DE747187C - Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer gewuenschten Gruppierung von Fahrzeugen, insbesondere Flugzeugen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Gruppierung von Fahrzeugen, insbesondere Flugzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer gewünschen Gruppierung von Fahrzeugen, insbesondere Flugzeugen, unter Benutzung eines elektromagnetischen Senders auf einem Leitfahrzeug n«nd der Messung von Richtung und Feldstärke. Bei dieser Einrichtung tritt dJemnach die Aufgabe auf, die Gruppierung von Fahrzeugen irgendwelcher Art durch Aufrechterhaltung der Relativlage nach Richtung und Entfernung zu einem ausgezeichneten Fahrzeug, dem Leitfahrzeug, herbeizuführen.
• Die erfindungsgemäße Lösung macht sich hierbei den Umstand zunutze, daß ,die verschiedenen Fahrzeuge der durch die neue Einrichtung gebundenen Gruppe sich angenähert auf parallelen Bahnen bewegen, d. h. es werden mit großer Annäherung die Längsrichtungen der Fahrzeuge auch bei ungewollten Änderungen der Gruppierung einander im wesentlichen parallel bleiben, Hiervon ausgehend ist die obengenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß auf den zu führenden Fahrzeugen jwei senkrecht zueinander stehende, starr gekuppelte Rahmen o. dgl. angeordnet sind, von denen der eine die Richtung durch minimale Energieaufnahme3 der andere die Entfernung durch maximale Energieaufnahme mißt.
• Zur Erleichterung des Verständnisses ist ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. L sei das Leitfahrzeug und F das von ihm zu führende Fahrzeug. Das Leitfahrzeug L ist mit einem Sender S ausgerüstet, der, wie in der Zeichnung angedeutet, ein elektromagnetisches Feld ausstrahlt. Das zu führende Fahrzeug enthält eine Empfangsanordnung mit zwei Rahmenantennen A1 und A2. Sie sind zueinander rechtwinMig orientiert und auf dem zu führenden Fahrzeug so angeordnet, daß die Ebene der Antenne, bei richtiger Relativlage des zu führenden Fahrzeuges bezüglich des Leitfahrzeuges L auf dieses weist rund damit auch parallel steht zu der Fortpflanzungsrichtung der vom Sender S ausgesandten elektromagnetischen Wellen. Die Antenne Al nimmt also in diesem F.alle keine wesentliche Energie auf, während die Antenne A2 sich in der Lage maximaler Energieaufnahme am Empfangsort befindet. Durch Messung dieser Energie kann auf die Relativentfernung des zu führenden Fahrzeuges F zum Leitfahrzeug L geschlossen werden. Ändert das zu führende Fahrzeug seine Relativlage zum Leitfahrzeug, so kommen die Rahmen beispielsweise in eine der gestrichelt angedeuteten Stellungen. In diesen empfängt auch die Rahmenantenne A1.
• Man ersieht jedoch, daß in der vorderen gestrichelten Stellung die Phase der aufgenommenen Wellen um 180° verschoben ist gegenüber dem Fall, daß sich die Antenne in der, hinteren, strichpunktiert angedeuteten Lage befindet, wobei diese Angeben bezogen sind auf die an die betreffenden Rahmen angeschlossenenMeßanordnungen. Mit Hilfe einer an sich bekannten an die beiden Rahmen angeschlossenen Detektorbrücke, Thermokreuzbrücke o. dgl. läßt sich die Phasenbeziehung der mit dem Rahmen A1 und der mit dem Rahmen A2 aufgenommenen Wellen bestimmen und somit auch ermitteln, ob das zu führende Fahrzeug von der Sollrichtung zum Leitfahrzeug im einen oder anderen Sinne abgewichen ist. Die Ausschläge sind also eindeutig dem Sinne der Abweichung aus der Sollrichtung zugeordnet.
• Sind die Richtungsabweichungen innerhalb des Regelbereichs bei den geführten Fahrzeugen F hinreichend klein. was praktisch allgemein der Fall sein wird, so kann man mit dem Rahmen mit die Feldstärke messen, ohne daß für diesen Rahmen die Richtutlgsabweichung merklich zur Geltung käme. Erforderlichenfalls kann aber auch zur Erzielung genauerer Ergebnisse die Summe aus den Quadraten der in den beiden Rahmen entstehenden elektromotc7rischen Kräfte gebildet werden.
• Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von elektromagnetischen Wellen beschränkt, es können vielmehr statt dessen auch die elektrischen oder magnetischen Nahfelder von geeigneten Anordnungen, z. B. Dipolen oder Spulen, benutzt werden. die mit verhaltnismäßig tiefen Frequenzen betrieben werden.
• Während im Fernfeld die Feldstärke umgekehrt proportional der Entfernung abnimmt, nimmt sie im Nahfeld umgekehrt proportional dem Quadrat der Entfernung ab. Darin besteht unter Umständen ein Vorteil, nämlich insofern, als die Wirkung des betreffenden Feldes auf eine verhältnismäßig enge Zone beschränkt und damit das Abhören und die Möglichkeit der Beeinflussung durch Störfelder erschwert ist.
• Oben wurde, um das Verständnis zu erleichtern, zunächst nur der Fall betrachtet, daß Abweichungen von der Relativsollage des einzelnen zu führenden Fahrzeuges bezüglich des Leitfahrzeuges im wesentlichen nur in einer Ebene, insbesondere der Horizontalebene, zu erwarten und zu berücksichtigen sind. wie clas z. B. bei Seefahrzeugen der Fall ist. Kommen indes auch Abweichungen in der Vertikalebene in Betracht, so kann eine Berücksichtigung dieser Abweichungen dadurch erfolgen, daß die oben beschriebenen Sende-und Empfangseinrichtungen an allen Stellen ganz oder teilweise wiederholt werden, jedoch so, daß der eine Satz von Sende- und zugeordneten Empfangseinrichtungen in der Horizonal ebene oder einer sonstigen geeigneten Ebene und der andere Satz in der Vertikalebene oder in einer anderen zur ersten g.,-kreuzten Ebene arbeitet. Es ist leicht einzusehen, daß durch das Zusammenarbeiten dieser beiden Sätze von Sende- und Empfangseinrichtungen auch bei dreidimensional l)eweglichen Körpern die einmal gewählte Gruppierung aufrechterhalten werden kann. Statt, wie das zuletzt erwähnt wurde, Sende- und Empfangseinrichtungen doppelt vorzusehen, kann man gegebenenfalls auch die oben bescliriebcne Einrichtung, soweit sie in der Horizontalebene arbeitet, mit geeigneten Höhenmeßeinrichtungen. z. B. solchen nach der Echolotmethode, nach der kapazitiven oder barometrischen Methode, kombinieren, und zwar in der Weise, daß die Höhenmeßeinrichtung die Aufrechterhaltung der Relativhöhenlage der Fahrzeuge sicherstellt und die oben beschriebene Einrichtung die Bestimmung der Relativrichtung und Relativentfernung des einzelnen zu führenden Fahrzeuges bezüg-1 ich des Leitfahrzeuges ermöglicht.
• Es versteht sich, daß bei allen verschiedenen Ausführungsformen die betreffenden Empfangseinrichtungen bzw. die an sie angeschlossenen Geräte auf selbsttätige Steuervorrichtungen zur Aufrechterhaltung der Relativsolllage des einzelnen zu führenden Fahrzeuges bezüglich des Leitfahrzeuges geschaltet werden können. Derartige selbsttätige Steuervorrichtungen sind bereits anderweitig bekannt; auf ihre Ausführung braucht daher hier nicht näher eingegangen zu werden.
• Die durch die neue Einrichtung gebundene Fahrzeuggruppe kann zwei Fahrzeuge, das I,eitfahrzeug und das führende Fahrzeug, oder aber auch eine beliebig größere Anzahl von Fahrzeugen, z. B. die Fahrzeuge eines ganzen Geschwaders oder mehrerer Geschwader, umfassen. Statt eines einzigen Leitfahrzeuges können innerhalb der gebundenen Gruppe gleichzeitig mehrere Anwendung finden, z. B. in der Weise, daß eines der Fahrzeuge, das Hauptleitfahrzeug. die Formation der übrigen Leitfahrzeuge, gegebenenfalls falls noch einiger anderer Fahrzeuge, bestimmt und daß diese übrigen Leitfahrzeuge wiederum weitere Fahrzeuge führen. Ebenso kann auch eine Reihenschaltung mehrerer Leitfahrzeuge vorgenom men werden, und zwar so, daß eines der von einen Hauptleitfahrzeug geführten Leitfahrzeuge wiederum die Lage eines oder mehrerer Leitfahrzeuge bestimmt usw.

Claims (5)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Gruppierung von Fahrzeugen, insbesondere Flugzeugen, unter Benutzung eines elektromagnetischen Senders auf einem Leitfahrzeug und der Messung von Richtung und Feldstärke, dadurch gekennzeichnet, daß auf den zu führenden Fahrzeugen zwei senkrecht zueinander stehende, starr gekuppelte Rahmen o. dgl. angeordnet sind, von denen der eine die Richtung durch minimale Energieaufnahme und der andere die Entfernung durch maximale Energieaufnahme mißt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Rahmen o. dgl. eine Phasenvergleichseinrichtung, z. B. in Gestalt einer Detektorbrücke, einer Thermokreuzbrücke, angeschlossen ist, die ermöglicht, neben der Abweichung von der Relativsolleinrichtung zum Leitfahrzeug auch den Richtungssinn dieser Abweichung zu bestimmen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung von dreidimensional beweglichen Fahrzeugen die in den vorgenannten Ansprüchen angeführten WIittel ganz oder teilweise wiederholt sind zur Steuerung in mehreren einander schneidenden Ebenen.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Kombination mit Höhenmeßeinrichtungen zur Aufrechterhaltung der einzelnen Fahrzeuge in ihrer gegenseitigen Höhenlage.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Ermittlung der Abweichungen des einzelnen zu führenden Fahrzeuges von der Sollage bezüglich des Leitfahrzeuges dienende Einrichtung auf eine selbsttätige Steuervorrichtung zur Aufrechterhaltung der Relativsollage des betreffenden Fahrzeuges bezüglich des Leitfahrzeuges geschaltet ist.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften . . . Nr. 165 564, 585 I73; französische Patentschrift . . - 745 925; britische - . 388 -USA.-Patentschriften ..... - 1 197 473, 1828531.