DE702620C

DE702620C - Verfahren zur Bestimmung von Hoehen ueber dem Erdboden, insbesondere von Flughoehen beim Landen eines Flugzeuges, mit Hilfe durchdringender Strahlen nach dem Echolotprinzip

Info

Publication number: DE702620C
Application number: DE1936A0081493
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Hermann Fahlenbrach; Dr Phil Werner Koch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-12-24
Filing date: 1936-12-24
Publication date: 1941-02-12

Description

Verfahren zur Bestimmung von Höhen über dem Erdboden, insbesondere von Flughöhen beim Landen eines Flugzeuges, mit Hilfe durchdringender Strahlen nach dem Echolotprinzip Es ist bereits ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Bestimmen des Bodenabstandes von Flugzeugen bekanntgeworden, bei der Röntgenstrahlen, d. h. also durchdringende Strahlen, benutzt werden. Derartige Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß zur Unterhaltung und zum Betrieb dieses Meßgerätes ein erheblicher Aufwand an technischen Mitbeln erforderlich ist. Im Flugzeug kommt es im besonderen Maße darauf an, daß alle benutzten Meßgeräte mit einem Minimum an technischen Mitteln auskomlmen.
Diese Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur Bestimmung von Höhen über dem Erdboden, insbesondere von Flughöhen beim Landen eines Flugzeuges, mit Hilfe durchdringender Strahlen nach dem Echolotprinzip mühelos dadurch überwunden, daß als Strahlungsquelle ein Gammastrahler benutzt wird.
Zur Höhenbestimmung von Flugzeugen ist außerdem noch die Verwendung von Ultrakurzwellen nach dem Reflexionsverfahren bekanntgeworden. Die Verwendung von Uttrakurzwellen für die Bodenabstandsluessung bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß die Reflexionsstelle tief im Erdboden liegt und außerdem auch nicht einheitlich festliegt. Die Eindringtiefe der Ultrakurzwellen ist stark von der Feuchtigkeit im Erdboden abhängig, was zu fehlerhaften Höhenmessungen Anlaß gibt.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung kann als Gammastralller ein -radioaktives Präparat, wie z. B. ein Thoriumpräparat oder irgendein künstliches radioaktives Präparat. benutzt. werden. Die Strahlen werden nach dem Erdboden gerichtet und dort reflektiert. Aus der Intensität der reflektierten Streustrahlung oder aus der Winkelverteitung der reflektierten Strahlung wird dann auf die jeweilige zu ermittelnde Höhe geschlossen.
Als ItlelSorgane dienen dabei vorzugsweise ein oder mehrere Zählrohre, wobei die Zählrohrentladun?;en im Bedarfsfalle elektrisch summiert werden können und gegebenenfalls die so summierten Werte praktisch trägheitslos auf eine Anzeigevorrichtung übertragen werden. Aus der Stromstärke dieser'Anzeigevoiric'ntung wird dann auf die Flughöhe gesclaossen.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß mit einfachen Mitteln bei schlechter Sicht, z. B. im Nebel, sicher und genau sehr geringe Flugliöhen, beispielsweise solche von Io bis 30m, in kontinuierlicher Messung ermittelt werden können. Die Ausmessung so geringer Höhen ist mit den bisher bekannten Echolotverfahren, die mit akustischen, optischen oder bisher verwandten elektromagnetischen Mitteln arbeiten, nicht möglich gewesen, da diese bekannten Verfahren sich nur bei verhältnismäßig großen Laufstrecken fehlerfrei durchführen lassen. Bei diesen bekannten Verfahren macht auch in geringen Höhen die Störbeseitigung der - direkten Beaufschlagung des Senders zum Empfänger erhebliche Schwierigkeiten. Diese genannten Schwierigkeiten fallen bei dem vorliegenden Erfindungsgegenstand weg Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles im folgenden näher beschrieben. In Abb. I ist mit S die Strahlungsquelle und mit Z ein System von Geiger-Müllerschen Zählrohren bezeichnet. In dem bekannten Zählrohr nach Geiger-Müller befindet sich in einem Metallgehäuse (in der Abbildung als Kreis dargestellt) ein feiner, durch eine Isolotion von ihm getrennter, zentrisch eingespannter Draht (in der Abbildung als Punkt angedeutet), welcher gegen das Gehäuse eine Spann'ung hat, die im horizontalen Zählbereich der Charakteristik des Zählrohres liegt. Jedes -in den Zähler eintretende Teilchen führt zu einer Ionisation, die unmittelbar entweder am Elektrometer oder durch Relais mit Verstärkern gezählt werden kann.
Die Strahlungsquelle S sowie die Zählrohre sind im Flugzeug derart angeordnet, daß eine direkte Beaufschlagung der Strahlung vom Sender zum Empfänger sowie der Einfluß kosmischer Strahlen weitestgehend ausgeschaltet wird. Aus der Intensität der Streustrahlung wird auf die zu ermittelnde Flughölle geschlossen. Außerdem gibt das von der Strahlung jeweils am meisten beaufschlagt Zählrohr ein Bild über die Winkelverteilung der Streustrahlen und läßt - damit auch auf die gesuchte Flughöhe schließen. Es ist hierbei vorteilhaft, mit geringem Offnungswinkel zu strahlen. Es ist weiterhin vorteilhaft, die Einrichtung derart zu bemessen, daß der Winkel zwischen der Richtung der Streustrahlen und der Richtung der primären Strahlung möglichst klein wird.
Zur Ausschaltung der direkten oder der nicht vom Präparat herrührenden Strahlung sind in den Abb. 2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele angegeben.
Nach Abb. 2 wird jedes Hauptzählrohr Z gegen die direkte Strahlung Sd und gegen die kosmische Strahlung K mit einem Kranz von Hilfszählrohren z umgeben. Das Hauptzählrohr Z wird beispielsweise, wie im einzelnen nicht besonders dargestellt ist, mit dem einen Gitter und der Kranz von Zählrohren z mit dem anderen Gitter einer Doppelgitterröhre verbunden. Bei zeitlicher Koinzidenz erfolgt hierbei keine Zündung, so daß die Strahlung K, die nicht vom Präparat herrührt, oder die direkte StrahlungSd durch die in Abb. 2 schematisch angedeutete Koinzidenzschaltung von Zählrohren von der Messung ausgeschlos: sen bleibt.
In entsprechender Weise kann auch die Ausführungsform nach Abb. 3 Verwendung finden, bei der vor dem Hauptzählrohr Z ein Zählrohrkranz z gegen die vom Erdboden kommende Streustrahlung vorgesehen ist.
Im Falle der Abb. 2 werden die Koinzidenzen ausgeschlossen und im Falle der Abb. 3 mitgezählt, d. h. im Falle der Abb. 2 wird an der Stelle gezählt, wo die Teilchen nicht durch beide Zählrohre gehen, und im Falle Abb. 3 wird dort gezählt, wo die Teilchen durch beide Zählrohre gehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Bestimmung von Höhen über dem Erdboden, insbesondere von Flughöhen, beim Landen eines Fahrzeuges mit Hilfe durchdringender Strahlen nach dem Echolotprinzip, dadurch ge-, kennzeichnet, daß als Strahlungsquelle ein Gammastrahler benutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Mcssung kontinuierlich erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsquelle ein radioaktives oder ein kunst liches radioaktives Präparat verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der An sprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Höhe aus der Intensität der am Erdboden reflektierten Strahlung bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerichtete Strahlung mit geringem Offnungswinkel am Erdboden reflek tiers wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Winkelverteilung der reflektierten Strahlung: die Flughöhe ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßorgane der reflektierten Strahlung ein oder mehrere Zählrohre dienen..
8. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung, die nicht vom Präparat herrührt, durch Koinzidenzschaltung von Zählrohren beseitigt wird.
9. Verfahren nach einem der An sprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die direkte, nicht am Erdboden reflek tierte Strahlung durch Koinzidenzschaltung von Zählrohren beseitigt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis g, dadurch gekennzeichnet, daß Strahlungsquelle und Empfangsorgan derart angeordnet sind, daß der Winkel zwischen der Richtung der Streustrahlung und der Richtung der primären Strahlu4g klein ist.
11. Verfahren nach ' einem der Ansprüche I bis IO, dadurch gekennzeichnet daß die Zählrohrentladungen elektrisch summiert werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis II; dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch summierten Werte praktisch trägheitslos auf eine Anzeigevorrichtung übertragen werden.