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Verfahren zum gegenseitigen Bestimmen der Fahrtrichtung zweier Schiffe
und ihrer Entfernung voneinander. Es sind Apparate bekannt, mit welchen 'man an
Bord eines Fahrzeuges die Entfernung und Richtung eines anderen, infolge Nebels
nicht sichtbaren Fahrzeuges bestimmen kann. Diese Vorrichtungen «-erden allgemein
in der Form von Zeitmessern hergestellt und tragen Nadeln, «-elche auf einem Zifferblatte
mit zweckentsprechenden Teilungen bewegt oder angehalten werden können. Die Entfernung
wird dann als Funktion der Zeit bestimmt, welche zwischen der Signalgebung an Bord
des Aussendeschiffes und der Aufnahme des Antwortsignals verflossen ist, ,las von
dein unsichtbaren Schiffe gegeben
wird. Für die Bestimmung der Richtung
müssen die Entfernungen in die Karte eingetragen oder zwei Aufnahmestellen benutzt
werden, die eine Grundlinie von bekannter Länge bilden.
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Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Bestimmen der Änderung
in der Fahrtrichtung und des Abstandes zweier Schiffe, welche sich z. B. infolge
Nebels gegenseitig nicht sehen könn; n, sowie eine besondere Vorrichtung zum Ausüben
dieses Verfahrens.
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Auf der Zeichnung zeigt in beispielsweiser Ausführungsform Abb. i
das zur' Ausübung des Verfahrens erforderliche Gerät, Abb. 2 die geometrische Grundlage
für die Richtungs- und Entfernungsbestimmung.
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Die Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens gemäß der Erfindung enthält
auf dem Zifferblatte drei konzentrische Teilungen und in der ,Mitte eine Windrose.
Das innere Zifferblatt ist in viermal 9o Grade eingeteilt. Auf diesem dreht sich
im Uhrzeigersinne eine durch ein Uhrwerk angetriebene Nadel a. Ein Stellknopf b
ermöglicht, diese Nadel in Bewegung zu setzen oder anzuhalten, wie bei einer Stoppuhr.
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Die beiden anderen Teilungen haben Zeit-und Längenteilung; auf ihnen
bewegt sich eine zweite Nadel d. Diese Nadel kann durch den Stehstift c in Gang
gesetzt oder angehalten werden.
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Gemäß Abb. 2 seien A und B die Stellungen zweier Fahrzeuge, welche
in den sich schneidenden Richtungen CC', DD' fahren. Um nun das Schiff A
in bezug auf das Schiff B richtig steuern zu können, muß der Führer von : l in möglichst
kurzer Zeit wissen: i. den Kurs DD' des Schiffes B zu dein Schiffe A, 2. die Entfernung
EE" zwischen dem Schiffe B und dein Schiffe A, 3. die Lage des Ortes des Schiffes
B zum Schiffe A, 4. die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes B. In derselben Weise muß
das Schiff B die Fahrtrichtung C C' des Schiffes .1 und die Entfernung EE" keimen.
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Um einen Zusammenstoß zu vermeiden, muß man den Punkt P bestimmen
können, in welchem sich die Fahrtrichtungen der beiden Schiffe A, B schneiden.
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Zu diesem Zwecke benutzt man den oben beschriebenen Apparat auf folgende
Weise: Auf dein Schiffe A setzt man durch Drücken auf den Stellknopf b die
Nadel a in Gang und gibt gleichzeitig ein Signal von verabrecleter Dauer,
z. B. durch vier Sekunden langes Pfeifen. Man mißt die Dauer dieses Signals, indem
man hierbei die Bewegung der Nadel a auf der Zeitteilung (der zweiten von außen)
verfolgt. Nach Verlauf von vier' Sekunden hält man die Nadel an und unterbricht
das Signal. An Bord des Schiffes B vernimmt man dieses Signal und setzt bei Ankunft
die Nadel a des Apparates in Gang. Beim Aufhören des Signals stellt man fest, daß
sich die Nadel um vier Sekunden auf der Teilung gedreht hat. Man hat nun die Sicherheit,
daß dieses Signal das Rufzeichen ist.
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An Bord des Schiffes A ist, sobald das Signal aufgehört hat, die Nadel
a festgestellt worden; sie wird sofort auf Null zurückgedreht, was selbsttätig die
Bewegung der Nadel d auslöst. In dem Augenblicke, wo diese letztere mit der NS.-Linie
ihrer eigenen Windrose denselben Winkel u. bildet, wie die jederzeit feststellbare
Fahrtrichtung des Schiffes mit der geographischen N S.-Linie, hält man die Nadel
d auf ihrer Teilung an und gibt ein Signal X von beliebiger Dauer, z. B. durch Pfeifen.
An Bord des Fahrzeuges B hat man, sobald das Rufsignal von vier Sekunden aufhört,
die Nadel a angehalten und auf Null zurückgedreht, wodurch die Nadel d in Bewegung
kommt. In dem Augenblick, wo man das Signal X vernimmt, hält man die Nadel d auf
ihrer Teilung an.
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Da die Nadeln d der beiden Apparate durch Uhrwerke mit gleicher Winkelgeschwindigkeit
gedreht werden, so erhält man, wenn man beim Beginn des Signals X die Nadel d des
Apparates des Schiffes B feststellt, auf dem Gradkreise in bezug zur NS.-Linie denselben
Winkel u, den im Augenblick des Beginnens des Signals X die Nadel des Apparates
des Sendeschiffes A mit der NS.-Richtung bildet.
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Bei Beendigung der Sendung des Signals X an Bord des Schiffes A wird
die Nadel d auf Null zurückgedreht, -wodurch die Nadel a selbsttätig in Drehung
gesetzt wird. Sobald man an Bord des Schiffes B das Ende des Signals X vernimmt,
sendet man ein Antwortsignal aus. Sobald man an Bord des Schiffes A das Antwortsignal
vernimmt, hält man die Nadel a an. Die Stellung der Nadel a
auf der
Teilung zeigt die Entfernung zwischen -A und B an, d. h. den Abstand
EE". Die Teilung beruht auf der Tatsache, daß der Schall zunächst die Entfernung
EE" und dann rückwärts dieselbe Entfernung EE" durchläuft. Das Schiff A kennt nun
die Entfernung, in welcher es sich von dem Schiffe B befindet, und das Schiff B
die Fahrtrichtung des Schiffes A in bezug zur NS-Linie.
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Wiederholt man die Signalgebung in umgekehrter Weise, so lernen nun
die Schiffe ihre Fahrtrichtung und ihren Abstand kennen.
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Da es möglich ist, mit anderen bekannten
Mitteln auch
die Richtung, aus welcher das Signal kommt, zu bestimmen, so kann man dann das Dreieck
ABP konstruieren und somit den Punkt P kennen lernen, wo sich die Schiffswege schneiden.
Da jedes Schiff seine eigene Geschwindigkeit kennt, so kann inan an Bord jedes Schiffes
bestimmen, in welchem Zeitpunkte das eigeile Schiff den Punkt P erreichen wird.
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Nun kennt aber das Schiff A die Schnelligkeit des Schiffes B nicht
und umgekehrt. Eine weitere Bestimmung, ähnlich der vorhergehenden, ermöglicht,
diesen Nachteil zu beseitigen. Angenommen, daß, wenn das Schiff A die Stellung
A' auf ;einem Wege erreicht hat, das Schiff Bin B' angekommen sei. Wenn man
nun dieselben vorhin erwähnten Ermittlungen erneut ausführt, so kann man auf jedem
Schiff bestimmen: i. ob sich die Fahrtrichtung nicht geändert hat, 2. wie groß der
Abstand zwischen den beiden Schiffen A' B' geworden ist.
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Da die Schiffe .1 und B ihre eigenen Stelhmgen kennen, so können sie
nach Ermittlung der Schallrichtung aus dem Dreieck ABP ihre Stellungen .1' B' herleiten,
wenn die Fahrtrichtungen unverändert geblieben sind. Während der gleichen Zeit hat
nun das Schiff A die Entfernung .AA' und das Schiff B die Entfernung BB'
durchlaufen. Hieraus ist dann zu erkennen, daß das Fahrzeug A den Punkt
P früher als das Fahrzeug B überfahren wird.
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Die Betätigung der Stellstifte h und c zum Drehen und Anhalten der
Nadeln a und d kann auch dazu dienen, elektrische Stromkreise, welche die
Signaleinrichtung steuern, zu schließen oder zu unterbrechen.