DE682835C

DE682835C - Procedure for distance measurement using several direction finding devices

Info

Publication number: DE682835C
Application number: DEA76324D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-06-23
Filing date: 1935-06-23
Publication date: 1939-10-25

Description

Verfahren zur Entfernungsmessung mittels mehrerer Peilgeräte Der Erfindung liegt die bekannte geometrische Tatsache zugrunde, daß alle Bestimmungsstücke eines ebenen Dreiecks dann gegeben sind, wenn eine Seite dieses Dreiecks und die beiden ihr anliegenden Winkel festliegen. Um hierauf ein Verfahren zur Entfernungsmessung aufzubauen, hat man sich vorzustellen, daß zwei Peilgeräte in den Endpunkten einer Standlinie aufgestellt und beide auf einen bestimmten Zielpunkt ausgerichtet sind.Method for measuring distances by means of multiple direction finding devices of the invention is based on the well-known geometrical fact that all determinants have one plane triangle are given if one side of this triangle and the two their adjacent angle. To this a method for distance measurement to build, one has to imagine that two direction finders in the end points of one The baseline is set up and both are aligned with a specific target point.

Es sind schon derartige Vorrichtungen zur Messung von Entfernungen bekannt geworden, bei welchen zwei an getrennten Orten aufgestellte Winkelmeßinstrumente verwendet werden. Es wird bei diesen bekannten Einrichtungen nach erfolgter Einstellung beider Meßinstrumente auf das gleiche Objekt entweder unter Anwendung geeigneter Tabellen die Entfernung ausgerechnet oder aber auch mit Hilfe einer an einer Auswertungsstelle vorhandenen verkleinerten Nachbildung der geometrischen Verhältnisse, welche gegebenenfalls telephonisch oder mittels anderer Übermittlungseinrichtungen fernübertragen werden, unmittelbar nachgebildet, so daß sie von einer Skala abgelesen werden kann.There are already such devices for measuring distances become known in which two angle measuring instruments set up in separate places be used. It is in these known facilities after setting both measuring instruments on the same object using either appropriate Tables the distance calculated or with the help of an at an evaluation point existing scaled-down replica of the geometric relationships, which if necessary are transmitted remotely by telephone or other transmission equipment, imitated immediately so that it can be read off a scale.

Gegenüber diesen bekannten Einrichtungen bietet,die vorliegende, rein elektrische und bis zur dauernden Anzeige -der gewünschten Entfernung vollkommen selbsttätig wirkende Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutende Vorteile, da der bzw. die Beobachter lediglich das Objekt anzuvisieren haben und ohne jede Rechen- und Einstellarbeit unmittelbar eine oder mehrere gewünschte Entfernungen, gegebenenfalls auch Höhen- und Seitenwinkel usf. ablesen können.Compared to these known facilities, the present one offers pure electrical and until the permanent display of the desired distance is complete automatically acting device according to the present invention significant advantages, since the observer (s) only have to aim at the object and without any Calculation and adjustment work directly one or more desired distances, If necessary, you can also read off the elevation and side angles, etc.

Gerade mit Rücksicht auf :den praktischen Zweck von Entfernungsmeßeinrichtungen der in Rede stehenden Artbedeutet aber die hierdurch erreichbare Beschleunigung der gesamten Messung einen nicht zu unterschätzenden technischen Fortschritt. Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens sei eine kurze Erläuterung der zugrunde liegenden geometrischen Verhältnisse an Hand der Abh. z der Zeichnung vorausgeschickt. Die der Entfernungsmessung zugrunde gelegte Standlinie ist mit a bezeichnet. In den Punkten P1 und P2 befinden sich die Peilgeräte, und in dem Punkt Z befindet sich das von beiden Geräten eingestellte Ziel. Die Entfernung P, -Z ist mit s1 und die Entfernung P2 -Z mit s2 bezeichnet. Diese Entfernungen s1 und s2 gilt es, auf Grund der Einstellwerte der Peilgeräte selbsttätig zu bestimmen. Als Einstellwerte eines jeden Peilgerätes kommen die Azimutal-und die Höhenwinkel in Frage. Für das Peilgerät P1 ist der Azimutalwinkel mit 81 und der, Höhenwinkel- mit ß, bezeichnet. Für das P.; =@,,. gerät P2 sind die entsprechenden Wi mit 82 und ß2 bezeichnet. Weiterhin ist, das Verfahren zur Entfernungsmessung nach der Erfindung der. Winkel 991 zwischen der Standlinie a und der Linie s1 und der Winkel .q72 zwischen der Standlinie a und der Linie s2 von Bedeutung. Schließlich sind in der Alb. i noch die Projektionen der Entfernungen zwischen dem Ziel und den Peilgeräten auf die Horizontale angegeben und mit p1 und p2 bezeichnet und die Höhe des Zieles über der Horizontalebene, d. h. die Strecke Z'-Z, als h eingetragen.Especially with regard to: the practical purpose of distance measuring devices of the type in question, however, means the acceleration that can be achieved in this way of the entire measurement, a technical advance that should not be underestimated. To the For a better understanding of the concept of the invention, a brief explanation of the underlying geometric relationships based on the dependency of the drawing. The base line on which the distance measurement is based is denoted by a. In the direction finders are located at points P1 and P2, and at point Z. the target set by both devices. The distance P, -Z is with s1 and the distance P2 -Z is denoted by s2. These distances s1 and s2 apply to The reason for the setting values of the direction finder to be determined automatically. As setting values one the azimuthal and elevation angles come into question for each direction finding device. For the direction finder P1 is the azimuthal angle with 81 and the elevation angle with β. For the P .; = @ ,,. device P2, the corresponding Wi are denoted by 82 and ß2. Farther is, the method for distance measurement according to the invention of. Angle 991 between the baseline a and the line s1 and the angle .q72 between the baseline a and the line s2 of importance. After all, are in the Alb. i still do the projections the distances between the target and the direction finders on the horizontal plane and denoted by p1 and p2 and the height of the target above the horizontal plane, i.e. H. the segment Z'-Z, entered as h.

Das Verfahren zur Entfernungsmessung mit Hilfe mindestens zweier getrennt aufgestellter Peilgeräte nach der Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß eine Abbildung,der beschriebenen Geländekoordinaten mittels ihrer Winkellage entsprechenden Phasenverschiebungen und ihrer Größe entsprechenden Wahl der Amplitudenbeträge von an sich beliebigen, jedoch gleichartigen periodischen Vorgängen erfolgt und eine Änderung eines die gesamte Entfernung wiedergebenden Amplitudenbetrages bis zur Erfüllung einer Orthogonalitätsbedingung vorgenommen wird.The method of distance measurement using at least two separately erected direction finder according to the invention is now characterized in that an image corresponding to the described terrain coordinates by means of their angular position Phase shifts and their size corresponding choice of the amplitude amounts of any, but similar periodic processes takes place and one Change of an amplitude amount representing the entire distance up to Fulfillment of an orthogonality condition is made.

Die Erfindung soll an mehreren Ausführungsbeispielen .erläutert werden.The invention will be explained using several exemplary embodiments.

In derAbb. 2 sind diebeidenPeilgerätemitPi und P2 bezeichnet. Aus der Darstellung :ist ersichtlich, .daß die Peilgeräte als Beobachtungsfernrohre ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es aber für die Erfindung ohne Belang, auf welche Weise -die Peilung durchgeführt wird, so daß an Stelle der Beobachtungsfernrohre auch Schallempfangsgeräte, Photozellen für sichtbare oder unsichtbare Strahlung oder Empfänger für .gerichtete elektromägnetische Schwingungen treten können. Bei der Einstellung der Peiligeräte auf den Zielpunkt mittels der durch Hand oder selbsttätig bewirkten Antriebe 1, 2, 1' und 2' wenden über die Kegelräder 3, 4, 3' und 4' die Phasenschieber 5 und 5' betätigt. Diese Phasenschieber 5 und 5' sind statorseitig an ein Drehstromnetz. 6 und 6' gelegt, und rotorseitig wird eine einphasige Wechselspannung an den Schleifringen 7 und 7' abgegriffen, deren Phasenlage bei der der Stellung,des Peilgerätes Pl zugehörenden Wechselspannung dem Winkel cgi + 9o0 und deren Phasenlage bei der der Stellung des Peilgerätes P2 zugehörenden Wechselspannung dem Winkel (p2 entspricht (vgl. Ab!b. i). Die Wechselspannung mit der Phasenlage g71 + 9o ist auf die Statorseite des Ferrodynamometers 8 geschaltet. Die eine Spule von dem aus zwei Spulen bestehenden Rahmen dieses Ferrodynamometers 8 ist an eineWechsel--spannung gelegt, die eine unveränderliche @., I@hase besitzt und .deren Amplitude durch das ,äeiitentiometer 9 nach Maßgabe der Größe a 4.t@'gl. Abb. i) eingestellt werden kann. Die ,Wechselspannung mit der Phasenlage c72, die der Einstellung des Peilgerätes P2 entspricht, beeinflußt die Statorseite eines Induktionsreglers io, :dessen Rotor mit dem Rotor des Ferrodynamometers 8 durch die gemeinsame Achse ii fest gekuppelt ist. Die Rotorspule des Induktionsreglers io ist über eine Batterie 12 in den Gitterkreis der Röhre 13 gelegt, deren Anodenkreis von der Batterie 14 und dem Widerstand 15 gebildet wird. Parallel zu dem Widerstand 15 liegt die zweite Spule des Ferrodynamometers 8, wobei in diesem Parallelkreis noch zwei Kondensatoren 16 und 17 sowie ein Meßgerät 18 angeordnet sind. Die Kondensatoren 16 und 17 dienen zur Gleichstromsperrung in .dem Parallelkreis zum Widerstand 15, und das Meßgerät 18 gibt die jeweils vorliegende Entfernung s2 ,des Zielpunktes von dem Peilgerät P2 an, was im nachstehenden noch näher erläutert werden wird.In Fig. 2 the two direction finders are labeled Pi and P2. the end the illustration: it can be seen that the direction finders are used as observation telescopes are trained. In principle, however, it is irrelevant to the invention which one Way - the bearing is carried out so that in place of the observation telescopes also sound receiving devices, photocells for visible or invisible radiation or receivers for directional electromagnetic oscillations can occur. at the adjustment of the direction finding devices to the target point by means of the manual or automatic Drives caused 1, 2, 1 'and 2' turn over the bevel gears 3, 4, 3 'and 4' the Phase shifters 5 and 5 'actuated. These phase shifters 5 and 5 'are on the stator side to a three-phase network. 6 and 6 ', and a single-phase alternating voltage is applied on the rotor side tapped on the slip rings 7 and 7 ', the phase position of which in the position, des Peilgerätes Pl associated alternating voltage the angle cgi + 9o0 and its phase position in the case of the alternating voltage associated with the position of the direction finder P2, the angle (p2 corresponds to (cf. Ab! b. i). The alternating voltage with the phase position g71 + 9o is switched to the stator side of the ferrodynamometer 8. The one coil from that This ferrodynamometer 8 has two coils and is connected to an alternating voltage which has an invariable @., I @ hase and whose amplitude is given by the , äeiitentiometer 9 according to the size a 4.t@'gl. Fig. I) can. The alternating voltage with the phase position c72, that of the setting of the direction finder P2 corresponds, influences the stator side of an induction regulator io,: its rotor firmly coupled to the rotor of the ferrodynamometer 8 through the common axis ii is. The rotor coil of the induction regulator io is connected to the grid circle via a battery 12 the tube 13 placed, the anode circuit of the battery 14 and the resistor 15 is formed. The second coil of the ferrodynamometer lies parallel to the resistor 15 8, with two capacitors 16 and 17 and a measuring device in this parallel circuit 18 are arranged. The capacitors 16 and 17 are used to block direct current in .the parallel circuit to the resistor 15, and the measuring device 18 is the present Distance s2 of the target point from the direction finder P2, which will be discussed below will be explained in more detail.

Um die Wirkungsweise der geschilderten Einrichtung zu verstehen, muß man sich klar darüber sein, daß bei einer bestimmten Auslenkung .der Peilgerätaehsen, z. B. gegen die Nordsüdrichtung, .bestimmte Phasenlagen der Wechselspannungen, die an den Schleifringen 7 und 7' abgegriffen werden, gegenüber .der Phasenlage der Wechselspannung am Potentiometer 9 gegeben sind. Bei Einstellung der Peilgeräte auf einen Zielpunkt werden die Phasen gegeneinander verschoben, und dadurch wird in dem Ferrodynamometer 8 ein Drehmoment erzeugt, welches durch die starre Kupplung auf den Rotor des Induktionsreglers io übertragen wird. In der Rotorspule des Induktionsreglers wird eine Spannung induziert, deren Phasenlage .dem Winkel 9i2 entspricht und deren Größe durch ,die jeweilige Stellung der Rotorspule im Induktionsregler gegeben ist. Die in diesem Regler erzeugte Wechselspannung wird durch -die Röhre 13 verstärkt und der zweiten Spule des Rotorrahmens vom Ferrodynamometer 8 zugeleitet. In dem Ferrodynamoineter wirken somit ein Statorfeld und ein Rotorfeld gegeneinander, und das Drehmoment, das :dadurch .der Rotorachse erteilt wird, ist erst dann Null, wenn das aus zwei Wechselspannungen zusammengesetzte Wechselfeld der Rotorspule senkrecht steht auf dem Wechselfeld des Stators vom Ferrodynamometer. Solange, wie dies nicht der Fall ist, ist also ein Drehmoment vorhanden, und solange, wird auch die Spule im Induktionsregler gedreht und somit die Größe des in der Phasenlage T2 verbleibenden Feldvektors verändert.To understand the operation of the device described, must one must be clear about the fact that with a certain deflection. z. B. against the north-south direction. Certain phase positions of the alternating voltages, the at the slip rings 7 and 7 'are tapped, opposite .der the phase position of the AC voltage on potentiometer 9 is given. When setting the direction finders at a target point the phases are shifted from one another, and thereby becomes a torque generated in the ferrodynamometer 8, which through the rigid coupling is transferred to the rotor of the induction regulator io. In the rotor coil of the induction regulator a voltage is induced whose phase position corresponds to .dem angle 9i2 and whose Size is given by the respective position of the rotor coil in the induction regulator. The alternating voltage generated in this regulator is amplified by the tube 13 and fed to the second coil of the rotor frame from the ferrodynamometer 8. By doing A stator field and a rotor field thus act against each other, and the torque that is given to the rotor axis is only zero when the alternating field of the rotor coil composed of two alternating voltages perpendicular stands on the alternating field of the stator from the ferrodynamometer. As long as this is not the case is the case, so there is a torque, and as long as the coil is in the induction regulator rotated and thus the size of the phase position T2 remaining field vector changed.

Aan Schl,uß dieses Abgleichvorganges gibt das Instrument 18. die Größe des der Phasenlage 99, entsprechenden Feldvektors und somit die Entfernung zwischen P2 und Z (vgl. Abb. i) an.At the end of this balancing process, the instrument 18. gives the size of the field vector corresponding to the phase position 99 and thus the distance between P2 and Z (see Fig. I).

Während bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel eine Orthogonalitätsbeidingung dadurch erfüllt war, daß zwei in einem Ferrodynamometer zur Wirkung kommende Wechselfelder um 9o° gegeneinander verschoben sein mußten, kann diese Bedingung auch .in beliebig anderer Weise verwirklicht werden. Ein Ausführungsbeispiel für einen zweiten Fall liefert die Abb. 3. Hierbei erfolgt wieder die Steuerung von Phasenschiebern nach Maßgabe der Peilgerätstellungen und wird wieder eine Abgleichung das einen phasenverschobenen Wechselfeldes gegen ein aus zwei Wechselfeldern zusammengesetztes Wechselfeld vorgenommen. Die Orthogonalitätsbedingung wird jedoch nicht mit Hilfe von Ferrodynamometern, sondern durch Schwingkontaktgleichrichter verwirklicht. Die das zusammengesetzte Wechselfeld ergebenden Vektoren besitzen dabei feste Phasenlagen und ,der eine der beiden Vektoren auch eine feste Größe, während die Größe des anderen Vektors in Abhängigkeit von dem durch die Gleichrichter gelieferten Gleichstrombetrag sich selbsttätig so lange rändert, bis die Steuerfrequenz der Schwingkontaktgleichrichter und die in ihnen gesteuerte Frequenz um 9o° bzw. 270° gegeneinander in der Phase arbeiten.While in the illustrated embodiment, an orthogonality convention was fulfilled by the fact that two alternating fields coming into effect in a ferrodynamometer had to be shifted by 90 ° from one another, this condition can also be arbitrary be realized in a different way. An embodiment for a second case Fig. 3 provides. Here, the phase shifters are again controlled According to the direction finding device positions and there is again an adjustment of the one phase-shifted Alternating field made against an alternating field composed of two alternating fields. However, the orthogonality condition is not determined with the help of ferrodynamometers, but realized by oscillating contact rectifiers. The compound Alternating field resulting vectors have fixed phase positions and, one of the both vectors also have a fixed size, while the size of the other vector in Depending on the amount of direct current supplied by the rectifier changes automatically until the control frequency of the oscillating contact rectifier and the frequency controlled in them by 90 ° or 270 ° with respect to each other in phase work.

Im einzelnen ist der Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels aus der Abh. 3 ersichtlich.In detail, the structure of the second embodiment is from FIG Dep. 3 can be seen.

Bei der Einstellung der Peilgeräte P, und P2 werden in der bereits beschriebenen Weise Phasenschieber i9 und i9' betätigt. An den Schleifringen 2o und 2o' dieser Phasenschieber sind dabei Wechselspannungen vorhanden, deren Phasenlagen einerseits dem Winkel cpi -E- 9o°, anderseits dem Winkel 92 entsprechen. Die an den Schleifringen 2o abgegriffene Wechselspannung wirkt auf die Steuerspulen 21 und 21' der SchwingkontaktanordnUng 22 ein. Die an den Schleifringen 20' abgegriffene Wechselspannung ist an die Statorspule des Induktionsreglers 23, geführt. Die Rotorspule des Reglers 23 ist zusammen mit der Batterie 25 in den Gitterkreis der Verstärkerröhre 24 geschaltet. Der Anodenkreis dieser Verstärkerröhre wird von der Hochspannungsbatterie 26 und dem Widerstand 27 gebildet. Parallel zu dem Widerstand 27 ist der Gitterkreis einer zweiten Verstärkerröhre 28 sowie ein Meßinstrument 29 geschaltet, wobei noch Kondensatoren 30 und 3 i zur Gleichstromsperrung vorgesehen sind. In dem Gitterkreis der Verstärkerröhre 28 sind noch eine Batterie 32 sowie ein Potentiometer 33 vorgesehen, an welchem eine Wechselspannung von einer der Standlinie a entsprechenden Größe und einer bestimmten Phase abgegriffen wird. Die Phasenlage ist dabei z. B. dadurch gegeben, daß zwischen der in Rede stehenden Wechselspannung, und der von dem Phasenschieber i9' gelieferten Wechselspannung keine Phasenverschiebung vorliegt, wenn der Winkel 'P2 den Wert Null besitzt. Der Anodenkreis der Verstärkerröhre 28 wird, von der Batterie 34 und dem Widerstand 35 gebildet. Zu dem Widerstand 35 ist die Schwingkontaktanordnung 22 über Sperrkondensator 36 und 37 parallel geschaltet. Die Schwingkontaktanordnung 22 besteht in erster Linie aüs der Schwingzunge 39, auf welche die Steuerwicklung 2i' einwirkt. Die durch die Sch-,vingzunge von dem Wechselstrom der Kondensatoren 36 und 37 abgegriffenen Halbwellen wirken unmittelbar auf die Spule eines Drehspulinstrumentes 41, dessen Spulenachse mit der des Induktionsreglers 23 starr gekuppelt ist. Je nachdem, welche Teile der vollen Perioden als Halbwellen von der Schwingzunge abgegriffen werden, ist das Drehmoment des Drehspulinstrumentes 41 positiv, null oder negativ. Parallel zu der Spule des Instrumentes 41 und der Schwingzunge 2i' liegt der Widerstand 4o mit der Schwingzunge 38. Die Steuerwicklung 21 der Schwingzunge 38 liegt in Reihe mit der Steuerwicklung 21' und ist derart geschaltet, daß die Schwingzunge 38 stets geschlossen ist, wenn 39 geöffnet ist, und umgekehrt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Wechselspannung der Kondensatoren 36 und 37 entweder an den Klemmen des Widerstandes 4o oder an dem gleich großen Widerstand der Spule 41 liegt. Dadurch sind keine Verzerrungen durch Belastungsänderungen innerhalb jeder Periode möglich. Auf der gemeinsamen Achse der Instrumente 23 und 41 ist noch eine Kupferscheibe 42 angebracht, die in dem Feld eines permanenten Magneten 43 als Wirbelstromdämpfung dient.When setting the direction finding devices P and P2, phase shifters i9 and i9 'are actuated in the manner already described. AC voltages are present at the slip rings 2o and 2o 'of these phase shifters, the phase positions of which correspond on the one hand to the angle cpi -E- 90 ° and on the other hand to the angle 92. The alternating voltage tapped at the slip rings 2o acts on the control coils 21 and 21 ′ of the oscillating contact arrangement 22. The alternating voltage tapped at the slip rings 20 'is fed to the stator coil of the induction regulator 23. The rotor coil of the regulator 23 is connected to the grid circuit of the amplifier tube 24 together with the battery 25. The anode circuit of this amplifier tube is formed by the high-voltage battery 26 and the resistor 27. The grid circuit of a second amplifier tube 28 and a measuring instrument 29 are connected in parallel with the resistor 27, with capacitors 30 and 3 i also being provided for blocking the direct current. In the grid circle of the amplifier tube 28, a battery 32 and a potentiometer 33 are also provided, at which an alternating voltage of a size corresponding to the base line a and a specific phase is tapped. The phase position is z. B. given that there is no phase shift between the alternating voltage in question and the alternating voltage supplied by the phase shifter i9 'when the angle' P2 has the value zero. The anode circuit of the amplifier tube 28 is formed by the battery 34 and the resistor 35. The oscillating contact arrangement 22 is connected in parallel to the resistor 35 via blocking capacitors 36 and 37. The oscillating contact arrangement 22 consists primarily of the oscillating tongue 39 on which the control winding 2i 'acts. The half-waves picked up by the alternating current of the capacitors 36 and 37 through the switching tongue act directly on the coil of a moving-coil instrument 41, the coil axis of which is rigidly coupled to that of the induction regulator 23. Depending on which parts of the full periods are tapped as half waves by the vibrating tongue, the torque of the moving coil instrument 41 is positive, zero or negative. The resistor 4o with the vibrating tongue 38 is parallel to the coil of the instrument 41 and the vibrating tongue 2i '. The control winding 21 of the vibrating tongue 38 is in series with the control winding 21' and is connected in such a way that the vibrating tongue 38 is always closed when 39 is open and vice versa. In this way it is achieved that the alternating voltage of the capacitors 36 and 37 is either at the terminals of the resistor 40 or at the resistance of the coil 41 of the same size. This means that no distortions due to changes in load within each period are possible. On the common axis of the instruments 23 and 41, a copper disk 42 is also attached, which serves as eddy current damping in the field of a permanent magnet 43.

Auf die bereits in großen Zügen geschilderte Wirkungsweise der Anordnung nach Abb.3 soll noch einmal näher eingegangen werden. Der Phasenschieber 1g liefert den Steuertakt der Schwingkontaktanordnunga2, und der Phasenschieber ig' liefert einen Wechselstrom, der das Statorfeld des Induktionsreglers 23 speist. Die in der Rotorspule des Reglers 23 induzierte Wechselspannung wird -über die Verstärkerröhre 24 verstärkt und dabei zu einer zweiten Spannung addiert, die an dem an Netzspannung lieenden Poten-t, tiometer 33 abgegriffen wird. Die summierte Spannung wird in der Röhre 28 verstärkt, und die Wechselfrequenzen werden, nachdem durch die Sperrkondensatoren 36 und 37 die Gleichströme unterdrückt sind, der Schwingkontaktanordnung 22 zugeführt. Durch die Wirkung der Steuerwicklungen 21 und 2i' wird die Wechselspannung periodisch mit der gleichen Frequenz dieser Wechselspannung umgeschaltet auf den Widerstand 40 oder das Drehspulgerät 41, derart, daß dieses jeweils nur mit einer Hälfte der vollen Periode der Wechselspannung gespeist wird. Da das Drehspulinstrument 41 nur auf den Gleichstromwert dieses zerhackten Wechselstromes ansprechen kann, ergibt sich das Drehmoment Null an der Achse 41, wenn die Umschaltung der Schwingzungen 2i und 21' stets gerade dann erfolgt, wenn die Wechselspannung den Arnplitudenwert erreicht, d. h. wenn die Erregerspannung in den Spulen 21 .und 21' um 90° bzw. 27o° gegenüber der Wechselspannung der Kondensatoren 36 und 37 verschoben ist. Erfolgt die Umschaltung dagegen zu irgendeinem anderen Zeitpunkt, also wenn die Vektorlage der beiden Spannungen nicht genau 9o° beträgt, so ergibt sich ein positiver oder negativer Gleichstromwert in der Spule 41, der eine entsprechende Aasschwenkung der Achse hervorruft. Die Größe des in der Rotorsptile des Induktionsreglers erzeugten Spannungsvektors wird dadurch verändert und der beschriebene Vorgang so lange fortgesetzt; bis das Drehmoment des Drehspulensystems 41 wieder Null geworden ist. Dieser Zustand ist dann erreicht, wenn die geometrische Summe der aus dem Potentiometer 33 stammenden Wechselspannung und der in der Rotorspule des Induktionsreglers 23 induzierten Wechselspannung eine solche resultierende Phasenlage besitzt, daß die durch den Schwingkontakt gesteuerte Wechselspannung um 9o° bzw. 270° zur Steuerspannung verschoben ist. In diesem Augenblick fließt nur ein zerhackter Wechselstrom ohne Gleichstromwert durch die Rotorspule des Drehspulinstrumentes 41, und demnach findet keine weitere Verstellung der Rotorspule des Induktionsreglers 23 statt, so daß an dem Instrument 29 nunmehr entweder die Größe der resultierenden Wechselspannung oder gleich die Entfernung s2 zwischen Peilgerät P2 und Zielpunkt Z abgelesen werden kann.The mode of operation of the arrangement according to Fig. 3, which has already been described in broad outline, will be discussed in more detail again. The phase shifter 1g supplies the control clock of the oscillating contact arrangement a2, and the phase shifter ig 'supplies an alternating current which feeds the stator field of the induction regulator 23. The voltage induced in the rotor coil of the controller 23 change voltage is amplified -about the intensifier tube 24 and added together to a second voltage, which is tapped tiometer 33 t on the lieenden to the mains voltage po-. The summed voltage is amplified in the tube 28, and the alternating frequencies are fed to the oscillating contact arrangement 22 after the direct currents have been suppressed by the blocking capacitors 36 and 37. By the action of the control windings 21 and 2i ', the alternating voltage is switched periodically at the same frequency of this alternating voltage to the resistor 40 or the moving coil device 41, so that this is fed with only half of the full period of the alternating voltage. Since the moving coil instrument 41 can only respond to the direct current value of this chopped alternating current, the torque zero on the axis 41 results when the switching of the vibrating tongues 2i and 21 'always takes place when the alternating voltage reaches the amplitude value, i.e. when the excitation voltage in the coils 21. and 21 'is shifted by 90 ° or 27o ° with respect to the alternating voltage of the capacitors 36 and 37. If, on the other hand, the switchover takes place at any other point in time, i.e. if the vector position of the two voltages is not exactly 90 °, a positive or negative direct current value results in the coil 41, which causes a corresponding pivoting of the axis. The size of the voltage vector generated in the rotor septile of the induction regulator is thereby changed and the process described is continued for as long; until the torque of the moving coil system 41 has become zero again. This state is reached when the geometric sum of the alternating voltage coming from the potentiometer 33 and the alternating voltage induced in the rotor coil of the induction regulator 23 has such a resulting phase that the alternating voltage controlled by the oscillating contact is shifted by 90 ° or 270 ° to the control voltage is. At this moment only a chopped alternating current with no direct current value flows through the rotor coil of the moving coil instrument 41, and accordingly there is no further adjustment of the rotor coil of the induction regulator 23, so that either the size of the resulting alternating voltage or the distance s2 between the direction finder is now applied to the instrument 29 P2 and target point Z can be read.

In der Abb.4 ist eine Anordnung dargestellt, die einen Teil der Einrichtung wiedergibt, welcher in der Abb.3 veranschaulicht ist. Es ist nur gezeigt, in welcher Weise die Schwingkontaktanordnung durch gruppenweise in Kreisschaltung angeordnete Trockengleichrichter ersetzt werden kann. Diese Einrichtung besitzt gegenüber der Anordnung von Schwingkontakten gewisse Vorzüge, die darin begründet sind, daß keine beweglichen Teile zur Zerlegung der Wechselspannung dienen. An Stelle der Steuerspule zi und 21' der Abb. 3 ist ein Steuertransformator 44 vorgesehen, auf dessen Sekundärseite die beiden Trockengleichrichterkreise 45 und 46 parallel geschaltet sind. Während die Anschlußpunkte der Sekundärwicklung des Transformators an den Enden der einen Diagonalen der aus vier Elementen gebildeten Kreise liegen, ist an die anderen Diagonaleckpunkte die von den Kondensatoren 36 und 37 (vgl. Abb. 3) entnommene Wechselspannung gelegt. Auch bei dieser Einrichtung ist in der Leitung 47 und damit in der Drehspule des Drehspulinstrumentes 48 kein Stromwert vorhanden, wenn die dem Transformator 44 entstammende Wech--selspannung und die von der Röhre 28 (Abb. 3) gelieferte Frequenz um 9o° bzw. 27o° gegeneinander verschoben arbeiten.In Fig.4 an arrangement is shown, which reproduces part of the device, which is illustrated in Fig.3. It is only shown how the oscillating contact arrangement can be replaced by dry rectifiers arranged in groups in a circuit. This device has certain advantages over the arrangement of oscillating contacts, which are based on the fact that no moving parts are used to split the alternating voltage. Instead of the control coil zi and 21 'of FIG. 3, a control transformer 44 is provided, on the secondary side of which the two dry rectifier circuits 45 and 46 are connected in parallel. While the connection points of the secondary winding of the transformer are at the ends of one diagonal of the four-element circles, the alternating voltage taken from the capacitors 36 and 37 (see Fig. 3) is applied to the other diagonal corner points. In this device, too, there is no current value in the line 47 and thus in the moving coil of the moving-coil instrument 48 if the alternating voltage originating from the transformer 44 and the frequency supplied by the tube 28 (Fig. 3) are around 90 ° or 27 ° ° work shifted against each other.

In gewissen Fällen kann es bei einer Entfernungsmessung von Bedeutung sein, nicht nur die Größen sl oder s2 (vgl. Abb. i), d. h. die Entfernung zwischen dem Zielpunkt und den Peilstellen, von der Meßanordnung geliefert zu bekommen, sondern gleichzeitig noch. die Höhenwinkel des Zielpunktes sowie die Projektion der Zielentfernung auf die Horizontale, z. B. p2 (Abb. i), für jedes Zielgerät zu kennen. Eine Anordnung, die auch die Ablesung dieses Wertes unmittelbar gestattet, ist in der Abb. 5 in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die dargestellte Anordnung gestattet es, neben der Entfernung s2 (vgl. Abb. i) auch den Höhenwinkel ß2 (vgl. Abb. i) abzulesen. Eine gleichzeitige Angabe der Entfernung s, und des Höhenwinkels ,8l ist ebenfalls möglich, jedoch der Einfachheit halber nicht dargestellt, was auch entbehrlich erscheint, da diese Vorkehrung in der gleichen Weise ausgestaltet sein kann wie die Einrichtung an der Peilstelle P2. Die Peilgeräte werden in diesem .Fall von den Schallempfangsvorrichtungen 49 und 4g' gebildet. Die Aasschwenkungen der Anordnungen 49 und 4 gegen eine Bezugsachse, d..h. einmal gegen die Nordsüdrichtung, das andere Mal gegen die Horizontale, werden über die als Drehwandlersysteme ausgebildeten Geber 50 und 50' sowie 51 und 51' auf die ebenfalls als Drehwandler ausgebildeten Nachlaufwerke 52 und 52 sowie 53 und 53' übertragen; von diesen Nachlaufwerken ist 53' in der Zeichnung nicht dargestellt, da, wie schon oben gesagt wurde, die Einrichtungen zur gleichzeitigen Angabe der Entfernung s1 und der Höhenwinkel ß1 der Einfachheit halber weggelassen werden sollten. Von diesen Nachlaufwerken 52, 52' und 53 werden über Schnecken und Schneckenräder 54, 55 und 56, Phasenschieber 57, 58 und 59 betätigt. Die Phasenschieber 57, 58 und 59 liegen statorseitig an einem Drehstromnetz, und rotorseitig werden über die Schleifringanordnungen 6o, 61 und 62 Wechselspannungen abgegriffen, deren Phasenlagen den je- weiligen Richtwerten der Peilgeräte entsprechen. Die mit den Schleifringanordnungen 6o zusammenwirkenden Bürsten sind so versetzt, daß an dieser Stelle nicht eine Phasenlage abgegriffen wird, die dem Seitenwinkel 81 unmittelbar, sondern eine Phasenlage, die der Größe öl - 9o (vgl. Abb. i) entspricht. Mit der Wechselspannung dieser Phasenlage wird die Statorspule des Ferrodynamometers 63 gespeist. Der Rotorrahmen dieses Ferrodynamometers besitzt zwei Spulen. Der einen von diesen beiden Spulen wird eine Wechselspannung zugeführt, die ihrer Phase und Größe nach von dem Phasenschieber 64 sowie dem Potentiometer 65 geliefert wird und der Standlinie a (vgl. Abb. i) entspricht. Die beiden Wechselspannungen, die in dem Ferrodynamometer 63 bis jetzt wirken, üben auf die Rotorachse dieses Gerätes ein Drehmoment aus, wodurch eine in einem Lichtkegel angeordnete Blende so verstellt wird, daß eine von dem Lichtkegel getroffene Photozelle einen der Blendenstellung entsprechenden Photostrom liefert. Die eben beschriebene Anordnung ist in der Abb. 5 nur angedeutet, da die Wirkungsweise einer solchen Einrichtung an sich klar und für das Verständnis des Wesens der Erfindung ohne Einfluß ist. Die Photozelle ist zusammen mit einer geeigneten Verstärkereinrichtung mit 66 bezeichnet. Der von der Verstärkereinrichtung 66 gelieferte Strom dient zur Speisung des Feldes eines Leonardgenerators 67, der mit einem Leonardmotor 68 gekuppelt ist. Von dem Motor 68 wird über eine Schnecke und ein Schneckenrad 69 das Potentiometer 70 verstellt, bis die diesem Potentiometer 7o entnommene Wechselspannung eine Größe besitzt, die zusammen mit der vom Potentiometer 65 gelieferten Wechselspannung in dem Ferrodynamometer 63 ein Feld liefert, dessen resultierender Feldvektor senkrecht steht auf dem Vektor des Statorfeldes. Ist dieser Zustand erreicht, so wird kein Drehmoment auf die Rotorachse des Ferrodynamorneters ausgeübt und darauf von der Photozelle und der Verstärkeranordnung 66 ein solcher Strom geliefert, der in der Erregerwicklung des Leonardgenerators 67 ein Feld hervorruft, welches das ständig gleichbleibende Feld der anderen Erregerspule aufhebt, so daß der Generator keine Spannung liefert und somit der Motor 68 stillsteht. Wenn die selbsttätige Einregelung des Potentiometers 7o beendet ist, so wird die dabei gewonnene Spannung, die der Größe p2 (vgl. Abb. i) entspricht, gegebenenfalls mit Hilfe des Meßinstrumentes 71 gemessen und fernerhin einer Spule des Rotorrahmens im Ferrodynamometer 72 zugeführt. Außerdem wird dem Rotorrahmen eine zweite Spannung zugeführt, die gegenüber p2 um den Winkel (32+ 18o versetzt sein soll. Da p2 gegenüber der mit N bezeichneten Phasenlage des Netzes jedoch bereits um den Winkel ö2 verschoben ist, muß die zweite Spannung gegenüber N um den Winkel Ö2 -E- ß2 + i 8o verschoben sein. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß das Gehäuse des Phasenschiebers 59 mittels der Kupplung 79 um den Winkel a2 und der Läufer um den Winkel ß2 -}- 18o verdreht wird. Die Statorwicklung des Ferrodynämometers 72 wird von einer Wechselspannung gespeist, die an den Schleifringen 61 mit der Phasenlage ö2 + i 8o abgegriffen wird. Die Resultierende aus p2 und der Spannung der Schleifringe 61 erzeugt zusammen mit dem Feld im Dynamometer 72 ein Drehmoment, durch welches wieder in der bereits beschriebenen Weise eine Blende in einem Lichtkegel verstellt wird und dadurch einer Photozelle ein mehr oder weniger großer Lichtbetrag zugeführt wird. Die Photozelle ist zusammen mit einer geeigneten Verstärkereinrichtung für den Photostrom mit 73 bezeichnet. Die verstärkte Photospannung wird einer Feldwicklung' eines Leonardgenerators 74 zugeführt, wodurch der mit diesem Leonardgenerator arbeitende Leonardmotor 75 angetrieben wird und über eine Schnecke und ein Schneckenrad 76 das Potentiometer 77 so lange verstellt wird, bis die diesem Potentiometer zugeführte Wechselspannung der Phasenlage (ß2 -f- a2 -F i8o) eine Größe besitzt, die zusammen mit dem Vektor p2 eine Resultierende liefert, die senkrecht steht auf dem Statorfeld mit der Phasenlage (d2 + iSo) in dem Ferrodynamometer. Ist diese Orthogonalitätsbedingung erfüllt, dann ist die Größe der vom Potentiometer 77 gelieferten Wechselspannung ein Maß für die Entfernung s2 und kann an dem Meßinstrument 78 bei geeigneter Skala unmittelbar als Entfernungswert abgelesen werden.In certain cases it can be important when measuring a distance not only to have the quantities sl or s2 (see Fig. I), ie the distance between the target point and the bearing points, supplied by the measuring arrangement, but also at the same time. the elevation angle of the target point and the projection of the target distance on the horizontal, z. B. p2 (Fig. I), to know for each target device. An arrangement which also allows this value to be read off directly is illustrated in an exemplary embodiment in FIG. The arrangement shown makes it possible to read off not only the distance s2 (see Fig. I) but also the elevation angle β2 (see Fig. I). Simultaneous specification of the distance s 1 and the elevation angle 81 is also possible, but not shown for the sake of simplicity, which also appears to be dispensable, since this precaution can be designed in the same way as the device at the bearing point P2. In this case, the direction finders are formed by the sound receiving devices 49 and 4g '. The Aasschwenkungen the arrangements 49 and 4 against a reference axis, d..h. once against the north-south direction, the other time against the horizontal, are transmitted via the transducers 50 and 50 'and 51 and 51', which are also designed as rotary transducers, to the trailing gears 52 and 5 2 as well as 53 and 53 ', which are also designed as rotary transducers; 53 'of these trailing units is not shown in the drawing, since, as has already been said above, the devices for simultaneously specifying the distance s1 and the elevation angle β1 should be omitted for the sake of simplicity. Phase shifters 57, 58 and 59 are actuated by worms and worm gears 54, 55 and 56 from these trailing gears 52, 52 'and 53. The phase shifters 57, 58 and 59 are connected to a three-phase network on the stator side, and alternating voltages are tapped on the rotor side via the slip ring arrangements 6o, 61 and 62, the phase positions of which correspond to the respective guide values of the direction finding devices. The brushes cooperating with the slip ring arrangements 6o are offset in such a way that at this point a phase position is not picked up which directly corresponds to the lateral angle 81, but a phase position which corresponds to the size oil - 9o (see Fig. I). The stator coil of the ferrodynamometer 63 is fed with the alternating voltage of this phase position. The rotor frame of this ferrodynamometer has two coils. One of these two coils is supplied with an alternating voltage which, according to its phase and size, is supplied by the phase shifter 64 and the potentiometer 65 and corresponds to the base line a (see FIG. I). The two alternating voltages that have been active in the ferrodynamometer 63 up to now exert a torque on the rotor axis of this device, whereby a diaphragm arranged in a cone of light is adjusted so that a photocell struck by the cone of light supplies a photocurrent corresponding to the diaphragm position. The arrangement just described is only indicated in Fig. 5, since the mode of operation of such a device is clear per se and has no influence on the understanding of the essence of the invention. The photocell is denoted by 66 together with a suitable amplifier device. The current supplied by the amplifier device 66 is used to feed the field of a Leonard generator 67, which is coupled to a Leonard motor 68. The potentiometer 70 is adjusted by the motor 68 via a worm and a worm wheel 69 until the alternating voltage taken from this potentiometer 7o has a size which, together with the alternating voltage supplied by the potentiometer 65, provides a field in the ferrodynamometer 63, the resulting field vector of which is perpendicular on the vector of the stator field. If this state is reached, no torque is exerted on the rotor axis of the ferrodynamic generator and the photocell and the amplifier arrangement 66 deliver such a current that creates a field in the excitation winding of the Leonard generator 67 which cancels the constant field of the other excitation coil, so that the generator does not supply any voltage and thus the motor 68 comes to a standstill. When the automatic adjustment of the potentiometer 7o is ended, the voltage obtained, which corresponds to the quantity p2 (see Fig. In addition, a second voltage is fed to the rotor frame, which should be offset from p2 by the angle (32+ 18o. However, since p2 is already shifted by the angle δ2 compared to the phase position of the network denoted by N, the second voltage must be offset from N by the This is achieved, for example, in that the housing of the phase shifter 59 is rotated by the angle a2 and the rotor by the angle β2 -} - 18o by means of the coupling 79. The stator winding of the ferro-dynamometer 72 is fed by an alternating voltage, which is tapped off at the slip rings 61 with the phase position ö2 + i 8o. The resultant of p2 and the voltage of slip rings 61, together with the field in dynamometer 72, generates a torque which is again described in the above Way a diaphragm is adjusted in a light cone and thereby a more or less large amount of light is supplied to a photocell a suitable amplifier device for the photocurrent is designated by 73. The amplified photo voltage is fed to a field winding 'of a Leonard generator 74, whereby the Leonard motor 75 working with this Leonard generator is driven and the potentiometer 77 is adjusted via a worm and a worm wheel 76 until the alternating voltage of the phase position (ß2 -f - a2 -F i8o) has a size which, together with the vector p2, provides a resultant which is perpendicular to the stator field with the phase position (d2 + iSo) in the ferrodynamometer. If this orthogonality condition is met, then the magnitude of the alternating voltage supplied by the potentiometer 77 is a measure of the distance s2 and can be read off directly as a distance value on the measuring instrument 78 with a suitable scale.

Es wurde eingangs schon erwähnt, daß es für das Wesen der Erfindung keine Rolle spielt, worauf die Peilgeräte ansprechen, so daß sowohl eine drahtlos-elektrische, eine optische sowie auch eine akustische Peilung vorgenommen werden kann. Fernerhin berührt es den Grundgedanken der Erfindung nicht, ob zwei Peilgeräte oder mehrere Verwendung finden. Für den letzteren Fall ist es nur erforderlich; die beschriebenen Einrichtungen mehrfach nebeneinander anzuordnen und zu benutzen.It was already mentioned at the beginning that it is for the essence of the invention It does not matter what the direction finders respond to, so that both a wireless-electrical, an optical as well as an acoustic bearing can be made. Furthermore it does not affect the basic idea of the invention whether two direction finding devices or several Find use. In the latter case it is only necessary; the described To arrange and use facilities several times next to each other.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for distance measurement using at least two separately installed direction finders, identified by the illustration of Terrain coordinates by means of corresponding phase shifts and corresponding Choice of amplitude amounts from any per se, but similar periodic Processes and the change of an amplitude amount reflecting the searched distance until an orthogonality condition is met.

2. The method according to claim i, characterized in that, in addition to the distances per se, their polar coordinates are at the same time can be read for each bearing point.

3. Order to carry out the procedure according to claim i or 2, characterized in that the control of phase shifters takes place in accordance with the direction finding device positions and an adjustment of the phase-shifted Alternating field against an alternating field composed of two alternating fields in a ferrodynamometer, which gives the resulting field Vectors fixed phase positions and one of the two vectors also has a fixed size owns, while the size of the other vector changes automatically as long as until the dynamometer's torque disappears. q ..

Arrangement for implementation of the method according to claim i, characterized in that the control of phase shifters takes place in accordance with the direction finding device positions and an adjustment of one phase-shifted Alternating field against an alternating field composed of two alternating fields With the help of oscillating contacts, the composite alternating field resulting vectors have fixed phase positions and one of the two vectors as well has a fixed size, while the size of the other vector is dependent of the amount of direct current supplied by the oscillating contacts long changes until the control frequency of the oscillating contacts and that controlled in them Work frequency shifted to one another by go ° or 27o ° in time.

5. Arrangement according to claim ¢, characterized in that the oscillating contacts by groups dry rectifiers arranged in a circuit are replaced.

6. Arrangement according to Claim 3, characterized in that with the axis of the rotating frame in the ferrodynamometer the rotor axis of an induction regulator is rigidly coupled, the rotor winding of which is connected to a coil of the rotating frame in front of the ferrodynamometer, whereby at Influence of the stator winding of the induction regulator through the one setting value (T2) of a direction finder corresponding alternating voltage the size of this voltage so is changed for a long time until the torque acting on the ferrodynamometer axis disappears.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that in the circuit between the rotor coil of the rotary converter and a frame coil of the ferrodynamometer a measuring device for displaying the magnitude of an alternating current and, if necessary, a Amplifier device is switched on. B. Arrangement according to claim q. or 5, thereby characterized in that the rotor coil is in the circuit of the rectifier arrangement of a moving coil device and with this axis the rotor axis of an induction regulator is rigidly coupled, the rotor winding of which supplies an alternating voltage, which together with a second alternating voltage of a given magnitude and phase position on the rectifier arrangement acts, whereby when influencing the stator winding of the induction regulator through the alternating voltage corresponding to a setting value (# P2) of a direction finder The size of this alternating voltage supplied by the induction regulator has changed for so long until the AC voltage effective in the rectifier arrangement is in its cycle is shifted by go ° or 27o ° to the control frequency for the rectifier arrangement. G. Arrangement according to claim 8, characterized in that in the circuit between the rotor coil of the induction regulator and the rectifier arrangement a measuring device to display the magnitude of the resulting alternating voltage and, if necessary, a or several amplifier devices are switched on. ok Arrangement according to claim 2 and 3, characterized in that apertures through the rotor axis of the ferrodynamometer or graduated filters are operated in the beam path between a light source and a photocell are effective and provide a photocurrent that is above suitable Amplifier devices are fed to an excitation winding of a Leonard set, whereby the adjustment of a potentiometer takes place until the Torques the dynamometer disappear. ii. Arrangement according to claim io, characterized in that that the potentiometer setting the size of the distance vector sought AC voltage is supplied to such a phase position, which is determined by addition from two right to the corresponding azimuthal and elevation angles results, where the The addition of azimuthal and elevation angles takes place in that the Phase shifter is pivoted both rotor and stator side.