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Kreiselgerät zur Ermittlung der geographischen Länge an Bord von Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Ermittlung der geographischen Länge an Bord
von Fahrzeugen. Es besteht aus einem Tochterkonipaß, der in bekannter Weise an einen
Kreiselmutterkompaß angeschlossen und mit einem Fernrohr ausgerüstet ist, das beim
Gebrauch im allgemeinen an den Bewegungen der Hauptrose teilnimmt, also gegen Gierbewegungen
des Schiffes und Kursänderungen stabilisiert ist. Dies Fernrohr besitzt einen Einblick
und zwei Ausblicke, so daß zwei verschiedene Zonen der Himmelskugel gleichzeitig
zur Abbildung gelangen. Der geteilte Ausblich wird dadurch erzielt, daß vor dein
Objektiv zwei Spiegelprismen angeordnet sind, von denen jedes für sich verstellt
werden kam).
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Es ist bekannt, optische Instrumente servo_rnotorisch von einem Kreiselapparat
aus gegen Drehungen der Unterlage um die Hochachse stabilisieren, und es ist ferner
bekannt, Fernrohre mit zwei Ausblicken zur gleichzeitigen Beobachtung zweier verschiedener
Sterne oder eines Sternes und einer Libelle zu versehen. Neu ist dagegen die Kombination
eines Feri)robres mit zwei blicken ini t der Rose eines Tochterkompasses. so daß
es stabilisiert wird und gegen diese Rose eingestellt werden kann. Hierdurch wird
erreicht. daß bei 1Mer idiandurchgangsbeobachtungen eines Sternes die gleichzeitige
Beobachtung eines anderen Sternes. z. B. des Polarsternes, die Möglichkeit bietet,
seitliche Kippfehler des Fernrohres zu erkennen und zu beseitigen.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in Abb. i dargestellt. i ist das Gehäuse
eines Tochterkompasses, das vermittels zweier Zapfen (in der Abbildung ist nur der
eine Zapfen angegeben) in bekavnnter Weise kardanisch aufgehängt ist. - Die kar
danische Hängung ist auf der Zeichnung nicht mit dargestellt. Durch das Kabel 3
ist der Tochterkompaß mit dein Mutterkompaß verbunden. Die Rose d des Tochterkompasses,
die bekanntlich keine eigene Richtkraft besitzt, sondern servomotorisch angetrieben
wird, trägt in der Mitte einen zylindrischen Zapfen 5, der zwar mit sanfter Reibung
die Grundplatte 6 des Fernrohres 7 mitnimmt, demgegenüber aber die Grundplatte verdreht
werden kann. Der Einblick des Fernrohres ist horizontal. Ein Spiegelprisma £ )nacht
die optische Achse vertikal. Vor dem Objektiv c9 sind in einer entsprechenden Fassung
die beiden Spiegelprismen io und i i angeordnet, die, wie aus Abb. . ersichtlich,
durch die Knöpfe 12 un-1 13 nach 'Maßgabe der Skalen rd. und i.4a am Index 15 eingestellt
werden können. Planglasplatten 16' schützen den Obj.ektivkopf und die Spiegelprismen
gegen atmosphärische Einflüsse. Bei 16 ist
ein Einblick, um zu Beginn
einer Beobachtung das ganze Gerät durch Drehen der Grundplatte 6 auf dem Zapfen
5 genau nach Norden oder, falls Korrekturen, z. B. Abweichungen des Polarsternes
von seiner Kulininationslage, zu berücksichtigen sind, entsprechend zur Rose:I einzustellen,
an deren Relativbewegungen zum Schiff es während der Beobachtungen teilnimmt.
17 ist eine Beleuchtungslampe für diese erstmalige Einstellung.
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Die Handhabung des Instrumentes ist folgende: Prisma io wird mit Hilfe
des Einstellknopfes i2 und der Skala i4 auf die geographische Breite des Beobachtungsortes
eingestellt, damit es den Polarstern in das Blickfeld des Fernrohres projiziert.
Sollte diese geographische Breite nicht ganz genau bekannt sein, so haben kleine
Abweichungen keinen Einfluß auf die Beobachtungen, da kleine Kippfehler in der Richtung
des Sehstrahles lediglich das Bild des Polarsternes parallel zum Nullstrich des
Fernrohres verschieben, Zeas auf die Messung ohne Einfluß bleibt. Vorausgesetzt,
daß der Kompaß richtig zeigt und der Polarstern in seiner unteren oder oberen Kulmination
ist, kann er nur dann auf dem Nullstrich des Fernrohres erscheinen, wenn das Instrument
sich-in der senkrechten Beobachtungsebene befindet. denn jeder Kippfehler würde
den Polarstern seitlich vom Nullstrich erscheinen lassen. Durch entsprechendes Schwenken
oder Kippen in seiner Kardanaufhängung läßt sich also das ganze Gerät genau in die
senkrechte Beobachtungsebene bringen. Das Prisma io dient also dazu, auf dem schwankenden
Schiff die genaue Vertikalstellung durch Beobachtung des Polarsternes zu ermöglichen.
Das andere Prisma i i wird vermittels des Einstellknopfes 13 und der Skala 14.a
so eingestellt, daß der zugehörige Sehstrahl einen Winkel mit dem des Prismas io
einschließt, der der Poldistanz des zweiten Sternes ungefähr gleich ist. Je nach
der Vergrößerung des Fernrohres wird man 1/", 1/. oder i ° mehr oder weniger einstellen,
damit in dem Übereinander gelagerten doppelten Gesichtsfeld scheinbar ein Doppelstern
entsteht. Sind die beiden Objekte in der Lichtstärke sehr verschieden, so kann man
durch Hinundherbewegen des Auges am Okular Lichtstärkengleichlicit erzielen, da
ja dann entweder Prisma io oder Prisma 11 stärker einwirkt. Einige Zeit vor dem
erwarteten Meridiandurchgang des zweiten Sternes schätzt man durch eine Beobachtung
ab, wieviel Zeit bis dahin noch vergehen wird. Erst in unmittelbarer Nachbarschaft
,des Sternes zum Meridian muß das Gerät genau in senkrechter Beobachtungslage gehalten
und mit größter Aufmerksainkeit beobachtet werden, um beim Meridian@durchgang, also
beim Durchgang des Sternbildes durch den Nullstrich, die Zeit durch. Stoppuhr oder
durch einen zweiten Beobachter festzustellen. Diese Zeit gibt nach einfacher Rechenregel
die Ortszeit und durch Vergleich mit der Greenwicher Zeit die geographische Länge
des Ortes an.
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Die Vorteile des Gerätes liegen, abgesehen von der sehr einfachen
Rechnung, vor allem darin, daß jede Nachtstunde benutzt werden kann, weil die Beobachtung
der Kimm nicht erforderlich ist. Zwar liefert es nur eine Standlinie, nämlich den
Meridan, doch kann in sehr vielen Gewässern, soweit sie von unbekannten Strömungen
frei sind, meistens der ausgelegte Kurs als die zweite Standlinie benutzt werden,
weil bei sachgemäßer Benutzung des Kreiselkompasses die seitliche Versteuerung Null
oder nahezu Null zu sein pflegt.
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Das Verfahren ist auch dann brauchbar, wenn der Polarstern nicht kulminiert.
Man muß dann seine Abweichung bei der Einstellung der Grundplatte 6 gegenüber der
Rose berücksichtigen. Ferner kann an Stelle des Polarsternes auch ein anderer Stern
treten, falls es sich um ein Sternpaar handelt, von denen jeder Stern ungefähr das
gleiche oder um 18o° entgegengesetzte Azimut hat.