DE731799C - Anordnung zum gleichzeitigen Auffinden und raeumlichen Peilen von mehreren dreidimensional bewegten Objekten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum gleichzeitigen Auffinden und räumlichen Peilen von mehreren dreidimensional bewegten Objekten, beispielsweise Flugzeugen, nach der Rückstrahlmethode unter Verwendung von ultrakurzen Wellen und ist gekennzeichnet erstens durch zwei sich dauernd um senkrecht zueinander stehende Achsen -drehende Richtempfänger mit sehr scharf gebündelter Richtcharakteristik, zweitens durch zwei ihnen zugeordnete Kathodenstrahlröhren, deren Leuchtschirme einmal bei jeder halben Umdrehung des zugehörigen Richtempfängers in parallelen Linien abgetastet werden, derart, daß jeder Linie ein bestimmter Winkelbereich der Drehbewegung des zugeordneten Richtempfängers entspricht, und deren Kathodenstrahl durch die 'empfangene Strahlung intensitätsgesteuert wird, so daß. nur die während der Dauer der .empfangenen Strahlung- abgetasteten Linienteile sichtbar erscheinen, und drittens durch 'eine Spiegelanordnung, welche die auf den beiden Leuchtschirmen erscheinenden Zeichen derart in einem Bild zu'sammenfaßt, daß die Abtastungslinien der beiden Röhren senkrecht aufeinander stellen und somit jedem angepeilten Objekt ein nach Raumkoordinaten festgelegtes Linieinkreuz entspricht.

Die Anordnung ist hierbei insbesondere so getroffen, daß jedes Kathodenstrahlrohr mit einer Modulationselektrode versehen ist, der ein Sperrpotential sowie die Ausgangsspannuing· des zugehörigen Richtempfäng-ers aufgedrückt wird. ί

Gemäß .einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können auch die den beiden Richtempfängiern· zugeordneten Kathodenstrahlerregungs- und Steuersysteme in einem gemeinsamen Kathodenstrahlrohr vereinigt sein, in der Weise, daß die beiden Kathodenstrahlen die gleiche Fläche auf dem Leuchtschirm abtasten und die Zeilenabtastrichtung des einen Systems senkrecht zur Zeilenabtastrichtung des anderen Systems steht.

Jeder Richtempfänger besitzt gemäß der weiteren Erfindung zweckmäßig einen oder mehrere Dipole, die in einer Ebene mit der Rotationsachse liegen, im Brennpunkt eines Bündelungsreflelctoirs angeordnet sind und mit diesem an die genannte Achse rotieren. Es ist ferner eine Synchronisierungseinrichtung zwischen je einem Ablenkplattenpaar der

beiden Kathodenstrahlsy sterne und dem Motor für die Rotation des zugehörigen Richtempfängers vorgesehen, in der Weise, daß jeder Winkelstellung des Funkpeilers eine bestimmte Abtastungslinie des betreffenden Kathodenstrahles entspricht.

Es sind bereits Funkpeilanordnungen bekannt, jedoch besitzen diese nicht die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen An-Ordnung. Eine der bekannten derartigen Einrichtungen ermöglicht nur die Peilung in einer Ebene. Die Benutzung ultrakurzer Wellen ist hierbei nicht vorgesehen, auch entstehen nicht zwei sich kreuzende Linien, deren Schmittpunkt die genaue Richtung anzeigt, sondern ein Polardiagramm.

Bei einer anderen Anordnung muß die an sich für Raumpeilung vorgesehene Peileinrichtung von Hand einem vermuteten oder ermittelten Objekt nachgeführt werden. Eine solche Anordnung ergibt weder selbsttätig eine Anzeige, sobald ein Gegenstand im Suchfeld erscheint, noch ermöglicht sie die gleichzeitige Wahrnehmung mehrerer im Su'clifeld befindlicher Gegenstände, beispielsweise mehrerer Flugzeuge.

Dem Bekannten gegenüber besitzt die erfindungsgemäße Anordnung sehr erhebliche Vorteile. Sie ermöglicht zum (Unterschied von den bisherigen Anordnungen die Auffindung und genaue Richtungsermittlung praktisch beliebig vieler Objekte, und zwar solcher, die sich mit praktisch beliebiger Geschwindigkeit bewegen. Insbesondere also wird die Auffindung von Flugzeuggeschwadern ermöglicht. Bei den bisherigen Anordnungen war im günstigsten Fall jeweils immer nur die Auffindung bzw. Richtungsermittlung eines einzigen sich nähernden Flugzeuges möglich, während in der Praxis häufig mehrere Flugzeuge sich gleichzeitig nähern werden.

Hier bringt die erfindungsgemäße Anordnung Abhilfe, indem sie selbsttätig sämtliche sich nähernden Flugzeuge gleichzeitig auffindet und die Tatsache der Annäherung und die Richtung der sich nähernden Flugzeuge auf dem Leuchtschirm anzeigt.

Man vermag ferner unmittelbar auch auf

dem Schirm die Förtbewegungsgeschwindigkeit der Flugzeuge zu erkennen und hat damit gleichzeitig einen Anhaltspunkt für die Höhe der Flugzeuge bzw. für deren Entfernung bei mindestens größenoi-dnungsmäßig bekannter Geschwindigkeit derselben. Ferner läßt die Anordnung besonders auch die Annäherung von Geschwadern gut erkennen, da in diesem Falle an einer Stelle des Leuchtschirmes eine Anhäufung von Schnittpunkten entsteht. Selbst wenn diese Schnittpunkte dicht beieinander liegen, erhält man sehr wertvolle Anzeigen.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es bedeuten:

Abb. ι Schema einer erfmdungsgemäßeii Anzeigeanordnung,

Abb. 2 Schema eines für die Anordnung nach Abb. 1 verwendbaren Funkpeilers für Ultrakurzwellen, von vorn gesehen,

Abb. 3 Schema des gleichen Funkpeilers, von der Seite gesehen.

Gemäß Abb. 1 besteht die Anordnung aus zwei Richtfunkpeilern T₁ und T₂. welche um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen rotieren. Beispielsweise rotiert der Funkpeiler T₁ um eine senkrechte und der Funkpeiler T» um eine waagerechte Achse. Diese Funkpeiler bestehen gemäß Abb. 2 und 3 aus einer Anzahl auf einem Kreiisumfaing vorgesehener Dipole/}, die durch eine leitende Wand R geschützt und so angeordnet sind, daß die einfallenden Strahlen auf die Dipole konzentriert werden und die Möglichkeit der Erregung des Funkpeilers jeweils auf eine einzige scharfe Richtungsebene beschränkt ist. Die Wand/? mit den DipolenD rotiert, wie aus Abb. 2 ersichtlich, um eine senkrecht zu ihrer Mittelachse liegende Drehachse. Sämtliche Dipole sind in passender Weise an den Eingang der Verstärker A₁ bzw. A₂ angelegt. Die beiden Funkpeiler T₁ und T₂ bzw. die zugehörigen Verstärker A₁ und A₂ sind gemäß Abb. ι über die Leitungen F mit zwei Kathodenstrahlröhren C₁ und C₂ in der Weise verbunden, daß die zwei Röhren durch Reflexion eines Spiegels ^%Z auf einem durchscheinenden Schirm S₁ die Lage des Zielobjektes erkennen lassen.

Der Kathodenstrahl jeder Röhre bestreicht in Form paralleler Linien beginnend an der einen und endend an der anderen Seite des Schirmes den Schirm der betreffenden Röhre, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß stehende Bilder erzielt werden. Die Ablenkung des Kathodenstrahles erfolgt in bekannter Weise durch den Ablenkplatten bzw. -spulen zugeführte Ablenkspannungen bzw. -ströme, die mit den Spannungen bzw. Strömen, welche die Drehung des betreffenden Motors M₁ bzw. Af₂ für die Peiler T₁ und Ta hervorrufen, in geeigneter Weise durch no schematisch dargestellte Synchronisierungseinrichtungen P₁ bzw. P₂ synchronisiert sind, derart, daß jeder halben Umdrehung des Funkpeilers um seine Achse eine vollständige Abtastung des Schirmes der Kathodenstrahlröhre entspricht. Die Steuerung des Kathodenstrahles in der Querrichtung zwecks Erzielung von Linien wird durch eine weitere, gemeinsame, bei Q angedeutete Synchronisieruings- und Steuereinrichtung bewirkt. Es entspricht dann jeder Winkeleinstellung des Funkpeilers T₁ oder T₂ in bezug auf eine

bestimmte Ebene eine bestimmte Abtastlinie auf dem zugehörigen Leuchtschirm. Wenn die zwei Funkpeiler von den vom Zielobjekt, welches in an sich bekannter Weise entsprechend angestrahlt wird, reflektierten Strahlen nicht erregt werden, so verschwinden die zwei Kathodenstrahlen oder· erreichen mindestens ein Minimum. Zu diesem Zweck ist jede Kathodenstrahlröhre mit einer beispielsweise

• o für Fernsehzwecke bekannten. Steuerelektrode versehen, an welche ein negatives Potential angelegt wird, das ausreicht, um den Kathodenstrahl zum Verschwinden zu bringen. Werden dagegen die zwei Funkpeiler T₁ und

■5 T₂ in irgendeiner Phase ihrer Drehung durch einen vom Zielobjekt reflektierten Strahl erregt, so werden die in ihnen induzierten Spannungen in den Verstärkern A₁ und A₂ verstärkt und gleichgerichtet und an die Steuerelektrode der betreffenden Röhre C₁ bzw. C₂ angelegt, so daß die volle Stärke des Kathodenstrahles wiederhergestellt wird. Der betreffende Kathodenstrahl erzeugt demgemäß 'eine sichtbare Linie auf dam Schirm an derjenigen Stelle, die dar Winkelstellung des Peilers im Augenblick der Erregung entspricht. Die zwei Röhren sind nun so angeordnet, daß ihre sichtbaren Linien senkrecht aufeinander stehen. Durch Vermittlung des Spiegels Z werden entsprechend den durch Pfeillinien angedeuteten Strahlrichtuingen die sichtbaren Abtastlinien auf dem durchscheinenden Schirm S₁ in Foim eines Linienkreuzes abgebildet, dessen Schnittpunkt in jedem Augenblick die Lage des Zielobjektes angibt.

Die für die Verstärkung, Gleichrichtung, Abtastung und Synchronisierung erforderlichen Einrichtungen entsprechen den beispielsweise für Fernsehzwecke verwendeten Einrichtungen, so daß sich eine nähere Beschreibung hierfür erübrigt. Es besteht auch die' Möglichkeit, statt zweier getrennter Kathodenstrahlröhren eine einzige Röhre mit zwei getrennten Systemen zu verwenden. In diesem Falle können der Spiegel Z und der Schirm S₁ foirtfallen, und der Schnittpunkt wird direkt auf dem Leuchtschirm der Röhre sichtbar.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zum gleichzeitigen Auffinden und räumlichen Peilen von mehreren dreidimensional bewegten Objekten, beispielsweise Flugzeugen, nach der Rückstrahlmethode unter Verwendung von ultrakurzen Wellen, gekennzeichnet erstens durch zwei sich dauernd um senkrecht zueinander stehende Achsen drehende Richtempfänger mit sehr scharf gebündelter •Richtcharakteristik, zweitens durch zwei ihnen zugeordnete Kathodenstrahlröhren, deren Leuchtschirme einmal bei jeder halben Umdrehung des zugehörigen Richtempfängers in parallelen Linien abgetastet werden, derart, daß jeder Linie ein bestimmter Winkelbereich der Drehbewegung des zugeordneten Richtempfängers entspricht, und deren Kathodenstrahl durch die empfangene Strahlung intensitätsgesteuert wird, so daß nur die während der Dauer der empfangenen Strahlung abgetasteten Linienteile sichtbar erscheinen, und drittens durch eine Spiegelanordnung, welche die auf den beiden Leuichtschirmen erscheinenden Zeichen derart in einem Bild zusammenfaßt, daß die Abtastungslinien der beiden Röhren senkrecht aufeinander stehen und somit jedem angepeilten Objekt ein nach Raumkooirdiinaten festgelegtes Linienkreuz entspricht.
2. 2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kathoden-Strahlrohr mit einer Modulationselektrode versehen ist, der ein Sperrpotential sowie die Ausgangsspannung des zugehörigen Richtempfängers aufgedrückt wird.
3. 3. Abänderung der Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Richtempfängern zugeordneten Kathodenstrahlerregungs- und -Steuersysteme in einem gemeinsamen Kathodenstrahlrohr vereinigt sind, in der Weise, daß die beiden Kathodenstrahlen die gleiche Fläche auf dem Leuchtschirm abtasten und die Zeilenabtastriehtung des einen Systems senkrecht zur Zeilenabtastriehtung des anderen Systems steht.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Richtempfänger aus einem oder mehreren Dipolen besteht, die in einer Ebene mit der Rotationsachse liegen, im Brennpunkt eines Bündelungsreflektors angeordnet sind tind mit diesem um die genannte Achse rotieren.
5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch eine Synchroinisierungseinrichtuing zwischen je einem Ablenkplattenpaar der beiden Ka- no thodenstrahlsysteme und dem Motor für die Rotation des zugehörigen Richtempfängers, in der Weise, daß jeder Winkel- stellung des Funkpeilers ,eine bestimmte Abtastungslinie des betreffenden Kathoden-Strahles entspricht.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen