DE554690C - Anordnung zur Raumpeilung von Wellenenergie - Google Patents

Description

Für die Peilung von Objekten im Räume, die Wellenenergie aussenden, sind eine große Anzahl möglicher Anordnungen mit einer Vielheit von Empfängern denkbar, die alle, mit demselben Indikator über einen Kompensator verbunden, durch Einstellung des Kompensators auf maximale oder minimale Empfangsenergie eine Richtungsbestimmung des Peilobjektes ermöglichen.

Die Erfindung betrifft eine besonders vorteilhafte Anordnung dieser Art, die eine eindeutige Peilung mit praktisch gleichbleibender Peilgenauigkeit für beliebige Azimut- und Höhenwinkel ermöglicht. "Wie in der Ebene der Kreis, d. h. die Anordnung der Empfänger auf einem Kreise, diejenige Anordnung ist, welche mit einer von der Richtung unabhängigen Peilschärfe zu peilen gestattet, so ist das entsprechende Gebilde für den Raum

ao die Kugel.

Die Erfindung besteht also zunächst darin, die Empfänger auf einer Kugelfläche im Räume anzuordnen. Wenn es die Umstände erfordern, kann die Gesamtzahl der Empfänger naturgemäß auch in Gruppen unterteilt sein, die auf derselben oder auf verschiedenen konzentrisch angeordneten Kugelflächen liegen. Würde man diese Empfänger oder Empfängergruppen nun bereits direkt mit dem Indikator verbinden, so würde die Anordnung naturgemäß eine Peilmöglichkeit noch nicht ergeben. Es gehört zur Erfindung also noch ein zweites Element, nämlich ein Kompensator, der gestattet, die Verzögerungen im Eintreffen der Empfangsimpulse an den verschiedenen Empfängern in den Leitungen zwischen diesen und dem Indikator auszugleichen. Der Ausgleich kann bis zur Einstellung eines Maximums oder Minimums vorgenommen werden. Im allgemeinen wird die Maximumeinstellung vorteilhafter sein, die im folgenden auch stets zugrunde gelegt wird. Der Aufbau eines solchen Kompensators erfolgt zweckmäßig nach folgenden Grundsätzen :

Für die Verzögerungen, die bei elektrischer Kompensation in bekannter Weise etwa durch Drosselketten bewerkstelligt werden können, sind in Abb. 1 die Lote V₁, V₂ usw. von den Empfängern S₁, S₂ auf die senkrecht zum Schallstrahl 5 an die Kugel gelegte Tangentialebene 7* ein Maß. Für die verschiedenen Einfallrichtungen sind für jeden einzelnen Empfänger diese Verzögerungen verschieden, und es besteht die Aufgabe, einen Mechanismus zu ersinnen, der für alle Empfänger die Verzögerungen für jede Einfallrichtung des Schallstrahles richtig einschaltet. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach, weiterhin eine neue, besonders einfache Lösung dieser Aufgabe, die noch den großen Vorzug hat, nur mit einer einzigen Kette arbeiten zu können.

Der Kompensator besteht aus einer kugelförmigen Kontaktfläche, die in Zonen eingeteilt ist. Die einzelnen Zonen sind durch schmale isolierte Streifen getrennt. Zwischen je zwei Zonen liegt ein Kettenglied. Auf

diesem Kompensator schleifen die Bürsten der Empfänger in einer der Konfiguration der Empfänger im Raum geometrisch ähnlichen Konfiguration. Ähnlich wie beim Kreiskompensator wird man zweckmäßig die Kette gleichmäßig aufteilen und die Breite der Kontaktflächen proportional dem Kosinus des Polabstandes wählen. Man kann aber auch die Winkelfunktion in die Kettenteilung legen und die Breite der Kontaktflächen gleichmachen.

In Abb. ι bis 4 ist die Erfindung näher erläutert.

Abb. ι zeigt die Anordnung der Empfänger im Räume und dient gleichzeitig zur Erläuterung der Grundzüge zur Kompensation.

Abb. 2 zeigt schematisch den Aufbau des Kugelkompensators.

Abb. 3 und 4 zeigen ein praktisches Ausführungsbeispiel eines solchen Kompensators. In Abb. ι bezeichnen S₁ bis S₅ Wellenempfänger, und zwar vorzugsweise Schallempfänger beliebiger Art, die auf einem Gestell beliebiger Ausführungsform fest im Räume so angeordnet sind, daß sie auf der Oberfläche einer Kugel liegen. An sich können die Empfänger beliebig verteilt sein; im- Interesse der Gleichmäßigkeit der Peilung ist jedoch ihre gesetzmäßige Verteilung über die Kugelfläche vorzuziehen. Spezialfall ist ihre Anbringung an den Ecken eines regelmäßigen Polyeders. Die Gesetzmäßigkeit der Verteilung läßt jedoch immerhin dem Konstrukteur noch gewisse Freiheiten, ohne daß die Peilung wesentlich beeinträchtigt wird. So können immerhin ohne wesentlichen Schaden Abweichungen der Empfängerabstände untereinander und von dem Mittelpunkt der Kugel bis zu -j- 5 o/o in Kauf genommen werden. Auch ist es nicht erforderlich, die nach irgendeiner Gesetzmäßigkeit sich ergebenden Plätze auf der Kugel sämtlich zu besetzen.

Die Abb. 1 veranschaulicht auch das Prinzip der Peilung. S ist der einfallende Peilstrahl. Es erhellt dann ohne weiteres, daß Gleichzeitigkeit der Impulse über die verschiedenen Empfänger auf den Wegen V₁ bis V₅ erzielt wird, d.h. daß die jeweiligen Einstellungen der Verzögerungswege im Kompensator den Loten V₁ bis V₅ auf einer an der vom Peilstrahl abgekehrten Seite der Kugel zu diesem senkrecht verlaufenden Tangentialebene an die Kugel entsprechen müssen.

Abb. 2 zeigt in schematischer Form eine ganze Anlage nach der Erfindung. Die Empfänger S₁ bis S₅, im vereinfachten schematischen Schaltbild in einer geraden Linie liegend dargestellt, sind einpolig mit dem gemeinsamen Leiter der Kette K verbunden. Ihre zweiten Anschlüsse führen zu Kontaktknöpfen S\ . bis S'₅, auf einer allseitig drehbar gedachten Hohlkugel// geführt, die auf einer aus konzentrischen und voneinander isolierten Leiterringen ι bis 10 aufgebauten Kugel schleifen. Die Leiterringe 1 bis 10 sind, wie durch punktierte Linien angedeutet, an die Enden der Kettenglieder einer Kompensatorkette K, geführt, an deren einem Ende ein Widerstand W und an deren anderem Ende das Telephon Γ liegt.

Statt des 'Telephons kann auch ein Meßinstrument oder ein Registrierschreiber verwendet -werden.

Eine technische Ausführung eines Kompensators der in Abb. 2 dargestellten Art zeigt Abb. 3 und 4. In einem Gehäuse 20 ist auf einem hohlen Ständer 21 die Streifenkugel22 mit den Leiterringen 1 bis 10 usw. befestigt. Um die Achse 23 drehbar trägt dieser Ständer weiterhin einen gegabelten Arm 24, durch den in seiner Mitte eine drehbare Achse 25 mit Handrad 26 geführt ist. An dieser Achse 25 sitzt eine halbe Hohlkugel 27, welche die Gleitkontakte 31 bis 40 usw. trägt. Durch den hohlen Schaft des Ständers 21 sind die Verbindungsleitungen (punktiert gezeichnet) zwischen den Streifen der Kugel und den Gliedern der Kette K. geführt, die mit dem Widerstand W und den sonstigen Zusatzapparaten in einem als Fundament dienenden Sockelgehäuse F untergebracht sind. Die Gabel 24 trägt eine Bürstenbrücke 41, an deren Bürsten, wie bei 42, 43, 44 angedeutet, die Empfängerleitungen, also etwa Leitung 45, 46, 47 usw., angeschlossen sind. Die Achse 25 besitzt einen Kollektor 50 mit so viel Schleifringen, als Empfänger und Gleitkontakte vorhanden sind, auf denen die Bürsten der Bürstenbrücke schleifen.

Die Einstellung des Azimuts erfolgt nun durch Drehen des Handrades 26 und Ablesung der Skala 51 auf der halben Hohlkugel (Abb. 4), die 'Einstellung der Höhe durch Schwenkung der Gabel 24 und Ablesung der Skala 52 auf dem Gehäuse 20.

Ein Apparat dieser Art gestattet, fest angeordnet, gute Peilungen über den ganzen Azimut und mehr als % des Höhenkreises. Für Fliegerpeilungen vom Boden aus oder von nicht aUiu hohen Erhöhungen ist er völlig ausreichend. Man kann ihn jedoch noch als Ganzes drehbar anordnen, um die toten Zonen in einer Lage des Apparates durch Peilungen mit veränderter Lage und entsprechender Korrektion der Höhen- und Azimutwerte auch noch überdecken zu können.

Die Erfindung ist auf die dargestellte Ausführungsform des Kompensators naturgemäß nicht beschränkt, sondern allgemein darin zu erblicken, daß mit einem oder mehreren Kugelhaufen von Empfängern ein die Einstellung eines Maximums ermöglichender

Claims (5)

Kompensator beliebiger Ausführung verbunden ist. Die Erfindung kann in gleicher Weise für beliebige Arten von Wellenenergien und beliebige Medien, also z. B. auch für elektrische Kurzwellen und Unterwasserschallwellen Verwendung finden. Der Kompensator kann statt einer auch mehrere Ketten enthalten, die beispielsweise verschiedenen Gruppen von Empfängern zugeordnet sind. Ebenso ίο kann die die Gleitkontakte tragende Hohlkugel oder sonstige Tragvorrichtung fest und die die Kontaktstreifen enthaltende Kugel drehbar angeordnet sein. 1S Patentansprüche:

1. Anordnung zur Raumpeilung von Wellenenergie, insbesondere von Schall, mittels der Interferenzmethode mit Hilfe einer Gruppe von Empfängern, die mit demselben Indikator verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger auf der Oberfläche einer oder mehrerer Kugeln in verschiedenen Querschnittebenen verteilt liegen und mit dem gemeinsamen Indikator über einen Kompensator verbunden sind.

2. Kompensator für eine Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger mit dem Indikator über elektrische Ketten unter Vermittlung eines Schaltmechanismus verbunden sind, welcher gestattet, jeweils so viel Verzögerungswert zwischen die Empfänger und das Anzeigeinstrument zu legen, wie die Länge der Lotlinien beträgt, welche von den einzelnen Empfängern, auf einer auf der von der gepeilten Quelle abgewandten Seite an die Kugel gelegten und zum Energiestrahl senkrechten Tangentialebene gefällt sind.

3. Elektrischer Kompensator für eine Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung von leitenden Ringen (1 bis 10) auf der Oberfläche einer Kugel, die durch isolierende Ringe voneinander getrennt und je mit ■einem Ende der Kettenglieder des Kompensators verbunden sind, und durch die Anordnung einer der Oberfläche der Kugel angepaßten Kontaktbrücke, wobei entweder die Kugel oder die Kontaktbrücke oder beide relativ zueinander in der Azimut- und Höhenrichtung verstellbar sind.

4. Kompensator nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke als Teil einer Hohlkugelschale ausgebildet ist, die an einer in einer Gabel drehbaren Achse befestigt ist, wobei die Gabel um eine zweite waagerechte und durch den Mittelpunkt der die leitenden Ringe tragenden Kugel gelegte Achse drehbar ist.

5. Kompensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hohlkugel tragende Achse einen Kollektor und die Gabel eine Bürstenbrücke trägt, über welche beiden die Verbindungsleitungen zwischen den Empfängern und den Gleitkontakten der Hohlkugelschale geführt sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen