DE729948C

DE729948C - Method and device for determining the altitude of an aircraft above the ground

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Publication number: DE729948C
Application number: DER91184D
Authority: DE
Original assignee: OBERKOMMANDO HEER BERLIN; OBERBEFEHLSHABER DER LUFTWAFFE
Current assignee: OBERKOMMANDO HEER BERLIN; OBERBEFEHLSHABER DER LUFTWAFFE
Priority date: 1934-08-09
Filing date: 1934-08-09
Publication date: 1943-01-05

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Höhe eines Luftfahrzeuges über dem Erdboden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Höhe eines Luftfahrzeuges iiber dem Erdboden mittels elektromagnetischer Wellen, welche vom Flugzeuge ausgestrahlt und nach Reflexion am Erdboden mit Phacenverschiebung wieder empfangen werden.Method and device for determining the altitude of an aircraft Above the ground The invention relates to a method for determining the height of a Aircraft above the ground by means of electromagnetic waves, which from Aircraft broadcast and after reflection on the ground again with phacene shift be received.

Nach den bisher bekanntgewordenen Verfahren dieser Art wird z. B. die Frequenz des im Flugzeug untergebrachten Senders in Abhängigkeit von der Phasenlage der vom Boden nach dem Sender zu reflektierten Welle geändert. Die Höhenmessung kann demnach im wesentlichen nur so erfolgen, daß die beim Steigen oder Fallen des Flugzeuges auftretenden Interferenzen zwischen ausgestrahlter und reflektierter Welle ausgezählt werden, so daß bei bekannter Wellenlänge die Anzahl der gemessenen Interferenzen ein Maß für die Höhe des Flugzeuges ist. According to the previously known method of this type, z. B. the frequency of the transmitter housed in the aircraft as a function of the phase position the wave changed from the ground to the transmitter to be reflected. The height measurement can therefore essentially only take place in such a way that the when rising or falling of the Aircraft interference between emitted and reflected Wave are counted, so that if the wavelength is known, the number of measured Interference is a measure of the aircraft's altitude.

Abgesehen davon, daß es mit der energieschwachen reflektierten Welle praktisch kaum möglich ist, eine Änderung der Sendefrequenz herbeizuführen, bestehen weitere Nachteile darin, daß das Reflexionsvermögen der Erde für längere Wellen relativ gering ist. Gegenstände von geringem Reflexionsvermögen werden demnach von einer solchen Einrichtung überhaupt nicht wahrgenommen, so daß die Brauchbarkeit der Einrichtung sehr in Frage gestellt ist.Apart from the fact that it is the low-energy reflected wave practically it is hardly possible to bring about a change in the transmission frequency further disadvantages in that the earth's reflectivity for longer waves is relatively low. Objects of low reflectivity are therefore affected by such a facility not noticed at all, so that the usability the establishment is very much in question.

Demgegenüber wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, hierfür Modulationswellen zu benutzen. Der Vorteil der Modulationswellen besteht einmal darin, daß als Trägerwelle eine kurze oder ultrakurze Welle benutzt werden kann, die einerseits durch geeignete Spiegelanordnungen gerichtet werden kann und für die die Erdoberfläche und auch praktisch alle auf ihr befindlichen Hindernisse, wie Häuser, Bäume usw., !ein ausgezeichnetes Reflexionsvermögen besitzen. In contrast, it is proposed according to the present invention, to use modulation waves for this. The advantage of the modulation waves is there once in the fact that a short or ultra-short wave is used as a carrier wave can, which on the one hand can be directed by suitable mirror arrangements and for the earth's surface and practically all obstacles on it, like houses, trees, etc.,! have excellent reflectivity.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Modulationswelle mittel- oder niederfrequent sein kann, so daß bei geringer Wahl etwa gleich oder größer als die doppelte Flugzeughöhe eine eindeutige und genaue Höhenbestimmung erfolgt; auch läßt sich nach Gleichrichtung der zurückreflektierten hoch-bzw. ultrahochfrequenten Trägerwelle eine hohe Verstärkung der Modulationswelle durchführen, so daß sich die Einrichtung auch für große Flughöhen eignet.Another advantage is that the modulation wave is medium or can be low-frequency, so that if the choice is small, it is approximately the same or greater an unambiguous and precise determination of the altitude is made when the aircraft altitude is twice the altitude; after rectification of the back-reflected high or. ultra high frequency Carrier wave perform a high amplification of the modulation wave, so that the facility is also suitable for high altitudes.

Als Trägerwelle wird zweckmäßig eine Ultrakurzwnelle gewählt, die am Boden vollständig reflektiert wird. Die Frequenz kann der Beschaffenheit des Erdbodens entsprechend gewählt werden, ohne daß die zu messende Phasenverschiebung der Modulationsfrequenz dadurch beeinflußí wird. An ultra-short wave is expediently chosen as the carrier wave is fully reflected on the ground. The frequency can depend on the nature of the Ground can be chosen accordingly without the phase shift to be measured the modulation frequency is thereby influenced.

Phasensprünge, die durch die Reflexion am Boden entstehen, beeinflussen das Meßergebnis nicht. Phase jumps caused by the reflection arise on the ground, do not affect the measurement result.

Ähnlich wie die Frequenz der Trägerwelle wird zweckmäßig auch die Frequenz der Modulation veränderlich gemacht, so daß der Phasenverschiebungsmesser als Höhenanzeigegerät verschiedene Meßbereiche hat. Similar to the frequency of the carrier wave, the Frequency of modulation made variable so that the phase shift meter as a height indicator has different measuring ranges.

Beispielsweise werden folgende Modu -lationsfrequenzen und entsprechende Meßbereiche gewählt: I. 5 ooo ooo Hertz: o bis 30 m m e 30 bis 6c m usw.) 2. 300 ooo - : o - 500 m ( 500 - I ooo m usw.) 3. 15 ooo - : o - 10 ooo m (10 ooo - 20 000 m usw.) Der Phasenverschiebungsmesser wird zweckmäßig so gebaut, daß er selbsttätig beim Unterschreiten eines bestimmten Wertes auf den kleineren MerJbereich um schaltet oder umgekehrt. For example, the following modulation frequencies and corresponding Measuring ranges selected: I. 5,000,000 Hertz: 0 to 30 m m e 30 to 6 cm etc.) 2. 300 ooo -: o - 500 m (500 - I ooo m etc.) 3. 15 ooo -: o - 10 ooo m (10 ooo - 20 000 m etc.) The phase shift meter is expediently built in such a way that it works automatically switches to the smaller merJ range when falling below a certain value or the other way around.

Als Antennen werden zwedmäßig Dipole benutzt, deren Achsen auf einer Geraden parallel der Flugzeuglängsachse liegen und die so abgeschirmt sind. daß nur die reflektierte Welle empfangen wird. Dipoles are used as antennas, their axes on one Straight lines lie parallel to the longitudinal axis of the aircraft and are thus shielded. that only the reflected wave is received.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Procedure for determining the altitude of an aircraft above the ground by means of electromagnetic waves, which emitted by the aircraft and after reflection on the ground with phase shift can be received again, characterized by the use of modulation waves.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that a phase shift measuring device between the transmitter and the receiver is switched on.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the phase shift meter is provided with a device which, if the temperature falls below or

Exceeding a certain value on the smaller or larger one Measuring range switches over.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that dipoles are provided as antennas, the axes of which are on a straight line. parallel the longitudinal axis of the aircraft, and which are shielded in this way. that only the reflected Wave can be received.