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Verfahren und Vorrichtung zur Richtungsbestirnmung. Bei Zielvorrichtungen
und sonstigen Geräten zur Richtungsbestirmnung kommt es Z,
häufig darauf an,
unabhängig von der Lage Z-, l# eine bestimmte Nichtung zu wahren oder auch
eine in bezug auf eine Ausgangsrichtung bestimmte Richtung zu erhalten.
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Zu diesem Zwecke wird erfindungsgeinäß die Zielvorrichtung auf ein
feststehendes, in endlicher Entfernung von ihr befindliches samineindes Linsensystern
gerichtet, in dessen Brennebene eine Bildfeldteilung angeordnet ist, mit deren Hilfe
die Richtung der Zielvorrichtung oder des mit ihr verbundenen Gerätes bestimmt oder
eingestellt wird. Die Art der Bildfeldteilung ist an sich beliebig, z. B. nach Graden
oder Strichen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausfübrungsform ergibt sich, wenn man
die Zielvorrichtung als Fernrohr mit einer Bildfeldteilung ausbildet, die der des
angezielten sammelnden Linsensvsterns entspricht. Benutzt man z. B. als Zielvorrichtung
eine fernrohrartige Einrichtung, deren Objektiv dieselbe Brennweite wie das sammelnde
Linsensystem besitzt, so werden beide Teilungen identisch, doch ist ihr
Z,
Richtungssinn entgegengesetzt, falls nicht durch eingeschaltete Prismen
oder andere geeignete Mittel eine Bildumkehrung herbeigeführt wird. Sind die beiden
Brennweiten verschieden, so müssen in beiden Bildfeldteilungen gleichbezeichnete
Teilstriche zu gleichen Winkelwerten gehören.
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Da häufig nur eine Meßebene in Frage kommt, andererseits die Ortsveränderungen
in den verschiedensten Richtungen eintreten können, so wird man die Striche der
Bildfeldteilung mit Vorteil so anordnen, daß sie sich durch einen erheblichen Teil
des Gesichtsfeldes erstrecken und sich die Bezeichnung der Striche in der Längsrichtung
mehrmals wiederholt.
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In Anbetracht dessen, daß das neue Verfahren oder die dazu benötigte
Einrichtung in den verschiedensten Fällen anwendbar ist, sind nur die allgemeinen
Grundsätze angegeben; doch bestehen keine Schwierigkeiten, je nach den gerade
vorliegenden Bedingungen die entsprechende geeignete Ausführungsform zu el treffen.
Auf der Zeichnung sind in Abb. i und :2 zwei Einrichtungen in schematischer Weise
abgebildet, die zur beispielsweisen Veranschaulichung der Erfindung dienen; in Abb.
3
ist eine Ausführungsforrn einer Bildfeldteilung dargestellt.
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In Abb. i bezeichnet a eine Zielvorrichtung (Kiniiiie und Kornlineal
o.id,-,I.), #die auf einerr Teilkreis b um eine Achse c drehbar angeordriet
ist, Der Teilkreis b möge hierbei das einzustellende Gerät verkörpern. In
beliebiger Entfernung davon befindet sich ein aus drei Linsen hestehendes Objektiv
d, in dessen Brennebene eine Bildfeldteilung e angeordnet ist. Die Richtung
des einzustellenden Gerätes sei durch den Nullpunkt des Teilkreises b und
den Drehpunkt c gegeben.
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Z,
Die Abb. i gibt die Einstellung des Teilkreises
b wiQder, nachdem er bereits eine Ortsveränderung erlitten hat. Die anfänliche
(nicht gezeichnete) Einstellung galt der Nullrichtung des Teilkreises
b. Die Zielvorrichtun,g a war in diese Richtung eingestellt und zeigte beim
Anzielen des Objektivs d auf Teilstrich -2o der Bildfeldteilung e. Dieser
Betrag entspricht einem Winkel ß als Ab-,%#"e,ichung der Nullrichtung des
Tei-lkreises von der optischen Achse des Objektivs d.
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Entsprechend der Abb. i soll diese erste Einstellung wiedex herbeigeführt
werden, d. h. dge Nullrichtung des Teilkreises b soll wiederuni eine
Abweichung von ß von der optischen Achse des Objektivs d haben. Hierbei
läßt die auf das Objektiv d gerichtete 75elvorrichtung a (den Teilstrich
+ 3o ider Bildfeldleilung erkennen. Sie hat also eine Winke!-abweichung
a gegenüber der optischen Achse des Objektivs d. Bildet man den Unterschied
des in der zweiten Stellung abgelesenen Teilstriches (+ 30) der Bildf eldteilung
c gegen-Über dem zuerst abgelesenen Teilstrich 2o), d. i.
+ 30 - (-:2o) 5o, und stellt den Teilkreis auf Jen sich ergebenden
Teilstrich (in diesem Falle + 50) ein, so wird die Nullrichtung des Teilkreises
wieder parallel zur ursprünglichen Richtun#g ver'laufen. Dies ist in Abb. i
- geschehen; die einzustellende Nullrichtung (Pfeilrichtung) bildet wiederum
mit der optischen Achse des Objiektivs d den Winkel fl, =z ß und die
Zielvorrichtung a mit derselben optischen Achse den Wdnkel U, = CL
In Abb.
2 ist der Fall dargestellt, daß die Zielvorrichtung als Fernrohr ausgebildet Ist.
Es ist f ein Fernrohrolbjektiv, in dessen Brennebene eine Bildfeldteilungg
angeordnet ist, die mit Hilfe eines Okulars h beobachtet
werden
kann. In beliebiger Entfernung, ungefähr gegenüber dein Objektivf, befindet sich
ein Objektiv i mit einer Bildfeldtei--lung k. Beide Bildf eldteilungen
g und k sind fortlaufend so beziffert, das gleichbezifferte Teilstriche
zu gleichen Bildfeldwinkeln gehören, hingegen ist der Richtungssinn der beiden Teilungen
ein entgegengesetzter.
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Wie eine einfache. geometrisch-optische überlegung g lehrt, sind die
optischen Achsen der beiden Objektive f und i paraflel, sobald das von einem
Sträch der Bildfeldteilungk ausgehende Strahleiibüschel in dem zwischen beiden Objektivenf
unidi gelegenen Teil des Strahlengangs gleiche Winkel y bzw. y,. mit den
optischen Achsen bildet.. Diese Winkelgleichheit ist aiber vorhanden, wenn das von
jenem T.eV1s-trich der Bildfeldteilung k ausgehende Strahlenbüschel durch
das Fernrohrobjektiv f auf dem gleichbezifferten Teilstrich seiner Bildfeldteilung
g 'vereinigt wird.
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Bei einer solchen anrichtung stellt mandas anzuzielende sammelnde
Linsensystein so auf, daß ein an sich belleibiger Teilstrich mit dem entsprechenden
Teilstrich der im Zielfernrohr enthaltenen TeÜung zur Deckung gebracht ist. Hat
dann die Zielvorrichtun- eine Ortsveränderung erlitten und ist nicht bekannt ob
die ursprüngliche Richtung danach noch bewahrt ist, oder ist sie mit Sicherheit
nicht -mehr vorhanden, so genügt es festzustellen, ob beim Anzielen des sammelnden
Linsensysterns ein an sich beliebiger Strich seiner Bildfeldteilung, der mit dem
zuerst gewählten durchaus nicht identisch zu sein braucht, mit dem entsprechenden,
also gleichbezifferten Teilstrich der Fernrohrteilung sich deckt. Ist dies der Fall,
so ist die ursprüngliche Richtung wieder vorhanden. Andernfalls muß das Fernrohr
durch geeignete Mittel so lange verstellt wer-.den, bis eine solche Übereinstimmung
erzielt ist.
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Gen-au so wie die Zielvorrichtung a in Abb. i kann man idas Zielfernrohr
auch ajuf einem Teilkreis anordnen und so einem damit verbundenen Gerät
jede bestimmte Richtung erteitlen.
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Die in Abb. 3 dargestellte Bildfeldteilung ist ohne weiteres
verständlich; man kann sie auch leicht derart abändern, daß der Meßvorgang nicht
nur in ein& Ebene, sohdern in zwei Ebenen vor sich gehen kann, die dann z-,veckinäßig
zueinander senkrecht stehen.
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Kommen verhältnismäßig große Ortsveränderungen in Betracht, so müssen
sich unter sonst gleichen Umständen die B#i,1,dfoldteilLin--en ebenfalls über ein
großes Gesichtsfeld erstrecken. Um auch mit einer kleineren Teihing auskommen zu
könneil, ist es vorteilhaft, das sammelnde Unsensystem nebst Bildfeldteilung oder
dile Zielvorrichtunk oder alle beitde in meßbarer Weise drehbar anzuordnen. Dreht
man lediglich eines von beilden, so muß die Drehung bei den Ablesungen berücksichtigt
wänden; hingegen -ist dies nicht nötig, wenn beide tun den gleichen Betrag einander
zugeschwenkt werden. Auf diese Weise ist es mö,-4,-ich, dem gewöhnlichen Wirkungsbereich
der Bildfelditeilungen beliebig viele neue hinzuzufügen.
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Im allgemeinen wird das sammelnde- Linsensystem aus einem Objektiv
nach Art eines photographischen Objektivs bestehen, die bekanntlich über ein großes
Bildfeld verfügen, während man bei dem ZielfernTohr sich häufig mit einem geringeren,
aus der Anwendung des 01,r,ulars sich - ergebenden kleineren Winkelbere1ich
begnügen und. es dafür mit einem Teilstrich ausrüsten wird. Man wird dann danach
trachten, daß sich zunächst irgendein .Strich der Bildfe#clteilung des angezielten
sam-.melnden Linsensystems inft irgendeinem Teilstrichder Fernrohrteitung deckt
und dann das Fernrohr oder das mit ihm verbundene Gerät tun einen Betrag drehen,
der dem Unterschiede in der Bezeichnung der beiden zur Deckung gebrachten Teilstriche
entspricht.