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Verfahren zum Amplitudenvergleich von zwei Peilempfangsspannungen
Um ein Fahrzeug nach einer mit einem beliebigen Sender ausgerüsteten Zielstation
zu steuern, ist es bekannt, mit Hilfe zweiler sich teilweise überlappender, horizontaler
Richtempfangsdiagramme nach dem Prinzip des Amplitudenvergleichs der beiden Richtempfangsspannungen
eine Leitlinie festzulegen. Wenn diese Leitlinie durch den Sender hindurchgeht,
dann entsprechen den beiden Richtempfangs diagrammen des Antennensystems zWei gleich
große Empfangsspannungen, während bei Abweichung vom Zielkurs eine der Empfangsspannungen
überwiegt, woraus Größe und gegebenenfalls auch Richtungssinn der Kursaboreichlmg
kenntlich werden. Meist werden die beiden Richtempfangsdiagramme nach dem Flimmerprinzip
abwechselnd zur Wirkung gebracht, und der Amplitudenvergleich der Empfangsspannungen
lerfolgt entweder akustisch, wobei die Umschahung der Richtdiagramme zur Seitenerkennung
im Rhythmus komplementärer Morsezeichen vorgenommen wird, oder aber optisch, wobei
die Empfängerausgangsspannung synchron mit der zweckmäßig im Rhythmus gleicher Zeichen
erfolgenden Umschaltung der Richtempfangsdiagramme umgepolt und auf ein Nullinstrumlent
geschaltet wird.
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Diese optische oder akustische Zielkursanzeige bedingt nun, insbesondere
bei Anwendung auf Flugzeugen, eine unerwünscht starke Belastung des Piloten, der
bereits eine große Anzahl von Instrumenten überwachen muß; denn Auge und Ohr sind
die am stärksten beanspruchten Sinnesorgane des Piloten. Die Ausnutzung der Ausgangsspannung
des Zielkursgerätes zur automatischen Steuerung ist andererseits zu wenig betriebssicher,
weil eine Automatik natürlich nicht allen während eines Fluges auftretenden Erfordernissen
gerecht wird.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Anzeige des Zielkursgerätes dem
Piloten wahrnehmbar zu machen, ohne Auge und Ohr desselben zusätzlich in Anspruch
zu nehmen. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, in Abhängigkeit
von
den Amplituden der den beiden Richtdiagrammen der Leitlinie entsprechenden Empfangsspannuugen
an zwei hinreichend weit voneinander entfernt liegenden Nörperstellen Reize auf
einen einzelnen Hautsinn, z. B. Tastsinn, oder auf mehrere miteinander kombinierte
Hautsinne. z. B. Tastsinn und Temperatursinn, auszuüben.
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Die Hautsinne und in Frage kommenden kinästhetischen Sinne zeichnen
sich bekanntlich dadurch aus. daß Reize an zwei oder mehr hinreichend weit voneinander
entfernt liegenden Körperstellen auch verschieden lokalisierte, im Bewußtsein scharf
getrennte und daher besonders leicht ohne große Aufmerksamkeitszuwendung voneinander
zu unterscheidende Empfindungen auslösen. Die Reize können z. B. elektrischer, mechanischer,
thermischer oder diathermischer Natur sein. Es können auch verschiedene Reize miteinander
kombiniert werden, z. B. Druck mit Temperaturreiz, so daß sie sich wirkungsmäßig
unterstutzen.
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Es wird dabei zweckmäßig sein. die Anordnung so zu treffen, daß die
Hautreize überhaupt wegfallen, solange die richtige Kursrichtung eingehalten wird.
Treten nämlich dann bei Abweichen von dieser Richtung Reize auf, so wirken sie wesentlich
stärker, als wenn bereits ein Dauerreiz vorliegt. dessen Intensität geändert wird.
Ferner kann die Anordnung vorteilhaft so getroffen werden, daß bei einer Kursabweichung
an der dem Abweichungssinn zugeordneten Körperstelle nicht ein Dauerreiz ausgeübt
wird, sondern ein intermittierender Reiz, der eine stärkere Empfindung auslöst und
die Aufmerksamkeit nachdrücklicher auf sich zieht.
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Die Ausübung der Reize an den ausgewählten Körperstellen kann z.
B. mit Hilfe von Elektroden oder kleiner mechanischer Vorrichtungen erfolgen. Für
die Durchführung des Erfindungsgedankens sind dem Fachmann zahlreiche Mbglichkeiten
ohne weiteres erkennbar, weshalb im folgenden nur eine besonders zweckmäßige unter
Hinweis auf die Abbildung näher erläutert werden soll.
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In dieser Abbildung ist ein normales Zielfluggerät dargestellt, das
mit einem Rahmen 1 und einer ungerichteten Antenne 2 arbeitet, Der Rahmen 1 wird
durch einen Umschalter 3 periodisch umgepolt. so daß im Eingangskreis des Empfängers
4 in gleicher Folge abwechselnd die Richtspannungen zweier Kardioidendiagramme wirksam
sind. Die Ausgangsspannung des Empfängers wird durch einen weiteren Umschalter 5
synchron mit dem Rahmen I umgepolt und auf die Wicklung 6 eines polarisierten Relais
gegeben. Parallel zu dieser Relaiswicklung liegt ein aus Kapazität und Serienwiderstand
bestehendes elektrisches Dämpfungsglied 7, das im Verein mit der mechanischen Dämpfung
der Relaiszunge bewirkt, daß bei Einhalten des richtigen Kurses die Zunge 8 des
Relais zwischen den Kontakten hin und her schwingt. ohne diese zu @erühren. Der
Empfänger 4 wird zu diesem Zweck mit einer vorzugsweise selbsttätig arbeitenden
Verstärkungsregelung versehen. Der Relaisanker ist mit einer Batterie ii und einem
Regelwiderstand 12 verbunden und speist je nach seiner Schaltstellung über die Kontakte
9 oder 10 eine der beiden Maguetwicklungen 13 oder 14. Eine solche Speisung erfolgt
jedoch nur bei Kursabweichung, weil dann die Schwingungen des Ankers S unsymmetrisch
werden, so daß im Rhythmus der Umschaltung kurzzeitig der dem Abweichungssinn entsprechende
Kontakt 9 oder lo geschlossen wird. Je größer die Kursabweichung ist. desto länger
sind die Kontaktzeichen, bis bei sehr starker Kursabweichung Dauerkontakt entsteht.
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Die Magnetwicklungen 13 und 14 beeintlussen die Anker 16 und 17.
die normalerweise durch die Federn 18 und 19 von den Wicklungen abgehoben werden.
Bei Strom schluß über eine Magnetwicklung wird der zugehörige Anker unter Überwindung
der Federkraft angezogen und drückt einen Stempel 20 bzxv. 21 in das Innere eines
z. B. als Fingerschelle ausgebildeten Hohlzylinders 22 bzw. 23. Der Stempel übt
auf die entsprechende Körperstelle einen Druck aus. Bei Abweichen von der Kursrichtung
wird der auftretende Druckreiz über den beanspruchten Hautsian (Tastsinn) auf dem
schnellsten Wege in die notwendige Körpermotonk um gesetzt. Es erscheint sogar möglich,
die notwendige Körpermotorik bei geeigneter Wahl der Reizstelle mehr oder weniger
unbewußt nach Art der Reaktionsbewegungen zu veranlassen.
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Sollte der Fall eintreten. daß die wiederholt beanspruchten Körperstellen,
z. B. Fingcr, allmählich ermüden und gegen die Reize abgestumpft werden, so kann
dafür gesorgt werden, daß entweder automatisch oder von Hand aus in bestimmten Zeitabständen
andere Körperstellen herangezogen werden. so z. nacheinander die einzelnen Finger
beider Hände.
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Selbstverständlich können die beiden Reizstellen auch auf der gleichen
Körperhälfte liegen. z. B. am Daumen und Zeigefinger der rechten Hand.
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An Stelle des Druckreizes können im angeführten Beispiel natürlich
auch elektrische oder thermische Reize oder aber mehrere davon gleichzeitig angewendet
werden. Es ist auch eine Ausführung der Erfindung derart denkbar, daß aus dem Steuerrad
oder
Steuerknüppel jeweils entsprechend der Abweichung von der richtigen
Kursrichtung Bolzen herausspringen, die sofort gefüllt werden und dann ganz automatisch
zur Bedienung des Steuers führen.
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Außer der wünschenswerten Entlastung des Auges und Ohres des Piloten
hat das erfindungsgemäße Anzeigeverfahren gegenüber der akustischen und optischen
Anzeige noch spezifische Vorteile, die kurz erwähnt werden sollen. Die Reize, die
je nach der Abweichung von der richtigen Kursrichtung an verschieaenen Stellen des
Körpers ausgeübt werden, können irn Gegensatz zum akustischen Reiz, wo zur Seitenerkennung
mit komplementären Morsezeichen gearbeitet vW erden .muß, ihrer Art und Dauer nach
gleiche sein, so daß bei geeigneter Wahl der Reizsteilen, etwa auf der linken und
rechten Körperhälfte, für die Trennung der Empfindungen keine besondere Aufmerksamkeit
aufgewendet werden muß. Gegenüber der optischen Anzeige hat die Erfindung den Vorteil,
daß die Aufmerksamkeit des Beobachters nicht dauernd beansprucht wird. Während nämlich
das optische Anzeigeinstrument zumindest in kurzen Abständen abgelesen werden muß
und bei richtiger Kurshaltung also eine überflüssige Aufmerksamkeitsablenkung bedingt,
wird bei der Erfindung die Aufmerksamkeit des Beobachters jeweils nur bei auftretender
Kursabweichung erregt, und zwar automatisch durch die Reizempfindung.
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Es ist selbstverständlich, daß das erfindungsgemäße Anzeigeverfahren
auch in den Fällen angewendet werden kann, daß die Leitlinie sendeseitig gebildet
wird. Auch ein nachträglicher Einbau eines erfindungsgemäßen Anzeigegerätes in bereits
fertige Zielkursweiser ist ohne großen Aufwand möglich, wenn man etwa den Zeiger
des Sichtanzeigegerätes zur Steuerung von Relais stromkreisen benutzt, wie dies
unter Zuhilfenahme von Kontakteinrichtungen oder Photozellen u. dgl. aus der Technik
der automatischen Steuerung bekannt ist.