DE719699C

DE719699C - Device for indicating the position of vehicles

Info

Publication number: DE719699C
Application number: DEL74076D
Authority: DE
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1929-01-24
Filing date: 1929-01-25
Publication date: 1942-04-15

Description

Einrichtung zur Positionsangabe von Fahrzeugen In derSchiffahrt werden bekanntlichKollisionen der Fahrzeuge dadurch vermieden, daß der Kurs des Schiffes durch Positionslichter kenntlich gemacht wird. Nach den internationalen Bestimmungen wird an der Backbordseite (in Fahrtrichtung links) ein rotes Licht und an der Steuerbordseite (in Fahrtrichtung rechts) ein grünes Licht geführt. Diese Positionslichter sind so angeordnet, daß sie nur einen bestimmten Winkelraum bestreichen, der etwa :2o° achterlich von Dwars (Senkrechte auf der Mittellinie des Schiffes) beginnt und bis etwa 7° über den Bug nach der anderen Seite reicht. Hierdurch wird es möglich, aus der Farbe des Lichtes zu erkennen, ob man sich seitwärts vorn Schiff, in welcher Fahrtrichtung zu demselben, oder ob man sich vor dem Bug des Schiffes befindet. Da diese Anordnung jedoch beim Eintreten von Nebel versagt, müssen die Schiffe unter Umständen vollständig still liegen, da selbst bei Verwendung von Nebelhornsignalen nicht die Möglichkeit besteht, den Kurs der einzelnen Schiffe zueinander zu erkennen..Device for indicating the position of vehicles in shipping As is known, collisions between vehicles are avoided by changing the course of the ship is indicated by position lights. According to international regulations will be a red light on the port side (left in the direction of travel) and on the starboard side (on the right in the direction of travel) a green light. These position lights are arranged so that they cover only a certain angular space, which is about: 2o ° Aft of Dwars (perpendicular to the center line of the ship) begins and ends about 7 ° over the bow to the other side. This makes it possible to get out the color of the light to see whether one is looking sideways in front of the ship Direction of travel to the same, or whether you are in front of the bow of the ship. However, since this arrangement fails when fog enters, the ships have to go under Completely still, even when using foghorn signals it is not possible to see the course of the individual ships in relation to each other ..

Es ist daher auch schon vorgeschlagen worden, Unterwasserschallsignale zu benutzen, die ähnlich den Positionslichtern zur Aussendung kommen. Derartige Anordnungen sind jedoch außerordentlich teuer und kompliziert, da sie unter Wasser in die Schiffswand eingebaut werden müssen. und da Vorrichtungen notwendig sind, um die Schallwellen in bestimmten Richtungen auszusenden und zu empfangen.It has therefore already been proposed to use underwater sound signals to use, which come out similar to the position lights. Such However, arrangements are extremely expensive and complicated because they are underwater must be built into the ship's wall. and since devices are necessary to send and receive the sound waves in certain directions.

Es sind ferner Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen zum Zwecke der Ortsbestimmung zwischen zwei Schiffen oder zwischen Schiff und Land nach einer graden Zahl von Richtungen hin modulierte elektromagnetische Strahlungen zur Aussendung bzw. Aufnahme gebracht wurden. Hierbei wurden neben den üblichen Lichtstrahlen auch infrarote Strahlen und Hertzsche Wellen verwendet. Diese bekannten Anordnungen ermöglichten jedoch nicht eine Navigation, wie sie mit den üblichen Positionslichtern durchführbar ist.There are also facilities known where for the purpose the location between two ships or between ship and shore after one Even number of directions modulated electromagnetic radiation for emission or recording were brought. In addition to the usual rays of light were also infrared rays and Hertzian waves are used. These known arrangements made it possible but not a navigation that can be carried out with the usual position lights is.

Es wurde ferner der Vorschlag gemacht, in den den Positionslichtern entsprechenden Raumwinkeln infrarote Strahlen zur Aussendung zu bringen. Da aber auch diese Strahlen durch den Nebel in ihrer Wirkung abgeschwächt werden, erscheint die Erreichung des erstrebten Zieles auf diesem Wege nicht sicher.The suggestion was also made that the navigation lights to bring infrared rays to emit corresponding solid angles. Here but These rays, too, are weakened in their effect by the mist, appears the achievement of the desired goal in this way is not certain.

Um eine einwandfreie Positionsabgabe auch bei Nebel zu ermöglichen, werden gemäß der Erfindung im Bereich der Raumwinkel, die bei den gebräuchlichen Positionslichtern festgelegt sind, den Nebel durchdringende ultrakurze elektrische Wellen (Wellenlänge kleiner als so m) ausgestrahlt. Derartige Wellen lassen sich ähnlich wie Licht leicht abschirmen und reflektieren. Durch umfangreiche Versuche konnte festgestellt werden, daß die Reichweite ultrakurzer Wellen mit einer unter io m liegenden Wellenlänge sich genau berechnen läßt, da diese Wellen sich nach denselben Gesetzen wie das Licht ausbreiten. Wird ein entsprechender Sender in bestimmter Höhe über dem Erdboden angeordnet, so ist seine größte Reichweite für einen auf dem Erdboden aufgestellten Empfänger durch die Tangente vom Sender an die Erdoberfläche gegeben. Wird der Empfänger in gleicher Höhe mit dem Sender aufgestellt, so vergrößert sich die Reichweite auf das Doppelte. Die Energie ist hierbei von geringerer Bedeutung und kann verhältnismäßig klein gehalten werden. Die zur Abschirmung, Konzentration und Reflexion verwendeten Einrichtungen, insbesondere Spiegel- und Reflexionsflächen, werden so gewählt, daß ihre Abmessungen möglichst groß zur Wellenlänge sind. Eine solche Maßnahme ist ohne weiteres durchführbar, da die Wellenlänge erfindungsgemäß sehr klein gewählt wird und nicht größer als einige Meter, noch besser i m gemacht wird.In order to enable a perfect position report even in fog, are according to the invention in the range of solid angles that are common with the Position lights are set to ultrashort electric penetrating the fog Waves (wavelength smaller than so m) are broadcast. Such waves can Easily shield and reflect, similar to light. Through extensive Experiments have shown that the range of ultrashort waves with a A wavelength below 10 m can be calculated precisely, since these waves are propagate according to the same laws as light. Becomes a corresponding broadcaster placed at a certain height above the ground, so is its greatest range for a receiver placed on the ground through the tangent from the transmitter given to the surface of the earth. The receiver becomes level with the transmitter set up, the range is doubled. The energy is of less importance here and can be kept relatively small. The equipment used for shielding, concentration and reflection, in particular Mirror and reflection surfaces are chosen so that their dimensions are as possible are large to the wavelength. Such a measure can be carried out without further ado, since the wavelength is chosen to be very small according to the invention and not greater than a few meters, even better is done.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Abbildung näher erläutert. Auf dem dargestellten Schiff sind an den normalerweise für die Positionslaternen vorgesehenen Punkten Pu und Pst an der Backbord- und Steuerbordseite zwei Sender aufgestellt, deren Strahlenbündel gemäß den internationalen Vorschriften je einen Raum von i2o° überstreichen: Die Sender sind beispielsweise innerhalb von winkligen Schirmwänden S so angebracht, daß ihre Ausstrahlung nur innerhalb des vorgeschriebenen Sektors erfolgen kann. Der Backbordsender gibt beispielsweise dauernd das Zeichen -., während gleichzeitig der Steuerbordsender das Zeichen . - ausstrahlt. Befindet sich ein Fahrzeug innerhalb eines dieser Strahlenkegel, so empfängt es entweder das Backbord-oder das Steuerbordzeichen allein oder auch beide Zeichen, so daß sich aus der Art des Empfängers die Lage zum sendenden Schift ergibt. Die Ausstrahlung der Zeichen kann vorteilhaft so eingerichtet werden, daß sich in Richtung des Buges ein Dauerstrich @ergibt.The invention is explained in more detail below with reference to the figure. On the ship shown are normally used for navigation lights provided points Pu and Pst on the port and starboard side two transmitters set up, the beam of rays of which one each in accordance with international regulations Cover space by i2o °: The transmitters are, for example, within angled Screen walls S attached so that their radiation only within the prescribed Sector can be done. The port transmitter, for example, keeps giving the signal -., while at the same time the starboard transmitter gives the sign. - radiates. Located If a vehicle is within one of these cones of rays, it either receives the port or starboard sign alone or both signs, so that the location to the sending mail results from the type of recipient. The broadcast the sign can advantageously be set up so that it faces the bow a continuous line @ results.

Anstatt zwei verschiedene Zeichen zur Aussendung zu bringen, können beide Sender auch mit verschiedenen Wellenlängen arbeiten, jedoch müssen dann die Empfangsgeräte diesen Wellenlängen entsprechend aufgebaut sein. Uin die Einhaltung der geforderten Abstrahlwinlcel zu gewährleisten, ist es lediglich notwendig, die Sender an Bord so aufzustellen, daß hinter ihnen genügend große und geeigciete Reflexionsflächen vorhanden sind. Dies ist bei den zur Verwendung kommenden Ultrakurzwellen auf einem größeren Dampfer leicht durchführbar, da in vielen Fällen die Deckaufbauten Metallflächen, die im Verhältnis zur Wellenlänge große Ausdehnung haben, aufweisen. Wird beispielsweise mit einer Welle von i in Länge gearbeitet, so lassen sich in jedem Falle geeignete Reflexionsflächen von einigen Metern Länge anordnen. Meistens wird es durch den Einbau entsprechender Wände, die im richtigen Winkel zueinander stehen, ohne Schwierigkeiten möglich sein, den geforderten Strahlungssektor zu erzielen.Instead of sending two different characters, both transmitters can also work with different wavelengths, but the receiving devices must then be constructed according to these wavelengths. To ensure compliance with the required radiation angle, it is only necessary to set up the transmitters on board in such a way that there are sufficiently large and suitable reflection surfaces behind them. With the ultra-short waves that are used, this can easily be carried out on a larger steamer, since in many cases the deck structures have metal surfaces that are large in relation to the wavelength. If, for example, a wave of i in length is used, suitable reflection surfaces of a few meters in length can be arranged in any case. In most cases, it will be possible to achieve the required radiation sector without difficulty by installing appropriate walls that are at the right angle to one another.

Um die Kursrichtung eines mit einer derartigen Anlage versehenen Gegenseglers festzulegen, ist es notwendig, neben den_Sendern entsprechende Empfänger anzuordnen. Diese Empfänger können gegeneinander ebenfalls durch Flächen, deren Abmessungen groß zur Wellenlänge sind, abgeschirmt werden, so daß der Backbordempfänger nur Signale, die von der Backbordseite kommen, der Steuerbordeinpfänger nur solche, die von der Steuerbordseite kommen, aufnehmen kann. Hierzu können die gleichen Reflexionsflächen bz«-. Schiftskörperflächen verwendet werden, die für die Sender benutzt werden, so daß der Aufbau sehr einfach wird. Zur Abschirmung zwischen Sender und Empfänger, die auf derselben Schiffsseite angeordnet sind, kann beispielsweise eines der Decks verwendet werden, wobei der Sender oberhalb des Deck und der Empfänger unterhalb desselben angeordnet wird, so daß die Metallteile des Decks als Abschirmfläche dienen.About the course direction of an opposing sailor equipped with such a system it is necessary to arrange appropriate recipients next to the senders. These receivers can also be compared to each other by surfaces, their dimensions large to the wavelength are shielded so that the port receiver only Signals that come from the port side, the starboard receiver only those that come from the starboard side, can accommodate. The same reflective surfaces can be used for this bz «-. Body surfaces are used, which are used for the transmitters, so that the construction becomes very simple. For shielding between transmitter and receiver, which are arranged on the same side of the ship, for example, one of the decks used with the transmitter above the deck and the receiver below the same is arranged so that the metal parts of the deck serve as a shielding surface.

Außer den Backbord- und Steuerbordempfängern kann für die Feststellung des Standortes des Gegenseglers ein weiteres Empfangsgerät mit Richtwirkung hinzugenommen werden. Hierzu kann eine drehbare Empfangsanordnung benutzt werden, die z. B. von der Brücke aus bedient wird. Eine solche Einrichtung entspricht etwa dem heute gebräuchlichen Peilen der Positionslichter des Gegenseglers. Falls sich die Lage des Positionslichtes des Gegenseglers relativ zum eigenen Schiffskörper nicht' ändert, ist bekanntlich Kollisionsgefahr vorhanden, da die beiden Kurse sich schneiden müssen. Als Peilempfänger kann ein schwenkbarer Parabolspiegelernpfänger benutzt werden, der - da die Wellenlänge klein ist - selbst genügend klein und bequem schwenkbar ausgebildet «-erden kann.In addition to the port and starboard receivers, it can be used for the determination the location of the opposing sailor added another receiver with directional effect will. For this purpose, a rotatable receiving arrangement can be used, the z. B. from the bridge is operated from. Such a device roughly corresponds to that in use today Bearing the position lights of the opposing sailor. If the position of the position light of the opposing sailor does not change relative to his own hull, is well known There is a risk of collision as the two courses have to intersect. As a direction finder a swiveling parabolic reflector receiver can be used, which - since the wavelength is small - even designed to be sufficiently small and easily pivotable «-can be grounded.

Der grolle Vorteil der erfindungsgeinällen Einrichtung gegenüber den bekannten Peilempfängern, die mit Rahmen arbeiten, besteht darin, daß ohne weiteres feststellbar ist. aus welcher Richtung die einfallenden Wellen kommen. Bei Rahmenanordnungen sind wegen der Metallmassen des Schiffes Kompensationseinrichtungen notwendig, die eine Verwendung für schnelle Feststellungen, wie sie bei der Navigation erforderlich sind, in Frage stellen. Werden dagegen Sender und Empfänger für sehr kleine Wellenlängen unterhalb io m verwendet, so werden die Anordnungen außerordentlich einfach, da die Sender im wesentlichen aus einer Röhre, einigen kleinen innerhalb oder außerhalb der Röhre angeordneten Schwingungskreisen und aus Richtmitteln (Spiegeln, Schirmwänden) bestehen, die an Bord leicht untergebracht werden können. Derartige Wellen werden auch durch den die Schiffahrt gefährdenden Nebel in ihrer Ausstrahlung nicht behindert, und andererseits wird durch die auf die optische Sicht beschränkte Reichweite sichergestellt, daß nur sich innerhalb der Gefahrenzone befindende Schiffe diese Strahlungen empfangen.The great advantage of the inventive device over the known DF receivers that work with frames is that easily is detectable. which direction the incoming waves come from. With frame arrangements are compensation devices because of the metal mass of the ship necessary, one use for quick determinations, as required for navigation are questioning. On the other hand, they become transmitters and receivers for very small wavelengths used below io m, the arrangements are extremely simple because the transmitters essentially consist of a tube, a few small ones inside or outside oscillation circles arranged in the tube and from directional means (mirrors, screen walls) that can be easily accommodated on board. Such waves will be not hindered in their radiation even by the fog, which is dangerous for shipping, and on the other hand, the range, which is limited to the optical view, ensures that that only ships located within the danger zone receive this radiation.

Die Verwendung der ultrakurzen Wellen ist nicht auf die Anwendung für die Positionslichter beschränkt. Es können für die verschiedensten Angaben Ultrakurzwellenstrahlungen verwendet werden. So ist es möglich, an Stelle der ein gelbes Licht ausstrahlenden Toplaterne -bzw. an Stelle des weißen Hecklichtes entsprechende Ultrakurzwellen zur Ausstrahlung zu bringen. Für das Toplicht wird dabei ein allseitig strahlender Sender im Punkte T angeordnet, der eine Strahlung T' liefert, während für das Hecklicht ein Sender H innerhalb der Abschirmfläche A angeordnet ist, dessen Strahlung den Sektor H' überstreicht. Der Topsender kann gleichzeitig zur Übermittlung verschiedenster Nachrichten benutzt werden. Dies ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.The use of the ultrashort waves is not limited to the application for the position lights. Ultrashort wave radiation can be used for the most varied of information. So it is possible, instead of the yellow light emitting top lantern -bzw. to emit corresponding ultra-short waves in place of the white rear light. For the top light, an all-round emitting transmitter is arranged at point T, which supplies a radiation T ', while for the rear light a transmitter H is arranged within the shielding surface A , the radiation of which sweeps over the sector H'. The top transmitter can be used to transmit a wide variety of messages at the same time. However, this is not the subject of the invention.

Zum einwandfreien Betrieb ist es notwendig, die vorbeschriebene Einrichtung von der Kommandobrücke aus zu bedienen und zu überwachen. So müssen die von den verschiedenen Seiten des Schiffes aufgenommenen Signale dauernd auf der Kommandobrücke angezeigt werden. Es kann dazu beispielsweise eine Umschalteeinrichtung benutzt werden, die abwechselnd den Backbord-und den Steuerbordempfänger mit einem Lautsprecher verbindet. Befindet sich der Gegensegler im Backbordsektor, sö wird das Backbord seitlich einfallende Signal mit Unterbrechungen im Lautsprecher gehört. Es kann dann die automatische Umschaltvorrichtung außer Betrieb gesetzt werden und beispielsweise durch Druckknöpfe der Steuerbord-oder Backbordempfänger mit dem Lautsprecher verbunden werden, um eine eindeutige Richtungsbestimmung zu erzielen und festzustellen, ob das eigene Fahrzeug gemäß dem Seestraßenrecht den Kurs beibehalten kann oder Ruder zu legen hat. Um ein einwandfreies' Arbeiten der Anlage sicherzustellen, muß eine dauernde Kontrolle der Sende- und Empfangsgeräte erfolgen. Hierzu können besondere Empfänger, die wegen der Kleinheit der Wellen im wesentlichen nur aus einer Röhre bestehen, neben den Sendern angeordnet werden, so daß sie die -Ausstrahlung der Sender kontrollieren und bei, einer Unterbrechung der Ausstrahlung Warnsignale auslösen. Noch einfacher ist es, einen Teil der von den Sendern ausgestrahlten Energie den an Bord befindlichen Empfängern derselben Seite zuzuleiten und so die gleichen Empfänger auszunutzen, die zur Aufnahme der Signale des Gegenseglers dienen. Das Arbeiten der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nicht beeinflußt, wenn in dem obenerwähnten Lautsprecher auf der Kommandobrücke dauernd leise Zeichen zu hören sind, die von den eigenen Sendern herrühren und so dem Wachthabenden anzeigen, daß die eigene Anlage noch in Ordnung ist. Fallen die Zeichen aus, so ist dies ein Zeichen dafür, daß entweder die Sende- oder Empfangsapparatur nicht in Ordnung ist. Eine Prüfung der Anlage ist dann in einfacher Weise möglich.For proper operation it is necessary to use the device described above operated and monitored from the navigating bridge. So those of the signals recorded on different sides of the ship continuously on the navigating bridge are displayed. A switchover device can be used for this purpose, for example alternating the port and starboard receivers with a loudspeaker connects. If the opposing sailor is in the port sector, then the port will be Laterally incident signal heard with interruptions in the loudspeaker. It can then the automatic switching device can be put out of operation and for example connected to the loudspeaker by push buttons on the starboard or port receiver in order to achieve a clear determination of the direction and to determine whether the own vehicle can maintain the course according to the maritime law or oars has to lay. To ensure that the system works properly, a constant control of the transmitting and receiving devices. Special Receiver which, because of the small size of the waves, consists essentially of only one tube exist to be placed next to the transmitters so that they broadcast the Check the transmitter and trigger warning signals if the broadcast is interrupted. It is even easier to use part of the energy emitted by the transmitters on board recipients on the same page and thus the same recipients to take advantage of the signals from the opposing ship. The work the device according to the invention is not affected if in the above-mentioned Loudspeakers on the navigating bridge can be heard continuously, by originate from their own transmitters and thus indicate to the person on watch that their own Plant is still OK. If the signs fail, this is a sign that that either the sending or receiving equipment is out of order. An exam the system is then possible in a simple manner.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for indicating the position of vehicles using electromagnetic radiation with transmitter and receiver, characterized in that ultrashort electrical waves penetrating the fog (wavelength less than 10 m) are emitted in the solid angle range that are defined in the customary position lights. a. Device according to claim i, characterized in that parts of a ship's hull which are larger than the wavelength are used as shielding or reflective surfaces. 3. Device according to claim i. characterized in that receiving arrangements using the same shielding means as for the transmitters are provided for determining the location of opposing sailors. q .. Device according to claim i, characterized in that a pivotable parabolic mirror receiver is provided to determine the location of opposing gliders. 5. Device according to claim i, characterized in that a special receiver placed in the field of the transmitter is used to control the operation of the own transmitter and receiver. C. Device according to claim i, characterized in that the broadcast of its own transmitters is received by its own receivers for the purpose of mutual control. 7. Device according to claim i and 6, characterized in that the various receivers can optionally be switched to a display device (loudspeaker).