DE2131164C2 - Vorrichtung zur Bestimmung der von einem Fahrzeug über Grund zurückgelegten Wegstrecke - Google Patents

Description

Schiebung ist jedoch nicht mit der Empfängereinrichtung für die Wellen bereits vom Augenblick des Empfangs des Testsignais an verbunden.

Nach einem Zeitintervall — (wöbet a> 1), das aus-

reicht, um insgesamt das Testsignal (Diagramm c in Fig.2) zu empfangen, wird die Auswertevorrichtung

während eines Zcitintervalls -.- (wobei b> 1) angeschlossen. Man zählt während dieses Intervalls die Differenz zwischen der kumulierten Anzahl von Perioden jeweils bei Sendefrequenz und bei Empfangsfrequenz. Das Ergebnis dieser Zählung ist proportional zu der

f
vom Fahrzeug während der Meßdauer -r durchfahre-

T
nen Bahn. Das Meßintervall -r wird gefolgt von einem

■ Haltezeitintervall —, (wobei c> 1) und derart gewählt, daß:

hend von dem Testimpuls I_n vorgenommen wurde.

Nach einem Zeitintervall A₂ T_n (ki ist kleiner als 1), während dessen der Empfänger abgeschaltet bleibt, schaltet man letzteren während eines Zeitintervalls Tm zur Aktivierung der Empfängerkreise ein, gemäß der Beziehung:

= Aj T_n (ki ist kleiner als 1)

und daß somit das Meßzeitiniervall oder »Meßfenster« sich genau innerhalb des Empfangszeitintervalls T befindet.

Man hält ein konstantes Verhältnis zwischen der Emissionsdaucr und der Dauer des »Meßfcnslers« und somit ein konstantes Verhältnis zwischen letzterem und der Dauer Trep für einen Meßzyklus. Die Dauer des letzteren wird definiert durch die Beziehung:

(graphische Darstellung c in F i g. 3), während dieser Periode zählt man die Differenz zwischen den kumulierten Periodenzahlen des Wellenzugs E_n, und der Frequenz des Echos, wodurch es möglich wird, die vom Fahrzeug während dieser Zeh durchlaufene Entfernung zu berechnen.

Die Zeitdauer A₂ T_n vor der Auswertung ist notwendig für den Fall, daß das Echo des ausgesandten Signals durch eine Längung der Entfernung entsprechend der schrägen Achse zwischen dem Sendeaugenblick eines Testimpulses /„ und dem Sendeaugenblick des Welienzugs E_n aufgrund einer plötzlichen Absenkung des Bodens oder der Dünung verzögert wird.
An das Deblockierungs-Zeitintervall £3 T_n kann sich ein weiteres Zeitintervall der Dauer A₄ T_n anschließen. Die Koeffizienten A₂, ki und A₄ werden so eingestellt, daß:

(A₂ + ki + K₄) < 1
Nach einem Zeitintervall gleich

Trep=Far+ T= 2T

(1

+Ar₂ + A₃ +A₄)T_n,

Das Verhältnis zwischen der Meßdauer und der Dauer des Meßzyklus Trep ist gleich -^r.

Nach einer Variante des Verfahrens, die in Fig.3 illustriert ist, wird jeder Meßzyklus gebildet durch:

eine Testperiode für die Messung der schrägen Entfernung zwischen Fahrzeug und Boden entsprechend der Richtung der Emissionsachse (n); diese besteht darin, die Dauer T_n für Hin- und Herweg eines kurzen Testimpulses I_n entsprechend dieser oder diesen Richtungen zu messen; der Testimpuls wird zu Beginn jedes Meßzyklus (Diagramm a in F i g. 3) ausgesandt;

eine Sendeperiode für die eigentlichen Mcßsignalc, die darin besteht, akustische Iinpulssignale in Form eines Wellenzugs E_n von bestimmter Frequenz sofort bei Empfang des Impulsechos des Testimpulses I_n und während eines Zeitintervalls T_n, proportional zur vorher gemessenen Verzögerung für Hin- und Herweg T_n auszusenden, der gespeichert wird (graphische Darstellung b in F i g. 3). Die Intervalle T_n und T_ne sind durch die Beziehung verknüpft:

k\ Tm(K\ ist kleiner oder gleich 1)

Am Ende des Zeitintervalls T„_L. wird der Empfänger abgeschaltet;

eine Empfangsperiode, die mit dem Ende der Sendeperiode beginnt, wenn die gemessene Entfernung entsprechend der schrägen Richtung zwischen dem Fahrzeug und dem Boden nicht seit der vorhergehenden Messung variiert hat, die ausgedas zum Zeitpunkt der Aussendung des Testimpulses I_n beginnt, fängt ein neuer Meßzyklus an.

Dieser neue Zyklus beginnt mit der Aussendung eines Testimpulses /_n+i. An diese Aussendung schließt sich nach einem Zeitintervall A5 T_n (k$ ist eine Zahl kleiner als 1), berechnet nach dem Zeitintervall T_n, welches während der vorhergehenden Periode bestimmt wurde, ein Testimpuls-Echomeßintervall an, das im folgenden mit »Lausch- oder Hörfenster« bezeichnet wird und die Dauer Ae T_n (Ae ist eine ganze Zahl kleiner als 1) aufweist, während dessen die Empfangskreise in Betrieb gesetzt werden (graphische Darstellung d).

Das Schutzintervall A5 T_n ermöglicht es, in den Empfängerkreisen die Störung zu vermeiden, die durch die eventuelle Verzögerung des Echosignals des Wellenzuges E_n hervorgerufen wurde, welcher während der vorhergehenden Periode ausgesandt wurde. Wenn das Intervall A₄ T_n fortfällt, werden die Testimpulse I_n+\ am Ende des Intervalls A3 T_n ausgesandt.
Gemäß dem oben Beschriebenen werden Testimpulse I_n, l„+\ in jedem Meßzyklus ausgesandt. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, nur eine einzige Entfernungsmessung längs einer schrägen Achse für eine Anzahl m von aufeinanderfolgenden eigentlichen Meßperioden vorzunehmen, deren jeweilige Dauer ausgehend von dieser Testperiode, eingestellt wird. Diese Zahl m kann gegebenenfalls zwischen 1 und 10 liegen. Unter diesen Umständen und für den in Fig.3 dargestellten Fall wird das zweite Signal, welches für die Messung der vom Fahrzeug durchfahrenen Entfernung verwendet wird, sofort bei Ende des Intervalls von der Dauer A₄ T_n und gegebenenfalls des Deblockierungs-Zeitintervalls von der Dauer A3 T_n ausgesandt.
Die Benutzung dieser Maßnahme ermöglicht auch

andere interessante Anwendungsmöglichkeiten. Die Kenntnis der Entfernungen zwischen dem Fahrzeug und der Oberfläche längs zweier schräger Achsen, die symmetrisch bezüglich einer — beispielsweise vertikalen — Bezugsachse sind, ermöglicht es, durch Triangulation die mittlere Neigung der Oberfläche zu bestimmen, wenn das Fahrzeug sich horizontal weiterbewegt.

Wenn τ und i? jeweils die Fortpflanzungszeit zwischen dem Fahrzeug und der Oberfläche nach den beiden Achsen sind, so kann die mittlere Neigung ρ berechnet werden aus der Beziehung:

τ-

τ¹ ■

!5

Ein weiteres Anwendungsgebiet besteht darin, den eventuellen Schlingerwinkel des Fahrzeugs bezüglich der Horizontalen zu ermitteln.

Eine Vorrichtung zur Durchführung der Maßnahme entsprechend F i g. 3 ist in F i g. 4 dargestellt und entspricht dem Fall, in dem das Fahrzeug zwei Sende-Empfangs-Einrichtungen besitzt, die entsprechend schrägen Richtungen, symmetrisch zur Vertikalen orientiert sind.

Sie umfaßt einen Oszillator 1, der ein Signal der Frequenz /0 erzeugt.

Die Periode dieses Signals kann als Zeitbasis in einer Synchronisiereinrichtung 2 verwendet werden, die Impulse erzeugt, welche die verschiedenen von der Vorrichtung ausgeführten Operationen steuern. Der Oszillator ist an zwei Verstärkern 3a und 3Zj über ein Relais 42 angeschlossen, welches während aufeinanderfolgender Sendezeitintervalle der Testimpulse entsprechend einer schrägen Achse I_n, I_n+ 1 etc. und der Signale T_nc (Fig.3) durch aus der Synchronisationseinrichtung stammende Signale geschlossen ist. Die Verstärker 3a und 3Z> sind jeweils an zwei Sender- und Empfängerwandler oder Akustiksonden 4a und 4Z> angeschlossen.

Die Echosignale der ausgesandten Signale, welche von den Wandlern aufgenommen werden, werden verstärkt und in Verstärkern 5a und 5Zj gefiltert, deren Durchlaßband auf die Sendefrequenz /0 zentriert ist und eine Breite aufweist, die mit den zu ermittelnden Dopplerfrequenz-Abweichungen Af_n kompatibel ist. Die durch die Verstärker 5a und 56 erzeugten Signale haben beispielsweise jeweils Frequenzen gleich (fo+AQ und (fo—Af„). Sie speisen zwei Frequenzfolgeeinrichtungen 6a bzw. 6Z> von bekannter Bauart über zwei Umschaltelemente 10a und XQb, die von der Synchronisiereinrichtung gesteuert sind.

Jede Frequenzfolgeeinrichtung umfaßt in Reihe einen Phasenkomparator 7a, To, einen integrator 8a, Si; und einen Oszillator mit regelbarer Frequenz 9a und 9Zj, dessen Ausgang an einem der Eingänge des Phasenkomparator angeschlossen ist

Der andere Eingang jedes !Comparators ist während des Auswertefensters R_n von der Dauer Jt₃ T_n (F i g. 3) jedes Umschaltkreises an den Ausgang eines der Verstärker 5a, 5b angeschlossen. Außerhalb dieses Zeitintervalls ist der andere Eingang jedes !Comparators direkt an den Ausgang des Oszillators 9a, 9Zj angeschlossen.

Wenn beispielsweise das Echo des Wellenzugs E_n (Fig.3) eine auf f_o±Af_n zentrierte Frequenz aufweist, wird die Frequenzfolgeeinrichtung 6a ein Signal der Frequenz fo±Af„ nach einer progressiven Verstellung während des entsprechenden Auswertefensters R_n erzeugen. Zwischen zwei Erregungsintervallen des Umschaltkreises 10 halten die Folgeeinrichtungen 6a und 6Z> im geschlossenen Kreis die ermittelten Frequenzen /0 ±Af_n gespeichert. Es genügt hierzu, ausreichend große Zeitkonstanten für die in den Integratoren 8a, 8Zj enthaltenen Bandpaßfilter zu wählen. Mit fo± Af_n+^ werden die Frequenzen bezeichnet, um welche beispielsweise die Echos des Wellenzugs E„+\ (Fig.3) zentriert sind; Da die Wiederholperiode der Aussendung des Wellenzugs mit der Entfernung zwischen dem Fahrzeug und der Bezugsfläche variiert, kann die Frequenzabweichung Af_nJrX-Ai_n auf einem geringen Wert gehalten werden. Hieraus folgt, daß die Frequenzfolgeeinrichtungen sehr schnell auf die Frequenzen der empfangenen Signale eingestellt werden, selbst wenn die Entfernung zwischen Fahrzeug und Oberfläche gering ist und wenn folglich die Dauer der Auswertefenster R_n für den Empfang von kurzer Dauer ist.

Ebenfalls wird darauf hingewisen, daß das Durchlaßband der in den Integratoren eingeschlossenen Filter sehr eng aufgrund des geringen Einflusses der Frequenzsprünge gewählt werden kann, denen die Oszillatoren 9a, 9Z? folgen sollen. Hieraus folgt eine Erhöhung des Verhältnisses Signal/Störung.

Das Speichern der Empfangsfrequenzen durch die Frequenzfolgeeinrichtungen 6a, 6Zj ermöglicht es ebenfalls, ein momentanes Verschwinden der Echosignale der ausgesandten Signale zu überbrücken.

Im übrigen können die Frequcnzfolgecinrichtungcn im geschlossenen Kreis Signale kurzer Dauer, die während der Empfangszeilintervalle empfangen werden, in ein permanentes Signal umformen. Man nutzt diese Charakteristik aus, indem man die Ausgangsklemmen der Folgeeinrichtungen an die Eingänge eines Synchrondemodulators anschließt, der an ein Tiefpaßfilter 12 angeschlossen ist Letzteres erzeugt ein Signal der Frequenz 2 Af, welches gleich dem Doppelten des Wertes der Dopplerfrequenzverschiebung ist Es ist an einen Vorwärts-Rückwärtszähler angeschlossen, welcher die Anzahl von Perioden bei der Frequenz 2 Af während eines Zeitintervalls gleich der Wiederholperiode der ausgesandten Wellenzüge E_n zählt Dieser Zähler 13 kann an eine Maßstabänderungseinrichtung 14 angeschlossen sein, welche die Anzahl der gezählten Perioden an eine Anzeige für die durchlaufene Entfernung, ausgedrückt in üblichen Einheiten, umformt, sowie an eine Anzeigeeinrichtung 15 für die Meßergebnisse.

Die Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt auch einen Zähler 16, der an einen Oszillator angeschlossen ist, der die Anzahl von Perioden eines Signals bei der Frequenz ft während eines bestimmten Zeitintervalle 7ählt. Ein zweiter beispielsweise an die Ausgangsklemme der Frequenzfolgeschaltung 6a angeschlossener Zähler 17 zählt während des gleichen Zeitintervalls die Anzahl der Perioden der Signale bei Empfangsfrequenz. Ein numerischer Komparator 18, der an die beiden Zähler 16 und

17 angeschlossen ist erzeugt Impulse, welche das Aufwärts- oder Abwärtszählen, das vom Zähler 13 vorgenommen wird, steuern, je nachdem, ob die Differenz zwischen den Sende- und Empfangsfrequenzen positiv oder negativ ist Die Zähler 16,17 und der Komparator

18 sind ebenfalls an die Synchronisiereinrichtung 2 angeschlossen, die ihre Null-Rückstellung selbsttätig nach konstanten Zeitintervallen steuert Schließlich sind die Ausgangsklemmen der Verstärker 5a und 5Zj ebenfalls an die Synchronisiereinrichtung angeschlossen, die so die Echoimpulse der Testimpulse I_n entsprechend der schrägen Achse empfängt und die Zeit für den Hin- und Herweg entsprechend den Sendeachsen bestimmt

Die in F i g. 5 dargestellte Synchronisiereinrichtung 2

umfaßt zunächst einen Oszillator 19, der ein Signal der Frequenz 4OFerzeugt (Fist eine Bezugsfrequenz), welcher an einen Impulsformer 20 angeschlossen ist. Dieser Impulsformer 20 ist an vier in Reihe angeordnete Frequenzteilerschaltungen 21,22,23,24 angeschlossen, die an ihren Ausgängen Impulse der Frequenzen 8F, 2F, F

P
bzw. -τ- erzeugen. Die Frequenz F kann gleich der für

den Wellenzug verwendeten gewählt sein. In diesem Fall wird der Impulsformer direkt an den Oszillator 1 (F i g. 4) angeschlossen.

Eine bistabile Kippschaltung 25 ist an den Ausgang dcrTeilerschalUing 24 angeschlossen.

Beim Beginn eines Mcß/.yklus ist die Kippschaltung 25 derart positioniert, daß sie ein Sende-Freigabesignal liefert. Nach einem Zeitintervall ΔΤ läßt ein aus der Teilerschaltung 24 stammender Impuls die bistabile Kippschaltung 25 kippen. Das durch diese Kippschaltung erzeugte Rechtecksignal steuert das Schließen des Relais 42 (F i g. 4) und die Aussendung des Testsignals /„ für die Entfernungsmessung entsprechend zwei schrägen Emissionsachsen.

Die Synchronisiereinrichtung besitzt auch ein erstes Relais 26, welches in Ruhestellung die Ausgangsklemme der Teilerschaltung 23 an die Eingangsklemme eines Zählers 27 anschließt. Zu Beginn ίο eines Meßzyklus (siehe F i g. 3) befindet sich das Relais 26 in Ruhestellung und der Zähler 27 zählt Impulse der Frequenz F.

Eine Vorrichtung 28, die an die Ausgangsklemmen der Verstärker 5a und 5b (F i g. 4) angeschlossen ist, verstärkt, mischt und formt die Echosignale der Testimpulse entsprechend den schrägen Achsen. Die Ausgangsklemme dieses Verstärkers ist über ein Relais 29, das in Ruhestellung geschlossen ist, an eine der Eingangsklemmen einer bistabilen Kippschaltung 30 angeschlossen, deren Ausgangskiemine mit dem Relais 26 verbunden ist.

Der durch die Vorrichtung 28 erzeugte Impuls, der die Ankunft der Echosignale anzeigt, läßt die bistabile Kippschaltung 30 kippen. Diese erregt das Relais 26 und beendet das Zählen der Impulse mit der Frequenz Firn Zähler 27.

Die Vorrichtung 28 ist außerdem über das Relais 29 an einer der Eingangsklemmen einer bistabilen Kippschaltung 31 und an einer der Eingangsklemmen einer bistabilen Kippschaltung 32 angeschlossen. Eine der Ausgangsklemmen der Kippschaltung 31 ist an ein Relais 33 gelegt, welches während der Erregungsperiode geschlossen ist. Das Schließen dieses Relais verbindet die Ausgangsklemme der Frequenzteilerschaltung 23 einerseits mit der Eingangsklemme eines Zählers 41 und andererseits mit der Eingangsklemme eines Vorwärts-Rückwärtszählers 40. Der Zähler 41 ist auch an die Ausgangsklemme der Teiierschaitung 21 über ein Relais 34 gelegt, welches geschlossen ist, wenn es durch ein von der bistabilen Kippschaltung 32 kommendes Signal erregt ist

Die Ankuft der Echosignale der Testimpulse I_n für die Entfernungsmessung längs einer schrägen Achse bringt ein Kippen der bistabilen Kippschaltung 31 mit sich, wodurch einerseits ein Signal erzeugt wird, welches den Beginn der Aussendung des Wellenzugs zum Messen der Dopplerfrequenz-Abweichung steuert und andererseits ein Erregungssignal für das Relais 33 erzeugt, welches den Zähler 41 mit der Ausgangsklemme der Teilerschaltung 23 verbindet Der Zähler 41 registriert dann die Impulse mit der Frequenz F. Die Ausgänge der beiden Zähler 27 und 41 sind mit einem Koinzidenz-Element 35 zur Ermittlung der Koinzidenz zwischen den durch diese Zähler gezählten Impulszahlen verbunden.

Die Ausgangsklemme dieses Elements 35 ist an eine Nullsetzungs-Eingangsklemme des Zählers 41 und mit einer zweiten Eingangsklemme der bistabilen Kippschaltungen 31 und 32 verbunden.

Bei der Ermittlung der Koinzidenz erzeugt das Element 35 ein Signal, welches den Zähler 41 auf Null rückstellt und die bistabilen Kippschaltungen 31 und 32 verkippen läßt.

Das Auslösen der Kippschaltung 31 bringt die Unterbrechung der Aussendung des Wellenzugs zur Messung des Dopplereffekts mit sich. Die Zeit zwischen zwei Kippvorgängen der Kippschaltung 31 ist natürlich gleich der Laufzeit des Tcsisignals entlang einer schrägen Achse.

Das Auslösen der bistabilen Kippschaltung 32 erregt das Relais 34, welches dann den Zähler 41 an den Ausgang der Teilerschaltung 21 legt, wodurch Impulse der Frequenz 8Ferzeugt werden.

Das an der Ausgangsklemme der bistabilen Kippschaltung 32 verfügbare Signal erregt auch ein Relais 36, welches in Schließstellung eine der Ausgangsklemmen des Zählers 41 an ein aus Kippstufen bestehendes Schaltwerk 37 legt. Der Zähler liefert, wenn das Relais durch Auslösen der bistabilen Kippschaltung 32 geschlossen ist, Signale von einer Periode gleich dem Achtel des Zeitintervalls T_nc (Fig.3), welches gleich T_n im Ausführungsbeispiel gewählt ist Das Schaltwerk 37 erzeugt aus diesen Signalen ein Signal von R_n von Rechteckform, welches den Empfang zuläßt, dessen Beginn

um ein Zeitintervall ill E_n verzögert ist Dieses Aus-

4 T

wertefenster R_n hat eine Dauer von —- und liegt stets r> 8

in gleicher Lage innerhalb des Zeitintervalls, welches den Empfang des Echos begrenzt Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel sind die oben definierten Koeffizienten Jt₁, Jt₂, h und k₄ jeweils gleich 1; 3/8; 4/8 und 1/8.

Die diesem Auswertefenster entsprechenden Signale steuern das Schließen des Relais 10a und 10/3 (siehe F i g. 4). Hat das Schaltwerk 37 acht Impulse der Dauer -i- empfangen, dann sendet es nach dem Schließen des

Relais 36 im Augenblick f₃ (F i g. 3) ein Signal zur allgemeinen Nullrückstellung aus, wodurch der Zähler 27 auf Null rückgestellt wird und die bistabilen Kippschaltungen 25 und 30 erneut ausgelöst werden.

Die Synchronisiereinrichtung umfaßt außerdem Kreise für Empfangsunterbrechung während eines Intervalls der Dauer £5 T_n (F i g. 3). Diese Kreise umfassen den Zähler 40, dessen Zähleingang an den Ausgang des Teilers 23 angeschlossen ist, welcher Impulse mit der Frequenz F erzeugt und dessen Rückwärtszähleingang an den Ausgang der Teilerschaltung 22 angeschlossen ist und Impulse von der Frequenz 2F über ein Relais 39 erzeugt welches durch Signale erregt ist, die aus einer der Ausgangsklemmen der bistabilen Kippschaltung 38 austreten.

Die Vorwärts- und Rückwärtszählbefehle werden dem Zähler 40 von der Ausgangsklemme der Kippschaltung 31, die Rechteck-Aussendungs-Impulse E_n erzeugt und von der bistabilen Kippschaltung 38 geliefert Letztere wird gleichzeitig durch die aus dem Zähler 40 stammenden Signale zur allgemeinen Nullrückstellung betätigt Der Zähler 40 zählt die Impulse mit der Frequenz F zwischen den Augenblicken f2 und h jedes Meßzyklus

ι r

■■»! "I-'

(siehe Fig.3), solange die Kippschaltung 31 betätigt wird. Die Impulse der Nullrückstellung aus dem Schaltwerk 37 zum Augenblick U lösen die Kippschaltung 38 aus, die das Relais 39 aktiviert. I mpulse der Frequenz 2F werden durch den Zähler 40 vorwärts oder rückwärts gezählt.

Die Nullrückstellung des letzteren, die zum Augenblick

i₄ + Jjl Ic₅ = 1/2 (in diesem besonderen Fall)

vor sich geht, erzeugt ein Signal, welches von neuem die Kippschaltung 38 auslöst. Das durch eine zweite Ausgangsklemme der Kippschaltung 38 gesteuerte Relais 29 ist dann zwischen zwei aufeinanderfolgenden Auslöseaugenblicken für die Kippschaltung 38 offen, d. h. zwischen den Augenblicken

/₄ und ?4+-y- .,.

in diesem besonderen Fäll. . ,

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Umschalter auf den F i g. 4 utid 5 durch elektrdrhagrletlsche Relais dargestellt. Es ist jedoch offensichtlich, daß hiän elektronische Umschaltungen verwenden sollte.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

·

¹^ '· fco

Claims (4)

1 2

wurden für die Flugnavigation entwickelt, d. h. für we-

Patentansprüche: sentlich höhere Arbeitsfrequenzen als sie bei der

Schiffsnavigation über Grund verwendet werden kon-

1 Vorrichtung zur Bestimmung der von einem nen. Das Prinzip der Bildung der Einhüllenden und deFahrzeug über Grund zurückgelegten Wegstrecke 5 ren Phasenvergleich ist jedoch nur bei höheren Fremit Einrichtungen zum Aussenden akustischer Im- quenzen anwendbar, da die Verarbeitung extrem n.epulssignale schräg in Richtung auf den Grund, mit derfrequenter Hullkurven Schwierigkeiten bereitet Einrichtungen zum Empfang der ebenso schräg vom Aus der GB-PS 9 00 027 m «ne Vornchtung eben-

Grund reflektierten Echos der Signale und mit Aus- falls für die Flugnavigation bekannt bei der der Arbe.tswertemitteln für die Frequenzverschiebung auf- io zyklus des> intermittierend arbeitenden Dopplerradarsygrund des Dopplereffekts, sowie mit einer Einrich- stems abhängig von der Hohe des Flugzeugs über fung zuTfSng der Höhe des Fahrzeugs über Grund optimiert wird. Die Höhenangabe stammt aus Grund und mit einer Einrichtung zur Steuerung der einem eigenen Höhenmesser.

Dauer der ausgesandten Impulse nach Maßgabe der Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der

Swells gemessenen Höhe, dadurch gekenn- 15 eingangs genannten Art so zu verbessern daß sie auch zeichne? daß zur Messung der Höhekurze Test- für niedrige Frequenzen, wie sie bei der Schiffsnayiga-Lpulse (I) in der schrägen Meßvorrichtung a^sge- tion üblich sind angewendet werden kann d. h auf den sTncit werden und daß die Verzögerung fTWmit der Phasenvergle.cn von Hullkurven verachtet, und daß anderen Echos empfangen werden, zur Synchronisie- dererseils keine zusätzhchen Höhenmeßgerate benongt rung der MeO^klen auswertbar ist, derart, daß die 20 werden. Diese Aufgabe w.rd durch die im Anspruch 1 Sendedauer (Z) der akustischen Impulssignale (E) definierte Vorrichtung gelöst. Bezüglich von Merkmaetwa gleich der gemessenen Verzögerungszeit ge- len bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung macht wird und das Auswertefenster (R_n) der wird auf die Unteransprüche verwiesen. Echoimpulse einem festen Bruchteil dieser Verzöge- Nachfolgend wird die Erfmdung anhand ernes bevor

rungszeit innerhalb der Sendeimpulslücken ent- 25 zugten Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Zeichnungen sDricht näher erläutert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- F i g. 1 zeigt die Anordnung der Erniss.onsachsen bezeichnet, daß die im Auswertefenster (R_n) ermittelte züglich eines Fahrzeugs im Fall der Anw endung auf ein Frequenz der Echosignale zum Triggern eines Oszil- Seefahr^eug;

lators (9a, 9b) verwendet ist, der außerhalb des Aus- 30 F i g. 2 zeigt Zeitdiagramme e.ner Sende- und Empwertefensters (R_n) mit der Triggerfrequenz frei fangsperiode nach einer ersten Ausfuhrungsform unter schwingt Benutzung der erfindungsgemaßen Vorrichtung;

3 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, Fi g. 3 zeigt die Zeitdiagramme einer Sende- und

dadurch gekennzeichnet, dab zur Festlegung des Empfangspenode nach einer Variante;

Ψ Auswertefensters zwei Zähler (27, 41) vorgesehen 35 F i g. 4 zeigt schematisch die erhndungsgemaße Vor-

Jnd, von denen der erste (27) durch Abzählen von richtung zur Durchführung der zweiten Variante nach

Taktimpulsen (F) bis zum Eintreffen des ersten der Erfindung;und .,,-.,

j. Echos die Verzögerungszeit (T_AR) mißt und dann F i g. 5 zeigt im Detail ein Bauteil aus F. g. 4.

speichert, und der zweite (41) danach dieselben Aus F i g. 1 erkennt man, daß das Fahrzeug zwc. am

Taktimpulse (F) bis zum Zählerstand des ersten Zäh- <o Rumpf befestigte Sendcr-binpföngercnnchtungenauf-

lers (27) hochzählt, worauf ein Koinzidenzglied (35) weist. Die Achsen der Sender-Ernpfangere.nnchtungen

ein Schaltwerk (37) anstößt, das das Auswertefenster für die akustischen Wellen s.nd be.sp.elswe.se .n e.ner

rt? Jdurch einzelne seiner Schaltzustände definiert. Vertikalebene, die die Längsachse des Fahrzeugs_ent-

4 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- hält, sowie längs zweier schräger symmetrischer Rich-

zeichnet daß das Schaltwerk (37) vom Koinzidenz- 45 tungen angeordnet, die bezüglich der Vertikalen um eiglied (35) weiterschaltbar ist und daß während dieser nen Winkel β geneigt sind. Dadurch kann man bekann Weiterschaltung der zweite Zähler (41) mit Macher Hch den Einfluß des Schlmgerns auf die Regelmaß.gke. Taktgeschwindigkeit jeweils bis zur Koinzidenz mit der Messungen verhindern. Nach der Maßnahme der dem ersten Zähler (27) hochzählt, wobei k eine gan- F i g. 2 erfolgt die Sendephase gleichzeitig mi der Mesze Zahl ist, die so gewählt ist, daß das gewünschte 50 sung der Dauer für Hin- und Herweg der akust.schen Auswertefenster (R_n) sich aus ganzen Teilperioden Wellen. Die Aussendung umfaßt, kurze Testimpulse/ der Dauer T_AR/k zusammensetzen läßt. sowie daran anschließend d.e eigentlichen akust.schen

uei u-auc ar Meßsignale E mit einer unterschiedlichen Grundfre-

quenz (siehe Diagramm a) der F i g. 2). Die Aussendung

55 wird unterbrochen, wenn das Signalecho des Testimpulses durch den Empfänger empfangen wird. Dieser Test-Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur impuls kann eine einzige Frequenz oder eine komplexe Bestimmung der von einem Fahrzeug über Grund zu- Frequenz aufweisen, welche durch Kombination oder rückgelegten Wegstrecke gemäß dem Oberbegriff des Modulation von Frequenzen erhalten wird und so ge-HauntansDruchs «> wählt wird, daß das Signal leicht erkennbar wird.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der Die Zeitverzögerung /wischen dem Augenblick des

US-PS 34 75 753 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird Beginns des Aussendens des Testimpulses und der l-ront die Einhüllende der Sendeimpulse phasenmäßig mit der des Echos dieses letzteren definiert die Dauer T_ar fur E nhüllenden der empfangenen Impulse verglichen und Hin-und Rückweg der Wellen entlang der Sendeachse, die Meßperiode solange verändert, bis die beiden Ein- ₆₅ Das Echo der ausgesandten Signale wird durch den hüllenden in Gegenphase liegen. Eine ähnliche, nach Wandler während e.nes ZeitintervallT empfangen, demselben Prinzip vorgehende Vorrichtung ist in der welches im wesentlichen gleich T_AR (Diagramm b in GB-PS 10 54 455 beschrieben. Beide Vorrichtungen Fig.2) ist. Die Meßvomchtung fur die Frequenzver-