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Sendeverfahren zur Ortung mittels zweier verschiedener Hyperbelscharen,
die durch Interferenz zweier Strahlungen gebildet werden Es ist bekannt, zur Ortung
beweglicher Empfänger Interferenzzonen zu benutzen, die dadurch entstehen, daß an
räumlich, getrennten Orten. Wellen gleicher Frequenz abgestrahlt werden. Es entstehen
hierdurch Maxima-u, und Minimazonen, die auf Hyperbelscharen liegen und z. B. in
ein Kartenblatt eingezeichnet und beziffert werden können.
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Zwecks Ortung werden von einem Punkt@ bekannter Position aus die
Maxima oder Minima gezählt und dadurch ein geometrischer Ort für die Lage des Empfängers
ge wonnen.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, diese Hyperbeischaren dadurch
um den Mittelpunkt der beiden Strahlersysteme in Drehung zu versetzen, daß das eine
der beiden Systeme mit einer von dem anderen System um einen geringen Betrag, beispielsweise
50 Hz, abweichenden Frequenz gespeist wird.
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In diesem Fall wird eine Synchronisierungsfrequenz zusätzlich senderseitig
ausgestrahlt und es dadurch ermöglicht, die durch die Drehung der Linien bedingte
Anzahl der Zonen von der beobachteten Gesamtzahl in Abzug zu bringen, so daß die
im Anzeigegerät gebildete Differenz dinekt die durch die Bewegung des Empfängers
entstandene Zahl
angibt. die mit den auf der Karte bezeichneten,
den einzelnen Linien zugeordneten Zahlen zur Auswertung verglichen werden kann.
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Für eine genaue Standortbestimmung nach diesen bekannten Verfahren
war es erforderlich, die Linien dicht aneinanderzulegen.
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Diese Feinortung setzte dann aber infolge der vieldsutigkeit des
Feinsystems ein nach dem gleichen Prinzip jedoch auf einer anderen Welle arbeitendes
Grobortungssystem voraus. das bereits ungefähre Augaben übver den Standort iieferte.
Das Verhältnis der Liniendichte zwischen dem Grobortungs- und feinortungsverfahren
mußte ungefähr bei 1 : 10 liegen.
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Weiterhin ist eine Anordnung bekaunt, bei der jedes zweier weit entfernter
Sendesysteme zwei verschiedene. aber benachbarte Frequenzen in gleicher Weise ausstrahlt.
Es bilden siche hierbei zwischen den Sendern zwei Scharen stehender Interferenzlinien
aus, die entsprechend den beiden ausgesandten Frequenzen um eing geringes voneinander
verschieden sind. Es können jetzt diese beiden Interferenzfelder empfangsseitig
durch ein Aufzeichnungsverfahren in Verbindung mit einem Zählverfahren verglichen
werden und der Phasenunterschied beider Interferenzfelder dient zur Ortung. Diese
bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil. daß auf der Sendeseite zu jedem Antennensystem
zwei verschieden abgestimmte Steuerstufen und gegebenenfalls zwei entsprechend verschieden
bemessene Verstärkerstufen nötig sind, und daß auf der Empfangsseite ebenfalls zwei
Empfänger nötig sind. bei Flugzeugen kommt es aber darauf an, die Empfangsanordnung
wesentlich zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß wird deshalb bei einem Sendeverfahren zur Ortung
mittels zweier verschiedener Hyperbelscharen, die durch Interferenz zweier Strahlungen
gebildet werden, und bei dem zur Auswertung (Unterscheidung0 beide Interferenzsysteme
miteinander verglichen werden, vorgeschlagen, die eine der beiden die Interferenz
bewirkenden Strahlungen gleicher Frequenz abwechselnd über zwei im kurzen stand
voneinander auf derselben Sendcbasis angeordnete Antennensvsteme auszustrahlen,
Es werden also gemäß der Erfindung beide Interferenzsysteme mit der gleichen Frequenz
erzeugt. so daß auf der empfangsseite lediglich ein einziger Empfänger nötig ist,
Nach diesem Verfahren kann eine Ortung erst dann stattfinden, wenn zwei miteinander
vergleichbare Interferenzwerte, z. B. Nullinien, vom Empfänger aufgezeichnet worden
sind, da dann erst ein Phasenvergleich praktisch# vorgenommen werden kann. Um nun
aber in jedem Augenblick unabhängig von der Registrierung der Nullinien eine genaue
Ortung, vornehmen zu können, wird für die leiden aufeinanderfolgenden Strahlungen
je ein wanderndes Interferenzfeld benutzt und die Lage der wandernden Interfenenzlinien
durch die Modulation einer vom Sender ungerichtet ausgesandten Strahlung gekennzeichnet.
Gemäß der weiteren Erfindung werden deshalb zur Erzielung cines wandernden Interferenzfeldes
die Frequenzen der beiden Strahlungen Um ein geringes verschieden gemacht und die
Lage. der beiden Interferenzfelder durch die Modulation einer ungerichtet vom Sender
ausgestrahlten Schwingung gekennzeichnet.
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Die beiden wandernden Interferenzfelder werden abwechselnd ausgestrahlt.
Dies bezweckt, allein unter Benutzung des Feinsystems, also ohne Grobsystem, die
Ortung in einem großen räumlichen Sektor (beispielsweise 60 ) eindeutig zu machen.
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In der Fig. 1 sind die Standorte der Antennensysteme schematisch
gezeigt. Mit 1 ist das Antennensystem des ersten Senders bezeichnet und II und Itt
bezeichnen lie Antennensvstemen des zweiten Senders. Für die Wellenlänge 10 m beträgt
beispielsweise der Abstand 1/11 300 m, während II und III 15 m voneinander entfernt
sind.
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Im oberen Teil der Fig. 2 sind für diesellbe im gleichen Abstand
von der Sendebasis gedachte Linie die Hüllkurven für die die stehenden Wellen ergebenden
elektrischen Zustände beider Interferenzifelder dargestellt, die durch die Antennen
I and II bzw. I und III herovrgerafen werden. Die Anzahl der Interferenzzonen lei
gleicher Frequenz der Sendessteme ist abhängig von dem Antennenabstand, Ist der
antennenabstand groß, ist eine gräßere Anzahl von Interierenzlinien vorhanden als
bei kleinerem abstand. In größerer Entferaung von der Sendebasis kann der Verlauf
gewisser Interferenzlinien der verschiedenen Felder ohne nennenswerten Fehler als
ideiitiscli angesehen werden. von diesen zusammenfallenden Linien aus nimmt die
Phasendifferenz der Interferenzlinien beider Systeme stetig zu. An der durch die
Linie a-a in fig. 2 bezeichneten Stelle fallen die Minima beider Systeme zusammen,
eine Phasendifferenz ist hier also nicht vorhanden.
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Ein weiteres Zusammenfallen der Minima beider Systeme erfolgt erst
nach einem Durchlaufen einer gewissen Zahl weiterer Minima des Systems I-II. Jede
Richtung im Verlauf der Hyperbelscharen und innerhalb des von zwei zusammenfallenden
Interferenzlinien begrenzten Sektors ist durch dieselbe Phasendifferenz der beiden
Interferenzlinien gekennzeichnet. die sich für andere Strahlrichtungen in diesem
Bereich nicht wiederholen. Durch
Hinzufügen des zweiten Systems
1 und III wird also ein Sektor, in dem eine gewisse Zahl von Interferenzzonen liegt,
eindeutig gemacht.
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Beide Interferenzsysteme, nämlich dasjenige, das durch die Antennen
I und II erzeugt wird und dasjenige, das durch die Antennen I I und III hervorgerufen
wird, werden dadurch zum Wandern gebracht, wie an sich bekannt ist, daß der Sender
I, der die Antenne 1 einspeist, einen geringen Frequenzunterschied gegenüber dem
Sender 2 hat, der die Antènnen II und III speist. Im Empfänger entsteht durch das
Durchlaufen der Maxima- und Minima-Inter ferenzlinien eine Frequenz, die gleich
der Differenzfrequenz der von beiden Sendesystemen ausgestrahlten Schwingungen ist.
die Phasenlage dieser durch die wandern den Interferenz linien erzeugten Frequenz
wird jetzt verglichen mit der Phase einer der Differenzfrequenz frequenzgleichen
Modulation eines ungerichteten Senders. Der Nulldurchgang der Modulation des ungerichteten
Senders wird jetzt so gelegt, daß er zeitlich mit dem Nulldurchgang einer bestimmten
Interferenznullinie an einem bekannten Ort zusammenfällt. Dieser Phasenvergleich
läßt einen Schluß auf die Lage zwischen zwei Interferenzlinien zu.
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Die Sendesysteme I und II hzw. I und III arbeiten nun abwechselnd.
Besonders zweckmäßig ist es, hierzu die Zeiten, in denen die Interferenzzonen von
I und II bzw. I und III gestrahlt werden, verschieden lang zu machen.
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Aus der Phasendifferenz der bei aufnahme der Strahlungen der Systeme
I und II bzw, I und III gemessenen Werte entnimmt man, wie weit seitlich versetzt
man sich von zwei phasengleichen Interferenzlinien (a-a, Fig. 2) befindet, aus der
Zeitdauer der verschiedenen Ausschläge des Phasenmessers die Richtung der seitlichen
Versetzung (Seitekennung). wird z. B. I und II lang, I und III kurz strahlen, darm
wird für alle Richtungen rechts von a (z. B. b oder c) der Zeiger die längere Zeit
rechts stehen (größere Werte anzeigen), links von a. (z. B. d) links stehen (kleinere
Werte anzeigen). Es wird vorzugsweise ein und derselbe Sender wahlweise mit dem
antennensystem II bzw. III verbunden. Hierfür können die in der Hochfrequenztechnik
üblichen Schaltmaßnahmen benutzt werden.
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Durch diese Methode wird also nicht nur eine Eindeutigkeit zwischen
zwei Interfe-renzl inien erzielt, sondern vielmehr eine Eindeutigkeit über einen
größeren Winkelbereich hinweg.
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Bei der vorgeschlagenen Anordnung wird, wie aus der Fig. 2 zu ersehen,
an der durch die Linie a-a markierten Stelle der Zeiger des Phasenmessers trotz
Umschaltung der Antennensysteme I/II, I/III die gleiche Lage anzeigen. Es dürfte
nun zweckmäßig erscheineu diese bevorzugte Richtung direkt auf das gewünschte Ziel
zu richten. Bei feststehenden Antennensystemen kann diese bevorzugte Richtung dadurch
gedreht werden, daß die Phase der Antenne II gegenüber III geändert wird, denn dadurch
wird die Lage der Interferenzzone des einen Systems gegenüber dem anderen verschoben.
Man kann den gleichen Effekt aber auch dadurch erreichen, daß im Rhythmus der Umschaltung
von II auf III die Hilfsniederfrequenz in ihrer Phase verschoben wird. In diesem
fall wird die Verlagerung der bevorzugten Richtung durch das Einschalten einer niederfrequenten
siebkette in den Leitungszug des ungerichtet strahlenden Modulationssenders im Rhvthmus
der Rastung bewerkstelligt.