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Ultrakurzwellen-Signalanordnung zur Sicherung von Fahrzeugen bei verminderter
Sicht Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung für Fahr- und
Flugzeuge mittels ultrakurzer Wellen, die es gestattet, bei unsichtigem Wetter,
bei Nebel und Dunkelheit andere in der Fahrbahn befindliche Fahrzeuge wahrzunehmen.
Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck ultrakurze Wellen zu benutzen, welche von
einem Schiff z. B. auf den Bug eines fremden Schiffes gesandt werden, und welche
nach Reflexion zur Auslösung einer Anzeige in einem auf dem eigenen Schiff angebrachten
Empfangsorgan dienen. Weiter ist vorgeschlagen worden, auf einem Fahrzeug zu Sicherungszwecken
einen mit der Kennung des Fahrzeuges fortlaufend modulierten, aus ionisierten Gasstrecken
bestehenden Reflektor für ultrakurze elektromagnetische Wellen anzuordnen, der mit
einer 5 ende-Emp fangsanlage auf der Beobachterseite nach dem Rückstrahlprinzip
zusammenarbeitet.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung derartiger
Einrichtungen in der Weise, daß die einzelnen Fahrzeuge zur Sicherung gegen Zusammenstöße
u. dgl. neben einem Sender und einem Empfänger mit zusätzlichen, ultrakurze Wellen
reflektierenden, entlang eines Zylindermantels angeordneten, ebenen oder gekrümmten
Flächen oder Sckundärstrahlern ausgestattet sind und daß jeder Rückstrahlfläche
eine besondere, ihren Rückstrahlwinkelbereich kennzeichnende und fortlaufende Anderung
ihrer Reflexionseigenschaften zugeordnet ist. Vorzugsweise zeigen die Rückstrahlflächen
nach sämtlichen Richtungen. Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur die Lage des
fremden Schiffes zu dem eigenen Schiff, sondern auch dessen Kursrichtung mit genügender
Genauigkeit automatisch anzuzeigen. Die reflektierenden Teile der Rückstrablflächen
können aus Metall, Metallgeflecht, aus Sekundärstrahleranordnungen oder auch aus
Teilen von gut reflektierendem, dielektrischem Stoff bestehen. Die die ultrakurzen
Wellen gut reflektierenden Teile werden zweckmäßig so angeordnet, daß sie die in
einem Winkelraum in der Fahrtrichtung und entgegen der Fahrtrichtung auftreffende
Strahlung bevorzugt zurückwerfen.
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Es können natürlich auch reflektierende Teile oder Flächen vorgesehen
sein, die senkrecht zur Fahrtrichtung die Kurzwellenstrahlung reflektieren, sofern
dies für die Vermeidung von Zusammenstößen u. dgl. als wünschenswert angesehen wird.
Um jeweils sicher reflektierte Strahlung auf ein Fahrzeug zu erhalten, das sich
innerhalh eines bestimmten Winkels dem mit der Rückstrahleinrichtung
ausgerüsteten
Schiff nähert, können die zusätzl ichen reflektierenden Flächen eine schwache Krümmung
erhalten. Die Krüminung kann sowohl hohl als auch erhaben sein.
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Tnsbesondere dann. wenn zum Suchen der Hindernisse ebenpolarisierte
Wellen verwendet werden, kann man zu deren Reflexion Sekundärstrahlgel)i Ide, die
aus magnetischen und auch aus elektrischen Dipolen zusammengesetzt sind, verwenden.
Will man eine besonders raumsparende Anordnung erzielen. so wird ein Sekundärstrahlgebilde
verwendet, das elektrische Dipole aufweist, die mit gleicher Achse in verschiedenen
Ebenen liegen.
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Statt der massiven Metallflächen lassen sich ferner auch mit Vorteil
Polarisationsgitter oder Metallflächen aus Drahtgeflecht verwenden, die vor allem
dem Winddruck einen geringen Widerstand bieten.
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Erfindungsgemäß wird die Reflexion dieser entlang eines Zvlindermantels
angeordneten reflektierenden Flächen in verschiedenem Rhvthmus geändert, I)eispielsweise
durch Rotation derselben mit verschiedener Geschwindigkeit. Hieraus kann festgestellt
werden, welchen Rurs das Schiff' hat, dem man sich gerade nähert. Werden ebenpolarisierte
Wellen zur Feststellung der Reflexion verwendet, so kann zur Kennzeichnung der verschiedenen
Winkelräume insbesondere die Polarisationsehene der Sekundärstrahler oder der Polarisationsgitter
in bestimmtem Rhythmus geändert werden.
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Werden Schiffe mit dieser Sicherungseinrichtung ausgerüstet. so wird
man die zusätzlichen, reflektierenden Flächen alle in einer bestimmten, vereinbarten
Höhe anbringen, wodurch die Betriebssicherheit der ganzen Einrichtung bedeutend
erhöht wird. Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung zeigen die Abb. I bis
5.
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Die Al>h. I zeigt das Grundschema der erfindungsgemäßen Anordnung.
I und 2 stellen zwei Schiffe dar, die die erfindungsgemäßen Reflektoranordnungen
aufweisen. Zur besseren Klarheit ist eine Reflektoranordnung nur bei dem Schiff
I mit Ziffer 3 angedeutet. Beide Schiffe sind fernerhin mit Ultrakurzwellensendern
und eben solchen Empfängern ausgerüstet, von denen jedoch ebenfalls nur ein Paar
auf dem Schiff 2 mit den Ziffern 4 und 5 bezeichnet ist. mit den Ziffern 6, 7, S,
9 sind vier Winkelräume bezeichnet, innerhalb welcher auf die Reflcktoranordnung
3 auffallende Strahlen mit einer jedem Winkelraum zugeordneten Kennung zurückgeworfen
werden. Die von dem Sender 4 ausgehende Ultrakurzwellenstrahlung gelangt also in
dem dargestellten Beispiel innerhalb des Winkelraumes auf die Reflektoranordnung
3 und wird voll dort auf den Enipfäiiger j zuriickgeworfen. wodurch das Schiff 2
von dem Vorhandensein des Schiffes I und seiner Kurslage benachrichtigt wird.
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Ausführungsformen für die reflektierenden Flächen sind in den Abb.
2 bis 5 veranschaulicht.
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In dem Beispiel der Abb. 2 sind abgestimmte, elektrische Dipole verwendet,
die auf verschiedenen, entlang einem Zylindermantel verlaufenden Achsen I2, I2',
12" usw. in verschiedenen Flächen angeordnet sind.
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Da diese elektrischen Dipole eine verhältnismäßig große Dämpfung
aufweisen, sind sie für ein gewisses Frequenzband empfindlich und beeinträchtigen
damit nicht die Betriebsbereitschaft. Gegenüber Vollmetallflächen weisen sie jedoch
den Vorteil des geringeren Gewichts und des größeren Reflexionsvermögens sowie des
kleineren Winddruckes auf.
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Die Pfeile oben an den Achsen deuten an, daß jede der Achsen drehbar
angeordnet ist und in einem bestimmten Winkelraum gedreht werden kann, wobei die
Periode der Drehung entsprechend der vereinbarten Kennung gewählt ist. Natürlich
lassen sich die Reflexionseigenschaften auch auf irgendeine andere bekannte Art
und Weise ändern.
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In dem Beispiel der Abb. 3 ist eine ähnliche Anordnung, nur räumlich
stark zusammengedrängt, dargestellt. Es liegen jeweils die - Dipote 13, I3', I3"
usw., ferner die Dipole 14, 14', 14", 14"' in Ebenen, die einen Winkel miteinander
einschließen und durch eine gemeinsame Achse I5 gehen. Die Wirkungsweise der Anordnung
beruht auf den verschiedenen Polarisationseigenschaften der Dipolgruppen 13, 13'...
bzw. 14, I4 .... Die unter verschiedenen Winkeln auftreffenden ultrakurzen Wellen
finden jeweils eine Gruppe von Sekundärstrahlern, die die Welle maximal und in die
Einfallsrichtung reflektieren, und die durch eine Kennung den Winkel raum bezeichnen.
Mit magnetischen Dipolen lassen sich in ganz analoger Weise ähnlich wirkende Anordnungen
erzielen.
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Die Abb. 4 stellt eine Reflektoranordnung dar, die im wesentlichen
aus zwei schwach gekrümmten, metallisch reflektierenden Flächen s und g besteht.
Die beiden Spiegel sind mit einer Drehachse 10 versehen, durch die sie um einen
bestimmten Winkel hin und her bewegt werden können. Die Wirkungsweise dieser Anordnung
ist nun derart, daß ein Schiff, das sich einem zweiten mit einer solchen Reflektoranordnung
versehenen Schiff nähert, bei einer bestimmten Entfernung besonders kräftig gewarnt
wird. Wird die Brennweite der Reflektoren gleich der kleinsten zulässigen Entfernung
gewählt, bei der noch ein rechtzeitiges Abstoppen möglich ist, so wird die den Reflektor
treffende Energie
auf den Empfänger des sich nähernden Schiffes
zurückgeworfen, wenn diese von dem Reflektor den Abstand gleich der Brennweite erreicht
hat. Der Empfänger spricht also bei dieser Entfernung sehr stark an, so daß damit
Alarmsignale und sogar Mittel zur Verminderung der Fahrtgeschwindigkeit getätigt
werden können. Damit durch diese Anordnung Fahrzeuge gewarnt werden können, die
sich innerhalb eines bestimmten Winkels nähern, müssen die Reflektoren um den gleichen
Winkel periodisch bewegt werden, wobei die Periode entsprechend der vereinbarten
Kennung gewählt ist. Der Brennpunkt bzw. die Brennlime bewegt sich dann periodisch
auf einem Kreisbogen, den ein fremdes Fahrzeug reicht ungewarnt durchbrechen kann.
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In der Ausführungsform nach Abb. 5 ist ein Reflektor aus Flächen
11, 11', 11", 11"', 11"" zusammengesetzt. Diese entlang eines Zylindermantels angeordneten
Spiegel können, ähnlich wie die Anordnung der Abb. 4, als Konkavspiegel und auch
als Konvexspiegel venvendet und nach einer bestimmten Kennung um einen Winkel raum
gedreht werden.
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Sender 4 und Empfänger 5 werden zweck mäßig zusammen mit der Reflektoranordnung
auf einer gemeinsamen Unterlage angeordnet.
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Sender und Empfänger sind dabei zweckmäßig je um ihre Achse drehbar,
um zur trigonometrischen Entfernungsbestimmung venvendet werden zu können. Die Reflektoranordnung
wird man stets hinter und oberhalb von Sende- und Empfangsspiegeln anordnen, damit
die Beobachtung nicht gestört wird.