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Einrichtung zum Lotsen von sich bewegenden Körpern, wie z. B. Flugzeugen,
Schiffen usw., durch elektromagnetische Induktion. Den Gegenstand der Erfindung
bilden neue Mittel zum Lotsen eines sich bewegenden Körpers, z. B. eines Flugzeuges
oder Schiffes, durch magnetische Induktion zu einem bestimmten Endziel zu. Gemäß
der Erfindung soll die Verwendung eines nach der zu verfolgenden Bewegungsbahn gelegten
Kabels oder Leiters, deren Anlage auf Flugplätzen insbesondere schwierig ist, vermieden
werden. Gegenüber den Einrichtungen mit Kabeln bietet das erfindungsgemäße Verfahren
den Vorteil, daß durch dasselbe dem beweglichen Körper angezeigt wird, ob die Bahnstrecke
in richtiger Weise zurückgelegt wird oder ob der Körper seinem Ziel den Rücken dreht.
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Die Erfindung beruht im wesentlichen auf der Verwendung eines Senderahmens
oder Senderahmensystems, welches durch Wechselströme von zwei verschiedenen Frequenzen,
von denen die eine doppelt so groß ist als die andere, gespeist wird.
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Sind die Phasen dieser Ströme derart, daß zur Zeit t=o beide
ihren positiven Maximalwert besitzen, so erhält man, durch Addition dieser Ströme
einen Strom von der Kurvenform nach Abb. i.
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Die Anwendung der Erfindung sei zunächst für die Lotsung eines Flugzeuges
beschrieben. Am Landungspunkt wird senkrecht zur Landungsrichtung, z. B. zur Windrichtung,
eine Rahmenspule aufgestellt, die ein magnetisches Feld aussendet, das sich nach
der Abb. 3 über den Raum ausbreitet und nach der Abb. i zeitlich ändert, so daß
die Kraftlinien der Abb. 3 Linien gleicher Amplituden darstellen, während der zeitliche
Verlauf der Schwingungen durch die Kurve nach Abb. i bestimmt ist.
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Das Flugzeug trägt einen Rahmen, dessen Ebene in der Achse des Flugzeuges
liegt. Bewegt sich das Flugzeug auf einer Kraftlinie, z. B ABC der Abb. 3
(Stellung x", y"), so wird der Rahmen keine Kraftlinien schneiden. Steht
das Flugzeug in Richtung x, y, so treten Kraftlinienkomponenten von rechts durch
den Rahmen; steht es in der Richtung x', Y', von links in den Rahmen.
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Demzufolge wird das magnetische Feld, das den Rahmen des Flugzeuges
durchsetzt, in demselben einen Strom induzieren, der dauernd o ist, oder die Form
nach Abb. i oder deren Spiegelbild hat, je nachdem, ob das Flugzeug in der Richtung
x", y", _x, y oder x', y' steht. Dabei wächst die Größe der Amplitude des
Stromes mit dem Grad der Abweichung von der Richtung der Kraftlinie ABC.
Der Gleichrichter G in Abb. 2 wird entsprechend das positive Maximum der Abb. i
von der Frequenz 5oo oder die beiden positiven Maxima des Spiegelbildes der Abb.
i von der Frequenz iooo auf die Schwingungskreise S1, C, bzw. Sz, C2 einwirken lassen,
von denen der auf die entsprechende Frequenz 5oo oder iooo abgestimmte Kreis mitschwingt
und dadurch die eine oder die andere Elektronenröhre beeinflußt. Dadurch findet
über die Widerstände R1, R; eine Potentialverschiebung im Punkt P statt, und es
fließt ein Ausgleichstroin durch das Mikroamperemeter jU, das der Richtung des Stromes
entsprechend ausschlagen wird. Statt 31 kann ein Telephon eingeschaltet werden,
das den Ton von der Frequenz 5oo oder iooo oder gar keinen Ton wiedergeben wird,
je nachdem, ob das Flugzeug in der Richtung x, y, x', y' oder
x'', y"
zur Kraftlinie ABC steht.
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Von wo demnach das Flugzeug auch in den Bereich dieses Kraftfeldes
gerät, immer wird es die Möglichkeit haben, seinen Kurs nach einer dieser Kraftlinien
einzustellen, die auf den Landungspunkt zuführt. Die Richtung, von der es sich dem
Landungspunkt nähert, läßt sich dadurch erkennen, daß im Sinne der richtigen Annäherung
das Mikroamperemeter bzw. Telephon ein Abweichen vom Kurs nach rechts durch einen
Ausschlag nach rechts bzw. einen Ton von der Frequenz iooo anzeigt, während bei
der Annäherung von der entgegengesetzten
Seite bei einer Abweichung
rechts vom Kurs der Amperemeter links ausschlägt bzw. der Ton 5oo empfangen wird.
Das Überfliegen des Landungspunktes macht sich durch eine Unstetigkeit in der Reaktion
cler Instrumente bemerkbar.
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Eine derartige Vorrichtung kann z. B. wie folgt durchgeführt werden:
Die Sekundärwicklung des letzten Transforinators T der Niederfrequenzverstärkeran-or
dnullg A speist den Bleiglanzgleichrichter G finit Spannung und die Primärwicklung
der beiden Transformatoren Sf, S., deren Sekundärwicklungen in Resonanz gebracht
sind <furch die Kapazitäten Cl und C- (Die magnetischen Stromkreise dieser Transformatoren
sind durch Luftspalte geeigneter Stärke unterbrochen, zum Zwecke, die Stromkreise
zu dämpfen.) Zwei Ventilröhren Ll und L2, deren Fäden parallel zu der Batterie 8
geschaltet sind, sind vorgesehen. Ihre Gitter werden durch die Sekundärwicklungen
der Transformatoren S, und S., gespeist, und zwar jedes über eine Kapazität
C, die im Nebenschluß zu einem hochohmigen Widerstand 2 liegt. Die Anoden
beider Röhren werden von einer Batterie B, aus gespeist über die beiden Hälften
eines Potentiometers P mit verstellbarem Kontakt und die beiden Widerstände R, und
R2.
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In die Diagonale der so gebildeten Brücke ist ein Mikroamperemeter
111 eingeschaltet, der nach beiden Seiten hin abgelenkt «-erden kann und in der
Nähe des Nullpunktes eine große Empfindlichkeit besitzt, indem z. B. das Feld des
Magneten in dieser Stellung verstärkt wird durch geeignete Formgebung der Polstücke.
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Das Potentioineter P wird derart eingestellt, daß der Zeiger auf dem
Nullpunkt steht, wenn der Verstärker gelöscht ist. Dieses Gleichgewicht ist unabhängig
von der Heizung und von der Spannung an der Anode, falls die beiden Röhren miteinander
genügend übereinstimmen.
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Man kann übrigens auf dem Flugzeug einen mit ähnlichen Einrichtungen
verbundenen wagerechten Rahmen anordnen zur Lotsung der Höhenrichtung. Ferner kann
ein senkrecht zur Längsrichtung des Flugzeuges angeordneter Rahmen angeordnet sein,
zur Aufiiahme eines Stromes, welcher verstärkt und gerichtet ein Mikroamperemeter
speist, welches eine Distanzskala trägt.
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Die Durchführung der Erfindung läßt natürlich zahlreiche Varianten
zu. So z. B. könneu die Sendeströme einfacher und doppelter Frequenz in demselben
Rahmen überlagert «-erden oder jeder derselben in einem besonderen Rahmen aufgenommen
werden, wobei die beiden Rahmen übereinander gelagert und parallel zueinander gerichtet
sind. Auch kann zum Empfang irgendein beliebiger Indikationsapparat verwendet werden,
der akustisch oder okular abgelesen wird. Der wesentliche Punkt der Erfindung besteht
darin, daß der Indikationsapparat die vorherrschende Frequenz nach der Gleichrichtung
festzustellen gestattet.
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Selbstverständlich ist die Anwendung der Erfindung auch nicht auf
die Luftschiffahrt beschränkt, sondern kann auch nutzbare Anwendung finden bei der
Marine zum Lotsen von Schiffen. In diesem Falle wird es vorteilhaft sein, verschiedene
Rahmen für die einzelnen Frequenzen zu benutzen, wobei einer der Rahmen durch ein
System von zwei senkrecht zueinander angeordneten Rahmen ersetzt werden kann, von
dem der eine z. B. nach der Schiffsachse angeordnet ist, und die durch phasenverschobene
Ströme gespeist werden. Man erhält in dieser Weise im Raum ein Drehfeld, wodurch
auf dem gelotsten Schiffe die Spitze des Lotsenschiffes bestimmt werden kann, welches
auch der von diesem verfolgte Weg sein mag. Die Beobachtung des in dem einfachen
Rahmen durch den durchfließenden Strom geschaffenen Feldes gestattet außerdem den
Weg des Lotsenschiffes festzustellen. Dieser Rahmen wird zweckmäßig senkrecht zur
Achse des Schiffes angeordnet. Ferner gestattet die Beobachtung des durch die Ströme
der beiden Frequenzen geschaffenen kombinierten Feldes den Richtungssinn festzustellen,
in welchem sich das Lotsenschiff bewegt.