DE2214556B2 - Navigations-Sender - Google Patents
Navigations-SenderInfo
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/04—Control of altitude or depth
- G05D1/06—Rate of change of altitude or depth
- G05D1/0607—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
- G05D1/0653—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing
- G05D1/0676—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing specially adapted for landing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/70—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using electromagnetic waves other than radio waves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
- B64D45/04—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface
- B64D45/08—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface optical
Description
20
Die Erfindung betrifft einen Navigations-Semisr, der
einen Beobachter an einem entfernten Ort in Einern bestimmten Raumsektor mit einer Anzeige des Winkels
zwischen dessen Sichtlinie zum Sender und einer Referenz-Richtung durch den Sender versieht.
Solche Sender finden häufig in der Luftfahrt Anwendung, um dem Piloten bei dem Anfliegen einer
Landebahn als Informationshilfe zu dienen. Zu diesem Zweck sind verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen
worden. In einer Ausführung werden drei oder mehr fächerförmige Lichtstrahlen von unterschiedlichen
Farben ausgesendet, aus denen der Pilot entweder mit bloßem Auge oder mittels verschiedener Empfänger
feststellen kann, in welchem Farbstrahl er sich befindet. « Damit wird er informiert, ob er sich auf dem richtigen
Weg befindet, oder ob er nach einer der beiden Seiten davon abgewichen ist. In anderen Systemen werden
viele Lichter in schmalen Strahlen ausgesendet und so gerichtet, daß ra >r bestimmte Lichter sichtbar sind, wenn
der Pilot sich auf seinem korrekten Flugweg befindet, wogegen andere Lichter sichtbar werden, wenn er von
diesem Weg abweicht Vom Blickpunkt des Piloten aus wird ein einziges Licht sichtbar, das ihn nach einer oder
der anderen Seite einer Bezugsrichtung lenkt, wenn er vom optimales) Weg abweicht. Vorliegende Erfindung
baut in etwa auf einem derartigen System auf und stellt eine Verbesserung des in der US-PS 36 62 180
beschriebenen System dar. Dieses System besitzt eine
zylindrische Maske, die mit durchlässigen und undurchlässigen Bereichen ausgebildet ist, welche einen
Binär-Code, beispielsweise einen Gray-Code darstellen.
Diese Maske rotiert um eine Lampe auf deren Achse derart, daß Segmente des Codes nach und nach mit
Projektionslinsen derart zusammentreffen, daß diese Segmente nach und nach in den Raum projiziert
werden. Ein Beobachter kann seine Winkelstellung zu einer durch das System verlaufenden Referenzebene
feststellen, dadurch, daß er Folge und zeitlichen Ablauf der erhaltenen Lichtinipulse feststellt
Die Anordnung der US-PS 36 62 180 mag für manche
Anwcndungsfälle zufriedenstellend sein, weist jedoch in ihrer Anwendungsmöglichkeit bestimmte Beschränkungen
iiuF. Beispielsweise führt die Tatsache, daß drehbare
I eile für die Drehung Her Maske benötigt werden, nicht br>
nur zu einer Beschränkung der Arbeitsgeschwindigkeit, sondern auch zu bedeuteten Nachteilen bezüglich
Anfälligkeil und Lebensdauer. Andererseits sind der Bereich und die Anzahl der wirkungsvoll verwendbaren
Auflösungs-Elemente durch die Größe und Leistung der Lichtquelle beschränkt, wobei letztere nur bis zu einem
bestimmten Punkt in geeigneter Weise zunehmen kann. Dabei wird die Arbeitsgeschwindigkeit durch die
Frequenz begrenzt, bei welcher Jie Lichtquelle bei irgendeiner gegebenen Spitzenleistung gepulst werden
kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes
richtungsbestimmendes Navigationssystem zu schaffen. Dabei soll der erfindungsgemäße Gegenstand im
Verhältnis zu den bekannten Vorrichtungen geeignet sein, über einen größeren Bereich hin mit einer höheren
Auflösung und bei einer höheren Geschwindigkeit zu arbeiten.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben. Der Sender weist also eine
Vielzahl von Masken, Energiequellen und Projektionssysteme auf. Jede Maske stellt dabei ein Segment eines
Codes dar. Die Energiequellen werde ; nacheinander erregt, so daß in den gleichen Raumsektor nacii und
nach Muster projiziert werden, die durch diese Segmente festgelegt sind. Ein Beobachter innerhalb
dieses Sektors bestimmt sein Winkelverhältnis zu einer Referenzebene, indem er Folge und Zeitverhalten der
empfangenen Energieimpulse berücksichtigt. Die Verwendung einer Vielzahl von Energiequellen ermöglicht
es, dieses System für eine größere Durchschnittsleistung auszulegen und damit größere Spitzenleistungen pro
Impuls oder schnellere Informationsübertragungen zu erreichen. Auch ist die Verwendung einer größeren Zahl
von Auflösungs-Elementen möglich.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt
F i g. I ein Diagramm zur grundsätzlichen Erklärung der Erfindung;
F i g. 2 eine schematische Darstellung eines Codes zur Erklärung der Erfindung;
Fig.3 eine schematische Darstellung eines Senders
gemäß der Erfindung;
Fig \ ein Diagramm einer Form des Binär-Codes,
der für eine Verwendung im Sender nach F i g. 3 geeignet ist;
Fig.5 ein Blockschaltbild eines Empfängers, der im
Zusammenhang mit dem Sender der Fig.3 verwendet
werden kann; und
Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist die Lage eines Senders 11 gezeigt, der
seine Energie in einen bestimmten, durch die Linien 12 und 13 eingegrenzten Raumsektor richtet, so daß ein
Beobachter auf irgendeinem Punkt P innerhalb des Sektors dessen Winkellage in bezug auf eine durch den
Sender 11 verlaufende Referenz-Richtung 14 bestimmen kann. Diese Referenz-Richtung ist eine Ebene, die
senkrecht zur Papierebene durch den Sender 11 verläuft, und sie kann irgendwo innerhalb oder
außerhalb des Sektors errichtet werden, jedoch ist für darstellende Zwecke iLre Lage im Zentrum des Sektors
gewählt worden. Die Fig. I kann entweder als Grundriß oder als ein Aufriß betrachtet werden, jedoch
soll sie zum Zwecke der Beschreibung ais Grundriß angenommen werden, so daß der Winkel θ ein
horizontaler Winkel ist, der zwischen zwei sich schneidenden Verlikalebcnen gemessen wird.
Der Sender 11 kann mit elektromagnetischer oder akustischer Energie irgendeiner Frequenz mit einer für
die Übertragung geeigneten Richtcharakteristik .irhri-
ten. Für die Darstellung ist die Energie des Lichtes gewählt worden. Das licht wird mit einer Reihe von
Impulsen ausgesendet und beginnt vorzugsweise mit einem unkodierien Licht-Impuls als Startimpuls, der in
den gesamten Sektor ausgesendet wird, um alle Beobachter zu informieren, daß nun kodierte Impulse
folgen werden. Anschließend überträgt jeder Impuls ein räumlich kodiertes Muster, das einen Abschnitt eines
Binär-Codes darstellt. In Γ ig. 2 sind drei vereinfachte
Abschnitts-Codes oder Segment-Codes dargestellt. Der eVste kodierte Impuls überträgt ein Lichtmuster, das
dem Segment 21 entspricht, das die gesamte linke Seite des Sektors erleuchtet und die rechte Seite im Dunklen
läßt. Der nächste kodierte Impuls erleuchtet den Sektor in einem Muster, das durch das Segment 22 festgelegt ist
und der dritte kodierte Impuls projiziert ein dem Segment 2.3 entsprechendes Muster. Jedes Muster ist in
vertikaler Richtung gleichförmig und erstreckt sich in einem vertikal ausreichenden Winkel, so daß alle Lagen
von Beobachtern umfaßt werden. Man sieht, daß das Impiilsmuster »hcll-dunkel-dunkcl« innerhalb der Auflösungsgrenzen
der Vorrichtung für die Vertikalebcne einmalig ist, in der die Sichtlinic des Beobachters vom
Punkt P zum Sender 11 liegt. Man sieht ebenfalls, daß
der Winkel θ zwischen dieser Ebene und der Referenz-Richtung 14 durch das eindeutige Muster
gemessen wird. Für irgendwelche besonderen Systeme kann das Muster derart geeicht werden, daß numerische
Werte des Winkels θ wiedergegeben werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt, worin eine Vielzahl von Lichtquellen 31a.
31/>.31c.. .3Ingezeigt sind, beispielsweise Xenon-Blitzröhren;
eine gleiche Anzahl von Kondensor-Linsen 32a. 326. 32c ... 32n sind /l.· Lichtübertragung von den
Blitzröhren auf entsprechende Masken 33a, 336. 33c.. 33n derart angeordnet, daß sie diese gleichmäßig
beleuchten. Die Maske 33a ist vollkommen durchscheinend (sie könnte auch weggelassen werden), während
jede der anderen Masken durchlässige und nichtdurchlässige Bereiche besitzt, wie dies durch schraffierte und
freie Flächen dargestellt ist, wobei jede als ein Segment eines Binär-Codes angeordnet ist. Linsen 34a, 346. 34c
... 34;7 sind so angeordnet, daß sie die durch die dazugehörenden Masken bestimmten Musterbilder in
einen vorgeschriebenen Raumsektor projizieren. Die Winkel-Abmessungen dieses Sektors werden durch die
Parameter der Linsen 34 bestimmt, von denen vorzugsweise jede bestimmte Einstell-Elemente besitzt,
um sie optisch im wesentlichen untereinander identisch zu machen, so daß die verschiedenen Muster im
wesentlichen in den gleichen Sektor projiziert werden. Nimmt man an. daß die Winkelbestimmung in
horizontaler Richtung durchgeführt wird, werden die Masken und die dazugehörige Optik sehr geschlossen
und direkt übereinander angeordnet, so daß der geringe Anteil der durch deren Versetzung hervorgerufenen
Paralaxe in vertikaler Richtung erscheint und deshalb die Messung nicht beeinflußt. Bei den meisten
Anwendungen sind die Versetzungen verglichen mit den Abmessungen des beleuchteten Sektors so gering,
daß die Paralaxe vernachlässigbar ist, sogar wenn die Einheiten horizontal angeordnet wären.
Eine Leistungsversorgung und ein Impulserzeuger 35 sind zur Erregung der Röhren 31 vorgesehen, und zwar
jede für sich in irgendeiner vorbestimmten Folge. Vorzugsweise wird der Röhre 31a als erste ein Impuls
übertragen, so daß alle Beobachter in dem Sektor erfahren können, daß kodierte Impulse folgen werden.
nie Dauer der Impulse und die Zeit zwischen den
Impulsen wird unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren gewählt, wie beispielsweise des Arbeitsgebietes
und -bereiches. des zulässigen Maximums und der durchschnittlichen Leistung jeder Blitzröhre, der notwendigen
Übcrtragiings-Oeschwindigkeit und -frequenz
und der Art des Empfängers, der entweder das bloße menschliche Auge oder ein modernes Elekiruniksyslemsein
kann.
Die Anzahl der optischen Einheiten, das heißt der Anordnungen aus Lichtquelle 31, Kondensor-Linse 32,
Maske 33 und Projektions-I.insensystem 34 hängt von der gewünschten Auflösung und dem verwendeten
Code ab. Fin geeigneter Code ist der abgewandelte (jray-Codc nach F i g. 4. der ein völlig freies Segment 40
und soviel kodierte Segmente besitzt, wie gewünscht werden, wobei für Darstcllungszwccke sechs Segmente
41 bis 46 gewählt sind. Dieser Code, obwohl er nicht der einzig anwendbare ist. ist insbesondere geeignet, da
beim Wechsel von einem Sektor Bereich in den nächsten nur ein einziger Übergang erfolgt und dieser
Übergang erfolgt in der niedrigstwertigen Stelle. Für den in F i j:. 4 dargestellten Code müßten sieben
optische Einheiten verwendet werden, einer für den Anfangs-Impuls und sechs für die kodierten Impulse.
Die sieben Masken 33a bis 33^r sind dann gemäß den
Mustern der Segmente 40 bis 46 ausgebildet. Insgesamt stellen sie den gesamten Code dar. Dieser Code teilt den
Sektor in vierundsechzig winkclmäßig sich unterscheidende
Teile. Die Winkelbreite des Sektors und jeden Teiles kann durch geeignete Wahl der Projektions-Linsen
34 gewählt werden.
Im Betrieb regen die Leislungsversorgung und der
Impulsgeber 35 jede Lichtquelle in einem vorbestimmten Zyklus an. beispielsweise in der in F i g. 3 gezeigten
Reihenfolge. Es könnten dabei die Länge jedes Impulses und der Zeitraum zwischen den Impulsen genügend lang
gewählt werden, so daß ein Beobachter diese mit seinem bloßen Auge wahrnehmen und seine Winkel-Abweichung
von der Referenz-Richtung bestimmen könnte. Jedoch wird im vorliegenden Fall angenommen, daß die
Erfindung vielmehr in solchen Anwendungen Verwendung findet, die für eine schnellere Betriebsweise eine
elektronische Aufnahme und Dekodierung vorsehen.
Die Fig. 5 zeigt im Blockschaltbild einen geeigneten
Empfänger. Eine Linse 51 sammelt die ankommende Energie und fokussiert diese auf ein spektral geeignetes,
fotoelektrisches Detektor-Element 52. Der elektrische Ausgang des Detektors 52 wird über einen Verstärker
53 an einen Speicher 54 gegeben, der die Anwesenheit oder Abwesenheit der Energie in jedem Zeitraum, in
welchem Impulse erwartet werden können, aufzeichnet.
Der Speicher 54 muß selbstverständlich danach ausgerüstet und eingestellt sein, sich der durch den
Impulsgeber 35 festgelegten Impulsfolge und -dauer anzupassen. Die Ausgänge des Speichers 54 sind mit
einem Dekoder 55 verbunden, in dem die binärkodierte Information in eine analoge oder digitale Information
umgewandelt werden kann, welche eine Anzeige des numerischen Wertes des Winkels θ darstellt, der
zwischen der Sichtlinie vom Beobachter zum Sender und der Referenz-Richtung liegt Jede geeignete
Ablesevorrichtung kann verwendet werden; für die Darstellung ist ein einfaches Anzeigeinstrument 56
gewählt worden.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 6 dargestellt, worin ein Rahmenträger
61 gezeigt ist, bei welchem auf einem Mittelteil zwei
Lichtquellen 62 und 63. beispielsweise Xenon-Blitzröhren,
angebracht sind. Diese Lichtquellen sind mit Reflektoren 64 und 65 versehen, damit die Lichtenergien
in den Konder.jor-Linsen 66 und 67 konzentriert werden, die auf dem Vorderteil des Rahmenträgers 61
angebracht sind. F.ine Hochspannungs-Ansteuerungsvorrichtung Ö8 ist in der Nähe des rückwärtigen Teiles
des Rarr-enträgers untergebracht, unmittelbar hinter
den Lichtquellen 62 und 63.
Ein Paar von Masken 71 und 72, oder Fadenkreuze.
sind am rückwärtigen Ende eines anderen Rphmenträgers
73 in einer derartigen Lage angebracht, daß sie durch das Licht von den Linsen 66 und 67 beleuchtet
w orden. Die Quelle 62. der Reflektor 64. die Linse 66 und die Miiske 71 liegen genau über der Quelle b3, dem
Reflektor 65, der Linse 67 und der Maske 72. Die rechte Hälfte der Maske 71 (von der Lichtquelle aus gesehen)
ist durchlässig, während die linke Hälfte undurchlässig ist. Umgekehrt ist die rechte Hälfte der Maske 72
undurchlässig, während die linke Hälfte durchlässig ist. Das bedeutet, daß die Muster auf den beiden
Fadenkreuzen Spiegelbilder voneinander darstellen. In jedem Fall ist die Teilung zwischen den Hälften eine
scharfe, gerade Linie. Ein Paar Projektionslinsen 74 und 75 sind am vorderen Ende des Rahmenträgers 73
angebracht, und zwar derart, daß sie die Bilder der Masken 71 und 72 im wesentlichen in den gleichen
Raumsektor projizieren. Die Lage der Masken ist normalerweise so eingestellt, daß sich die beiden
Teilungslinien überlagern, so daß die obere optische Einheit (Ouelle, Reflektor. Maske und Linse) das rechts
von einer scharfen, durch die Mitte des Sektors verlaufenden Linie liegende Feld erleuchtet, während
die untere optische Einheit das Feld zur Linken der gleichen Linie erleuchtet.
Hilfslinsen 76 und 77 sind zur Fokussierung den Linsen 74 und 75 beigegeben, wie nachstehend erklärt
wird. Die Linsen 76 und 77 sind auf einem Hilfsgestell 78 angebracht, das wiederum gleitbar in den Schienen 81
und 82 gehaltert ist und sich darin auf die Linsen 74 und 75 zu und davon wegbewegen kann. Die Schienen 81
und 82 sind an dem Rahmenträger 73 befestigt. Das Hilfsgestell 78 besitzt eine Zahnstange 83. die mit einem
Ritzel 84 zusammenarbeitet, das drehbar im Rahmenträger 73 angebracht ist und einen Einstellknopf 85
aufweist. Die Linsen 74 und 76 bilden ein erstes Projektions-Linsensystem, während die Linsen 75 und
77 ein zweites derartiges System bilden.
Bei einer normalen Verwendung sind die beiden Rahmenträger 61 und 73 zusammengebracht und
miteinander verbunden. Sie werden durch ein Gehäuse umschlossen, daß aus einem Vorderteil 91 und einem
Rückteil 92 besteht. Eine externe Leistungs- und Impuls-Versorgung 93 ist durch ein durch das Rückteil
92 eintretende Kabel 94 mit der Ansteuerungsvorrichtung 68 und den Lichtquellen 62 und 63 verbunden.
im Betrieb werden die beiden Lampen abwechselnd gemäß einem Code angesteuert, beispielsweise erhält
die obere Lampe einen einzelnen Impuls und die untere Lampe einen Doppelimpuls. Somit ist die visuelle
Dekodierung schnell und einfach, ob mit dem menschlichen Auge oder mit einer elektrooptischen Einrichtung.
Ein Beobachter auf der rechten Seite der Mittellinie (gesehen von der Projektionsvorrichtung) wird einen
Einzelblitz sehen, während ein Beobachter auf der linken Seite einen Doppelblitz sehen wird. Er kann die
Trennlinien finden, wenn er nach den Lagen sucht, in
denen entweder der Einzel- oder der Doppel-Blitz
gerade /u verschwinden beginnt. Der Mittelteil, in dem
der Einzel- und Doppel-Blitz sichtbar sind, kann durch die Einstellung der Masken 71 und 72 breit oder schmal
gewählt werden, um sich damit den verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten entsprechend anzupassen.
Bei Anwendungsfällen, bei denen eine hohe Genauigkeit in der Lokalisierung gewünscht wird, wird der
Mittelteil schmal gehalten und eine elektrooptische Wahrnehmung verwendet, um die relativen Amplituden
des Einzel- und Doppel-Blitzes zu messen. Für bestimmte Anwendungen wie beispielsweise die Steuerung
in einer Kanal-Navigation können die Masken derart eingestellt werden, daß die Teilungslinien seitlich
leicht voneinander versetzt sind, so daß die obere und untere Einheit in der Mitte des Fikles einen gemeinsamen,
schmalen Sektor erleuchten. Auf diese Weise werden drei scharf definierte Sektoren erzeugt, wobei
der Mittelsektor den sicheren Navigationskanal definiert.
Die Rahmenträger 61 und 73 können auf einfache Weise miteinander verbunden und voneinander getrennt
werden. Der hintere Teil 92 des Gehäuses und der Rahmcnträger 61 können abgenommen und durch ein
Okular ersetzt werden, das allgemein die Bezugsziffer 101 trägt. Das Okular 101 besteht grundsätzlich aus
einem rechtwinkligen Hilfsrahmen 102, auf welchem Feinsehrohre 103 und 104 zur Betrachtung der
Fadenkreuze 71 und 72 angebracht sind. Zwei Phiolen 105 und 106 sind auf zwei benachbarten, rechtwinklig
zueinander stehenden Teilen des Rahmens 102 angebracht. In Anwendung werden die Feinsehrohre
zunächst auf die Fadenkreuze fokussiert und sodann werden die Linsen 76 und 77 mittels des Knopfes 85
eingestellt, um das BiM des Blickfeldes auf den Fadenkreuzen zu fokussieren. So wirken die Projektionslinsen
74, 75, 76 und 77 wie Objektivlinsen eines Fernrohr-Paares, das der Bedienungsperson ermöglicht,
ein Bild eines Blickfeldes zu sehen, das in scharfen Trennungslinien der Fadenkreuze übereinander gelagert
ist. Die Fadenkreuze können somit derart eingestellt werden, daß die beiden Trennungslinien in
Ausfluchtung stehen oder getrennt sind, je nach dem besonderem Anwendungsfall.
Ein Modell einer besonderen, oben beschriebenen Ausführungsform verwendet ein Gehäuse mit den
äußeren Abmessungen von annähernd
7.5 χ 8,7 χ 35 cm (ausgenommen die Leistungsversorgung).
Wenn eine elektronische Aufnahme verwendet wird, hat sich bei diesem Modell ein Nutzbereich von
mehr als drei Kilometern und eine Winkelgenauigkeit von besser als 10 Bogensekunden ergeben.
Die ^usführungsformen der Fi g. 3 und 6 können zur
Richtungsbestimmung in mehr als einer Ebene und/oder
zur Überstreichung von mehr als einem Sektor einfach dadurch verwendet werden, daß zusätzliche Sender in
geeigneter Ausrichtung vorgesehen werden. Beide Ausführungsformen sind unter Verwendung von Masken beschrieben worden, die aus abwechselnd angeordneten durchlässigen und undurchlässigen Bereichen
bestehen und die bevorzugte Anordnung in vorliegenden Ausführungen darstellen. Jedoch würde der
Grundgedanke unverändert bleiben, wenn andere Arten von Masken verwendet werden würden, beispielsweise
mit auf die einfallende Energie unterschiedlich ansprechenden Bereichen. Zusätzlich zu den Masken mit
durchlässigen und nichtdurchlässigen Bereichen können auch Masken mit reflektierenden und absorbierenden
oder mit reflektierenden und durchlässigen Bereichen
verwendet werden. Die Hauptsache ist. daß die Masken
geeignet sind, Muster zu bestimmen, in denen die Energie entweder vorhanden oder nicht vorhanden ist.
Aus dem Vorangegangenen wird klar ersichtlich, daß ein verbessertes System zur Richtungsbestimmung
vorgesehen ist. Der momentane numerische Wert der Winkelabweichung wird bestimmt. Es müssen keine
bewegten Teile verwendet werden. Die Verwendung einer Vielzahl sun Lampen ermöglicht eine entspre-
10
chende Zunahme der durchschnittlich ausgesendeten Leistung, wenn d\j Leistungsgrenze durch die zulässige
Wärmeableitung der Lichtquelle dargestellt wird. Ein größeres durchschnittliches Leistungsvermögen kann
für eine schnellere Informationsrate, eine größere Anzahl von Auflösungs-Elementen, eine größere Spitzenleistung
pro Impuls, oder für eine Kombination dieser Merkmale verwendet werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (20)
1. Navigations-Sender, der einen Beobachter an einem entfernten Ort in einem bestimmten Raumsektor mit einer Anzeige des Winkels zwischen
dessen Sichtlinie zum Sender und einer Referenz-Richtung durch den Sender versieht, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Energiequellen (31a ... 31/7Jt eine gleiche Anzahl von Masken
(33a ... 33/7,1 mit jeweils unterschiedlichen Mustern
von abwechselnd angeordneten Bereichen, die unterschiedliche Wirkung auf die von den Energiequellen (31a... 3 InJ aus einfallende Energie besitzen,
wobei jede Maske so angeordnet ist, daß sie von einer Energiequelle (33a... 33n) bestrahlbar ist, und
wobei die Bereiche auf den Masken (33a... 33n) so angeordnet sind, daß jedes Muster ein Segment (40
... 46) eines Codes darstellt, während die Muster aller Masken (33a ... 33n) zusammen einen
vollständiger? Anzeigecode Ober die Abweichung von der Reftrsnz-Richtung darstellen, eine gleiche
Anzahl von Projektions-Elementen (34a... 3An) zur
Projizierung der Strahlung der einzelnen Energiequellen (31a ... 3In) in dem durch die jeweilige
Maske (33a... 33n)definierten Muster in den Sektor
(40... 46) und eine Einrichtung (35) zur pulsierenden Ansteuerung der Energiequellen (31a... 3in)gemäß
einem bestimmten Zyklus, wodurch die Folge und Zeit der an irgendeinem Ort innerhalb des Sektors
(40... 46) erhaltenen Energie-Impulse eine Anzeige für diesen Winkel (β) darstellen.
2. Sender nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequellen (31a... 31 π) Lichtquellen
und die Projcktions-Eleme.ite (34a... 34n) optische
Elemente sind.
3. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest drei Energiequellen (31a, 3ib,
3IcJt drei Masken (33a, 33fr, 33c) und drei
Projektions-Elemente (34a, 34b, 34c) vorgesehen sind.
4. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muster auf den Masken (33a ... 33n)
Bereiche aufweisen, welche entweder durchlässig oder undurchlässig für die Energie der Energiequellen (31a... 31/7jsind.
5. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Masken durch jeweils zwei
Elemente (31a, 316; 33a, 33b; 34a, 34b) gebildet ist
und daß jede Maske (33a, 33b) zwei gleiche Bereiche besitzt, einen durchlässigen und einen undurchlässig
gen Bereich, die durch eine scharfe, gerade Linie getrennt sind.
6. Sender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche dieser Masken (33a, 33b)
Musterbilder darstellen, welche Spiegelbilder voneinander sind.
7. Sender nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektions-Elemente (34a... 34n) Projektionslinsen sind.
8. Sender nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- «J
net, daß jeder Maske (33a... Hin) eine Kondensor-Linse (32a... 32n;vorgeschaltet ist.
9. Sender nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß in einer aus Lichtquelle (31«;, Kondensor-Linse (32a;, Maske (33a/ und Projektions-Linse (34a; «
bestehenden Einheit die Maske (33//^ völlig durchlässig ist.
10. Sender nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtquelle (3\a) durch die
Einrichtung (35) zur pulsierenden Ansteuerung der Lichtquellen vor den anderen Lichtquellen (31 b ...
3in)erregbar ist
11. Sender nach Anspruch 1, der einen Beobachter
an einem entfernten Ort in einem bestimmten Raumsektor mit einer Anzeige seiner Seitenabweichung v&n einer Referenz-Ebene durch den Sender
versieht, gekennzeichnet durch einen ersten (6 i) und zweiten Rahmenträger (73), die lösbar miteinander
verbunden sind, eine erste (62) und zweite Lichtquelle (63), die untereinander in dem ersten
Rahmenträger (61) angeordnet sind, eine erste (71) und zweite Maske (72), die untereinander in dem
zweiten Rahmenträger (73) angeordnet sind, wobei jede zwei gleiche, durch eine scharfe und gerade
Linie getrennte Bereiche besitzt, wovon der eine für das Licht aus den Quellen (62, 63) durchlässig, der
andere undurchlässig ist, und wobei diese Masken (71,72) in annähernder Ausfluchtung der Trennlinien
zueinander angeordnet sind, Elemente (64,65,66,67)
auf dem ersten Rahmenträger (61) zur konzentrierten Lichtübertragung von der ersten (62) und
zweiten Lichtquelle (63) auf die erste (71) bzw. zweite Maske (72), erste (74) und zweite Projektions-Linsensysteme (75) auf dem zweiten Rahmenträger
(73) zur Projektion des durch die erste bzw. zweite Maske definierten Lichtmusters in den Raumsektor
und Mittel (68, 93) zur impulsmäßigen Ansteuerung der Lichtquellen nacheinander gemäß einem unterscheidenden Code, so daß die Lage eines Beobachters in dem Sektor in bezug auf die Referenz-Ebene
aufgrund des erhaltenen Codes bestimmbar ist.
IZ Sender nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein zweiteiliges Gehäuse (92,91), wobei jeder
Teil einen der Rahmenträger (61,73) umschließt und die Vorrichtung an diesen befestigt ist.
13. Sender nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zu- konzentrierten
Lichtübertragung aus einem ersten und zweiten Reflektor (64, 65) und aus einer ersten und zweiten
Linse (66,67) bestehen und in ihrer Anordnung mit der ersten bzw. zweiten Lichtquelle (62, 63)
entsprechend zusammenarbeiten.
13. Sender nach Anspruch It, dadurch gekennzeichnet, daß das Projektions-Linsensystem Elemente (76,77) zur Einstellung der Fokussierung besitzt.
15. Sender nach Anspruch It, dadurch gekennzeichnet, daß ansteHc des ersten Rahmenträgers (61)
ein Okular (101) wahlweise an dem zweiten Rahmenträger (73) anbringbar ist.
16. Sender nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Okular (10t) ein erstes (103) und
zweites Feinsehrohr (104) zur gleichzeitigen Betrachtung der Fadenkreuze und des Bildes des
Raumsektors besitzt.
17. Sender nach einem der Ansprüche Il bis 16,
gekennzeichnet durch einen Hilfsrahmen (101) und ein erstes (103) und ein zweites am Hilfsrahmen
befestigtes Feinsehrohr (104), wobei durch Elemente am ersten und zweiten Rahmenträger (6f, 73) und
am Hilfsrahmen (101) entweder der erste Rahmenträger (61) oder der Hilfsrahmen (101) am zweiten
Rahmenträger (73) befestigbar ist. so daß in der Zusammenstellung aus erstem Rahmenträger und
zweitem Rahmenträger das Quellenlicht in konzentrierter Weise auf die Masken (71,72) übertragbar ist
und das durch diese Masken definierte Lichtmuster
in den Raumsektor projizierbar ist, und daß in der
Zusammenstellung aus Hilfsrahmen und zweitem Rahmenträger di'j Vorrichtung im zweiten Rahmenträger
durch einen Beobachter betrachtbar und einstellbar ist.
18. Sender nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Projektions-Linsensystem Elemente
zur Einstellung der Fokussierung besitzt
19. Sender räch Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtquellen (62 und 63) durch die Leistungsversorgung und den Impulsgeber (93)
nacheinander gemäß einem bestimmten Code impulsmäßig ansteuerbar sind.
20. Sender nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß am Rahmen (102) des Hilfsrahmen (101) eine erste (105) und zweite Phiole (106)
rechtwinklig angebracht sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14639271A | 1971-05-24 | 1971-05-24 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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