DE437949C - Verfahren zum Fuehren von Fahrzeugen mittels Wellen - Google Patents
Verfahren zum Fuehren von Fahrzeugen mittels WellenInfo
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- G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
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- G—PHYSICS
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- 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
- G01S1/02—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 radio waves
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Description
Es sind bereits Verfahren zur Bestimmung des Standortes eines Fahrzeuges unter Benutzung
der drahtlosen Richtungstelegraphie bekannt. Eins dieser Verfahren beruht auf der
Tatsache, daß ein Fahrzeug im Schnittpunkt der Richtungen liegt, nach denen die von den Funkstationen
gesandten Signale zu ihm sich ausbreiten. Ein anderes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeug di6 Sendestellen anruft und daß diese nach Bestimmung
seines augenblicklichen Standortes ihn übermitteln.
Ferner hat man bereits vorgeschlagen, den Weg des Fahrzeuges von den Sendestellen aus
vorzuzeichnen, die absatzweise eine Welle aussenden. Diese strahlt gleichmäßig während
der Zeit aus, die eine gerichtete Welle dazu braucht, um sich um einen bestimmten Winkel
von einer bekannten Richtung (z. B. von der
ao Nord-Süd-Richtung) aus zu verschieben. Man kann also an Bord des Fahrzeuges so die
Richtung jeder der Sendesteilen und folglich die Lage des Fahrzeuges in bezug auf dieselben
bestimmen. Diese Einrichtungen müssen sich noch radiotelegraphischer Tabellen bedienen as
und können nur dann eine Bahn bestimmen, wenn sie geradlinig ist, was jedoch den praktischen
Bedürfnissen nicht entspricht.
Man hat schließlich auch vorgeschlagen, ein Fahrzeug zu leiten, indem man das magnetische
Feld verwendet, das durch den Durchgang eines veränderlichen elektrischen Stromes erzeugt wird.
Dieser geht durch ein Kabel hindurch, das den zu verfolgenden Weg tatsächlich vorzeichnet.
In diesem Falle kann der Weg zwar ein beliebiger sein, aber das Verfahren ist praktisch unanwendbar,
wenn es sich um lange Wege handelt.
Die Erfindung hat den Zweck, die Führung eines Fahrzeuges nach irgendeiner beliebigen
Bahn zu ermöglichen, ohne daß man hierzu ein tatsächliches Kabel braucht, d. h. man verwendet
gewissermaßen ein virtuelles Luftleitkabel, das gestattet, an Bord des Fahrzeuges
in jedem Augenblick zu wissen; ob dieses genau
den vorgeschriebenen Weg verfolgt. Zu diesem Zwecke sind die verschiedenen Punkte der
zurückzulegenden Bahn durch den gleichzeitigen Empfang gerichteter Wellen an Bord des Fahrzeuges
bestimmt, wobei diese Wellen durch die an festen Punkten angeordneten Sendestellen erzeugt werden. Die Richtungen dieser
Strahlensendungen verschieben sich während der Zeit derartig, daß die sie bildenden Sektoren
ίο durch die Verschiebungen ihrer Schnittpunkte den zu verfolgenden Weg vorzeichnen. Die
Bestimmung des Weges erfolgt an Bord des Fahrzeuges durch gleichzeitigen Empfang entweder
der Maxima oder Minima der gerichteten sich drehenden oder schwingenden Strahlen
oder aber der Sendungen oder Auslöschungen der gerichteten oder orientierten, sieh; drehenden
oder schwingenden Strahlen.
Die Erfindung betrifft gleichfalls die Mittel, die dem Fahrzeug mittels der von den Sendestellen·
gesandten Richtungsstrahlen gestatten, zu wissen, auf welcher Seite es sich in bezug
auf die vorgeschriebene Bahn befindet, und ferner den Abstand von dieser Bahn und die
Lage in bezug auf einen bestimmten Punkt oder ein auf dieser Bahn ausgewähltes Merkzeichen
zu ermitteln.
In dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung geben die Abb. 1 und 2 schematisch den Erfindungsgedanken
wieder, der eine Führung von Fahrzeugen auf vorgeschriebener Bahn ermöglicht.
Im folgenden soll mit dem Ausdruck »Sendung« die Erzeugung von gerichteten elektromagnetischen
Licht-, oder durch die Luft oder das Wasser gesandten Wellen von hörbarer oder darunter- oder darüberliegender Schwingungszahl
bezeichnet werden.
Das die Erfindung ausmachende Verfahren zum Lenken von Schiffen besteht darin, den
Weg, den das Fahrzeug verfolgen soll, zu bestimmen durch die nicht gegeneinander verschobene
(also z. B. gleichzeitige) Aufnahme an Bord des Fahrzeuges von' Maxima oder
Minima der gerichteten Sendungen, die nach bestimmten Verschiebungsgesetzen durch Sendestellen
A ausgesandt werden, die eine feste Lage zu diesem Wege einneiijinen. Mit anderen
Worten, die aufeinanderfolgenden Punkte des den Fahrzeugen vorgezeichneten Weges sind
die Schnittpunkte von Vektoren verschiedener Längen, die von den Sendostellen A ausgehen,
wobei die -Längen dieser Vektoren (die den verschiedenen Sendezeiten entsprechen) sowie
ihre Richtungen und ihre Winkelverscblebungen derart bestimmt sind, daß, wie vorhin angegeben,
ihre aufeinanderfolgenden Schnittpunkte den Weg angeben.
Hieraus folgt, daß die Verschiebungen besagter Vektoren (d. h. die Aussendungsrichtungen
der Sendestellen) nach bestimmten Regeln miteinander verbunden werden müssen,
; die die Lage des zu verfolgenden Weges in bezug i zu den Sendepunkten kennzeichnen,
i Beispielsweise sieht man, damit die Richtungen 6g ! der Maxima und Minima der gerichteten, von
j den Sendestellen A erzeugten Sendungen sich ■ auf dem Wege kreuzen und daraus die verj
schiedenen Punkte bestimmen, daß die Vektoren sich ebenso wie ihre aufeinanderfolgenden
Winkel ändern müssen, was veränderliche Winkelverschiebungen verlangt, die durch bestimmte
Beziehungen in veränderlichen Zeiten für die Sonderrichtung oder Richtungen jeder
j dieser -Sendestellen in Verbindung stehen. ! Es ist klar, daß der Weg durch Sendestellen,
! die auf derselben Seite oder auf beiden Seiten • dieses Weges liegen, festgelegt werden kann
j und daß die Sendungen von mehr als zwei Sendestellen benutzt werden können, um durch
gleichzeitigen Empfang auf dem Fahrzeuge die Stellung desselben auf seinem Wege zu bestimmen.
Aus dem Vorhergehenden folgt, daß die Sendestellen A untereinander durch elektrische
Leitungen irgendwelcher Art oder durch Sendungen von elektromagnetischen oder anderen
Wellen derart verbunden sein müssen, daß die Winkelverschiebungen und die Zeitpunkte ihrer
Sendungen den angegebenen Bedingungen genügen. Man kann ferner die Verschiebungen
der Sendung in einer oder in mehreren Sendestellen durch die Verschiebungen der Sendungen
einer verbundenen Sendestelle oder die Sendungen verschiedener Sendestellen durch eine
Hauptsteuerstelle regeln. Die Sendungen von zwei oder mehreren Sendestellen eines Zeichennetzes
sind jedenfalls in keinem Augenblicke unabhängig, sondern erzwungen, und müssen in jedem Augenblick zur gleichen Zeit erfolgen.
Dies wird durch die vorhin erwähnten Verbindungen zwischen den Sendestellen erreicht.
Die Verbindung kann stetig oder, unterbrochen sein und in längeren Zwischenräumen stattfinden.
Die Gleichzeitigkeit der Sendungen ist alsdann auf jeder Sendestelle. durch eine
Pendeluhr oder einen Zeitmesser gewahrt.
Man kann übrigens zu demselben Zwecke, um nämlich in jedem Augenblicke die Zeitpunkte
und Sendezeiten der Sendestellen A zu regeln, mit jedem Sender Empfangsstelle B
vereinigen, die in einem gewissen Abstande von ihnen angeordnet, aber mit ihnen durch
jede geeignete Verbindung verbunden sind. Diese Kontrollstelle B ermöglicht die Unregelmäßigkeiten
der Sendung zu beseitigen und somit die Regelung der Sendestelle A zu
bewirkent Es genügt, daß die Sendestellen B
wissen, in welchem Augenblick sie das Sendemaximum oder -minimum der Sendestelle A, iso
das sie regem, empfangen sollen, um ihnen zu ermöglichen, dieser die zeitlichen Ver-
Schiebungen ihrer Sendung in jedem Augenblicke mitzuteilen. Wenn außerdem die Sendungen
gekennzeichnet sind, d. h. wenn sie bestimmte Wellenlängen oder Rhythmen" oder
Tonänderungen oder besondere Töne haben, so können die Sendestellen A mehrere verschiedene
Sendungen geben, die verschiedenen Verschiebungen unterworfen sind, derart, daß die Sendestellen Ά verschiedene Wege unter den
to unten beschriebenen Bedingungen (Abb. 2) vorschreiben können. Diese Wege können vollständig
verschieden von dem ersten betrachteten sein und ihre Punkte werden durch die gleichzeitige
Aufnahme von Sendungen an Bord der Fahrzeuge bestimmt, wobei diese Sendungen bestimmte Merkmale haben, die sie von anderen
Sendungen unterscheiden. Diese Wege können auch zu dem ersten parallel sein, um so zwei
verschiedene Fahrtrichtungszonen um diesen
so herum zu schaffen. Die Unterscheidung dieser
Zonen soll im folgenden auseinandergesetzt werden.
Um auf einem so festgelegten Wege zu fahren,
ist es noch nötig, in jedem Augenblicke zu
as kennen:
1. die Stellung des Fahjzeuges in bezug zur
Fahrtrichtung, d. h. die Seite des Weges, auf der das Fahrzeug sich befindet;
2. den Abstand, in dem das Fahrzeug sich von dem Wege befindet;
3. den Abstand, in dem das Fahrzeug sich auf diesem Wege von dem Abfahrtspunkte
oder dem Ankunftspunkte befindet, was mit anderen Worten die Kilometer des zurückgelegten
Weges ergibt.
Bei dem Ausführungsbeispiel soll die Erläuterung sich auf die Benutzung eines Verfahrens
unter Verwendung elektromagnetischer Wellen beziehen und eine Anwendung der verschiedenen
Merkmale der Wellensendungen gegeben werden, um das Problem vollständig zu lösen.
I. Seite des Weges.
Es genügt, um dieses Ergebnis zu erhalten, daß die Sendungen, deren gleichzeitiger Empfang
jeden Punkt des Weges bestimmen soll, unter sich unterschieden werden können (durch ihre
Wellenlänge, ihren Rhythmus, ihreSchwingungsänderungen
usw.). Unter diesen Bedingungen wird man, wenn das Fahrzeug nicht genau auf dem Wege liegt, das Maximum oder Minimum
der Sendung von einer der Stationen A vor dem Maximum oder Minimum der Sendung der
anderen Sendestelle erhalten, es besteht also keine Gleichzeitigkeit mehr im Empfang der
Minima an Bord des Fahrzeuges.
Angenommen, die Sendestelle A2 sende ein tiefes Zeichen und die Sendestelle A1 ein hohes
Zeichen aus. Wenn das Fahrzeug anstatt genau auf dem Wege sich im Punkte C befindet,
d. h. rechts von dem Wege, so nimmt man (Führung durch Aufhören oder Unterbrechung
der Sendung) das Aufhören des hohen Zeichens vor dem Aufhören des tiefen für den
durch die Pfeile angezeigten Drehsinn der Sendungen wahr. Wenn dagegen das Fahrzeug
in C1 links von dem Wege ist, so wird man umgekehrt
das Aufhören des tiefen Zeichens vor dem des hohen wahrnehmen. Man kann also in
allen Fällen die bezügliche Lage zu dem Wege feststellen. Dies ist nicht mehr der Fall, wenn
der Weg die Gerade durchschneidet, die die beiden Sendestellen A1, A& verbindet. Man
j kann diesem Nachteil begegnen, indem man besonders den Kreuzungspunkt dieser Geraden
mit dem Wege anzeigt; aber es ist vorzuziehen,
die Merkmale der Sendungen zu beiden Seiten _ der die Sendestellen verbindenden Geraden
zu ändern. Zum Beispiel gibt jenseits dieser Linie die Sendestelle A2 eine Sendung mit einem
hohen Ton, während die andere Sendestelle A1 einen tiefen aussendet. Die Bedingungen zur
Bestimmung der Seite des Weges werden dann an Bord des Fahrzeuges über die ganze Länge
dieses Weges unverändert bleiben.
2. Kenntnis des Abstandes des Fahrzeuges von dem Wege.
Das außerhalb der Fahrtrichtung oder des Weges befindliche Fahrzeug empfängt nicht
gleichzeitig die Minima der den Weg bezeichnenden Sendungen .von verschiedenen Merkmalen.
Man kann also einerseits bestimmen, welches die erste empfangene Aussendung ist (was die
Seite des Weges angibt), und andererseits die Zeit, welche zwischen den Aufnahmen von zwei
Aüslöschungen der beiden Sendungen verflossen ist. Diese Zeit für die Gegend und die
Seite, wo das Fahrzeug sich befindet, ist eine Funktion seines Abstandes von dem zu verfolgenden
Wege, gemessen in dem am nächsten gelegenen Punkte des Weges, aber sie ändert sich
in stetiger Weise für eine Gegend des Weges zur
folgenden für einen Abstand des Fahrzeuges auf dem zu verfolgenden Wege und für dieselbe
Seite des Weges.
Wenn man die durchfahrene Strecke kennt, d. h, in welchem Kilometer des Weges man sich
befindet, so kann man genau den Abstand des Fahrzeuges von dem Wege bestimmen.
Diese Bestimmung kann sogar ohne diese letztere Kenntnis gemacht werden. Es genügt
hierfür, den Sendungen solche Verschiebungsgeschwindigkeiten zu geben, daß für dieselbe
Wegseite die Werte dej zeitlichen Verschiebungen zwischen dem Empfang besagter
Sendungen oder ihren Auslöschungen bestimmten Abständen entsprechen (ζ. Β. ι Sek.
oder 5 Sek. Verschiebung entsprechen einem iao Abstande des Fahrzeuges von 10 km von dem
Wege für ein und dieselbe Seite.)
3· Kilometermessung des Weges.
Man kann den Weg messen, indem man ihn in gleiche oder in ungleiche Teile zerlegt, die in
dem letzteren Falle gleichen Verschiebungswinkeln der Sendungen entsprechen.
Um die gleichen oder verschiedenen Längenenden des Weges zu unterscheiden, kann man
die Wellenlängen oder den Rhythmus oder die
ίο Tonänderungen oder Töne pro Wegeslänge
oder pro Sektor, ändern.
Wenn man z. B. verschiedene Wege voneinander durch die Wellenlängen der Sendungen
und die Sendestellen durch ihre Wellenlängen und durch ihre Tonhöhe unterscheidet, so wird
man die länge des Weges durch die verschiedenen Tonfolgen unterscheiden können,
die entsprechend dem Sektor des von der Sendung bestrichenen Weges geändert werden.
ao Das Fahrzeug kann also genau seine Lage, auf dem Wege feststellen..
Wenn ein Weg zu lang ist oder wenn dessen Festlegung zu schwierig ist, um mit zwei Sendestellen
diese Festlegung zu ermöglichen, so kann
as man andere Sendestellen benutzen, die unter
sich derart verbunden sind, daß man den besagten Weg verfolgen kann. Die aufeinanderfolgenden
Gruppen werden zweckmäßig derart gebildet, daß ihre Anzeigen sich decken.
Somit wird man den Weg durch den gleichzeitigen Empfang von Sendungsauslöschuhgen
verschiedener Wellenlängen und verschiedener Tonhöhen erhalten, die z. B. von den Hörern
an den Ohren des Steuermannes aufgenommen werden. Die Seite des Weges wird man erhalten
durch den Sinn der Verschiebung zwischen den Empfängen der aufeinanderfolgenden Auslöschungen
oder des Aufhörens besagter Sendungen, und weiter die Entfernung auf dem
Wege vom Ausgangspunkt durch die quantitativen Werte besagter Verschiebung und die
Kilometermessung durch Unterscheidung der Sendungsmerkmale entsprechend dem Sektor,
auf dem das Fahrzeug sich auf seinem Wege befindet.
Man kann noch die Lage des Fahrzeuges kontrollieren, indem man für jede den Weg
bezeichnende Sendung die Zeit· mißt, die zwischen ihrem. Anfange und ihrem Intensitätsmaximum
oder besser ihrem Minimum oder ihrem Aufhören verfließt.
Die oben beschriebenen Mittel ermöglichen, eine Schutzlinie längs einer Küste, um eine
Insel, um ein Riff usw. zu schaffen (unterer Teil der Abb. 1).
Der festgelegte Weg kann in Kabel D ausmünden, die versenkt, vergraben öder auch frei
durch die Luft geführt sind, und in die ein elektrischer veränderlicher Strom geschickt wird,
der ein magnetisches Feld zur Führung erzeugt. Der bezeichnete Weg kann sogar dem Kabel
folgen, und zwar derart, daß die Fahrzeuge einerseits durch das magnetische EeId und
andererseits durch die Punkte geführt werden können, die mit Hilfe des gleichzeitigen Empfangs
der durch die Sendestelle erzeugten Sendungen bestimmt werden. Die Führungskabel D können mit. ihren Enden eine Gabel E
bilden, diesen z» verfolgenden Weg umschließt.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht also, beliebig die Absteckung eines Weges zu .ändern,
da es genügt, die Sendevorschriften der Sendestellen A zu ändern.
Wenn z. B. ein Hindernis auf einem Wege bekannt gegeben ist, so wird es möglich, dieses
zu umgehen und die Schiffe, die dieses Hindernis gar.nicht kennen, um die Gefahrenzone herumzuführen.
Angenommen, daß die Wege in einer bestimmten Richtung von den Fahrzeugen durchfähren
werden müssen (z. B. in dem Falle eines einzigen Weges), und daß die Fahrzeuge, von
einem zum anderen Punkte fahrend, sich stets links von dem Wege halten sollen, so wird man
jeden Zusammenstoß, sogar bei Nebelwetter, vermeiden. Was die Wegkreuzungen- anbelangt,
so können diese insbesondere durch Veränderung der Wellenlänge, der Töne, der Tonfolgen, des Rhythmus der von den Stationen
gemachten Sendungen angezeigt werden. Die Fahrzeuge können übrigens mit Apparaten
versehen werden, durch die sie untereinander in Verbindung treten und gegenseitig ihre
Anwesenheit anzeigen können, wie es die Kraftwagen .auf den Landstraßen machen.
Es ist klar, daß eine der Sendestellen A und nur die eine eine gleichmäßige Verschiebungsgeschwindigkeit
haben könnte; in diesem Falle würde es genügen, einzig die Verschiebungen der Sendestellen zu regem, mit
denen sie in Verbindung steht, umso, wie angegeben, durch Gleichzeitigkeit des Empfanges
der Sendungen die Punkte des zu verfolgenden Weges zu erhalten.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum' Führen von Fahrzeugen, die Richtungswellen von festen Sendestellen aus empfangen, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Punkte der vorgeschriebenen Bahn Schnittpunkte gerichteter, von verschiedenen festen Sendestellen in bestimmter bevorzugter Richtung ausgesandter Wellen sind.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR437949X | 1924-03-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE437949C true DE437949C (de) | 1926-12-09 |
Family
ID=8899842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES69142D Expired DE437949C (de) | 1924-03-07 | 1925-03-07 | Verfahren zum Fuehren von Fahrzeugen mittels Wellen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE437949C (de) |
-
1925
- 1925-03-07 DE DES69142D patent/DE437949C/de not_active Expired
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