DE2319545A1

DE2319545A1 - Raeumlicher simulator fuer taktische see-navigation mit schiffen und kuesten in sicht

Info

Publication number: DE2319545A1
Application number: DE2319545A
Authority: DE
Inventors: Rene Hervieu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1973-04-17
Publication date: 1973-10-31
Also published as: FR2181243A5; US3845571A; BE797840A; CH573637A5; CA979212A; JPS4926030A; NL7305585A; BR7302896D0; AR206769A1; IT980768B; ES413753A1

Description

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I?'. April 1973

HERVIEU Rene, Nantes (Frankreich)

Räumlicher Simulator

für taktische See-Navigation

mit Schiffen und Küsten in Stellt

Die Erfindung betrifft einen Navigations-Simulator. Genauer gesagt: Sie betrifft ein Gerät, welches auf einer zylindrischen Bildwand das Bild schwimmender fahrender Fahrzeuge oder von Küsten erzeugt. Dieses Bild, in Augenhöhe des Beobachters, auf 36Ο Gesichtskreis, ist dasselbe wie dasjenige, das sich von der Brücke eines als fahrend angenommenen Schiffes N bietet.

Es ist bekannt, durch Fernsehkamera und Bildwände die Relativbewegungen von Schiffsmodellen, die sich aui einem das Meer darstellenden Tisch bewegen, abzubilden. Der Raum für den Antrieb der Modelle und die für die optische Wiedergabe nötige Einrichtung auf der Höhe dieses

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Tisches sind sperrig. Diese Lösung liefert auf der Höhe des Horizontes oder nahe dem Beobachter sehr ungenaue Bilder des Bewegungsablaufs. Einfahrt in einen Hafen läßt sich nur schwer darstellen.

Es ist ferner bekannt, auf eine zylindrische Bildwand Schattenbilder zu werfen, die mittels eines in der Mitte angeordneten Projektors und durch Schirme in Form von- Schiffsmodellen erzeugt werden. Diese Schirme sind flach und gemäß der Gestalt des Ufers oder des schwimmenden Fahrzeuges geschnitten. Sie können um die Lichtquelle herum und von■ihr wegbewegt werden, aber sie bleiben immer parallel zur Bildwand, Zu den Nachteilen dieser Einrichtung kann man zählen, daß die Annäherung an das betrachtete Ufer oder Fahrzeug nicht ausreicht, daß ferner das Bild zu sehr schematisch projiziert ist, daß die Ei genbewegung des betrachteten Fahrzeuges (insbesondere seine Drehung um sich selbst) nicht nachgebildet werden kann und daß die Abbildung mehrerer gleichzeitig in derselben Zone befindlichen Schiffe schwierig ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Gerät lassen sich jene Nachteile vermeiden. Der Beobachter kann an der Bildwand mehrere Schiffe sich auf ihren ©igeaan Bahnen bewegen und sogar sich um sich selbst drehen sehen. Er kann sich um ein schwimmendes Fahrzeug, mag es sichbewegen oder stillstehen, herumbewegen und sich dem Fahrzeug auf kleinste Entfernung nähern. Dasselbe gilt für eine Insel. Mit dem Gerät lassen sich ferner die Wirkungen einer Strömung» der Wellen, des Windes nachbilden. Der Eindruck, daß man zur See fahre, ist vollkommen. Die Eingriffe des Schiffsführers (auf Ruder und Fahrgeschwindigkeit) werden in ihren Folgen in vollkommener Weise beachtet,

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Weitere Ergebnisse werden im Laufe der nun folgenden Beschreibung sichtbar werden. Sie werden hauptsächlich dank einer Bildwurf-Einrichtung erzielt, die durch eine Aufeinanderfolge besonderer Organe gesteuert wird» Dieser Bildwurf geschieht mit Hilfe von Diapositiven, die in besonderer Weise angebracht und eingeordnet sind. Das Bild wird auf eine an sich bekannte Bildwand, und zwar in erleuchtetem Raum, geworfen.

In der Zeichnung ist eine Ausfiihrungsform der Erfindung mit mehreren Abwandlungen als - keineswegs allein möglichen - Beispielen dargestellt. Es zeigern

Fig. 1 ein von oben gesehenes schematisch.es Bild der Lage zweier Schiffe N und N . N ist das Träger-Schiff,

N, das beobachtete Schiff; N -S ist die rechtweisende 1 vv

Nordsüdlinie - diese fällt mit der Achse OY zusammen; T ist die Bahn von N, und V ist seine augenblickliche Geschwindigkeit; T ist die wirkliche Bahn von N₁ und V ist seine augenblickliche Geschwindigkeit; T ist die von N aus gesehene scheinbare Bahn von N₁ und V ' seine auf N bezogene Relativgeschwindigkeit (erhalten durch Zusammenlegen der Sektoren V₁ und -V nach bekanntem Verfahren). B~ (dies ist der kleine griechische Buchstabe theta) wird von OY an und §> (dies ist der kleine griechische Buchstabe rhp) wird von 0 an gerechnet.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Bild, das die Bestimmung folgender Werte lieferts G. ist die Seitenpeilung von N₁ bezogen auf N (g_± = & - ^c _v)5 ^c _v ist der rechtweisende Kurs des Schiffes N; I ist der Winkel zwischen der Blickrichtung des auf dem Träger-Schiff N befindlichen Beob-

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-.it -

achters zum be oba elite ten Schiff N und der Mittellängsebene des beobachteten Schiffes N₁, im folgenden als "Bezugswinkel" bezeichnet (I₁ = C - Ό*); C ist der rechtweisende Kurs für das Schiff N ;

Fig. 3 zeigt ein schematisehes Bild der Stellungen des Schiffes N relativ zu einer kleinen Insel oder Halbinsel, die das Schiff N ersetzt. L hat Kurs Null;

Fig. h zeigt eine Seitenansicht des besonderen Bildwurf-Gerätes j das auf der Brücke des Trägerfahrzeuges N in der Mitte der zylindrischen Bildwand angeordnet ist, nebst den Verbindungen dieses Bildwurfgerätes zum Rechner.

Fig. 5 eine Draufsicht auf die die Diapositive tragende Scheibe im Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. h;

Fig. 6 diese Scheibe nebst ihrer Drehantriebseinrichtung in waagerechtem Schnitt entlang der Linie B der Fig. 10;

Fig. 7 und Fig. 8 Diapositive auf der Scheibe, mit einer Abwandlung;

Fig. 9 die Einrichtung zur Berichtigung des Bildwurfwinkels als Funktion der· Entfernung NN ;

Fig. 10 den Scheiben-Träger, links in Seitenansicht, rechts im Schnitt in Achsebene;

Fig. 11 eine Einzelheit des Seheibenantriebs, gesehen im waagerechten Schnitt entlang der Linie C der Fig. 10;

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Fig. T2 eine Abwandlung der Einrichtung zum Halten und Bewegen der Diapositive, von vorn gesehen;

Figo 13 dieselbe Abwandlung, von oben gesehen, mit Filmband;

Fig. 14 ein Filiaband, welches Diapositive trägt, von vorn gesehen;

Figo 15 und Fig» 16 eine Einrichtung mit mehreren Tragplatten mit Vorrichtlangen zum Nachahmen des Rollens und Stampfens, gesehen von vorn bzw. von links;

Figo 17 den Simulator-Raum, im Schnitt in Achsebena gesehen.

Auf der im Zentrum der zylindrischen Bildwand angeordneten Navigations-Brücke befindet sic% cgb Schaltpult des Träger-Schiffes N. Das Schaltpult enthält das Steuerrad B für das Ruder und das Organ S zur Steuerung der Geschwindigkeit (z. B. Geschwindigkeits-Wähler)ι diese Steuerungen sind in Fig. k eingezeichnet. Xn demselben Raum oder in einem Hilfsraum befinden sich das Steuerrad B. und der Geschwindigkeitsfehler S₁ des ersten in Sicht befindlichen Schiffes. Es können mehrere in Sicht befindliche fahrende Schiffe vorhanden sein. Ihre Steuerorgane mögen hier mit B„, S- usw. bezeichnet werden. Zur leichteren Erläuterung wird im folgenden zunächst nur die Bewegung des ersten in Sicht gekommenen Schiffes N₁ relativ zum fahrenden Schiff N betrachtet werden. Die Steuerorgane B, S, B₁, S. wirken auf Rechner, deren Zusammenarbeiten einem Hilfsrechner 1 zwei wesentliche Informationen liefert, nämlich

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die Koordinaten χ und y des Schiffes N relativ zu den aufeinander senkrechten Achsen OX und OY (0Y ist die rechtweisende Nordsüdlinie), deren Kreuzungspunkt 0 It. Fig, 1 auf dem Trägerschiff N liegt.

Diese Rechner werden später in dieser Beschreibung näher erläutert werden. Sie liefern ständig die Koordinaten von N. auf seiner Bahn in bezug auf die Achsen OX, OY (also in bezug auf N). Zum besseren Verständnis sei angenommen, daß diese Werte X und Y als Drehwinkel-Abzweigung zweier ¥ellen geliefert werden» Es ist leicht, statt ihrer elektrische Meßwerte wie z, B₀ veränderliche Spannungen zu liefern.

Der Hilfsrechner 1 formt die ¥erte χ und y in Polarkoordinaten ^(das ist das kleine griechische theta) und £ (das kleine griechische rho) um (s«. Fig. 1 und Fig.-2). Der Polarwinkel V" wird auf die Welle 2 übertragen. Die Entfernung NN', d. h. J, wird durch eine Spannung gemessen, verstärkt und durch die Verbindungsleitungen 3 zum Bestimmungsort übertragen.

Die Welle 2 treibt ein Differentialgetriebe 4, in welchem die Welle 5 sich entspresli©nd dem rechtweisenden Kurs C_v des Schiffes N dreht. Die Welle 6 dreht sich entsprechend der Seitenpeilung G-. = ⁴B" - C . Die Welle 7» von der Welle 2 angetrieben, treibt ein Differentialgetriebe 8, welches durch seine Welle 9 die vom Elementar-Rechner des Schiffes N gelieferte, in Drehwinkel ausgedrückte Anzeige des rechtweisenden Kurses C ₁ empfängt. Die Welle

10 dreht sich also um einen Wert C - {l· , welcher gleich

1₁ (dem Bezugswinkel zwischen der Mittellängsebene von N

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und der Blickrichtung des Beobachters von N nach N₁ gemäß Figo 2) ist. Die durch die Verbindungsleitung 3(5*) und durch die Wellen 6 und 10 genau übermittelten Angaben werden elektrisch an die drei gesteuerten Motoren (i?» 21 und 22), welche die Drehungen der Hauptorgane der Bildwurfeinrichtung jedes in Sicht befindlichen Schiffes bewirken, übertragen. Die Differentialgetriebe h und 8 können durch elektronische Vorrichtungen, welche ( $■ - C ) oder (C - V" } errechnen, ersetzt werden.

Ein Bildwerfer 11 mit veränderlicher Brennweite bildet Diapositive 12 mittels eines Totalreflexions-Prismas 13 auf der zylindrischen Bildwand 14 ab. Der Durchmesser dieser Wand beträgt etwa 20 Meter« Das von 13 ausgehende Lichtstrahlenbündel kann auf- oder absteigen, aber es wird immer in einer und derselben senkrechten, die Achse WW' der zylindrischen Bildwand enthaltenden Ebene geführt. Der ganze Bildwerfer kann sich um diese Achse drehen. Sein Objektiv 15 von veränderlicher Brennweite gestattet eine Vergrößerung von z. B. 1 G bis 20 G. Ein Bild 16 von 0,12 m scheinbarem Durchmesser kann in diesem Fall auf 2,4o m vergrößert werden. Nach diesem Beispiel kann auf einer Bildwand von 20 Metern Durchmesser ein Schiff von 150 Meter Länge bei Bezugswinkel 90° oder 270° auf Entfernungen von 12.500 bis 625 Metern gesehen werden.

Der Motor 17, vom Hilfsrechner 1 in Abhängigkeit von der Entfernung N=^ gesteuert, regelt die Brennweite des Objektivs 15· In allen Augenblicken ist alao der scheinbare Durchmesser des Bildes 16 derjenige des Schiffes N , wie dieses in der Wirklichkeit in der veränderlichen Entfernung γ gesehen wird.

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Für die Anordnung der Diapositive 12 gibt.es mehrere Varianten». Im ersten Fall dreht sich eine waagerechte Scheibe 18 um ihre Aclise 19, die auf derselben Tragplatte 20 gelagert ist, welche den Bildwerfer 11 trägt; diese Platte dreht sich um die Mittelachse WW der Bildwand (Fig. 10), Auf dem Umfang der Scheibe 18 (Fig» 6 und Fig. 7) ist eine große Anzahl E von Diapositiven 12, Z₀ B„ Stück, angeordnet. Sie stellen das Schiff N. dar, gesehen von einem Beobachter von der Brücke des Schiffes N aus, bei Bezugswinkeln I , die sich nacheinander um e über eine volle Umdrehung (gleich 2 für 180 Diapositive) ändern, indem sie sich im Uhrzeigersinn vom positiven Teil des Leitstrahles §* aus drehen. Diese Diapositive erhält man, indem man, sich um das Schiff N. oder ein Modell dieses Schiffes herumbewegend, von 2 zu 2 aufeinanderfolgende Fotos macht. Man kann' auch das Schiffsmodell auf eine Teilscheibe setzen, um die erforderlichen Aufnahmen zu machen.

Wie Fig. 2 und Fig. k zeigen, kann man dann unmittelbar durch Bildwurf das Schiff N₁ (an seinem durch & und §> gegebenen Schiffsort so, wie es der Steuermann des Schiffes N sieht, .darstellen, indem man folgende Arbeitsgänge ausführt! Die Tragplatte 20 um die Achse WW¹ gemäß der Seitenpeilung G. von N aus ausrichten, dann die Scheibe 18 drehen, bis das dem Bezugswinkel I₁ entsprechende Diapositiv seinen Platz im Bildwerfer 11 einnimmt, sodann die Brennweite des Objektivs 15 entsprechend J einstellen. Der erste dieser Arbeitsgänge geschieht durch den Motor 21, der zweite durch den Motor 22', der dritte durch den Motor 17; diese drei Motoren werden vom Hilfsrechner 1 gesteuert, wie oben erläutert und in Fig. k zusammenfassend dargestellt ist,

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Die Scheibe 18 wird durch ihren Motor nicht in stetiger Weise, sondern nach einem der Kinematographie ähnlichen Prinzip eingestellt, d. h. daß jedes der aufeinanderfolgenden Diapositive in demjenigen Augenblick, da es sich schnell im Bildwerfer darbietet, für eine kurze, von der Drehgeschwindigkeit der Scheibe abhängige Zeit stillsteht; es wird während derjenigen Zeit, in der es sich bewegt, abgedeckt. Auf diese Weise erhält, wenn man die Scheibe 18 von e zu e dreht, der Beobachter auf dem Schiff N den Eindruck, daß das in Sicht befindliche Schiff N sich um sich selbst dreht; das Schiff macht eine volle Drehung in derselben Zeit wie die Scheibe. Eine der Ausführungsformen dieser Vorrichtung ist in Fig. 6, Fig. 10 und Fig. 11 dargestellt. Das vom Motor 22 angetriebene Zahnrad 23 trägt einen Kontakt 2k (elastischer Finger, unter Strom stehend). In gleicher Höhe wie dieser Kontaktfinger 2k sind zwei metallene Halbringe 25 und 25a an der Tragscheibe 26 befestigt, und zwar voneinander getrennt durch einen Abstand, welcher dem Winkelabstand e zweier aufeinanderfolgender Diapositive entspricht. Wenn 2k einen der Halbringe 25 oder 25a berührt, schaltet der Kontakt das eine oder andere der zwei Zahngesperr-Schaltwerke 27 oder 28 ein, welches dann die Scheibe bei jedem Hub um einen Winkel e dreht. Der schnelle Vorschub durch 27 (oder 28) bewirkt Schließen der oberhalb des Diapositivs befindlichen Abdeckscheibe 29· Der nächstfolgende Hub wird erst dann geschehen, wenn der Kontaktfinger 2 von neuem einen der Halbringe 25 oder 25a berührt. Die Stellung der Diapositive wird schließlich gut gesichert durch eine Rastnut mit federnd einrastender Klinke. Die die Diapositive enthaltende Scheibe 18 ist mittels einer Haltescheibe 30 und einer Mutter 31 festgespannt. Der Si-

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mulator enthält mehrere transparente Scheiben 18, die den wirklichen Schiffen verschiedenster Art entsprechen. Sie können als photographische Abzüge von einer Negativ-Original-Scheibe hergestellt werden« Bei einer abgewandelten Ausführungsform (Fig. 8) enthält die Scheibe 18a mindestens zwei Reihen von Diapositiven 12a und 12b« Nach einer Umdrehung wird die Scheibe relativ zum Bildwerfer verschoben, damit auch die zweite Bilderreihe ausgenutzt wird (die volle Drehung des Schiffes vollzieht sich aus insgesamt zwei Drehungen der Scheibe)» Der Motor 22 wird entsprechend gesteuert. Eine weitere Bilderreihe kann der Abbildung des Schiffes, wie es bei Nacht gesehen wird, entsprechen«

Das Totalreflexions-Prisma 13, mit dem der Bildwerfer ausgerüstet ist, kann um eine waagerechte Achse 32 geschwenkt werden, wodurch der Lagewinkel berichtigt wird. Wie Fig. 9 zeigt, betätigt eine Nockenscheibe 33» die mit dem gesteuerten Motor 17 (Brennweite) synchronisiert ist, einen Hebel Jk und berichtigt in geeigneter Weise die Höhenlage des Bildes auf der Bildwand in Abhängigkeit davon, ob das Schiff sich nähert oder sich entfernt. In der Tat ist der Winkelabstand oC, unter dem die Wasserlinie des Schiffes N sichtbar ist, und die Horizontlinie mit dem Wert f veränderlich.

Nach einer zweiten Ausführungsform (Figo 12 - 14) können die aufeinanderfolgenden Diapositive 12 auf einem Band 35 in zwei geraden Reihen j6 und 37 angeordnet sein, deren erste Bilder ( 12c und 12d) und deren letzte Bilder (i2e und 12f) genau Seite an Seite liegen. Wenn 12c das Schiff N₁, gesehen von achtern (Bezugswinkel I₁, Null)

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darstellt, werden die Diapositive der Reihe 36 dieses Schiffes zeigen, wie es sich allmählich um sich selbst dreht und dabei seine Steuerbordseite zeigt, bis beim letzten Diapositiv 12e, welches das Schiff von vorn gesehen darstellt (I₁ = 180°). Von 12f bis 12d zeigen die Bilder das Schiff sich allmählich vom Bezugswinkel 18O nach 360 drehend (dabei allmählich seine Backbordseite zeigend). Wenn das Schiff eine Drehung um sich selbst macht, laufen die Diapositive nacheinander in Pfeilrichtung (Fig. 14) von 12c bis 12f zwischen dem Bildwerfer 11a und dem Objektiv 15 veränderlicher Brennweite, wobei der Motor 17 von den Werten γ gesteuert wird; beide, der Bildwerfer und das Objektiv, sind waagerecht angeordnet. Der Übergang von der einen der beiden Bilderreihen 36 und 37 zur anderen geschieht entweder durch selbsttätige Verschiebung des Bandes 35» d. h. der Spulenkörper 38 und 39» auf die bzw. von denen das weiche Band aufgewikkelt bzw. abgewickelt wird, oder durch senkrechte Bewegung des aus dem Bildwerfer und dem Objektiv bestehenden Ganzen. Die Einrichtung zu aufeinanderfolgenden Vorschüben der Diapositive einer und derselben Reihe geschieht durch genutete Spornrädchen 40 und 41, die ruckweise vom Motor 22 gedreht werden, der seinerseits von Werten des gesteuert wird. Dieser ruckweise arbeitende Antrieb kann ähnlich der oben beschriebenen Einrichtung mit Kontaktfingern 24 und Halbringen 25 und 25a sein. Er kann auch mit den an sich aus der Kinematographie bekannten Organen (in der Zeichnung nicht dargestellt) mit Abblendrädchen ausgestattet sein. Die Zahl der Diapositive kann größer als diejenige sein, welche auf einer Scheibe 18 unterzubringen ist; dadurch wird die Bewegung ferner. Das Ganze ist auf einer Platte 42 angebracht, die sieh auf der Trag

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platte 20 abstützt und um Gelenke 43 gekippt werden- kann, damit der Winkel <X- zwischen der Horizontlinie und der Wasserlinie des Schiffes geändert werden kann. Wie vorher, treibt der Motor 17 eine Berichtigungs-Nockenscheibe 33a» Bei einer dritten Ausführungsform enthält das Band nur eine einzige Reihe von Diapositiven; es hat die Form einer Schleife wie ein endloser Film. In allen diesen Fällen kann eine zweite Bildwurf-Einrichtung 44 (in Fig. 12 mit gestrichelten Linien gezeichnet) zusätzlich zur ersten angeordnet werden; ihre Diapositive zeigen das Schiff in größerem Maßstab, damit Annäherung bis auf einige Dutzend Meter vorgetäuscht werden kann.

Es ist leicht, Bilder kleiner Inseln oder vor Anker liegender Schiffe zu projizieren; denn sie bewegen sich seitwärts nicht (C -0 und Ϊ-, = - ^). Mit mehreren Bildwerfern auf gemeinsamer Tragplatte 20 läßt sich eine stetige Folge von Küsten darstellen«

An derselben Säule 45 können mehrere Tragplatten, die mehreren Schiffen N₁, N. usw. oder mehreren kleinen Inseln oder Küstenabschnitten entsprechen, angebracht werden, wie in Fig. 15 und Fig. 16 gezeigt. Am oberen Ende der Säule ist ein Gelenk mit Ring 46 und Zwischenstück angebracht, das ein Kardangelenk bildet. An ihrem unteren Ende werden der Säule zwei Pendelbewegungen erteilt, nämlich eine in Richtung der Brücke, die andere in dazu senkrechter Richtung; diese täuschen das Rollen und das Stampfen vor. Zwei gesteuerte Motoren 48 und 49 von veränderlicher Drehzahl und umkehrbarer Drehrichtung arbeiten nach einem vorgegebenen Programm. Die Gesamtheit der Bildwerfer erfährt also zwei Kippbewegungen. Das Zwischenstück

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am oberen Ende kann die Einrichtung für die Projektion des Horizont- und des Wolkenbildes tragen.

Es sind ebenso viele Hilfsrechner 1 mit Differentialgetrieben h und 8 vorhanden wie Tragplatten 20. Wenn zwei Schiffe N und N in derselben Seitenpeilung vorhanden sind, verschwindet das weiter entfernte Schiff von selbst» Eine gemeinsame Einrichtung zum Ablesen der elektrischen Kennwerte, welche bei 6 und bei 3 die Seitenpeilungen (G.) und die Entfernungen ( J ) mißt, vergleicht diese verschiedenen Werte und veranlaßt entweder, daß das Bild des entferntesten Fahrzeuges verschwindet, oder daß die Lichtintensität des nächsten Gegenstandes verstärkt wird (Fall eines Fahrzeuges vor einer Küste)ο

Die jedem sichtbaren Schiff zugehörigen Koordinaten χ und y liefert eine und dieselbe Gruppe von Analog-, Zahlen- oder mechanischen Rechnern, da diese kombiniert werden können. Fig. 2 zeigt (in ihrem unteren Teil) beispielsweise ein Schema einer Zusammenarbeit elektromechanischer Rechner, die übrigens alle an sich bekannt sind. Der Rechner 50, der vom Steuerrad B und vom Geschwindigkeitseinsteller S gesteuert wird, gibt bei 51 und 52 die augenblicklichen Koordinaten des Trägerschiffes N sowie in jedem Augenblick den Wert der Winkelgeschwindigkeit der Änderung des rechtweisenden Kurses (bei 5)· Der Rechner 53» der dem erstgenannten gleich ist, gibt mit dem Steuerrad B und dem Geschwindigkeitseinsteller S₁ bei 54 und 55 die Anzeigen derselben Art bezüglich des ersten in Sicht befindlichen Schiffes N₁. Ebenso für das zweite Schiff N₂ usw. Der Rechner 56, der den Strom im Bereich des Schiffes N vortäuscht, liefert die Berichtigung der auf den

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Meeresgrund bezogenen augenblicklichen Koordinaten des Trägerschiffes und der in Sicht befindlichen Schiffe. Vie wohl leicht einzusehen, ist χ gleich dem Unterschied der so erhaltenen Abszissen und y gleich der Differenz der entsprechenden Ordinaten. Die in Fig. k gezeigte Einrichtung liefert diese Ergebnisse durch Differentialgetriebe 57 - 60; die Abszissen- und Ordinaten-Werte werden dabei in Drehwinkeln der Wellen 51» 52, 5h, 55 usw. ausgedrückt. Zwei dem Rechner 50 zugeordnete Nockenscheiben 61 und 62 ändern den wahren Weg (also die Bahn) und die Geschwindigkeit des Schiffes in Abhängigkeit von der Windrichtung V (dies ist der kleine griechische Buchstabe ü) und vom rechtweisenden Kurs C . Ebenso werden dieselben Elemente von den Nockenscheiben 63 und 64 in Abhängigkeit von der Wellenrichtung T und vom rechtweisenden Kurs geändert.

Die Rechner des Trägerschiffes und der in Sicht befindlichen Schiffe, wel/che insbesondere in jedem Augenblick die Winkelgeschwindigkeit der Änderung des rechtweisenden Kurses C bestimmen, berücksichtigen auch die ablenkende Wirkung der Schrauben und die Kreiselwirkungen. Sie berücksichtigen ferner die Trägheit gegenüber Geschwindigkeitsänderungen. Die Koordinaten des Schiffes N und der in Sicht befindlichen Schiffe (N₁," N₂ ...) können einen oder mehrere Koppeltische 65 steuern. Eine halbkugelige Kuppel 66 ermöglicht, den Himmel abzubilden. Bug und Heck des Schiffes Werden auf die Leinwand ik projiziert oder durch Modelle markiert.

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Claims

Ansprüche

(j_> Simulator für See-Navigation auf der Brücke eines als fahrend angenommenen Trägerschiffes (N), mit Projektion von Abbildern fahrender Schiffe oder von Küsten auf einer zylindrischen Bildwand, dadurch gekennzeichnet , daß der Simulator ebensoviele übereinander angeordnete, einander koaxiale Tragplatten (20) aufweist, wie Schiffe (N , Np usw_o) in Sicht sind, ferner daß jede dieser Tragplatten sich in Abhängigkeit von der Seitenpeilung (G.) des zugehörigen Schiffes (N.., Ng ...) relativ zum Trägerschiff (n) dreht, ferner daß jede dieser Tragplatten einen Projektor (11) mit einem Objektiv (l5) von einstellbarer Brennweite trägt, die je nach der Entfernung ( γ ) zwischen den Schiffen (NN₁ oder NN_ usw.) eingestellt wird, ferner daß jede der Tragplatten in Verbindung mit dem Projektor (11) einf besondere Vorrichtung für die Verschiebung einer Anzahl (e) aufeinanderfolgender Diapositive (12, 12a ...) im Projektor aufweist, wobei diese Aufeinanderfolge in Abhängigkeit vom Bezugswinkel (I₁) des beobachteten Schiffes (N₁, Ng . ..) zum Trägerschiff (Ν) erfolgt, und die Diapositive des beobachteten Schiffes nach E aufeinanderfolgenden Bruchteilen einer Drehung um sich selbst bis zur Vollendung einer ganzen Drehung dieses Schiffes um sich selbst darstellen.
2. Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diapositive (12, 12a.»..) auf dem Umfang einer durchsichtigen Scheibe (18) angeordnet sind, welche mit aufeinanderfolgenden Schüben (E Schübe pro Umdrehung) gedreht wird, die durch einen Kontaktfinger (2k) veranlaßt

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werden, der durch ein Zahnrad (23) betätigt wird, das mit einem Motor (22) synchronisiert ist, der von den Werten des Bezugswinkels (I₁) gesteuert wird, und daß bei jedem Schub der Projektor (11) durch eine Abdeckscheibe (29) abgedeckt wird, solange kein Diapositiv zur Stelle ist.,
3· Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diapositive (12, 12a »..) in zwei Reihen auf einem Band (35) angeordnet sind, das auf zwei Spulenkörper (38, 39) aufgewickelt ist, und daß die Vorrichtung, die das Band schubweise vorschiebt, durch einen Motor betätigt wird, der vom Wert I₁ gesteuert wird, und daß die erste Reihe für Bezugswinkel von 0 bis I80 und die zweite Reihe für Bezugswinkel von I8O bis 36O⁰ diente
4. Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diapositive (12, 12a) in nur einer einzigen Reihe auf einem endlosen, schleifenförmigen Band (35) angeordnet sind und daß der Motor (22), der das Band schubweise vorschiebt, von den Werten I₁ gesteuert wird.

5· Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede drehbare Tragplatte (20J einen dem Projektor (11) gleichen zweiten Projektor (44) mit einem Objektiv von einstellbarer Brennweite und mit einer Vorrichtung für schrittweisen Vorschub der Bilder nach den Ansprüchen 2 oder 3 oder 4 trägt und daß dieser Projektor eine Reihe von E Diapositiven projiziert, die den ersten Diapositiven ähneln, aber das Fahrzeug in größerem Maßstab darstellen, um die Entfernung bei der Annäherung an das beobachtete Schiff zu verkleinern.

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6„ Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Projektor (11, 44) ausgesandte Strahlenbündel, wenn das Bild des Schiffes größer wird (infolge der Annäherung) , abwärts geneigt wird durch eine Nockenscheibe (33)j die von dem Motor (17) gesteuert wird, der die Brennweite einstellte

7c Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (45), um die die Tragplatten (20) sich drehen, um ein an ihrem oberen Ende befindliches Gelenk (46) pendelt infolge zweier Pendelbewegungen, welche das Rollen und das Stampfen des Schiffes nachahmen und durch zwei Motoren (49) erzeugt werden, die nach einem und demselben Programm gesteuert werden, und daß die Säule die Projektoren trägt, die das Bild des Horizonts, des Himmels und der Wolken werfen.

8„ Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenpeilung (G.) und der Bezugswinkel (I₁) von einem Hilfsreohner 0 0 geliefert werden, welcher die Koordinaten (x, y) des beobachteten Schiffes (N₁) mit dem Trägerschiff (NN) als Ursprung (θ) in Polarkoordinaten (τ?",?) des beobachteten Schiffes (N₁) und mit dem Trägerschiff (n) als Pol (θ) umwandelt, wobei der Polarwinkel ( ■#■) mit dem rechtweisenden Kurs (C ) des Trägerschif fes (n) kombiniert wird, um die Seitenpeilung (G.) zu erhalten, und mit dem rechtweisenden Kurs (C₁) des beobachteten Schiffes (N₁) kombiniert wird, um den Bezugswinkel (I₁) zu erhalten, und die rechtweisenden Kurse der Schiffe (C , C ) sowie die kartesisehen Koordinaten (x, y) von Zentralrechnern geliefert werden, der vom Steuerrad

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(Β, B ...) und vom Geschwindigkeitseinsteller (S, S₁ .»·) des Steuerpulses eines jeden der Schiffe (N, N ...) geliefert werden.

9« Simulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zentralrechner Elementar-Rechner für die Berichtigung der Wege und Geschwindigkeiten als Funktionen des Stromes, der Windwirkung und der Wellenwirkung, der Kreiselwirkung, der ablenkenden Wirkung der Schiffsschrauben und der Trägheit bei Geschwindigkeitsänderungen verbunden sind.

1Oo Simulator nach den Ansprüchen 1, 8, und 9 zusammengenommen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der sich drehenden Tragplatten (20) eine Anzahl (e) Diapositive trägt, welche eine kleine Insel oder einen Küstenabschnitt zeigen, wobei die Werte des Bezugswinkels (l ) dann gleich dem Negativwert des Polarwinkels (-sind.

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