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Als Kursweiser für längs eines geographischen Großkreises zu steuernde
Fahrzeuge geeignetes Gerät (Großkreisweiser) Es ist bekannt, daß die kürzeste Verbindung
zwischen zwei Punkten .der Erdoberfläche auf dein .durch. diese beiden Punkte gelegten
Großkreis liegt. Unter einem beliebigen Großkreis wind verstanden die Schnittlinie
der Erdoberfläche mit einer durch den Erdmittelpunkt gehenden, aber im übrigen beliebig
orientierten Ebene. Dia -die Lage einer Ebene durch drei Punkte bestimmt wird, so
:gehört zu zwei voneinander entfernten Punktender Erdoberfläche ein bestimmter Großkreis,
.der mit der Erdachse einen bestimmten Winkel einschließt.
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Bei größeren Entfernungen ist man bereits bisher bestrebt, sich :dem
Ziel auf dem Großkreis zu nähern. Bei Verwendung der bekannten Kompasse als Orientierungsgeräte
ist das jedoch nur mit Annäherung möglich; denn bei Einhaltung eines bestimmten
Kurses bewegt man sich, abgesehen vom Äquator und einem Meridian, nicht auf einem
Großkreis, sondern auf einer Loxodrome, die die Meridiane unter dem gleichen Winkel
schneidet und mithin in einer Sp:irall.inie zu dem Nord- oder Südpol führt. Man
.geht daher, um annähernd eine Bewegung auf einem Großkreis zu erzielen, so vor,
daß man nach gewissen Zeitabständen den Kurs ändert, derart, daß die Gesamtbahn
sich aus Loxodromstücken zusammensetzt im Sinne einer Annäherung an den den Ausgangsort
und,das Ziel verbindenden Großkreis.
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Ideal für die Orientierung längs eines geographischen Großkreises
würde naturgemäß ein Gerät sein, das den einzuhaltenden Großkreis selbst zeigt und
demgemäß kurz als Großkreisweiser zu bezeichnen wäre. Die Schaffung eines derartigen,
bisher nicht bekannten Gerätes ist Ziel der Erfindung. Sie beruht auf der Ausnutzung
:des Umstandes, daß bei Einhaltung des zu fahrenden Großkreises :der Winkel zwischen
der Erdachs und der Fahrtkreisachse (Polachse der Bewegungsbahn) einen bestimmten
von dem Großkreis abhängigen Wert besitzt. Demgemäß enthält das neue Gerät Mittel,
die gestatten, festzustellen, ob der vorgenannte Winkel zwischen Fahrtkreisachse
und Endachse innegehalten wird.
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Ehe auf :die Erfindung selbst eingegangen wird, sei noch geprüft,
welche Verhältnisse sich ergeben, wenn man ein nach der Erdachse und ein nach der
Fahrtkreisachse orientierbares Organ und weiterhin Mittel zur überwachung des Winkels
zwischen den beiden Organen vorsieht. Wird das mit einem solchen Gerät ausgerüstete
Fahrzeug zunächst so gesteuert, d.aß der Winkel zwischen den
hei.den
genannten Organen den durch -len Großkreis zwischen Ausgangsort und Ziel be-"lingten
Wert einnimmt, und wird dann weiterhin das Fahrzeug während der Fahrt so gesteuert,
daß dieser Wert stets eingehalten wird, so bewegt sich das Fahrzeug auf dein gew=ünschten
Großkreis. Für das nach .der Fahrtkreisachse zu orientierende Organ könnte ein gegen
die Erddrehung kompensiertes Kreiselpendel benutzt werden. Auf die nähere A.ushildung
dieses Kreiselpendels braucht hier nicht eingegangen zu werden, da derartige Kreiselpendel
an sich bekannt sind und z. B. in einer Ausführungsform »,den Gegenstand des deutschen
Patents 513 546 bilden. Die Einstellung des nach der Erdachse zu orientierenden
Organs könnte in' der Weise erfolgen, daß zunächst -Nie richtige Einstellung von
Hand entsprechend der geographischen Position des betreffenden Ortes, z. B. des
Ausgangsortes, herbeigeführt und diese Orientierung mit Hilfeeines dein betreffenden
Organ zugeordneten kräftefreien Kreisels stabilisiert wird. Derartige Kreisel sind
naturgemäß nicht imstande, das betreffende Organ für eine sehr lange Zeit zu stabilisieren,
man müßte daher zweckmäßig Mittel vorsehen, die gestatten, die Orientierung des
betreffenden Organs von Zeit zu Zeit, z. B. in Abständen von einer oder mehreren
Stunden, von Hand zu korrigieren.
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Genauer und einfacher wird die Ausführung jedoch, sofern man gemäß
der Erfindung die Orientierung des als Kursweiser für längs eines geographischen
Großkreises zu steuernde Fahrzeuge dienenden Gerätes nach einem astronomischen Fixpunkt
vornimmt. Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß ein auf einen astronomischen
Fixpunkt richtbares Visier derart um zwei Achsen drehbar ist, daß diese beiden Achsen
hinsichtlich des von ihnen eingeschlossenen @,#"inl;els auf den Winkel zwischen
Erdachse und Achse des zu fahrenden Großkreises einstellbar sind und eine Vorrichtung
zum Rückdrehen des Visiers um die eine Achse entsprechend der Bewegung des Gerätes
relativ zur Erde sowie eine Vorrichtung ;,um Rückdrehen des Visiers um die andere
Achse entsprechend der Umdrehung (leg Erde um ihre Achse vorgesehen sind. Intolge,dessen
wird das Visier, sofern inan des besseren Verständnisses wegen (las neue Gerät zunächst
einmal als relativ zur Erde ortsfest betrachtet, stets auf den astronomischen Fixpunkt
gerichtet bleiben, nachdem es einmal richtig orientiert war. Bewegt sich das Gerät
auf einem Großkreis, so siii,d an sich hinsichtlich der Orientierung des Gerätes
zum astronomischen Fixpunkt die gleichen Verhältnisse gegeben, als ob das Gerät
relativ zur Erde t-:rtsfest geblieben wäre, dafür aber die I@rae um die Achse rles
Großkreises eine Zusatzdrehung ausführen würde (scheinbare F_r;ldrehung). Sofern
nun auch diese scheinbare Drehung .der Erde ausgeglichen wird, muß notwendigerweise
das Visier auf den astronomischen Fixpunkt gerichtet bleiben. Die scheinbare Erddrehung
ergibt sich aus der Fahrtgeschwindigkeit des mit dein neuen Gerät ausgerüsteten
Fahrzeuges. Wird diese in irgendeiner geeigneten Weise ermittelt und wird entsprechend
der daraus sich ergehenden scheinbaren Erddrehung das Visier mit der Fahrt uin die
nach der Fahrtkreisachse orientierte Drehachse verstellt, so muß also das Visier
stets auf den astronomischen Fixpunkt gerichtet bleiben, sofern das zu steuernde
Fahrzeug sich auf dem Großkreis bewegt. Ein Auswandern des astronomischen Fixpunktes
aus dein Fadenkreuz @!es Visiers in einer bestimmten Richtung gibt .demnach ein
Kriterium dafür, daß das zu steuern#ie Fahrzeug von dein Großkreis abgewichen ist.
Fs ist also lediglich das Fahrzeug so zu steuern. daß f der astronomische Fixpunkt
im Nullpunkt der einen Koordinate des Fadenkreuzes bleibt. Bei der letztgenannten
Ausführung war rler besseren Erläuterung wegen zunächst neben einer kontinuierlichen
Rückdrehung des Visier: entsprechend der wahren Erddrehung auch eine kontinuierliche
Rückdrehung des Visiers um die nach der Fahrtkreisachse orientierte Drehachse entsprechend
der scheinbaren Erddrehung angenommen. Indes ist ein kontinuierlicher Ausgleich
der scheinbaren Erd,clrehung und eine genaue Ermittlung der Fahrtgeschwindigkeit
bzw. überhaupt eine Ermittlung der Fahrtgeschwindigkeit nicht erforderlich, wie
sich aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsbeispieles
ergibt.
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In Fig. i ist das Gerät in Seitenansicht. teilweise im Schnitt dargestellt.
Es wird vorzugsweise auf einer in an sich bekannter Weisse, z. B. mit Hilfe eines
Kreisels, stabilisierten horizontalen Plattform aufgestellt. Das Gerät umfaßt einen
vertikalen Tubus i, der über das .Schneckengetriebe 2 und die 1-lan,1-kurbel 3 gemäß
der Skala 4. um eine lotrechte Achse drehbar ist. An dem Tubus i bzw. einem Ansatz
ist ein Tubus 5 drehbar gelagert, der mittels des Schneckengetriebes 6 und der Handkurbel
7 nach der Skala 8 um eint horizontale Achse H-H drehbar ist. An dein horizontalen
Tubus 5 ist wiederum schwenkbar z. B., wie dargestellt, mittels eines Z_vlindergelenkes
5, 9u der Tubus c) gelagert. Die Einstellung dieses Tubus relativ zum Tubus 5 erfolgt
über einen Bedienungsknopf io. der an einem mit dem Tubus 5 verbundenen Arm >,,
gelagert ist. Die Achse des Bedienungsknopfes io trägt ein Zahnrad i i. das mit
einem 7ahnra-d,segment 91,4es Teiles 9" kämmt. Der
Einstellwinkel,
d. h. der Winkel, unter dem der Tubus 9 bzw. seine geometrische Achse E-E zu dem
Tubus 5 bzw. dessen geometrischer Achse H-H geneigt ist, kann aus der Stellung des
vom Bedienungsknopf io getragenen Zeigers io" auf der Skala 12 abgelesen werden.
Der Tubus 9 trägt unter Vermittlung eines drehbaren Zwischentubus 13 das eigentliche
relativ zum Tubus 13 drehbare Visier 1.4. Es ist um die geometrische Längsachse
E-9 des Tubus 9 drehbar und über das Stirnradgetriebe 15 mit einem vom Tubus 9 getragenen
Uhrwerk 16 gekuppelt. pos von dem Visier 14. erfaßte Bild wird von den in die Tuben
1, 5, 9 und 13 eingebauten optischen Teilen auf @die Bildebene 17 geworfen, welche
ein- Fadenkreuz mit zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Fäden 17, und 171,
enthält (vgl. Fig. 3).
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Das Gerät enthält einen irn Visier 14 befindlichen Spiegel 18, der
urn- die Achse 18" entsprechend der Deklination des benutzten astronomischen Fixpunktes
eingestellt wird. Weiterhin ist zur Bildaufrichtung ein Dov eprisma i9 in dem Zwischentubus
13 vorgesehen. Dieses Doveprisma ist um die geometrische Achse E-E entsprechend
seinem Zweck jeweils um die Hälfte des vom- Visier 14 zurückgelegten Winkelweges
zu drehen. Hierzu ist der das Prisma i9 tragende Tubus 13 über das Stirnradgetriebe
2o mit dem Uhrwerk 16 gekuppelt. Die Übersetzung der -beiden Getriebe 15--und 2o
ist so gewählt, daß der Tubus 13 jeweils die Hälfte-,dies vom Visier 1,4 zurückgelegten
Winkelweges zurücklegt,- so daß also, wenn (das Visier 14 einen Winkelweg von 36o°
beschreibt, der Tubus 13 nur einen. Winkelweg von i8o° zurücklegt. Im Tubus 9 ist
(las Objektiv 9-1 untergebracht. In der Bildebene dieses Objektivs befindet sich
innerhalb Ales Gelenkes 5a,. 9" ein mit dem Gelenkteil 9f, verbundener Spiegel 22.
Von @diesem-geht.,der Strahlengang zu dem Spiegel 23, der initteL5 einer
am Gelenkteil 5, gelagerten. Achse 23« drehbar ist. Es ist leicht einzusehen,
daß der Spiegel 293 jeweils um den halben Winlzel.'#veg zu drehen ist; um
den der Tubus g und damit auch der Spiegel 22 relativ zum Tubus 5 gedreht wird,
damit der ausfallende Strahl seine Richtung parallel zum Tubus 5 behält. -
Es -
,empfiehlt sich, den Spiegel 23 zum Zwecke der selbsttätigen Einstellung
bei der Schwen= kung des Tubus g mit dem Einstellorgan- i o zu kuppeln. Im .dargestellten
Ausführungsbeispiel dient hierzu ein Stirnradgetriebe 2q., .5, von welchem,das Zahnrad
24 von der Spiegelochse 23R und -da.s-. Zahnrad 25 von der Achse des Bedienungsknopfes
io getragen wird. Das Übersetzungsverhältnis ist gemäß den obigen Ausführungen.
.so gewählt, :daß bei Drehung des Bedienungsknopfes io der =Spiegel 23 tim die Hälfte
des Winkels verdreht wirrt, um den das Rohr 9 und der mit ihm verbundene Spiegel
22 verdreht wird. Von dem Spiegel 23. verläuft der Strahlengang über das Objektiv
26. :das Doveprisma 27, das Objektiv 28, über clie beiden Umlenkprismen 29 und 3o
zur Bil.dcbene 17. Der besseren Übersicht wegen ist der Strahlengang vereinfacht
-dargestellt.
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Der besseren Anschaulichkeit wegen ist in Fig. i der die Bildebene
17 enthaltende Tubus parallel zum Tubus 5 verlaufend dargestellt. Für die Beobachtung
der Bildebene 17 ist es jedoch vorteilhafter, wenn entgegen der Darstellung nach
Fig. i der .die Bildebene 17 enthaltende Tubus eine Lage besitzt, die gegenüber
der dargestellten um 9o° versetzt ist, so daß also der betreffende Tubus senkrecht
zum Tubus 5 verläuft. Entsprechend wäre das Prisma 30 zu drehen.
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Es versteht sich, daß statt der zur Erläuterung .dargestellten optischen
Teile auch andere optische Teile benutzt werden können. Insbesondere gilt das auch
für das innerhalb des. Gelenkes 5" 9, befindliche sog. optische Gelenk. Da
die verwendeten optischen Teile als solche nicht den Gegenstand der Erfindung bilden,
braucht auf weitere Einzelheiten bezüglich der Optik nicht eingegangen zu werden.
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Der Tubus 5 bzw.. seine geometrische Achse H-H stellt die nach der
Fahrtkresachse zu orientierende Drehachse des Visiers 14 dar, während der Tubus
9 bzw. seine geometrische Achse E-E die nach ider Erdachse zu orientierende Drehachse
des Visiers 14. ,darstellt. Demgemäß dient das -Uhrwerk 16 zur Rückdrehung :des
Visiers entsprechend der wahren Erddrehung. Mit Rücksicht darauf, ,daß der Tubus
5 bzw. seine geometrische Achse H-H diejenige Achse darstellt, die nach der Fahrtkreisachse
zu orientieren ist, so wird. das Gerät auf !dem nach ihm zu steuernden Fahrzeug
so aufgestellt, däß die Achse H-H in der Horizontalebene senkrecht steht zur Fahrtrichtung
des Fährzeuges, i:m allgemeinen also; sofern von einer Abtrift abgesehen wird, wird
die .Achse H-H senkrecht stehen zur Längsachse des Fahrzeuges. Zu Beginn der Fahrt
wird :der Tubus 9 relativ zum Tubus 5 so geschwenkt, d@aß der von ihnen bzw. ihren
geometrischen Achsen H-H und E-E eingeschlossene Winkel gleich ist dem Winkel zwischen-,der
Polachse des zu fahrenden Großkreises und, der Erdachse. Diese Einstellung wird
dann -weiterhin wäbreil,ci der Fährt nicht mehr geändert. -Zur Erläuterung . der
Wirkungsweise sei Bezug genommen auf Fig. 2. In dieser ist,der Erdball dargestellt
mit dein Äquator A und der Drehachse NS. G .ist der von einem Fahrzeug, z. B. ,dem
schematisch dargestellten Luftfahrzeug F, zu fahrende Großkreis. Die Polachle
dieses
Großkreises ist mit G' bezeichnet. Von dem neuen Großkreisweiser sind in Fig. 2
nur Glas Visier i-. und :die beiden Drehachsen E-E und H-H angedeutet. Wie schon
oben erwähnt, wird bei Antritt der Fahrt der Wilikel zwischen der Drehachse E-E
und der Drehachse H-H gleichgemacht dem Winkel zwischen der Polachse NS der Erde
und der Polachse G' des Großkreises G. Es sei zunächst angenommen, daß das Fahrzeug
sich richtig eingestellt habe und damit auch die Achse H-H parallel orientiert sei
zur Achse G'. Weiterhin möge durch Drehung des Visiers 1:4 um die Achse H-H die
Achse E-E in eine parallele Lage zur Erdachse NS belangt sein. Ist nun weiterhin
das Visier 14. relativ zur Achse E-E entsprechend der Ortszeit nach einer an der
Achse E-E bzw. dein zugehörigen Tubus vorgesehenen Skala eingestellt, so wird im
Mittelpunkt des Fadenkreuzes 17" und 17b, der Bildebene (vgl. Fig. 3 j der astronomische
Fixpunkt, z. B. :die Sonne, sichtbar sein. Bewegt sich das Fahrzeug F auf dein Großkreis
G, so sind hinsichtlich der dadurch bedingten Änderung der Lage des Orientierungsgerätes
die Verhältnisse,die gleichen, als ob das F sich im Erdmittelpunkt 0 befände und
uni seine Otterachse, die parallel läuft zur Achse H-H, drehen würde. Verlegt man
also einmal des besseren Verständnisses wegen das Fahrzeug F parallel zu sich selbst
in den Erdmittelpunkt 0, so sieht man leicht ein, daß eine volle Umdrehung des Fahrzeuges
F um seine Querachse gleichkommt einer Fahrt des Fahrzeuges F um die Erde auf dem
Großkreis G und d,aß hierbei die Achse E-E sich auf einem Kegelmantel um ,die Achse
G' bewegt. Um also-die Orientierung der Achse E-E parallel zur Erdachse zu erhalten,
ist es notwendig, entsprechend der Bewegung des Fahrzeuges F -las Visier 14 um die
Achse H-H relativ zum Fahrzeug zurückzudrehen. Bewegt sich das Fahrzeug auf dem
Großkreis G um die Erde, so vollführt demnach das Visier 14 um die Achse H-H eine
volle Umdrehung relativ zum Fahrzeug. Es ist leicht einzusehen, daß auf diese Weise
die Achse E-E parallel zur Erdachse NS orientiert gehalten werden kann. Setzt die
Nachdrehung des Visiers 14. um die Achse H-H für eine gewisse Zeit aus, so wird
das Bild des astronomischen. Fixpunktes in der Bildebene 17 aus dem Faden 17b, auswandern.
Um also die richtige 'Nachdrehung zu erhalten, braucht man nur bei der Bedienung
.des Gerätes darauf zu achten, daß das Bild des astronomischen Fixpunktes auf dem
Faden 17b verbleibt.
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Eine Abweichung des Fahrzeuges aus der Bahn des zu fahrenden Großkreises
G ergibt hinsichtlich der Orientierung ges neuen Gerätes gleiche Verhältnisse, wie
wenn man das Fahrzeug wiederum in den Mittelpunkt 0 der Erde verlegt und es um seine
Hochachse au: der Ebene des Großkreises G herausdreht. Man sieht leicht ein, daß
eine solche -'erdrehung es Fahrzeuges, die gleich ist der Abi weichung von :dem
zu fahrenden Großkreis, eine Verschiebung des Bildes des astronomischeu Fixpunktes
in Richtung des Fadens 17b zur Folge hat. Es, läßt sich daher aus der Stellung des
Bildes des astronomischen Fixpunktes im Felde des Fadenkreuzes 17u und 17v sowohl
feststellen, ob das Fahrzeug sich auf dem zu fahrenden Großkreis bewegt, wie auch
feststellen, ob das Visier 14. in richtiger Weise um die Achse H-H nachgedreht ist.
Wenn also z. B. in einem gewissen Zeitpunkt sich das Bild B des astronomischen Fixpunktes
an der in F -g. 3 gezeigten Stelle innerhalb des Fadenkreuzes 17, und i 7 b befindet,
so ergibt sich aus dieser Stellung, daß einmal das Visier 14 um die Achse H-H nicht
hinreichend nachgedreht ist. Man wird daher zunächst das Visier 14 um die Achse
H-H so weit drehen, bis das Bild des astronomischen Fixpunktes indie Stellung i31
gelangt. Daraufhin wird weiterhin das Fahrzeug so gesteuert, bis das Bild des astronomischen
Fixpunkte längs des Fadens 17v in .den Schnittpunkt der beiden Fäden 17« und 17v
gelangt, also in =die Lage B2. In @ gleicher Weise kann man bei Fahrtantritt verfahren.
Man wird also nach dem Aufstieg, sofern es sich um ein Luftfahrzeug handelt, zunächst
das Fahrzeug uni seine Hochachse so,drehen, bis das Bild des astronomischen Fixpunktes
innerhalb lies Feldes des Fadenkreuzes sichtbar wird. Das Folgende geht so vor sich,
wie beschrieben.
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Aus obigen Darstellungen geht hervor, daß der Winkel, um den das Visier
14 um rlie Achse H-H, nach einmaliger Orientierung zu Beginn der Fahrt, zum Ausgleich
der scheinbaren Erddrehung im Laufe der Fahrt gedreht worden ist, ein eindeutiges
Maß gibt für den zurückgelegten Fahrtweg. Das neue Gerät kann mithin gleichzeitig
als Wegemesser benutzt werden. Außerdem ergibt sich aus der Geschwindigkeit, mit
der die Achse H-H zum Ausgleich her scheinbaren Erddrehung zu drehen ist, die Geschwindigkeit
des Fahrzeuges über Grund. Das neue Gerät kann mithin auch zur Ermittlung der letzteren
Größe verwendet bzw. mitbenutzt werden.
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Zur Nachdrehung des Visiers 1.4 um die Achse H-H kann eine selbsttätige
Vorrichtung verwendet werden, z. B. ein Antrieb. dessen Geschwindigkeit von einer
Einrichtung gesteuert wird, die :die Geschwindigkeit des Fahrzeuges über Grund ermittelt.
Diese Einrichtung, die an sich bekannt ist, braucht dabei keineswegs sehr genau
zu arbeiten, sofern man die Möglichkeit der Korrektur von
Hand vorsieht.
Im letzteren Falle verwendet man zweckmäßig ein Differentialgetriebe, dessen Planetenradachse
mit der einzustellenden Achse H-H gekuppelt ist und auf dessen eines Seitenrad der
vorgenannte, von einem Fahrtinesser .gesteuerte Antrieb arbeitet und dessen anderes
Seitenrad mit- einer Handkurbel versehen ist zur Eindrehung der Korrekturen von
Hand gemäß der Beobachtung der Stellung -des Bildes des astronomischen Fixpunktes
im Felde des Fadenkreuzes 17a und 17L.
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Oben war noch nicht,der Einfluß einer z. B. durch eine Wasserströmung
oder eine Luftströmung bedingten Abtrift berücksichtigt. Auch,dieser Einfluß kann
in einfachster Weise ausgeglichen werden. Hierzu wird eine Hilfseinrichtung benutzt,
die gestattet, den Winkel zwischen der Polachse des Fahrtkreises und der Querachse
des Fahrzeuges zu ermitteln. Geräte dieser Art sind an sich bekannt. Es sei z. B.
verwiesen auf Patent 513 546. Entsprechend,dem vorgenannten Winkel wird das neue
Orientierungsgerät mittels der Kandkurbel 3 um seine lotrechte Achse gedreht. Es
ist leicht einzusehen, daß sich dann, sofern das Gerät im übrigen, wie oben beschrieben,
bedient bzw. nach ihm :gesteuert wird, sich das Fahrzeug trotz der Abtrift auf dem
Großkreis bewegt.
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Die Ermittlung des für die Einstellung des Gerätes erforderlichen
Winkels zwischen der Polachse des Großkreises und der Erdachse kann durch Rechnung
aus den geographischen Daten des Ausgangsortes und Zieles ermittelt werden. Sehr
viel einfacher läßt sich der betreffende Winkel mit Hilfe des in Fig.4 dargestellten
Hilfsgerätes ermitteln. Es besteht aus einem Globus 40, auf den Breitenkreise und
Meridiankreise aufgetragen sind. Um eine zum Globus 4o feste Achse 41 ist ein Bügel
42 drehbar, an dem eine Halbkugel 43 schwenkbar ist. Die Drehachse der Halbkugel
4.3 bezüglich des Bügels 42 und,die Drehachse des Bügels 42 bezüglich des Globus
40 schneiden sich senkrecht im Mittelpunkt des Globus 40. In der dargestellten Stellung
fällt die obere Kante der Halbkugel 43 mit d em Äquator des Globus 40 zusammen.
Die Halbkugel 43 trägt eine Skala 43" an der ihre Neigung mittels,des Zeigers 42,
ablesbar ist.
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Die Bedienung ,des Gerätes geht folgendermaßen vor sich; Soll beispielsweise,der
die beiden Punkte 01 und. 0.2 verbindende Großkreis bzw. der von der Polachse des
Großkreises mit -der Erdachse eingeschlossene Winkel gefunden werden, so wind die
Halbkugel 43 durch Schwen-Dung und erforderlichenfalls durch Drehung des Bügels
42 in eine solche Lage gebracht, d@aß ihre Stirnkante .die beiden Orte
01 und 02 tangiert. An der Skala 43, kann dann der gesuchte Winkel abgelesen
werden.
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Eine zweite, noch wesentlich einfachere und hinsichtlich der Ablesung
genauere Ausführung ges Hilfsgerätes zeigt Fig. 5. Es besteht lediglich aus dem
Globus 4o und dem relativ zum Globus 40 drehbaren Teil 45, der aus einer Halbkugel
und einem als Zeiger ausgebildeten Viertelkreis 45, besteht. Da der Viertelkreis
sich ebenfalls der Krümmung -des Globus 4o anpaßt, wird der Globus 40 unverlierbar
innerhalb des Teiles 45 gehalten. Die Bedienung :des Gerätes geht wieder so, vor
sich, daß die Halbkugel 45 relativ zum Globus 40 so gedreht wird, bis ihre Stirnkante
den Abgangsort und das Ziel verbindet. Die Lage d er Spitze des Zeigers 45, innerhalb
der Breitenkreisteilung zeigt dann den gesuchten Winkel zwischen der Polachse des
Großkreises und der Erdachse an. Der Umstand, daß bei dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 5 die Breitenkreise des Globus als Skala für die Ablesung,des gesuchten Winkels
benutzt werden, hat den Vorteil, daß die Skala und :damit auch die Genauigkeit der
Ablesung sehr groß wird. Bei beiden Ausführungen nach Fig.4 und 5 kann natürlich
statt der Halbkugel 43 bzw. 45 ein aus ihr durch Fortlassung der Kalotte entstandener
Ring verwendet werden.
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Bei der Ausführung nach Fig. i ist das Blickfeld 17 an .dem Tubus
z bzw. an einem vom Tubus i abzweigenden Tubus angeordnet. Statt dessen könnte natürlich
auch .das Blickfeld an dem Tubus 5 bzw. an einem von diesem abzweigenden Seitentubus
angeordnet' werden.
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Es besteht unter Anwendung an sich bekannter Hilfsmittel die Möglichkeit,
die Nachstellung,des Gerätes und die Steuerung des Fahrzeuges im Sinne der Erhaltung
des Bildes,des astronomischen Fixpunktes im Nullpunkt des Fadenkreuzes selbsttätig
durchzuführen. Hierzu könnte z. B. von einer Anzahl Photozellen Gebrauch gemacht
«-erden, die im Kreis um,den Nullpunkt des Fadenkreuzes 17" 17L angeordnet werden
und zum Teil auf .die den Kurs des Fahrzeuges bestimmenden Steuermittel und zum
anderen Teil auf einen Antrieb zur Nachstellung des Visiers um die j Achse H-H arbeiten.
Damit wird also sowohl die selbsttätige Nachdrehung des Gerätes wie auch die selbsttätige
Steuerung des Fahrzeuges im Sinne ,der Einhaltung des zu fahrenden Großkreises erreicht.
Statt Verwendung mehrerer Photozellen kann .die Bildebene 17 auch mit einer einzigen
Photozelle nacheinander .in Richtung zweier Koordinaten abgetastet werden.
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Das neue Gerät kommt insbesondere in Betracht zur Orientierung von
Luftfahrzeugen bei Hochflügen (Stratosphäre.nflügen).
Da bei derartigen
Hochflügen das Luftfahrzeug sehr ruhig liegen wird, wird sich unter Umständen --in
e z. B. mit Hilfe eines Kreisels o. dgl. stabilisierte besondere Plattform für das
neue Gerät erübrigen. Statt das gesamte Gerät zu stabilisieren, genügt es auch;
wenn bei im übrigen unstabilisierter Aufstellung lediglich die Bildebene 17
bzw. das zugehörige Fadenkreuz 17u, 17b, stabilisiert wird.
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De Bedeutung des neuen Gerätes insbesondere für Hochflüge tritt hervor,
wenn man beachtet, daß im allgemeinen bei Hochflügen keine Sicht zur Erde besteht
und daher keine Möglichkeit gegeben ist, sich nach Punkten der Erdoberfläche zu
orientieren. Das gleiche gilt aber auch bei Flügen über See, so daß auch hier das
nette Gerät einen wesentlichen Fortschritt bringt. Endlich kann natürlich das Gerät
auch für Wasser- und Landfahrzeuge benutzt werden. Soweit die letzteren in Betracht
kommen, ist vor allem gedacht an Fahrten über öde, unbewohnte Strecken, z. B. Wüsten.
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Als astronomischer Fixpunkt, nach dem das neue Gerät zu orientieren
ist, war oben die Sonne genannt. Statt dessen kann aber auch irgendein anderer astronomischer
Fixpunkt benutzt werden. Der Umstand, daß die astronomischen Fixpunkte bei bedecktem
Himmel von der Erde aus nicht zu sehen sind, ist bei Hochflügen bedeutungslos, da
sie über der Wolkendecke durchgeführt werden und daher stets Sicht auf den Sternenhimmel
gestatten.
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Das neue Gerät wird aber auch dann verwendet werden können, wenn keine
Sicht auf den Sternenhimmel gegeben ist. Allerdings ist in diesem Fall ein Hilfsgerät
erforderlich, welches die Stellung des astronomischen Fixpunktes, nach welchem das
Gerät orientiert wird, nachbildet. Wird z.B. die Sonne als astronomischer Fixpunkt
benutzt, so wird man aus der auch eine Wolkenschicht durchdringenden Strahlung,
insbesondere Wärmestrahlung, der Sonne ihre Stellung am Sternenhimmel mit Hilfe
einer empfindlichen Bolometeranordnun.g o. dgl. bestimmen und nachbilden können.
Wird also diese Bolometeranordnung entsprechend der Stellung der Sonne eingestellt
und hiernach wiederum das in Fg. i dargestellte Gerät orientiert, so besteht die
Möglichkeit, auch bei bedeckten Himmel (las Gerät zu benutzen.