintervall vorzusehen, um das eventuelle Echo des Kennsignals zu ermitteln und die Empfängerstufe im Fall dieser Eventualität zu öffnen.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der folgenden, auf die Figuren Bezug nehmenden Beschreibung. Diese zeigen in

F i g. 1 die Lage eines Emissionsbündels akustischer Wellen zum Fahrzeug bei Anwendung auf ein Wasserfahrzeug,

F i g. 2 das Chronogramm eines Sende-Empfangszyklus nach einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 3 die Chronogramme eines Sende-Empfangszyklus nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens,

F i g. 4 die Lage der Emissionsfrequenz der Wellenzüge und die der Emissionsfrequenz des Kennsignals im Durchlaßband der Sender- und Empfänger-Wandler,

F i g. 5 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des in F i g. 3 erläuterten Verfahrens,

F i g. 6 die Chronogramme der verschiedenen erzeugten Signale für die Koordination der von der Vorrichtung nach F i g. 5 vorgenommenen Operationen, F i g. 7 schematisch die die Koordinationsvorrichtung für die Operationen bildenden Elemente, wobei erstere durch die Vorrichtung nach Fig.5 vorgenommen werden, und

F i g. 8 die Chronogramme der Signale, die durch die Elemente der Koordinationsvorrichtung nach F i g. 7 erzeugt wurden.

Aus F i g. 1 erkennt man die Lage des Emissionsbündels bezüglich des verwendeten Fahrzeugs. Die Achse der Sendekeule ist schräg bezüglich der Vertikalen OZ orientiert und beispielsweise bezogen auf das Fahrzeug nach vorn gerichtet

Mit β wird der Winkel bezeichnet welcher durch die Richtung des Emissionsbündels mit der Vertikalen gebildet wird; mit ρ die Projektion des Geschwindigkeitsvektors V des Fahrzeugs auf die Achse des Emissionsbündels.

Ist Af die Abweichung zwischen der Frequenz der ausgesandten akustischen Wellen und der nach Rückstreuung empfangenen Wellen, so ist ρ mit dieser Abweichung verknüpft über die Beziehung

wobei λ die im Wasser ausgesandte Ultraschallwellenlänge ist Die Projektion ρ ist gleich Vsin/?; die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist mit Af verknüpft durch die Beziehung

V =

2 sin/;

1/,

unter Berücksichtigung der Beziehung (1).

Man kann mehrere Wandler-Sender und Wandler-Empfänger benutzen, die an dem Rumpf des Schiffes für den Fall befestigt sind, daß man die Vorrichtung an einem Seefahrzeug benutzt Die Wandler-Sender und

T.

< -p.-^Z. = Τ_ΛΛ.
(Cos/i) c

(3)

T_M = T_E

\T

(4)

Während eines zusätzlichen Zeitintervalls Δ Twerden beim Empfang sämtliche Echos der ausgesandten Wellen entsprechend Achsen unterschiedlich zur Hauptachse des Emissionsbündels eingefangen. Letzteres hat eine Öffnung, die nicht gleich Null ist und umfaßt Sekundärkeulen, die zu beider. Seiten der Hauptkeuler. angeordnet sind. Die nach den Richtungen innerhalb dieser Sekundärschleifen ausgesandten Wellen sind mit Dopplerfrequenzverschiebungen unterschiedlich zu denen behaftet, die an den entsprechend der Hauptachse ausgesandten Wellen beobachtet werden und tragen zur statistischen Messung der Geschwindigkeit und der Fortbewegung des Fahrzeugs bei.

Während des Zeitintervalls T_M ermittelt die Meßvorrichtung die Frequenzverschiebung aufgrund des Dopplereffekts durch Synchrondemodulation und zählt beispielsweise die Anzahl von Malen, wo dieses Signal eine Amplitude von Null aufweist

An die Emissionsstufe mit der Dauer Tb schließt sich das Warteintervall 4 Γ und das Empfängerintervall T_M an, welches durch die Beziehung (1), ausgehend von exakten Messungen, berechnet wurde, die an Te und Δ Τ

-Empfänger, seien sie nun getrennt oder in einem einzigen Gehäuse angeordnet, können beispielsweise in an sich bekannter Weise symmetrisch bezüglich der Vertikalen angeordnet sein; zwei von ihnen können in der durch die Schlinger- oder Rollachse verlaufenden Ebene und zwei von ihnen in der durch die Stampfachse verlaufenden Ebene angeordnet sein.

Eine erste Ausführungsform dieses Verfahrens soll nun mit Bezug auf die F i g. 1 und 2 beschrieben werden.

Wenn der Vertikalabstand Z des Fahrzeugs von der die Wellen streuenden Oberfläche, beispielsweise mit Hilfe eines Echolots bekannt ist, regelt man die Emissionsdauer Te in folgender Weise:

vorgenommen wurden. Das Wiederholintervall für zwei aufeinanderfolgende Emissionen wird dann zu

5 oder auch = T_E

Tri:i· —

\T + T_M

(5)

(6)

10

15 —

wobei Tar die Dauer des Hin- und Hergangs der akustischen Wellen entsprechend der Achse des Bündels und c die Fortpflanzugsgeschwindigkeit des Schalls in Wasser ist.

Die Sendephase E umfaßt die Emission eines Wellenzuges Eo von der Frequenz /₀, wobei ein Kennsignal E, von einer zu /0 gegebenenfalls unterschiedlichen Frequenz vorhergeht und im Durchlaßband der Wandler-Sender und -Empfänger angeordnet ist. Dieses Signal E, wird im folgenden mit Tonalität bezeichnet. Dieses Kennsignal E, kann vorteilhaft aus einer Kombination mehrerer Frequenzen f\, F₂, /3... F_n nach einem Kode oder einer bekannten Modulation zusammengesetzt sein.

Die Empfänger werden erst vom Augenblick Te + Δ T an empfindlich gemacht. Während des Intervalls Δ T kommen an den Empfängern Störsignale an, welche aus nahen Echos resultieren, wie sie beispielsweise durch die Reflexionen an der Wasseroberfläche, am Schiffsrumpf oder beispielsweise an einer Schutzhülle der Wandler erzeugt werden, sowie auch direkte Emissionen, die aus Sendern stammen und auf die Spur der ausgesandten Wellenzüge zurückzufüh- w ren sind.

Beim Empfang der Tonalität verbindet man eine Meßvorrichtung mit den Empfängerkreisen während eines Zeitintervalls

⁴⁵ —

50 — unter Berücksichtigung der Beziehung (4).

Kurz gesagt: Die erste Ausführungsform des Verfahrens wird durch folgende Operationen zusammengefaßt:

— Man stellt die Emissionsperiode Tf auf das Zeitintervall Tar für den Hin- und Hergang der ausgesandten Wellen ein,

man nimmt die Messung der Dopplerfrequenzverschiebung an den empfangenen Weiien nach Empfang der Tonalität vor,

— man nimmt diese Messung während eines Zeitintervalls Tm gleich der Emissionsdauer Te, vergrößert um das Konstantzeitintervall Δ Τ, vor,

— man unterbricht die Messung und löst von neuem eine Emissionsphase mit einer Wiederholperiode gleich dem Doppelten der Meßdauer Tm aus.

Die erste Ausführungsform zum erfindungsgemäßen Verfahren wurde erläutert, indem die Wassertiefe unter dem Fahrzeug als bekannt angenommen wurde und die Dauer der Emission auf einen zweckmäßigen Wert zu regeln gestattete.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens wird mit Bezug auf F i g. 3 erläutert und betrifft den Fall, wo die Wassertiefe nicht bekannt ist und wo der Augenblick der Ankunft der rückgestreuten Wellen beliebig ist.

Erfindungsgemäß wird es möglich, völlig selbsttätig

— die Emissionsdauer bis zum Beginn der Ankunft der rückgestreuten Wellen zu verlängern und so die Meßgenauigkeit bis zum möglichen Maximum zu steigern,

— ein konstantes Verhältnis zwischen der tatsächlichen Sendedauer und dem Wiederholzeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Emissionsphasen beizubehalten.

Die verschiedenen Stufen des Verfahrens nach der Erfindung sind die folgenden:

Man emittiert zu einem Augenblick ίο, der als Ursprung für die Zeit angesehen werden soll, ein Kennsignal, welches durch einen ersten Wellenzug der Dauer T gebildet wird und hernach Tonalität bezeichnet werden soll;

nach einer eventuellen Warteverzögerung <5, die nicht notwendig ist, emittiert man einen Wellenzug E] bei der Frequenz f₀ während eines ZcitintervaUs θ (Darstellung 3a). An diese Emission schließt sich eine Wartezeitdauer ΔΘ an, während der Störechos auftreten können;

man sensibilisiert den Empfänger während einer Dauer T, um das eventuelle Echo des Tonalitätssignals (Darstellung 3b) zu ermitteln. Man bezeichnet nachstehend das Intervall T mit Wächterdauer.

Die Werte θ,ΔΘ und T werden so eingestellt, daß

(7)

— wenn kein Echo während des Wächterintervalls T empfangen wird, d. h., wenn die Tiefe ausreichend ist, damit das Zeitintervall Tar für den Hin- und Rückgang der Wellen größer als das Zeitintervall wird, welches seit dem Beginn t₀ der Emissionsoperationen verflossen ist, so sendet man im Augenblick

2 T + δ einen zweiten Wellenzug E₂ mit der Frequenz k und der Dauer Θ aus;

— nach Unterbrechung dieser Emission £2 und dem Warteintervall ΔΘ sensibilisiert man den Empfänger während eines neuen Wächterintervalls T;

— wenn das Echo S' des Tonalitätswellenzuges während dieses zweiten Wächterintervalls T (Darstellung 3c) empfangen ist, unterbricht man die Emission und verlängert das Sensibilisierungsintervall T der Empfänger um eine zusätzliche Größe 7>, die Empfängerstufe oder Meßfenster genannt wird (Darstellung 3d);

— man schließt dann die Meßvorrichtung an, die beispielsweise die Anzahl von Malen zählt, in denen das Niederfrequenzsignal, welches durch synchrone Demodulation der empfangenen Wellen E' erhalten wurde, eine Amplitude von Null aufweist, das ist die Anzahl der Perioden des Signals im wirksamen Meßintervall.

Wir kein Echo während des zweiten Wächterintervalls ermittelt, so sendet man neue Wellenzüge £3, E₄ etc. aus.

Allgemein bezeichnet man mit η die Anzahl von Wellenzügen E\, E₂ · · · E_n, die im Anschluß an das Tonalitätssignal Sgesendet wurden und mit E\, E'2... E'n die empfangenen Wellenzüge. Die Emissionsphase dauert (n + 1) T + ö, und die Länge des Meßfensters 7> wird ausreichend gewählt, um die Echos einzufangen, die auf die entsprechend den unterschiedlichen Achsen der Hauptachse emittierten Wellenzüge zurückzuführen sind.

Das Wiederholintervall Trep zwischen zwei aufeinanderfolgenden Emissionsphasen wird gleich 3nrgewählt, das Intervall 7>wird nach der Beziehung errechnet zu

In diesem Fall kann der Multiplikationsfaktor ausgedrückt werden:

'-ΐ (in

T_R

(S)

Aufgrund des Wertes von Trep = 3nrieitet man den Wert von 7>durch die Beziehung ab:

Die Länge dieses Fensters variiert als Funktion von n, d. h. als Funktion der Tiefe. Man überprüft, daß dieses Fenster eine ausreichende Dauer aufweist, um die n-Ef-hos F'], E'₂... E'n einzufassen.

Mit dem für Trep gewählten Wert ist der Skalen- oder Maßstabsfaktor F, der durch das Verhältnis 7W bei der tatsächlichen Emissionsdauer ηΘ definiert wird, konstant, unabhängig von der Emissionsdauer und gleich

r*

3 7

Der vom Fahrzeug während der Wiederholperiode Tßcpdurchfahrene Weg wird erhalten, indem man mit F die Anzahl der Null-Durchgänge des Signals multipliziert, die während der tatsächlichen Emissionszeit gewählt wurde, und dann mit dem Faktor

2 sin />'
(siehe Gleichung 2).

Man erkennt leicht, daß die Genauigkeit der Messung um so besser wird, je näher die tatsächliche Emissionsdauer ηΘ dem Wert des Wiederholintervalls Trep kommt, d. h, je mehr der Faktor F3 benachbart ist

Im Rahmen der Erfindung kann man aber auch allgemein ein Wiederholzeitintervall Trep gleich pnT wählen, wo ρ eine ganze Zahl größer als 3 ist.

Nach Fig.4 bezeichnet man mit & und fs die Frequenzen, die das Durchlaßband π der Wandler begrenzen, welches um die Frequenz Z₀, die zur Emission verwendet wird, zentriert ist. Im übrigen bezeichnet ίο man mit f_m und 4fdie Frequenzen der bei der Frequenz /o ausgesandten Wellen, die um den maximalen Dopplereffekt verschoben sind und der größtmöglichen Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs entsprechen; mit Γ bezeichnet man die Breite des um /o zentrierten und durch/„,und/M begrenzten Bandes.

Die Frequenz F des Tonalitätsweilenzugcs vor der Emission wird im Durchlaßband der Wandler derart gewählt, daß ein Band von einer Frequenz, die durch f'_m und Fm begrenzt ist und von einer Breite Γ ist, die auf /' zentriert ist, das Intervall f_m /ω nicht schneidet.

Emission bei der Frequenz /', die mit einer beliebigen Frequenzverschiebung behaftet ist, befindet sich beim Empfang also außerhalb des Intervalls f_n hl und wird aufgrund dieser Tatsache völlig identifizierbar.
Die Identifizierung des Tonalitätssignals wird erleichtert, wenn es, wie bei der Vorrichtung nach der Erfindung, aus n-Wellenzügen gebildet wird (n ist eine beliebige Zahl), die gleichzeitig bei unterschiedlichen Frequenzen ausgesandt wurden (F\, F₂... F_n) und mit Begrenzungen gleich denen der Wahl von /' gewählt wurden.

Im Rahmen der Erfindung kann man aber auch ein Signal unterschiedlicher Tonalität wählen, beispielsweise ein Signal von der Frequenz Jo oder ein frequenzmoduliertes Signal von der Frequenz /o.

Beschreibung und Arbeitsweise der bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung soll mit Bezug auf F i g. 5 unter Berücksichtigung der Chronogramme der F i g. 6 gegeben werden.
(9) 40 Die Vorrichtung umfaßt eine Senderanordnung I, eine Empfängeranordnung II, eine Berechnungs- und Sichtbarmachungsanordnung III und eine Folgeschalteinrichtung IV, welche die verschiedenen in diesen Anordnungen vorgenommenen Funktionen koordiniert.
Die Senderanordnung I wird gebildet einerseits durch /j-Oszillatoren (1 a, 1 b... 1 /j)(wobei η eine beliebige Zahl ist), welche auf verschiedene Frequenzen (F,, F₂... F_n) abgestimmt sind und die das komplexe Tonalitätssignal erzeugen; und andererseits durch einen Oszillator 2, der so auf die Frequenz /o abgestimmt ist.

Die Gruppe von Oszillatoren 1 a, 1 b... 1 η ist über den Leiter 17 mit dem Ultraschallsender-Empfänger-Wandler 3 über ein Relais Kt verbunden. Die Folgeschalteinrichtung IV gibt ein Signal k\ ab, welches das Relais K^ während eines Zeitintervalls 7und mit einer Folgeperiode 7_R£r(Darstellung 6a in F i g. 6) betätigt.

Der Oszillator 2 ist ebenfalls mit dem Wandler 3 über den Leiter 18 vermittels eines Relais K₂ verbunden. Nach einer fakultativen Schutzverzögerung δ steuert die Sequenzfolgeeinrichtung IV über ein Signal k₂ die aufeinanderfolgenden Schließvorgänge von K₂ mit einer Folgeperiode 7und während der Intervalle Θ. Während dieser Intervalle werden die Wellenzüge £Ί, E₂ ... E_n erzeugt (Darstellung 6b in F i g. 6).

Die Empfängereinrichtung II umfaßt eine Verstärkerund Detektorkette für die auf den Dopplereffekt zurückzuführende Frequenzverschiebung oder -abweichung.

Die durch den Wandler 3 erzeugten elektrischen Signale werden in einem Hochfrequenzverstärker 4 verstärkt, dessen auf die Frequenz /o zentriertes Durchlaßband ausreicht, um die das komplexe Tonalitätssignal bildenden Frequenzen, welches um den Dopplereffekt verschoben ist, durchzulassen; eine weitere Verstärkung erfolgt dann in einem Verstärker mit programmierter Verstärkung 5.

Letzterer kann beispielsweise aus einem Operationsverstärker bekannter Art gebildet sein, der mit einer Anordnung von Gegenreaktionswiderständen genau bestimmter Werte ausgestattet ist

Die Verstärkung des Verstärkers 5 wird durch eine Programmspannung g (graphische Darstellung 6h der F i g. 6) gesteuert, die von der Folgeschalteinrichtung IV über der. Verbindungsleiter 21 ausgegeben wird. Die Spannung ^wächst stufenartig von dem Augenblick des Aussendens des ersten Wellenzuges Fi an bis zu dem Augenblick, wo das Tonalitätsecho bestimmt wird. Die Verstärkung bleibt dann fest bis zu dem Augenblick des Beginns der folgenden Senderfrequenz, wo die Verstärkung auf ihren Ausgangsminimalwert zurückkehrt. Da der Verstärkerzuwachs der Dämpfung als Funktion der Zeit des Weges der akustischen Wellen im Wasser folgen muß, steigt die Spannung hier in quantifizierten Stufen, die nicht notwendigerweise eine konstante Höhe aufweisen.

Der Ausgang des Verstärkers 5 ist mit einem synchronen Demodulator 6 verbunden, der über den Leiter 22 die Oszillation von der Frequenz /o empfängt, die durch den Oszillator 2 erzeugt wurde, und ein Signal erzeugt, dessen Frequenz der Frequenzabweichung aufgrund des Dopplereffekts entspricht.

Der Detektor 6 ist mit einem Niveaubegrenzer 7 verbunden, welcher die Störamplitudenmodulationen reduziert. Der Begrenzer 7 kann ohne Nachteile vor den Detektor 6 geschaltet werden.

Der Ausgang des Begrenzers 7 ist mit zwei Relais K₃ und Ki verbunden. Das Relais K₃ wird durch Impulse k₃ (Darstellung 6c in Fig.6) geschlossen, die aus der Folgeschalteinrichtung IV über den Leiter kommen. Diese Impulse k_s haben eine Dauer T (Wächterintervall) und werden durch die Folgeschalteinrichtung zwischen zwei aufeinanderfolgender Emissionen mit einer Folgeperiode /"abgegeben.

Hinter dem Relais K₃ ist ein Bandpaßfilter 8a angeordnet, weichers nur das Frequenzband entsprechend den demodulierten Echos des Tonalitätssignals durchläßt

Ein Energiedetektor 9a an sich bekannter Art, der mit dem Filter 8a verbunden ist erzeugt einen Impuls η (Darstellung 6e in F i g. 61 sobald er ein Signal während eines der Impulse k₃ ermittelt

Dieser Impuls λ wird über den Leiter 26 auf die Folgeschalteinrichtung IV gegeben, welche

a) die Abgabe der Emissionsimpulse ki und der Schließimpulse Jt₃ des Relais K₃ unterbricht

b) die Verstärkung des Verstärkers 5 auf dem erreichten Wert hält und ihm jedes spätere Weiterarbeiten oder jede spätere Progression untersagt,

c) das Schließen des Relais K₄ durch einen Rechteckimpuls h (Darstellung 6f in F i g. 6) über den Leiter 25 steuert Dieser Impuls, bei dem es sich um nichts anderes als den entsprechend dem Meßfenster handelt dauert bis zum Ende der Wiederholperiode Trep.

Hinter dem Relais Ka ist ein Bandpaßfilter Sb angeordnet, welches nur die Frequenzen durchläßt, die im Band f_m /M(siehe F i g. 4) enthalten sind. Das Filter 8b ist mit einem Null-Durchgangsdetektor 9b von der Amplitude der Niederfrequenzsignale verbunden.

Die Zähl- und Sichtbarmachungsanordnung III umfaßt zunächst einen horizontalen Entfernungszähler 10, der mit dem Detektor 96 verbunden ist, welcher die Anzahl der Null-Durchgänge der Amplitude zählt, die während des tatsächlichen Empfangszeitintervalls n&

ίο ermittelt wurde. Dieser Zähler 10 ist mit einem Sichtbarmachungselement 12 über einen Stufenvervielf acher 11 verbunden, der die Anzahl der Null-Durchgänge einerseits mit dem Stufen- oder Maßstabskoeffizienten Fund andererseits mit einem Koeffizienten gleich

multipliziert (/? ist der Neigungswinkel der ausgesandten Bündel gegen die Vertikale und λ die Wellenlänge der ausgesandten akustischen Wellen), um die Horizontale vom Fahrzeug während des Folgeintervalls Trep durchlaufene Entfernung zu liefern.

Die Anordnung III umfaßt auch eine Anordnung von Zählern zur Bestimmung der Wegstrecke des Fahrzeugs bezüglich der Bezugsfläche.

Diese Anordnung setzt sich zusammen aus einem Näherungszähler 15, der mit der Folgeschalteinrichtung IV über den Leiter 31, mit dem Detektor 9a über den Leiter 32 und mit der Ausgangsklemme der Folgeschalteinrichtung IV verbunden ist und die Impulse fo über den Leiter 33 erzeugt. Dieser Zähler 15 wird durch einen Null-Rückstellungsimpuls (RAZ) ausgelöst, der mit einer Periode Trep zu Beginn jeder Sendephase ausgesandt wurde, und zählt die Anzahl der ausgesandten Impulse ki. Dieser Zählvorgang ermöglicht es, die Anzahl π der Impulszüge E\, E2 ... E_n der ausgesandten Impulse zu bestimmen und damit das Zeitintervall ii = ^(Darstellung 6g in F i g. 6).
Die Berechnung wird präzisiert indem das Zeitintervall h (Darstellung 6g) zwischen dem Aussenden des letzten Wellenzuges E_n und dem Empfang des Echos des ersten Wellenzuges E\, d. h. das Zeitintervall zwischen dem Impuls /ϊ und der Ermittlung von E'\, bestimmt wird.

Die Berechnung wird durch einen Zähler 13 vorgenommen, der durch den Impuls η über den Leiter 32 ausgelöst wird und durch die Ankunft des Signals E'\ im Detektor 9b unterbrochen wird, mit dem er über den Leiter 27 verbunden ist.

Das Zeitintervall t₂ wird durch Zählen der durch einen Taktgeber 14 erzeugten Impulse während des Zeitintervalls des Betriebes des Zählers 13 gemessen.

Das an den Zählern 15 und 13 angezeigte Resultat wird dann in eine Sichtbarmachungsvorrichtung 16 nach Vervielfachung in einem Stufenwechsler 30 (changeur d'echelle) überführt der die zeitlichen Anzeigen in Anzeigen für die vertikale Entfernung umformt

Schließlich sorgt das Schließen des Relais 54 für das Ingangsetzen der Folgeschalteinrichtung IV und die Null-Rückstellung der Zähler der Vorrichtung im Ausgangsaugenblick zu Beginn der Operationen.

Bei der beschriebenen Vorrichtung werden die Schaltvorgänge beispielsweise über elektromagnetische Relais K_h K₂, K₃ und Ka sichergestellt Man kann auch im Rahmen der Erfindung elektronische Relais verwenden.

Die Arbeitsweise der Folgeschalteinrichtung IV wird durch die Chronogramme der F i g. 7 erläutert

Die Folgeschalteinrichtung IV, die schematisch in F i g. 8 dargestellt ist, umfaßt zunächst einen Generator auf Zeitbasis, der durch einen Oszillator 34 gebildet wird, welcher ein sinusförmiges Signal erzeugt, welches in einem Amplitudenbegrenzer 35 geformt wurde, dessen Ausgang mit einer Frequenzteilerschaltung 36 verbunden ist Das am Ausgang dieser Teilerschaltung erzeugte Signal (Darstellung 7a) dient als Zeitbasis für vier Generatoren 37,38,39 und 40.

Der Generator 37 erzeugt einen Rechteckimpuls Αϊ der Breite T mit einer Folgeperiode Trep (Darstellung 7c).

Der Generator 38 erzeugt einen Rechteckimpuls der Breite 2TmU einer Folgeperiode T«E/>(Darstellung 7f).

Der durch eine Reaktionsöffnung (bouche de reaction) selbst unterhaltene Generator 39 erzeugt ein Rechtecksignal θ finder Breite Θ mit einer Folgeperiode T(Darstellung7d).

Der ebenfalls selbst unterhaltene Generator 40 erzeugt einen Rechteckimpuls Q(t—T) der Breite β und der Folgeperiode T (Darstellung 7e), der um T gegenüber dem in der Darstellung 6d verschoben ist.

Die unterschiedlichen Generatoren 37 und 38 können durch einen einzigen Generator ersetzt werden, der an den beiden verschiedenen Ausgängen zwei Rechteckimpulse Tund 2 Terzeugt.

Genauso können die beiden unterschiedlichen Generatoren 39 und 40 auch durch einen einzigen Generator ersetzt werden, der an den beiden verschiedenen Ausgängen die Folgesignale 0(t)und O(t-T) erzeugt.

Der erste Rechteckimpuls E₀ des Signals 0(t) wird mit einer Verzögerung ö gegenüber dem Ausgangsaugenblick abgegeben. Aus Gründen der Vereinfachung wird diese Verschiebung <5 gleich T gewählt.

Der Generator 37 steuert während eines Intervalls T vom Ausgangsaugenblick an gerechnet das Schließen des Relais K\ und das Aussenden der Tonalität.

Das Signal k\, das dem durch den Generator 37 ausgesandten Signal konjugiert ist, und das vom Generator 39 ausgesandte Signal werden in einer UND-Torschaltung 41 vermischt, welche das Folgesignal Jt₂ erzeugt, dessen erster Rechteckimpuls im Augenblick T+ δ nach dem Ausgangsaugenblick beginnt (Darstellung 7gJ.

Die Signale 2 Tund θ(ί), die konjugiert zu den von den Generatoren 38 und 39 erzeugten Signalen sind, werden durch eine UND-Torschaltung 42 mit dem Signal Θ(1—Τ), welches durch den Generator 40 erzeugt wurde, vermischt.

Das Signal kj am Ausgang der UND-Torschalfmg 42 stellt sich in Form von Rechteckimpulsen der Breite T und der Folgeperiode Γ (Darstellung 7h) dar. Es wird benutzt, um das Relais K3 während der Wächterperioden zu betätigen.

Das Signal 2T, das konjugiert zu dem vom Generator 38 ausgesandten Signal ist, wird in einer UND-Torschaltung 43 mit dem Signal θ(ί), welches vom Generator 39 erzeugt wurde, vermischt. Diese Torschaltung liefert ein rechteckförmiges Signal der Breite Θ und der Folgeperiode T, welches um ein Zeitintervall 27"+ δ gegenüber dem Ausgangsaugenblick verschoben ist, d. h., das gleichzeitig zum Aussenden des Rechteckimpulses Ei verläuft. Ist π die Anzahl der abgegebenen Rechteckimpulse B(η ist gleich 2 in Fig. 8), so gibt die UND-Torschaltung43 (n-1) Impulse ab.

Die Folgeschalteinrichtung umfaßt ebenfalls eine bistabile Kippschaltung 45, von der einer der Ausgänge über den Leiter 451 mit den Eingängen der UND-Torschaltungen 41, 42 und 43 verbunden ist und deren anderer Ausgang über den Leiter 452 das Relais /C₄ betätigt

Diese Kippschaltung 45 wird durch das Ausgangssignal einer UND-Torschaltung 44 betätigt, die durch die gleichzeitige Ankunft der Signale £3 und η (Darstellung 7j) gesteuert wird, welche jeweils durch die Torschaltung 42 und den Detektor 9a (F i g. 5) im Augenblick der Ankunft der Tonalität (Darstellung 7j) erzeugt wurden.

Wird die Kippschaltung 45 betätigt, so schließen die UND-Torschaltungen 41, 42 und 43 und sorgen so für das Ende der Emissionsphase, und das Relais K₄ schließt auch und markiert so den Beginn des Empfangsfensters (Darstellung 7k).

Aus Vereinfachungsgründen wird der Verzögerung ö ein Wert T gegeben. Der erste Rechteckimpuls des Signals Θ(ί- T) (Darstellung 7e) ist von der Breite θ, der Beginn des zweiten Rechteckimpulses und das Ende des Signals k\ erfolgen gleichzeitig und der Beginn des dritten Rechteckimpulses und das Ende des Signals 2k\ erfolgen ebenfalls gleichzeitig (Darstellung 7f).

In diesem Fall hat die Sendestufe zwischen dem Ausgangsaugenblick und dem Beginn des Meßfensters eine Dauer von (11+ I)T. Die Empfangsstufe und damit das Meßfenster muß (2n— I)T dauern, um eine Folgeperiode Trep = 3/jTzu erhalten.

Dieses Zeitintervall wird durch eine Anordnung erhalten, die mit dem Ausgang der Torschaltung 43 verbunden ist und welche nacheinander umfaßt: Einen Zähler 46, in dem die (n— 1) Signale E gezählt werden, einen Multiplikator 47, der am Ausgang ein Signal entsprechend (2n—2)E erzeugt, und eine Additionsschaltung 48, die systematisch einen Impuls am Ende des Zählvorgangs hinzufügt und am Ausgang ein Signal entsprechend (2n— l)Eerzeugt Der Generator 39 wird über den Leiter 391 mit einem Zähler 49 über eine UND-Torschaltung 51 verbunden, die im Augenblick (n+ l)7"durch das Signal η geöffnet wird. Der Zähler O₂ zählt die aufeinanderfolgenden Signale E, weiche durch den Generator 39 erzeugt wurden.

Ein Koinzidenzkreis 50, der zwischen den Addierkreis 48 und den Zähler 49 geschaltet ist, erzeugt ein Null-Rückstcllungssignal (RAZ) (Darstellung 7b), wenn letzterer (2/7— 1) Rechteckimpulse E gezählt hat Dieses ÄAZ-Signal stellt die Zählwerke 46 und 49 über die Leiter 501 und 502 und über den Leiter 503 sowie über eine ODER-Torschaltung 52 zurück, positioniert die bistabile Kippschaltung 45 derart, daß das Relais Ka geöffnet wird und die UND-Torschaltungen 41,42 und 43 entblockt werden.

Das Null-Rückstellungssignal wird an die vier Generatoren 37, 38, 39 und 40 mittels des Leiters 531 über eine ODER-Torschaltung 53 geliefert und bestimmt den Anfangsaugenblick eines neuen Sende- und Empfängerzyklus.

Die beiden ODER-Torschaltungen 52 und 53 werden ebenfalls mit einem Relais 54 verbunden, dessen Schließvorgang für das Auslösen und die Null-Rückstellung der verschiedenen Zähler bei Beginn der Operationen sorgt.

Die Folgeschalteinrichtung IV umfaßt schließlich einen Kreis zur Erzeugung eines Verstärkungsprogramms mit quantifizierten Stufen, welcher mit dem Verstärker 5 über den Leiter 21 (F i g. 5) verbunden ist.

Dieser Kreis umfaßt einen numerischen-analogen-Wandler 54, der an die Ausgangsklemme des Zählwerks 46 angeschlossen ist, sowie einen Verstärkerprogrammgenerator 55, der an den Ausgang des Wandlers

angeschlossen ist

Diese beiden Elemente erzeugen ein Verstärkerprog~amm, dessen Schwankungen in aufeinanderfolgenden Augenblicken erfolgen, -*u denen die UN D-Torschaltung 43 Impulse liefert

Die Art der Schaltung des Kreises kann nicht als begrenzend angesehen werden. Je nach dem gewählten Verstärkerprogramm schließt man diesen Kreis an einer Stelle der Vorrichtung an, wo η oder (n+ 1)-Impulse erzeugt werden, und zwar während der Sendephase, je nachdem, ob man wünscht, daß die Verstärkung bei

Aussenden des ersten Wellenzuges E\ oder bei Aussendung der Tonalität zunimmt

Die Erfindung wurde für den besonderen Fall beschrieben, wo die Messung der Frequenzverschiebungen an akustischen Wellen vorgenommen wurde, die von einem Fahrzeug abgegeben wurden, welches sich in oder auf dem Wasser bewegte. Im Rahmen der Erfindung liegend, ist aber auch ein Fahrzeug zu betrachten, das sich in einem beliebigen Medium fortbewegt und wobei elastische oder elektromagnetische Wellen benutzt werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnunaen

030 221/58

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bestimmen der von einem Fahrzeug gegenüber einer Bezugsfläche durchfahrenen Entfernung mit einer Periode zum Aussenden von Wellen bestimmter Frequenz gegen diece Fläche und in einer Richtung schräg zur Vertikalen, einer Periode zum Empfangen der durch die Fläche reflektierten Wellen, während der man die empfangenen Wellen in elektrische Größen umformt und die durchlaufende Entfernung berechnet, indem man die Differenz zwischen der Frequenz der ausgesandten Wellen und der empfangenen Wellen benutzt, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) eine Folge, bestehend aus n-Wellenzügen, die jeweils von konstanter Dauer und vorbestimmter Folge- oder Wiederholperiode T sind, aussendet,

b) die Sendeperiode bei Ankunft der durch diese Fläche reflektierten Wellen, wobei die Anzahl π der ausgesandten Wellenzüge eine ganze Zahl ist, unterbricht,

c) die Sendeperiode um eine Empfängerperiode, deren Dauer von der Zahl η abhängt, verlängert und

d) ein konstantes und unabhängiges Verhältnis der Zahl η zwischen der Wiederholperiode TrtEpvon zwei aufeinanderfolgenden Sendeperioden und dem tatsächlichen Sendezeitintervall ηθ dieser Folge aufrechterhält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Sendeperiode der Sendefolge aus Wellenzügen die Emission eines Kennsignals vorhergehen läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennsignal eine Dauer (T) gleich der Folgeperiode der Wellenzüge aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Folgeperiode (Trep) und dem tatsächlichen Sendezeitintervall (ηθ) proportional dem Verhältnis zwischen der Folgeperiode (T) zweier aufeinanderfolgender Wellenzüge und der Dauer (Θ) jedes Wellenzuges ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verhältnis zwischen der Folgeperiode (Trep) und dem tatsächlichen Sendezeitintervall (ηθ) gleich dem dreifachen Verhältnis zwischen der Folgeperiode (T) zweier aufeinanderfolgender Wellenzüge und der Dauer (θ) jedes Wellenzuges wählt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Empfangszeitintervall zwischen die Sendezeitintervalle zweier aufeinanderfolgender Weilenzüge zur Ermittlung der Ankunft des Echos der ausgesandten Wellenzüge einschaltet.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Empfangszeitintervall zwischen die Sendezeitintervalle zweier aufeinanderfolgender Wellenzüge zur Ermittlung der Ankunft des Echos des Kennsignals zwischenschaltet und daß man die Empfängerstufe nahe der Ermittlung des Echos dieses Signals während dieses Intervalls beginnen läßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennsignal eine Dauer (T) gleich der Folgeperiode zweier aufeinanderfolgender Wellenzüge aufweist.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 5 und 8, mit einer Sendeanordnung (I), einer Empfängeranordnung (II), einer Anordnung

(III) zur Messung der Entfernungen und einer Folgeschalteinrichtung (IV) zur Koordinierung der durch diese Anordnungen vorgenommenen Operationen, dadurch gekennzeichnet daß

a) die Sendeanordnung einen Oszillator (2) zum Aussenden der Wellenzüge, wenigstens einen Oszillator (la) zum Senden des Kennsignals sowie Umschalteinrichtungen (K], K₂), die nacheinander die Oszillatoren in elektrische Beziehung mit wenigstens einem Wandler-Sender (3) setzen, aufweist;

b) die Empfängeranordnung (II) eine Demodulationskette, die mit einem Wandler-Empfänger verbunden ist und Signale von einer Frequenz gleich der Differenz zwischen den Frequenzen der ausgesandten Wellen und der empfangenen Wellen erzeugt; eine Kette zur Ermittlung des Kennsignals, die intermittierend mit der Demodulationskette während der Empfangszeitintervaile durch eine erste Schalteinrichtung (Kz) verbunden ist, welche durch die Folgeschalteinrichtung gesteuert wird; und eine Kette zur Ermittlung der empfangenen Wellen, die mit der Demodulationskette während einer Empfangsperiode durch eine zweite Schalteinrichtung (IU) verbunden ist, die von der Folgeschalteinrichtung gesteuert wird, aufweist und daß

c) die Meßanordnung Einrichtungen (10) zum Zählen und Einrichtungen (11, 12) zur Umformung dieser Frequenzdifferenz in Einheiten der durchlaufenden Entfernung, welche an den Ausgang der Kette zur Ermittlung der empfangenen Wellen angeschlossen sind, aufweist

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette zur Ermittlung der empfangenen Wellenzüge einen Detektor (ßb) für Durchlässe bei einem Wert gleich der Amplitude Null der diese Wellenzüge bildenden Oszillationen aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgeschalteinrichtungen

(IV) an den Ausgang der Ermittlerkette für das Kennsignal angeschlossen ist und Einrichtungen (45) zur Steuerung bei Empfang dieses Signals für das Ingangsetzen dieser Kette zur Ermittlung der empfangenen Wellenzüge aufweist

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Anordnung von Zählern zur Messung des Zeitintervalls, welches die Augenblicke des Beginns von Empfang bzw. Sendung des ersten Zuges der ausgesandten Wellen trennt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleranordnung einen ersten durch die Folgeschalteinrichtung betätigten Zähler (15) aufweist, der an den Ausgang der Kette zur Ermittlung des Kennsignals zum Messen des Zeitintervalls, welches den Augenblick des Beginns der Meßperiode vom Augenblick des Aussendens des ersten Wellenzuges trennt, angeschlossen ist; daß ein zweiter mit der Ausgangsklemme der Kette zur Ermittlung des Kennsignals und mit der Ausgangsklemme der Kette zur Ermittlung der empfangenen Wellen angeschlossener Zähler (13) zum Messen des Zeitintervalls vorgesehen ist,

welches den Augenblick des Empfangs des ersten Zuges der ausgesandten WeHen und den Augenblick des Beginns der Meßperiode trennt; und daß Einrichtungen (30) zur Summierung und Transformation dieser Intervalle in Entfernungseinheiten vorgesehen sind, die an den Ausgang der beiden Zähler angeschlossen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Demodulationskette einen Verstärker (5) mit variabler Verstärkung, der an die Folgaschalteinrichtung (IV) angeschlossen ist, aufweist und der einen Schaltkreis (54, 55) zur Erzeugung eines Verstärkungsprogramms umfaßt, wobei die Verstärkung stufenweise zu den Augenblicken det Aussendens aufeinanderfolgender WeI-lenzüge zunimmt

15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Kette zur Ermittlung des Kennsignals einen Signaldetektor (9a) umfaßt der einen Impuls bei Empfang dieses Kennsignals erzeugt

16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Folgeschalteinrichtungen (IV) aufweisen:

Einrichtungen (37, 38) zur Erzeugung der Signale von Dauer (T) und Signale von der Dauer (27} mit einer Folgeperiode (Trep);

Einrichtungen (39, 40) zur Erzeugung eines ersten Folgesignals von der Dauer (Θ) und der Folgeperiode (T) und eines zweiten Signals, identisch zum letzteren, welches um ein Intervall gleich dem Empfangszeitintervall verzögert ist; Einrichtungen (41) zur Kombination des Signals von der Dauer (T) und des ersten Folgesignals, welche ein erstes Steuersignal für die dem Oszillator zugeordnete Schalteinrichtung (K₂) zum Aussenden von Wellenzügen aufweisen; Einrichtungen (42) zur Kombination der Signale von der Dauer (27Jmit den ersten und zweiten Folgesignalen, die ein zweites Steuersignal für die der Detektorkette zugeordnete Schalteinrichtung für das Kennsignal erzeugen; Einrichtungen (43) zur Kombination des Signals von der Dauer (2 T) und des ersten Folgesignals, wodurch ein drittes Folgesteuersignal mit der Folgeperiode (T) erzeugt wird, welches im Augenblick des Aussendens des zweiten Wellenzuges beginnt;
ein Blockierungssystem, das durch die Ankunft des Kennsignals gesteuert wird, diese Kombinationseinrichtung blockiert und das Schließen der Schalteint ichtungen (Kt) zugeordnet zur Kette zur Ermittlung der empfangenen Wellenzüge steuert;
eine Vorrichtung (46, 47, 48), die einen Rückverschiebungsimpuls im Augenblick der Beendigung der Meßperiode liefert und mit dem Ausgang der Kombinationseinrichtung (43) verbunden ist und das dritte Steuersignal erzeugt;

und Einrichtungen (54, 55), die ebenfalls mit diesem letzten Ausgang verbunden sind und ein Verstärkungsprogramm liefern, welches in den Augenblikken des Sendens des dritten Steuersignals variiert.

17. Vorrichtung " .1 Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rückverschiebungsimpulse oder Zurichtungsimpulse liefernde Vorrichtungumfaßt:

einen ersten die aufeinanderfolgenden Impulszahlen (46) des dritten Steuersignals summierenden Zähler; einen mit dem ersten Zähler verbundenen Vervielfacher, die die angezeigte Impulszahl verdoppelt;

eine mit der Multipliziervorrichtung verbundene Addiereinrichtung (49) zum Wegschneiden eines Impulses;

einen zweiten mit den Einrichtungen zur Erzeugung des ersten Folgesignals über ein UND-Gatter (51) verbundenen Zähler (49), welches durch die Ankunft des Kennsignals entblockt wird;
einen Koinzidenzkreis (50), der mit dem Ausgang der Addiereinrichtung und mit dem Ausgang des zweiten Zählers verbunden ist und die im zweiten Zähler angezeigte Impulszahl und die an dem Ausgang der Addiereinrichtung gelieferten Impulse vergleicht und diese Rückversetzungsimpulse im Falle der Koinzidenz erzeugt

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierungssystem eine bistabile Kippschaltung (45) umfaßt die mit einem Ausgang mit den Eingängen der Kombinationseinrichtungen verbunden ist und mit einem Ausgang an der Kette zur Ermittlung der Wellenzüge zugeordneten Schalteinrichtung liegt wobei die Kippschaltung durch das Rückversetzungs- oder Rückschneidungssignal und durch den Detektor des Kennsignals betätigbar ist