DE507602C - Fernsteuerung fuer die Navigation von Wasserfahrzeugen - Google Patents

Description

Es sind bereits seit langem Vorrrichtungen bekannt, mittels welchen man eine elektrische Verbindung zwischen einem Schiff und der Küste herstellt und welche aus einem isolierten Unterseekabel bestehen, dessen entblößte Endteile oder Elektroden in das Seewasser eintauchen und welches an einen Telephonsender angeschlossen ist, während das Schiff mit Telephonempfängern ausgestattet ist, die mit den beiden voneinander entfernten Tauchelektroden in Verbindung stehen. Ferner sind mehrfach Fernsteuerungssysteme mittels Unterseeleitkabel vorgeschlagen worden.

Die Erfindung verwendet ebenfalls Tauchelektroden, unterscheidet sich aber von dem bekannten System dadurch, daß die Eelektroden durch eine von einem Stromerzeuger gespeiste Erdleitung (Stromlinie) miteinander

ao verbunden sind, während die Fahrzeuge mit durch Leitvermögen oder durch Induktion beeinflußbaren Empfängern ausgestattet sind, welche zur Bestimmung der Charakteristik der Stromlinien an Bord an ihrem jeweiligen Standort dienen. Man kann ferner zwei oder mehrere Stromlinienbündel derart verteilen, daß ein gekrümmtliniges Koordinatennetz entsteht, welches auf einer Karte des Führers verzeichnet ist und diesem gestattet, das Fahrzeug zwecks Vermeidung von Gefahren sicher zu steuern. Außerdem ermöglicht die Erfindung, mittels des Leitkabels ein kreisförmiges magnetisches Feld zu schaffen, za Avelchem Zweck das Kabel in eine in einem leitenden Mittel eingeschlossene Elektrode mündet, so daß der Rückstrom durch dieses leitende Mittel hindurch gegen wenigstens eine zweite entfernte Elektrode erfolgt, wobei dieser Rückstrom das in dem Leitkabel geschaffene magnetische Feld nicht zu beinflussen vermag, welches nunmehr einfach kreisförmig ist, anstatt eine komplexe Gestalt wie sonst zu besitzen. Selbstverständlich können die zwischen den beiden Elektroden erzeugten Stromlinien auch dazu benutzt werden, um den Küstenschutz zu sichern.

Auf der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt :

Abb. ι zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Sendeanlage.

Abb. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform, Abb. 3 eine dritte Ausführungsform,
Abb. 4 und 5 zeigen zwei Arten des Empfängers.

Bei dem in Abb. 1 dargestellten Beispiel bedeutet 1 die Küste, 2 das Meer. An einer Stelle wird eine Elektrode 3 eingetaucht und an einer zweiten Stelle eine zweite Elektrode 4. Nun erzeugt man eine ununterbrochene oder veränderliche Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden, bei-

spielsweise eine Wechselpotentialdifferenz von aufeinanderfolgend entgegengesetztem oder gleichgerichtetem Sinn. Hierzu kann ein Wechselstromerzeuger 5 verwendet werden, der mittels der Leitung 6 mit den Elektroden 3 und 4 verbunden ist. Beim Arbeiten des Erzeugers 5 entstehen zwischen den Elektroden 3, 4 Stromlinien 7. Diese eine bestimmte Form annehmenden Linien werden je ein elementares magnetisches Feld haben, welches eine Resultante für das Volumen gibt.

Man kann demnach diese Stromlinien selbst auffinden, wenn man zwei eine Etnpfangs-

grundlinie bildende Elektroden in das Meereswasser taucht (Leitungsempfang), oder auch die Resultante der magnetischen Felder der Stromlinien mittels Spulenwicklungen ermitteln, welche getrennt oder mit den Grundlinien verbunden sind. Wenn demnach ein Fahrzeug, beispielsweise ein Schiff, mit geeigneten Empfangsapparaten ausgerüstet ist, so kann man:

a) die im Wasser zwischen den Elektroden 3 und 4. auftretenden Stromlinien auffinden,

b) einer dieser Linien folgen und so beliebig die Elektrode 3 oder die Elektrode 4 je nach Wunsch ansteuern.

Man nehme nun an, daß eine zweite Elektrodenanordnung, d. h. ein. weiteres Elektrodensystem an der Küste (Abb. 2) vorhanden sei. Zwischen diesen beiden neuen Elektroden 8 und 9 wird nun eine andere veränderliehe oder nicht veränderliche, z. B. Wechselpotentialdifferenz, mittels des Erzeugers 10 erzeugt, der mit den Elektroden 8, 9 durch eine einzelne gerade Leitung 11 verbunden ist. In diesem Augenblick verbinden neue

no Stromlinien 12 die Elektroden 8, 9. Ein auf dem Meer befindliches Fahrzeug wird also, wenn es mit geeigneten Empfangsapparaten versehen ist, die Ströme und ihre Fehler auffinden. Wie im Falle der Abb. 1 wird der Führer dadurch erkennen können, ob er sich der Küste nähert, und unter Verfolgung einer Stromlinie die Elektrode 8 oder die Elektrode 9 ansteuern, die beispielsweise jede in einem Hafen liegen können. Außerdem aber verknüpfen sich diese beiden Stromlinien^ systeme, nämlich zwischen den Elektroden 3 und 4 einerseits und zwischen den Elektroden 8 und 9 andererseits, welche an Bord eines Fahrzeuges, gleichzeitig oder aufeinanderfolgend, auffindbar sind, zu einem Netz mit gekrümmten Koordinaten, wie dies schematisch in Abb. 2 dargestellt ist.

Man sieht hieraus, daß jedes Fahrzeug, selbst Unterseeboot, indem es die beiden Richtungen · der Stromlinien zur Nordrichtung feststellt, genau seine Lage feststellen kann. Zu diesem Zweck genügt es, daß der Führer eine Karte der Meeresregion besitzt, welche er durchschifft und auf der von vornherein die Netze der Stromlinien eingetragen und zu einem Koordinatensystem mit gekrümmten Linien vereinigt worden sind.

Wenn mehrere Elektrodensysteme vorgesehen sind, so wird jedem der diese Systeme speisenden Ströme eine besondere Charakteristik verliehen, die sich von den anderen unterscheidet. In allen Fällen können die die Elektroden mit dem Stromerzeuger (oder den Stromerzeugern) verbindenden Leiter unterirdisch und überirdisch (Luftleiter) sein.

Abb. 3 zeigt ein Netz von gekrümmten Koordinaten, welches aus zwei Stromliniensystemen gebildet wird, wobei indessen eine der Elektroden sich im Meer, beispielsweise am Eingang eines zu durchfahrenden Kanals befindet und mit dem Lande durch ein isoliertes Kabel verbunden ist, welches man längs des zu befahrenden Kanals verlegt. Dieses Speisekabel 12 der einen Elektrode des Stromliniensystems kann dann in bekannter Weise als Leitkabel dienen, jedoch mit dem bedeutenden Vorteil, daß es ein kreisförmiges magnetisches Feld in dem zu befahrenden Kanal liefert, während die bekannten Leitkabel unregelmäßige komplexe Felder ergeben. In der Tat läßt man bei Benutzung gewöhnlicher Leitkabel den Strom in die Kabel eintreten, welche sowohl durch das Wasser wie auch durch die das Kabel umschließende Armatur isoliert sind; es folgt daraus nicht nur eine Schwächung des resultierenden Feldes, sondern auch ganz besonders die Entstehung eines komplexen magnetischen Feldes, welches schwer benutzbar ist und den Empfang kompliziert. Aus Abb. 3 ist im Gegensatz ^lo° hierzu erkennbar, daß, wenn man das Ende des Leitkabels 12 mit einer der Eelektroden eines der zum Schütze der Küste dienenden Stromliniensysteme verbindet, ein neues Leitkabel mit kreisförmigem Feld entsteht, weil der Stromrückfluß, welcher außerdem als Schutz der Küste dient, nicht mehr das Feld des eigentlichen Leitkabels beeinflußt.

Es ist somit ersichtlich, daß man in das Leitkabel einen Strom senden kann, der nicht ^¹⁰ nur ein kreisförmiges magnetisches Leitfeld erzeugt, sondern auch von der Elektrode 13 bis zu den Elektroden 3 und 9 gehende Stromliniensysteme erzeugt, welche als Küstenschutz dienen. ^X15

Die als Küstenschutz dienenden Stromlinien können einander teilweise überlagern, und man kann der einen der Elektroden, z. B. an dem Kabelende, den Strom zuführen. Man kann selbstverständlich zwei Kabel anstatt eines einzigen in dem Kanal anordnen, in welchem Falle man ein Zeichen, z. B. einen

Morsepunkt, durch das eine Kabel und ein anderes Zeichen, z. B. einen Morsestrich, durch das andere Kabel sendet. Der Rückstrom des Morsepunktes erfolgt durch den Küstenschutzleiter und der Rückstrom des Morsestriches durch einen anderen Küstenschutzleiter. Es ist zu bemerken, daß man bei einem Kabel oder bei zwei Kabeln in der mittleren Zone eine Richtlinie schafft, in weleher eine ununterbrochene Aussendung stattfindet, welche sich unmittelbar nach der am Ende des Leitkabels befindlichen Elektrode mit dem Ausgleichfeld zu richtet.
Abb. 4 stellt das Schaltungsschema einer Empfangsanlage dar. Diese besitzt eine Spule 14, die in allen Richtungen beweglich ist und mittels einer veränderlichen Kapazität 15 abgestimmt werden kann, wobei die Spule an die Klemmen des Verstärkers 16 angeschlossen werden kann, welcher entweder zu dem Telephonhörer 17 oder dem Galvanometer 18 führt, die selbstverständlich auch unmittelbar mit den Teilen 17 oder 18 verbunden sein können. Die Spule 14 ermöglicht, kreisförmige magnetische Elementarfelder der Stromlinien zu ermitteln.

Abb. 5 zeigt die Grundlage eines anderen Wellendetektors. Dieser besteht aus zwei Elektroden 19, 20, die mittels der isolierten Leitung 21 mit einem Vorzugs weisen mit Verstärker τ 6 ausgerüsteten akustischen oder sichtbaren Empfangsanzeiger 17 oder 18 verbunden sind. Mittels der Elektrodenbasis 19-20 werden nun nicht mehr die Felder der Stromlinien, sondern diese letzteren selbst ermittelt. Natürlich kann man auch mehrere kombinierte Spulen, mehrere kombinierte Elektrodenbasen und selbst Kombinationen λ'οη Spulen mit Elektrodenbasen benutzen.

Die Spulen und die Elektrodenbasen können ortsfest oder orientierbar sein. Ist die Frequenz genügend groß, so kann die Basis untergetaucht sein, und sie bildet dann eine Antenne. Sie kann, wie angegeben, mit einem Empfangsrahmen kombiniert sein.

Claims (3)

Patentanspruch, ε:

1. Fernsteuerung für die Navigation von Wasserfahrzeugen mit in das Seewasser eintauchenden Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden durch eine von einem Stromerzeuger gespeiste Erdleitung (Stromlinie) miteinander verbunden sind, während die Fahrzeuge mit durch Leitvermögen oder durch Induktion beeinflußbaren Empfängern ausgestattet sind, welche zur Bestimmung der Charakteristik der Stromlinien an Bord an ihrem jeweiligen Standort dienen.

2. Abänderung der Fernsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Stromlinienbündel derart verteilt sind, daß ein gekrümmtliniges Koordinatennetz entsteht, welches auf einer Karte des Führers verzeichnet ist und diesem gestattet, das Fahrzeug zwecks Vermeidung von Gefahren sicher zu steuern.

3. Abänderung der Fernsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitkabel in eine oder mehrere in ein leitendes Mittel eingeschlossene Elektroden mündet, während der Rückstrom durch dieses Mittel hindurch gegen wenigstens eine zweite, entfernt liegende Elektrode erfolgt, welche mit dem Leitkabel durch die Erdleitung verbunden ist, derart, daß diese Rückströme das in dem Leitkabel auf diese Weise gebildete kreisförmige magnetische Feld nicht beeinflussen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen