DE809318C - Anlage zur Sicherung des Fahrzeugverkehrs durch drahtlosen Fernmeldeverkehr zwischen zwei Stationen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Sicherung des Verkehrs von Fahrzeugen, z. B. Landfahrzeugen, wie Züge, Wasseroder Luftfahrzeuge, durch drahtlosen Fernmeldeverkehr zwischen zwei auseinanderliegenden Stationen, von denen mindestens die eine auf einem Fahrzeug angeordnet ist.

Die Probleme, denen man bei der Überwachung und Regelung des Fahrzeugstromes, z. B. bei Flugzeugen, Schiffen, Zügen, gegenübersteht, wachsen mit der Zahl der in Bewegung befindlichen Fahrzeuge ihrer Masse, Geschwindigkeit!, ihrem Mangel an Manövrierfähigkeit und der Freiheit der Bewegung nach verschiedenen Richtungen zwischen irgend zwei gegebenen Punkten. Fahrzeuge, die sich auf der Erdoberfläche bewegen, sind im wesentlichen auf zweidimensionale Bewegungsfreiheit beschränkt, so daß hier häufig die Probleme der Verkehrssicherung dadurch etwas vereinfacht werden, daß man den Verkehr zwingt, sich längs vor- ao geschriebenen Routen zu bewegen, die so angeordnet sind, daß der ganze Verkehr in gleicher Richtung längs einer gegebenen Route sich bewegt. Hier bestehen aber weiterhin die Probleme, betreffend der Sicherung von Fahrzeugen, wenn sie von neuem in eine Venkehrsroute einfahren und der Einhaltung

eines angemessenen, Sicherheit bietenden Abstandes der auf einer gegebenen Route in Bewegung befindlichen Fahrzeuge.

Andererseits wachsen die Probleme, denen man bei der Verkehrssicherung von Flugzeugen gegenübersteht, sehr an Zahl und Kompliziertheit infolge der Tatsache, daß Flugzeuge sich im dreidimensionalen Raum und mit relativ hohen Geschwindigkeiten bewegen. Außerdem sind Luftfahrzeuge, mit

ίο Ausnahme derjenigen, die leichter als Luft sind, und mit Ausnahme der in neuester Zeit entwickelten Helicopter, nicht fähig, während der Fahrt in der Luft stehenzubleiben, sondern müssen in Bewegung bleiben, um von der Luft getragen zu werden. Die meisten allgemein im Gebrauch befindlichen Luftfahrzeuge sind dieser Art, und nach allen Anzeichen wird dies auch in Zukunft so bleiben, wenigstens für Flugzeuge großer Abmessungen. Nach der zur Zeit geltenden Ordnung für den Flugzeughandels-

ao verkehr werden vorgeschriebene Routen befahren, die entweder durch sichtbare Landmarken und/oder durch Radiosignale oder Funkpeilung bezeichnet bzw. signalisiert werden. Höhentrennung wird bei Überlandflügen angewendet und wenn ein Flugzeug mit anderen über einem Flugplatz die Erlaubnis zum Landen abwartet. Bei Überlandflug kann mehreren Flugzeugen die Erlaubnis erteilt werden, in gleicher Höhe zu fliegen, wenn sie in gleicher Richtung fliegen und sich infolge ihrer fahrplanmäßigen Abfahrtszeiten in angemessenem Abstand voneinander befinden. Jeder solcher Fahrplan muß bezüglich Abfahrtszeit, Ankunftszeit und Flughöhe auf der Route genehmigt sein, damit nicht gefährliche Situationen entstehen können, wenn irgendein Flugzeug den Flugweg eines anderen unter Bedingungen kreuzt oder durchfliegt, die zum Zusammenstoß führen können. Jeder dieser Flugfahrpläne wird einzeln von einem Verkehrskontrolleiter zur Genehmigung eingesehen, und jede Flughöhe wird durch zahlreiche Leitfaktoren festgesetzt.

Jede während eines Fluges unerwartet eintretende Situation, die einen genehmigten Fahrplan umstößt, erfordert eine sofortige Abänderung zahlreicher anderer genehmigter Flugfahrpläne, die unter der veränderten Situation in Widerstreit geraten können. Da dies zudem die sofortige Abänderung zahlreicher anderer Flugfahrpläne, die in Vorbereitung sind, erfordert, so liegt auf den Verkehrskontrolleitern der Flugplätze eine schwere Last und Verantwortung, und eventuell ist eine Zusammenarbeit der Verkehrsleiter von weit auseinanderliegenden Flugplätzen erforderlich, damit sofort und unfehlbar Entscheidungen getroffen und rasch die erforderlichen Befehle gegeben werden können, um die nötigen Änderungen der Flugfahrpläne herbeizuführen. Bei einem solchen Verfahren fällt alle Verantwortung auf einen oder mehrere Flugverkehrsleiter, während der Flugzeugpilot weniger Verantwortung zu tragen hat, abgesehen davon, daß er seinen Flug in Übereinstimmung mit dem genehmigten Flugfahrplan durchzuführen hat. Bisher war die Zahl der normalerweise zu einer gegebenen Zeit und an gegebenem Ort in Flug befindlichen Handelsflugzeuge verhältnismäßig so klein, daß diese Art der Verkehrssicherung im allgemeinen zufriedenstellerid war. Da aber die Zahl von Handelsund Privatflugzeugen, die in wenigen Jahren in Gebrauch kommen dürften, wesentlich zunehmen wird, ist bereits darauf hingewiesen worden, daß das genannte Verfahren der Verkehrssicherung einer wesentlichen Revision und Änderung unterzogen werden muß, wenn es überhaupt noch einen Anschein von Zweckmäßigkeit haben soll.

Bei der Durchführung der Revision des gegenwärtigen Verfahrens zur Sicherung des Flugzeug-Verkehrs würde es sehr wünschenswert sein, wenn ein höheres Maß von Verantwortung für die Flugzeugführung dem Flugzeugpiloten auferlegt würde, ebenso wie die Verantwortung für die zuverlässige Durchführung einer Fahrt auf einer Autostraße dem Führer eines Automobils auferlegt wird. Dabei wäre es wünschenswert, daß dem Piloten die Sicherheit geboten wird, unter Kontrolle von Instrumenten einen genau festgelegten und vorgeschriebenen Kurs in einer unter einer Mehrzahl von genau festgelegten, unabänderlichen Flughöhenzonen gegebenen Zone einhalten zu können, und derart eine Anordnung zu treffen, wie sie für den Fahrzeugverkehr auf Autostraßen mit Unter- und Überführungen an deren Kreuzungsstellen bereits besteht. Dies würde erlauben, jeder der verschiedenen Kompaß richtungen, in denen sich ein Luftverkehr abwickelt, 'dauernd eine besondere, jeweils von den anderen verschiedene Höhenzone zuzuweisen und dadurch Kreuzungen von Flugrouten zu erlauben, ohne daß dadurch gefährliche Flugbedingungen geschaffen würden. Dabei wäre es wünschenswert, daß der Pilot, während er sich in seiner vorgegebenen Höhenzone befindet, auch bei äußerst schlechter Sicht doch über die relative Lage und Flugrichtung jedes anderen Flugzeuges, das sich innerhalb einer gegebenen Entfernung von ihm und in der gleichen Höhenzone befindet, informiert sein sollte. Der Pilot wäre dann imstande, zwischen seinem Flugzeug und den anderen, die die gleiche Route befahren, einen gefahrlosen Abstand zu halten, und wäre ferner befähigt, ohne Kollisionsgefahr seinen eigenen gewählten Fahrbereich auf die eine oder andere Seite der vorgeschriebenen Route zu verlegen, wenn aus irgendeinem Grund die Flugbahn nach vorn zu verstopft sein sollte. Bei einer solchen Anordnung sollte aber der Pilot nicht durch Warnsignale, betreffend die Gegenwart von Flugzeugen in anderen Höhenzonen, in Verwirrung gebracht werden, da diese Flugzeuge einen für ihn gefährlichen Flugzustand nicht schaffen können, ausgenommen in dem Fall, daß ein Flugzeug beabsichtigt, aus einer benachbarten Höhenzone in seine eigene Zone herauf- oder hinabzusteigen. Dies sollte er genügend lange Zeit vor einer solchen Bewegung wahrnehmen können, um imstande zu sein, selbst die erforderlichen Maßnahmen zur Vermeidung gefährlicher Flugbedingungen zu treffen und das herannahende Flugzeug vor der gefährlichen Lage zu warnen, in welche dieses durch sein Manöver geraten könnte. Alle diese Höhenzonen sollten vorzugsweise automatisch

durch Instrumente festgelegt und eingehalten werden können, ohne daß ein von Hand einzustellendes Barometer verwendet wird. Wenn ersteres geschieht, so sind alle Höhenzonen genau festgelegt, 5 ohne daß auf die wechselnden Barometerdrucke über einem gegebenen Ort oder zwischen zwei weit auseinander liegenden Orten Rücksicht genommen zu werden braucht.

Die Anlage zur Sicherung des Fahrzeugverkehrs ίο nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der einen (ersten) Station Mittel zum Senden einer Trägerwelle angeordnet sind, welche durch eine Impulsfolge moduliert ist, die mindestens zwei periodisch wiederkehrende, relativ zueinander veränderbare Teile aufweist, deren relatives Unterschiedsausmaß eine von mehreren Verkehrszonen, welche für die Fahrzeuge zugänglich sind, kennzeichnet, und daß in der anderen (zweiten) Station Mittel zum Empfangen der genannten Trägerwelle so und zu deren Demodulation zwecks Wiedergewinnung der Impulsfolge und periodisch betätigte Kontrollmittel vorgesehen sind, deren Wirkungsperioden jeweils in einem vorbestimmten zeitlichen Verhältnis zum Eintreffen des einen der beiden a5 periodisch wiederkehrenden Teile der empfangenen Impulsfolge ausgelöst werden und welche bewirken, daß diese empfangene Impulsfolge nur dann nutzbar weiterverwendet wird, wenn der andere der beiden periodisch wiederkehrenden Teile ein solches Unterschiedsausmaß zum erstgenannten Teil hat, das innerhalb eines durch die Kontrollmittel festgelegten Bereiches liegt, der eine unter mehreren Verkehrszonen ausgewählte Zone kennzeichnet.

Im folgenden sind an Hand der Fig. 1 bis 6 der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage und an Hand der Fig. 7 bis 12 einige Varianten desselben näh'er beschrieben.

Die erfindungsgemäße Anlage ist für die Verkehrssicherung von Zügen, Meerschiffen usw. verwendbar, sie ist aber von besonderer Bedeutung für die Sicherung des Flugzeugverkehrs und wird im folgenden in bezug auf diesen Verkehr beispielsweise beschrieben; deshalb ist im folgenden das obenerwähnte Fahrzeug ein Flugzeug, und die eine der zwei erwähnten, räumlich getrennten Stationen kann entweder eine auf dem Erdboden angeordnete oder eine von einem anderen Flugzeug getragene Station sein. Bei der im folgenden beschriebenen Ausführungsform der Verkehrssicherungsanlage wird ein drahtloser Fernmeldeverkehr zwischen mehreren solchen Stationspaaren mit der gleichen Trägerwelle durchgeführt, und diese übermittelten gleichen Trägerwellen sind durch je eine Folge von sich wiederholenden Impulspaaren moduliert, wobei jeweils der Zwischenabstand der Impulse eines jeden Paares mit der Höhe der betreffenden Station, die diese Trägerwelle aussendet, variiert. Das übermittelte Wellensignal wird also entsprechend der Höhe chiffriert. Eine Empfangsstation, die von der Sendestation entfernt ist, empfängt also alle übermittelten Wellensignale ohne Rücksicht auf deren Höhenchiffrierung, verwertet aber nur diejenigen Modulierungskomponenten dieser empfangenen \ Wellensignale, welche eine Höhenchiffrierung aufweisen, die derjenigen entspricht, auf die der Empfänger eingestellt ist. Eine solche Höhenchiffrierung und Dechiffrierung wird normalerweise automatisch durch ein Barometer oder eine andere höhenanzeigende Vorrichtung gesteuert.

Für die Zwecke der Flugzeugnavigation und -überwachung kann die Anlage irgendeine von mehreren Funktionen oder auch alle ausüben. Beispielsweise kann die Sendestation von einem in Fahrt befindlichen Flugzeug getragen werden, und die Empfangsstation kann sich auf dem Erdboden befinden, um einen Teil einer Peilstation zu bilden, die nur auf chiffrierte Sendungen, welche eine vorgegebene Flughöhe darstellen, eine Antwort übermittelt. Eine Mehrzahl solcher Peilstationen kann in Abständen von 18 bis 36 km längs einer Flugroute für Flugzeuge, die in vorbestimmter Höhe, z. B. 1500 m, fliegen, angeordnet sein, so daß die Antwortsendungen nur von solchen Flugzeugen verwendet werden ikönnen, die sich in der richtigen Höhenlage befinden, um diesen die relative Lage der Peilstationen anzeigen zu können. Ein Flugzeugpilot hält dann einen durch die Peilstationen gegebenen Kurs genau so ein, als wenn er in einer dunklen Nacht einer Lichtreihe, wie sie längs Autostraßen angeordnet sind, folgen würde. Antwort-Sendungen seitens der Peilstation in Erwiderung auf die Sendungen der in anderen als der vorbestimmten Höhe im Flug befindlichen Flugzeuge würden nicht erfolgen, aber deren Sendungen könnten durch eine andere Reihe von Peilstationen empfangen und beantwortet werden, die so angeordnet sind, daß sie den gleichen oder einen ganz verschiedenen Flugkurs für Flugzeuge in irgendeiner anderen Höhe oder in anderen Höhen festlegen. Die letztgenannten Antwortsendungen würden natürlich nicht die besondere Höhenchiffrierung haben, die für die Kursmitteilungen an Flugzeuge, welche der erstbeschriebenen Flugroute folgen, bestimmt ist, so daß zahlreiche voneinander unabhängige Flugrouten in beliebigen Richtungen, aber mit verschiedenen Flughöhen für Flugzeuge festgelegt werden können, die in vorbestimmten Höhen fliegen. Ein solches Flugzeugverkehrssicherungssystem arbeitet von sich aus so, daß es die längs eines vorgeschriebenen Kurses fliegenden Flugzeuge in der für diesen Kurs gegebenen Höhe hält, da keine Antwortsendungen von einem Flugzeug empfangen werden, wenn dessen Höhenlage sich entweder zu weit über oder zu weit unter derjenigen des vorgeschriebenen Kurses befindet. Dies trifft besonders dann zu, wenn die Chiffrierung der Sendungen automatisch mittels eines barometrischen Höhenmessers oder einem Radiohöhenmesser geregelt wird.

Wenn die soeben beschriebene Anlage für Flugzeugverkehrssicherung dadurch ergänzt wird, daß jedes sie benutzende Flugzeug eine ähnliche Peilstation enthält, die im Betrieb automatisch durch die Flughöhe gesteuert wird, so ist noch eine Vorrichtung geschaffen, die jedem Flugzeug ein Warnsignal sendet betreffend Abstand, Lage und Flugrichtung aller anderen in gleicher Höhe fliegenden

Flugzeuge. Solche Warnsignale sind nützlich zur Vermeidung von Kollisionen zwischen auf gleicher Höhe befindlichen Flugzeugen. Dadurch ist eine Einrichtung geschaffen, die dem Piloten erlaubt, die volle Verantwortlichkeit für die Steuerung seines Flugzeuges längs eines vorgeschriebenen Kurses in einer vorbestimmten Höhe zu übernehmen, und er kann dies auch tun, ohne Kollisionen mit anderen, in gleicher Höhe fliegenden Flugzeugen befürchten

ίο zu müssen, auch wenn alle diese Flugzeuge unter äußerst schlechten Sichtbedingungen fliegen. Der Pilot kann also, wenn die Umstände es erfordern, gefahrlos längs der Flugroute seinen Aufenthaltskreis einhalten, d. h. ein Gebiet in einem bestimmten Niveau im Luftraum, in dem das Flugzeug während einer aufgezwungenen Wartezeit eine Kreisbewe-

. gung ausführt. Andere Piloten, die auf der gleichen Route hinter dem ersten herfliegen und jederzeit die genaue Lage aller in der gleichen Höhenzone be-

ao findlichen Flugzeuge kennen, können genau den Aufenthaltskreis des ersten Piloten adoptieren und benutzen, oder sie können ihr Flugzeug in andere Aufenthaltskreise steuern. Durch den Gebrauch einer handgesteuerten Vorrichtung, die dem Piloten eines Flugzeuges ermöglicht, den Betrieb seines Senders aus dem automatischen höhengesteuerten Sendetypus abzuändern in eine von Hand wählbare Höhensendung, wird der Pilot befähigt, die Verkehrslage in seiner Nachbarschaft und in irgendeiner Höhenlage zu ermitteln. So kann z. B. ein Pilot das Gefühl haben, daß in seiner eigenen Höhenzone der Verkehr für eine angemessene Sicherheit zu dicht geworden ist, und er kann wünschen, die Verkehrsdichte in einer oder mehreren andern Höhenzonen unmittelbar über oder unter sich zu untersuchen. Eine handgesteuerte Kontrollvorrichtung der vorerwähnten Art wird ihm die Durchführung dieser Untersuchung erlauben und wird ihm den Übergang in die gewählte Höhenzone ermöglichen, ohne daß durch diesen Wechsel irgendwelche gefährliche Flugbedingungen geschaffen werden.

Die Anlage kann ferner mit Vorteil dahin erweitert werden, daß sie auf der Erde angeordnete Peilstationen bei jedem gefährlichen Hindernis längs einer vorgeschriebenen Flugroute aufweist. Jede solche Peilstation ist so ausgebildet und wird so betätigt, daß sie auf alle von einem Flugzeug kommenden Sendungen antwortet, bei denen die Höhenchiffrierung anzeigt, daß die Höhe, in der sich das Flugzeug befindet, kleiner ist, als es das gefahrlose Passieren des Hindernisses erfordert. Alle solche Antwortsendungen werden nun in einer vom Flugzeug getragenen Einrichtung benutzt, um eine Anzeige betreffend der relativen Lage der Hindernispeilstation zu erzeugen, um einen gefahrlosen Flug um das Hindernis herum oder über es hinweg zu ermöglichen. So kann z. B. eine solche Hindernispeilstation auf dem höchsten Punkt eines hohen Gebäudes einer Stadt angeordnet sein und so betätigt werden, daß sie ein Hindernispeilsignal für alle Flugzeuge, die in einer Höhe von 120 bis 150 m über das Gebäude hinwegfliegen, erzeugt. Solche Hindernispeilsignale würden dann einen Piloten befähigen, sein Flugzeug so zu steuern, daß jede Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis ausgeschlossen ist.

Bei Anlagen zur Verkehrssicherung, wie sie vorstehend beschrieben sind, kann es wünschenswert sein, im Büro des zentralen Verkehrskontrolleiters 7" eine Anzeigevorrichtung für die Fortbewegung von Flugzeugen längs einer vorgeschriebenen Route anzubringen. Zu diesem Zweck kann die beschriebene Anlage noch längs der Route auf der Erde angeordnete Sender enthalten, mittels deren höhen-' chiffrierte Wellensignale zu Flugzeugen gesendet werden können, die die Route benutzen. Jedes Flugzeug ist dann mit einem Empfänger versehen, der beim Fliegen des Flugzeuges in der für die Route vorgeschriebenen Höhe auf das gesendete Wellensignal anspricht, um die Tätigkeit eines vom Flugzeug getragenen Senders einzuleiten. Dieser Sender übermittelt dann als Antwort ein Wellensignal, das Auskunft über die Identität des Flugzeuges enthalten kann. Dieses Antwortsignal wird von einem Empfänger aufgefangen, der dem auf der Erde angeordneten Sender zugesellt ist, und die erhaltene Auskunft wird·durch eine Überlandleitung oder durch Radiorelais in das Büro des zentralen Verkehrskontrolleiters geäendet, wo es zu einer kontinuierliehen Anzeige der Lage und, wenn gewünscht, der Identität jedes längs eines gegebenen Kurses fliegenden Flugzeuges verwendet'wird. Für kürzere Luftstrecken kann der Erdsender so höhenchiffriert werden, daß seine Sendungen von allen Flugzeugen; die sich längs des Kurses ungeachtet ihrer Höhenlage bewegen, empfangen und beantwortet werden, so daß dem zentralen Verkehrskontrolleiter die Verkehrsdichte in jedem Punkt, aber ohne Rücksicht auf die Höhe längs der Flugstrecke angezeigt wird.

Es ist offenbar, daß zahlreiche Abänderungen und Zufügungen an der Verkehrssicherungsanlage, wie sie vorstehend beschrieben ist, angebracht werden können. Es darf aber angenommen werden, daß die vorstehende kurze Beschreibung genügend gezeigt hat, wie groß die Anpassung und wie umfassend die Verwendbarkeit der Anlage ist.

Die gezeichneten Ausführungsbeispiele sollen nun im einzelnen beschrieben werden.

Der in der einen Station angeordnete Fragesender 10 in Fig. 1 enthält einen Generator 11 zur Erzeugung eines Signals in Form einer Impulsfolge von konstanter Impulsfrequenz, die beispielsweise 60 bis 2000 Impulse je Sekunde aufweisen kann. n₅ Ein Ausgangsstromkreis des Impulsgenerators 11 ist mit dem Eingangsstromkreis eines Generators 12 zur Erzeugung von Impulspaaren gekoppelt, dessen Anordnung und Wirksamkeit weiter unten genauer beschrieben werden soll, und der im Betrieb von iao einem Höhenmesser 13 gesteuert wird. Der Ausgangsstromkreis des Generators 12 ist mit dem Modulationseingangsstromkreis eines Trägerwellengenerators 15 gekoppelt, dessen Ausgangsstromkreis mit einer Antenne 16 zum Ausstrahlen der modulierten Welle verbunden ist.

Fig. 2 zeigt die Einrichtung der anderen von der erstbeschriehciieu entfernten Station, die zum Empfang der modulierten Welle dient und von ihr durch Demodulation ein Signal ableitet, welches dem Moduliersignal des Fragesenders (Fig. i) entspricht. Bei der beschriebenen Ausführungsform besteht das abgeleitete Moduliersignal aus einer Folge von Impulspaaren, wobei die Vorderkanten der beiden Impulse eines Paares zwei periodisch wiederkehrende, relativ zueinander mit der Höhe des Fragesenders variable Teile bilden. Die Einrichtung der Station nach Fig. 2 enthält den Frageempfänger 17, der eingangsseitig mit der Antenne 18 verbunden ist, und den Antwortsender 19.

Die Einrichtung nach Fig. 2, insbesondere deren Antwortsender 19, ist mit Mitteln versehen, die eine Kontrollvorrichtung aufweisen, deren periodische Betätigung in einem bestimmten Zeitverhältnis zum Eintreffen des einen der beiden periodisch wiederkehrenden Teile der abgeleiteten Signalenergie beginnt, z. B. beim Eintreffen der Vorderkante des ersten abgeleiteten Impulses, um die abgeleitete Signalenergie erst dann nutzbar weiter zu verwenden, wenn der zweite relativ zum ersten variable Teil der abgeleiteten Signalenergie, z. B. die Vorderkante des zweiten nachfolgenden, abgeleiteten Impulses, ein solches relatives Unterschiedsausmaß aufweist, das Innerhalb eines durch die Kontrollvorrichtung festgelegten Bereiches liegt, der eine unter einer Mehrzahl von Verkehrszonen ausgewählte Zone kennzeichnet. Die Kontrollvorrichtung weist einen Codeselektor 20 auf, dessen Aufbau und Wirkungsweise weiter unten beschrieben wird. Dieser Kodeselektor 20 hat einen Eingangsstromkreis, der mit dem Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 gekoppelt ist. Ein Höhenmesser 21 steuert die Tätigkeit des Kodeselektors 20. Die oben erwähnten Mittel zur Ausnutzung der abgeleiteten Impulsenergie enthalten einen Antwortsignalgenerator 22, dessen Eingangsstromkreis mit dem Ausgangsstromkreis des Kodeselektors 20 gekoppelt ist und dessen Ausgangsstromkreis mit dem Eingangsstromkreis eines Verstärkers sowie mit einem Verstärkungssteuerungsstromkreis des Empfängers 17 gekoppelt ist. Der Ausgangsstromkreis des Verstärkers 23 ist gekoppelt mit dem Moduliereingangsstromkreis eines Trägerwellengenerators 24 zwecks Modulierung der in letzterem erzeugten Trägerwelle. Der Ausgangsstromkreis des Generators 24 ist mit einer Antenne 25 gekoppelt. Im wesentlichen bilden die Teile 22, 23 und 24 zusammen einen Antwortsender innerhalb der Station nach Fig. 2 zum Aussenden einer modulierten Antwortträgerwelle, deren Moduliersignal in gewissen Fällen für Identifizierungs- und Meldezwecke chiffriert sein kann. Die Anlage enthält ferner in der ersten Station (Fig. 1) Mittel zum Empfang der Antwortträgerwelle, die vom Antwortsender 19 ausgestrahlt wird, und zur Verwendung der Modulierungskomponenten derselben zur Erzeugung einer Anzeige, die entweder einfach angibt, daß eine Antwort empfangen wurde, z. B. wenn der Ausgangsstromkreis dieses Empfängers an zwei Kopfhörern angeschlossen ist, oder die angibt, in welcher Entfernung voneinander sich die beiden Stationen befinden oder in welcher Richtung die eine Station bezüglich der anderen liegt, oder auch beides. Diese Mittel bilden den im folgenden kurz als Antwortempfänger bezeichneten Teil 26, der beim gezeichneten Beispiel eine Anzeige liefert, welche sowohl die Distanz zwischen den beiden Stationen als auch die Richtung, in der diese Stationen gegenseitig liegen, angibt. Zu diesem Zweck enthält der Antwortempfänger 26 zwei Richtantennen 27, 28 mit leicht überlappenden Richtstrahlcharaikterrstiken in der Horizontalebene, aber mit geringem Richtvermögen in der Vertikalebene. Diese Antennen sind mit je einem Eingangsstromkreis eines elektrischen Umschalters 29 gekoppelt, dessen gemeinsamer Ausgangsstromkreis mit dem Eingangsstromkreis eines Empfängers 30 gekoppelt ist.

Das im Generator 12 erzeugte zeitmodulierte Doppelimpulssignal wird auf den Verstärkungssteuerungsstromkreis des Empfängers 30 zu einem später zu erklärenden Zweck übertragen. Der Ausgangsstromkreis des Empfängers 30 ist über einen Verstärker und Phasenumkehrer 31 mit zwei Horizontalablenkelektroden verbunden, die mit H bezeichnet und in einer Kathodenstrahlröhre 32 angeordnet sind. Der Ausgangsstromkreis des Empfange rs 30 kann auch mit zwei Kopfhörern P verbunden sein, falls eine hörbare Anzeige, ob eine oder mehrere Antwortwellensignale empfangen werden, gewünscht wird. Der Antwortempfänger 26 enthält auch einen Generator 33 zur Erzeugung einer Strahlablenkspannung für die zwei Vertikalablenkelektroden in der Kathodenstrahlröhre, die mit V bezeichnet sind. Ein Synchronisierungsstromkreis des Generators 33 ist mit dem Ausgangsstromkreis des Generators 11 gekoppelt, damit ersterer im Betrieb durch die Impulssignale, die letzterer erzeugt, synchronisiert wird. Der Antwortempfänger 26 enthält ferner noch einen Generator 34 zur Erzeugung von Steuerimpulsen für den Umschalter 29 und für einen Steuerstromkreis des Verstärkers und Polaritätswechselschalters 31.

Es soll nun die Wirkungsweise der oben beschriebenen Anlage unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben werden.

Der Impulsgenerator n erzeugt ein Signal in Form periodisch aufeinanderfolgender Einzelimpulse, wie es durch die Kurvet dargestellt ist und überträgt einen Impuls dieses Signals in der Zeit t₀ auf den Impulspaargenerator 12. Die Wirkungsweise des letzteren wird im einzelnen weiter unten beschrieben, doch soll bereits hier festgestellt werden, daß der Generator 12 so wirkt, daß er ein Signal in Form periodisch aufeinanderfolgender Impulspaare erzeugt, wie sie die Kurve B darstellt, wobei die Vorderkanten der beiden Impulse eines lao jeden Impulspaares einen Abstand α aufweisen, der mit der vom Höhenmesser 13 ausgeübten Steuerwirkung variiert. Der Höhenmesser kann der Einfachheit halber als Barometer gedacht werden, das eine Steuerwirkung ergibt, deren Größe sich mit i»5 dem umgebenden barometrischen Druck ändert. An-

genommen, daß der Fragesender io und Antwortempfänger 26 von einem Flugzeug getragen werden, so ändert sich die Steuerwirkung, die der Höhenmesser 13 ausübt, und der entsprechende Abstand a zwischen den zwei Einzelimpulsen der Impulspaare des vom Generator 12 erzeugten Signals mit der Höhenlage des Flugzeuges. Dieses Signal des Generators· 12 wird auf den Modulierungsstromkms des Trägerwellengenerators 15 übertragen, um die von letzterem erzeugte Trägerwelle zu modulieren. Die modulierte Trägerwelle wird von der Antenne 16 ausgestrahlt.

Die vom Fragesender 10 ausgestrahlte Welle wird vom Empfänger 17 der entfernten Station aufgenommen, ihr Modulierimpulssignal vom Empfänger abgeleitet und mit negativer Polarität, wie in Kurve C dargestellt, auf den Eingangsstromkreis des Kodesekktors 20 übertragen. Die Wirkungsweise dieses Kodeselektors wird weiter unten bea» schrieben; es soll hier nur gesagt sein, daß er in zeitlicher Abhängigkeit von dem Eintreffen, im Zeitpunkt t_v der Vorderkante des ersten Impulses jedes abgeleiteten Impulspaares in Tätigkeit gesetzt wird. Bei dieser Tätigkeit wird der Kodeselektor 20 as so durch den Höhenmesser 21 gesteuert, daß es ein Signal in Form einer Impulsfolge erzeugt und diese auf eine im Kodeselektor angeordnete Signalübertragungsvorrichtung überträgt. Dieses Signal hat die durch die Kurve D dargestellte Form, wobei die vordere Impulskante im Zeitabstand t₂, nachdem der Kodeselektor in Tätigkeit getreten ist, ankommt. Das Zeitintervall t₂ variiert mit der Größe der Steuertätigkeit, die durch den Höhenmesser 21 ausgeübt wird. Letzterer kann einfach ein Barometer sein, so daß das Zeitintervall t_t einen Wert hat, der mit der Höhenlage des Flugzeuges variiert. Die in dem Kodeselektor 20 angebrachte Vorrichtung zur Signalübertragung ist so ausgebildet, daß sie auf den das Antwortsignal erzeugenden Generator 22 den zweiten Impuls jedies Impulspaares, wie es im Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 abgeleitet wifd, überträgt; sie wirkt aber so einseitig, daß sie solche Impulse nur dann überträgt, wenn ihr ein Impuls des vom Kodeselektor 20 erzeugten Signals, wie z. B. der durch die Kurve D dargestellte Impuls, zugeleitet wird.

Die Signalübertragungsvorrichtung ist also so beschaffen, daß sie ein Signal während des Zeitintervalles f_s überträgt und daß sie infolgedessen auf den Generator 22 den zweiten Impuls jedes im Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 abgeleiteten Impulspaares überträgt» wenn der Impulsabstand Q ungefähr dem Zeitintervall *· entspricht. Dies kann unter den angenommenen Bedingungen vorkommen, wenn der Höhenmesser 13 des Fragesenders 10 sich in gleicher Höhe mit dem läöhenmesser 21 des Antwortsenders 19 befindet. Angenommen, daß der zweite Impuls jedes abgeleiteten Paares durch den Kodeselektor 20 übertragen wurde, so wird dem Antwortsignalgenerator 22 ein Signal in Form einer Impulsfolge zugeleitet, wie sie durch die Kurve E dargestellt ist. Jeder Impuls dieses zugeleitet*· Signals veranlaßt die Erzeugung eines entsprechenden Impulses oder einer Impulsgruppe eines Antwortsignals. Die besondere Wellenform dieses Antwortsignals, z. B. die Anzahl, Dauer und Abstände der in einer Impulsgruppe desselben vorkommenden Impulse, identifiziert entsprechend das Flugzeug, welches den Antwortsender 19 trägt oder die Richtung dieses Flugzeuges oder beides. Dieses Signal, beispielsweise dargestellt durch die KurveF, wird durch den Verstärker 23 dem Modulierungseingangsstromkreis des Trägerwellengenerators 24 zugeleitet, um die Trägerwelle dieses Generators zu modulieren. Die modulierte Trägerwelle wird von der Antenne 25 ausgestrahlt. Das Antwortimpulssignal des Generators 22 wird auch einem Verstärkungssteuerungsstromikreis des Empfängers 17 zugeleitet, um letzteren während der Ausstrahlung jedes Impulses aus der Antenne 25 zu sperren. Dadurch wird die Gewähr gegeben, daß der Antwortsender nicht auf seine eigenen Sendungen antwortet

Bevor mit der Beschreibung der Wirkungsweise der Anlage fortgefahren wird, ist. es zweckmäßig, hier eine weitere Phase der Wirkungsweise des Kodeselektors 20 zu betrachten. Angenommen, die Wirkungsweise des Kodeselektors unter dem Einfluß des Höhenmessers 21 sei so, daß die Vorderkante jedes Impulses des erzeugten Signals D nach einem Zeitintervall i₂' oder i₂" nach der im Zeitpunkt J₁ eintretenden Intriebsetzung des Kodeselektors ankommt. Dieses Signal hat dann die durch eine der punktierten Kurven D' oder D" dargestellte Lage. Es ist ohne weiteres verständlich, daß der zweite Impuls jedes Impulspaares, das im Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 abgeleitet wurde, dann nicht durch die Übertragungsvorrichtung des Kodeselektors 20 weitergeleitet wird, weil diese Vorrichtung nicht geeignet ist, während der Ankunft des zweiten Impulses zu übertragen. Infolgedessen wird vom Antwortsender 19 kein Antwortsignal weitergeleitet. Ein solcher Zustand könnte eintreten, wenn z. B. das den Antwortsender 19 tragende Flugzeug sich in einer Höhe befindet, die entweder größer oder geringer ist als diejenige des Flugzeuges, welches den Fragesender 10 trägt.

Das Antwortsignal des Antwortsenders wird durch die Antennen 27 und 28 des Antwortempfängers 26 aufgefangen und dem elektronischen Umschalter 29 zugeleitet. Der Generator 34 erzeugt eine S teuer spannung, welche den Umschalter 29 so steuert, daß die Antennen 27 und 28 abwechselnd mit dem Eingangsstromkreis des Radioempfängers' 30 verbunden werden. Da die Antennen 27 und 28 Richtantennen sind, so ist die Intensität des durch die Antenne 27 aufgefangenen Signals nur dann die gleiche wie die des von der Antenne 28 aufgenommenen Signals, wenn der Antwortsender 19 von einem Flugzeug getragen wird, das sich direkt vor den Antennen 27 und 28 befindet. Diese Antennen 27 und 28 empfangen natürlich auch einen ■kleinen Teil der Wellensignalenergie, die von der Antenne 16 des Fragesenders 10 her ausgestrahlt wird. Während diese Energie in gleicher Weise durch den Umschalter 29 dem Empfänger 30 zu- 1*5 gesandt wird, wird gleichzeitig einem Verstärkungs-

Steuerungsstromkreis des Empfängers das Modulierungss.ignal übermittelt, das im Impulspaargenerator 12 des Fragesenders erzeugt wurde. Dieses Moduliersignal steuert die Verstärkung des Empfängers 30 so, daß letzterer die von den Antennen 27 und 28 direkt aus der Fragesenderantenne 16 empfangene Wellensignalenergie nicht weiterleitet, wodurch ein mögliches Unwirksammachen des Empfängers durch direkt aufgenommene Energie des eigenen Fragesenders verhindert wird.

Der Empfänger 30 leitet das Moduliersignal von der empfangenen Welle ab und überträgt es über den Verstärker mit Polaritätsumschalter 31 auf die Horizontalablenkelektrodfen H der Kathodenstrahlröhre 32. Das vom Steuergenerator 34 erzeugte Signal steuert den Verstärker mit Polaritätsumschalter 31 derart, daß dieses Moduliersignal abwechselnd auf die Röhre 32 mit direkter und mit umgekehrter Phase synchron mit der abwechseln-

ao den Verbindung der Antennen 27 und 28 mit dem Empfänger 30 übertragen wird. Infolgedessen entspricht die eine Polarität des Modüliersignals, das auf diese Röhre 32 übertragen wird, dem Empfang durch die Antenne 27, während die entgegengesetzte Polarität des Moduliersignals dem Empfang durch die Antenne 28 entspricht. Durch Drehen der Antennen 27 und 28, bis die Moduliersignalkomponenten mit direkten und umgekehrten Phasen gleiche Amplituden haben, kann das Azimut des Antwortsenders rasch ermittelt werden. Auf die Vertikalablenkelektroden V der Röhre 32 wird eine Ablenkspannung von sägezahnartiger Wellenform übertragen, das durch den Generator 33 erzeugt wird, der durch das vom Generator 11 erzeugte Impulssignal synchronisiert wird. Die Periodenzahl dieser . Ablenkspannung ist also die gleiche wie diejenige des vom Generator 11 erzeugten Impulssignals, aber die Dauer der sägezahnförmigen Teile während jeder Periode derselben ist im allgemeinen viel kurzer als die Periode der Ablenikspannung und hat einen Wert, der von dem gewünschten maximalen Distanzwirkungsbereich der Anlage abhängt. Die auf die Vertikalablenkungselektroden der Röh're 32 übertragene Ablenkspannung bewirkt eine vertikale Ablenkbewegung des Elektronenstrahles dieser Röhre, während das auf die Horizontalablenkelektroden der Röhre übertragene Moduliersignal eine horizontale Ablenkung dieses Strahles hervorruft, wodurch die gewünschte Anzeige zustande kommt.

Eine solche durch die Kathodenstrahlröhre 32 erzielte Anzeige ist in Fig. 4 veranschaulicht, wobei angenommen ist, daß der Anfang jedes Vertikalstriches sich am unteren Rand des fluoreszierenden Schirmes befindet. Ein erster Antwortimpuls P trifft im Abstand d vom Beginn des Vertikalstriches ein, und zwar in asymmetrischer Stellung bezüglich dieses Striches. Der Impuls P liefert also die Anzeige, daß der antwortende Antwortsender sich in der Entfernung d in Kilometern von der Fragesender-Antwortempfänger-Einrichtung befindet, und ferner daß er sich auf einer Seite der Symmetrieebene der resultierenden Richtstrahlcharakteristik der Antennen 27, 28 des Antwortempfängers befindet. Die Dauer des Impulses P kann eine Angabe über die Identität des Flugzeuges liefern, welches den Antwortsender trägt, oder sie kann auch anzeigen, daß das Flugzeug in einer Richtung fliegt, die innerhalb eines vorbestimmten Kompaßquadranten liegt. Ferner ist in Fig. 4 ein Paar von Antwortimpulsen P' gezeigt, das sich in einem Abstand Ci₁ vom Anfang des Vertikalstriches befindet und symmetrisch zu diesem liegt. Dies zeigt an, daß ein zweiter Antwortender sich in der Entfernung Ci₁ in Kilometern von der Fragesender-Antwortempfänger-Einrichtung befindet und in der Symmetrieebene der resultierenden Richtstrahlcharakterisitik der Antennen 2j_t 28 liegt, wobei die Impulsgruppe, bestehend aus einem langen Impuls und einem ihm folgenden kurzen Impuls, die Identität des Flugzeuges oder seine Flugrichtung anzeigt. 8»

In der Praxis ist es zweckmäßig, wenn die im Generator 15 des Fragesenders 10 erzeugte und von dem Antwortsender 19 beigesellten Empfänger 17 aufgenommene Trägerwelle eine andere Frequenz aufweist als die vom Generator 24 des Antwortsenders erzeugte und vom Empfänger 30 des Antwortempfängers 26 aufgenommene Trägerwelle. Eine derartige Verwendung verschiedener Sendefrequenzen hat den Vorteil, daß der abgestimmte Empfänger 30 des Antwortempfängers 26 keine Wellenenergie aufnimmt, die von dem ihm beigesellten Fragesender 10 ausgesandt und von irgendeinem festen oder beweglichen Gegenstand reflektiert wird. Die Aufnahme solcher reflektierter Wellenenergie würde den Piloten eines Flugzeuges irre machen, auch wenn sie leicht unterscheidbar wäre von den gewünschten Antworten entfernter Antwortsender.

Es ist zweckmäßig, wenn die Höhenmesser 13 des Fragesenders 10 und der Höhenmesser 21 des Antwortsenders 19 in der Fabrik so eingestellt und plombiert werden, daß sie bei normalem Barometerstand die absolute Höhe über dem Meeresspiegel anzeigen. Dies bietet die Gewähr, daß alle Flugzeuge, die sich an einem gegebenen Tage über einem Ortsbezirk in der gleichen Höhe bewegen, in gleicher Weise höhenchiffrierte Signale aussenden, unabhängig von den gerade bestehenden Luftdruokverhältnissen.

In der vorstehenden Beschreibung der Wirkungsweise der Anlage ist angenommen, daß die Frage- no sender-Antwortempfänger-Einrichtung und die Frageempfänger-Antwortsender-Einrichtung je von einem besonderen Flugzeug getragen werden. Es ist aber ohne weiteres ersichtlich, daß entweder die eine oder die andere dieser Einrichtungen auf dem Erdboden angeordnet sein kann. Ist dies der Fall, so wird eine feststehende Höhendifferenz zwischen der Steuerung des Höhenmessers und der von diesem gesteuerten Apparatur vorgesehen, und zwar auf eine später zu beschreibende Weise, so daß der auf iao dem Erdboden angeordnete Teil der Anlage mit einer künstlich eingefügten Höhenkompensation arbeiten kann, welche die Höhendifferenz zwischen der Erdstation am Ort ihrer Aufstellung und der von den Flugzeugen benutzten Höhenzone, mit welcher man zu verkehren wünscht, berücksichtigt.

Es ist ferner aus der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen, daß der die Impulspaare erzeugende Generator 12 des Fragesenders 10 und der Kodeselektor 20 des Antwortsenders 19 effektiv als ein höhergesteuerter Verzögerungsstromkreis arbeiten, der auf einen ersten ihm zugeleiteten Impuls so anspricht, daß er einen zweiten Impuls erzeugt oder liefert, der bezüglich des ersten Impulses zeitlich verzögert ist.

An dem durch den Impulspaargenerator 12 des Fragesenders erzeugten Signal, so wie es durch die Kurve B von Fig. 3 dargestellt ist, kann man ersehen, daß die Vorderkanten der aufeinanderfolgenden Impulse jedes Impulspaares zwei relativ zueinander veränderbare Teile bilden, welche durch ihr relatives Unterschiedsausmaß, d. h. durch ihren gegenseitigen Abstand unter einer Mehrzahl von Verkehrszonen, die für Fahrzeuge zugänglich sind, eine einzelne Zone kennzeichnen. In gleicher Weise

ao hat das im Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 abgeleitete und durch die Kurve C von Fig. 3 dargestellte Signal eine Form, die derjenigen des vorgenannten Signals entspricht und infolgedessen auch zwei relativ zueinander veränderbare Teile aufweist, nämlich die Vorderkanten der aufeinanderfolgenden Impulse jedes Impulspaares, welche mit dem vom Generator 12 erzeugten Moduliersignal variieren und daher durch ihr relatives Unterschiedsausmaß unter einer Mehrzahl von Verkehrszonen eine besondere kennzeichnen.

Der Impulspaargenerator 12 im Fragesender 10 kann z. B. gemäß Fig. 5 ausgebildet sein, in welcher die den Teilen von Fig. 1 entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der Impulspaargenerator weist einen Univibrator 36, einen Impulsformer 37, einen Polaritätsumkehrer 38 und einen kombinierenden Verstärker 35 auf. Unter Univibrator wird eine unselbständige multivibratorähnliche Kippschaltung verstanden, die durch einen von außen zugeführten Steuerimpuls von einer ersten Lage in eine zweite Lage kippt und nach Verschwinden des Steuerimpulses nach einer durch ein RC-Glied bestimmten Zeit selbsttätig in die erste Lage zurückkippt und in dieser bis zum Eintreffen eines weiteren Steuerimpulses verweilt. Der Polaritätsumkehrer 38 hat einen Eingangsstromkreis, der mit dem Auegangsstromkreis des Impulsgenerator 11 gekoppelt ist, und hat ferner einen Ausgangsstromkreis, der mit dem Eingangsstromkreis des Verstärkers 35 gekoppelt ist. Der Univibrator 36 enthält eine Triodenvakuumröhre 39, deren Steuerelektrode mit dem Auisgangsstromkreis dee Impulsgenerators 11 gekoppelt ist und deren Anode mit der Steuerelektrode einer zweiten Triodenvakuumröhre 40 gekoppelt ist. Zwischen der Steuerelektrode und der Kathode der Vakuumröhre 39 ist ein Regelwiderstand 41 eingeschaltet, der einen beweglichen, bei 43 drehbar gelagerten Kontakt 42 aufweist, welcher mit dem Höhenmesser 13 verbunden ist. Letzterer ist in der Zeichnung als Aneroidbarometer dargestellt, das die Einstellung des Kontaktes 42 regelt. Die Kathodenstromkreise der Vakuumröhren 39 und 40 enthalten einen gemeinsamen Kathodenwiderstand 44. Die Anode der Vakuumröhre 40 ist mit der Steuerelektrode der Vakuumröhre 39 durch einen kleinen Kondensator 45' gekoppelt. Ein Schalter 46 dient dazu, die Steuerelektrode der Röhre 39 mit der Kathode der letzteren wahlweise entweder über den Widerstand 41 oder über den von Hand einstellbaren Widerstand 47 zu verbinden. Eine ebenfalls von Hand einstellbare Steuervorrichtung 48 dient zur Drehung des Widerstandes 41 bezüglich seines Abgreifkontaktes 42 zu einem noch zu beschreibenden Zweck.

Der Impulsformer 37 enthält eine Vakuumröhre

50 mit Steuerelektrode, die über den Kondensator

51 und über den Kondensator 45 mit der Anode der Vakuumröhre 40 des Univibrators 36 gekoppelt ist. Der Steuerelektrode der Vakuumröhre 50 ist aus einer mit —C bezeichneten Spannungsquelle über den Widerstand 49 eine solche negative Vorspannung erteilt, daß die Röhre 50 normalerweise nicht leitend ist. Die Anode der Röhre 50 ist über die Primärwicklung 52 eines Transformators 53 mit einer Spannungsquelle verbunden, die mit + B bezeichnet ist. Der Impulsformer 37 enthält ferner eine zweite Vakuumröhre 54, deren Anode mit der Anode der Röhre 50 direkt verbunden ist. Außerdem besitzt die Röhre 54 noch eine Steuerelektrode, die über einen Widerstand 55 und die Sekundärwicklung 56 des Transformators von einer Spannungsquelle, die mit — C₁ bezeichnet ist, eine negative Vorspannung erhält. Eine Verzögerungsleitung 57 üblicher Art ist mit dem Widerstand 55 gekoppelt. Ferner ist im Impulsformer 37 noch eine dritte Vakuumröhre 58 angeordnet mit einer Steuerelektrode, die von einer Spannungsquelle — C₃ über die Tertiärwicklung 59 des Transformators 53 eine negative Vorspannung erhält. Die Ausgangsendimpedanz der Vakuumröhre 58 besitzt einen Kathodenwiderstand 60. Letzterer ist mit einem Eingangsstromkreis des Verstärkers 35 gekoppelt.

Die Wirkungsweise des soeben beschriebenen Impulspaargenerators ist, unter Bezugnahme auf die Fig. 6, folgende: Ein Impuls der vom Generator 11 erzeugten Impulsfolge ist durch die Kurve G veranschaulicht. Diese Impulse werden, wie angegeben, mit negativer Polarität auf den Impulspaargenerator übertragen. Dieses Impulssignal gelangt zu dem Polaritätsumkehrer 38, der die Polarität der Impulse umkehrt und ein Signal von positiven Impulsen auf einen Eingangsstromkreis des Verstärkers 35 überträgt. Das vom Generator 11 erzeugte Impulssignal wird auch auf die Steuerelektrode der Vakuumröhre 39 des Univibrators 36 übertragen. Die Steuerelektrode dieser Röhre hat geringe oder gar keine Vorspannung bezüglich der ihr beigeordneten Kathode, so daß die Röhre 39 normalerweise leitend ist. Der Anodenstrom der Röhre 39 fließt durch deren Kathodenwiderstand44, um über diesen eine Spannung zu entwickeln, deren Größe hinreicht, um der Vakuumröhre 40 normalerweise eine negative Gittervorspannung zu erteilen, welche diese Röhre sperrt.

Wenn ein negativer Impuls vom Generator 11 auf

die Steuerelektrode der Vakuumröhre 39 übertragen wird, so vermindert es den Anodenstrom dieser Röhre, wodurch vom Ausgangsstromkreis der Röhre

39 der Steuerelektrode der Röhren ein hinreichend positives Potential erteilt wird, um in der letzteren Röhre Anodenstrom fließen zu lassen. Dadurch wird wiederum über den Kondensator 45 ein negatives Potential der Steuerelektrode der Röhre 39 erteilt, durch welches der Anodenstrom der letzteren noch weiter vermindert wird. Diese Wirkung ist kumulativ, und die Vakuumröhre 39 wird dadurch schnell zur Abschaltung des Anodenstromes veranlaßt, während die Vakuumröhre 40 rasch den Zustand vollständiger Leitfähigkeit erreicht. Die an die Steuerelektrode der Vakuumröhre 39 angelegte Spannung beginnt positiver zu werden, wenn der Kondensator 45 sich über einen Stromkreis entlädt, der den Widerstand 41 und die Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre 40 einschließt. Nach einer gewissen Zeit wird eventuell ein Vorspannungswert erreicht, der die Entstehung von Anodenstrom in der Röhre 39 ermöglicht. Wenn dies eintritt, so wird vom Ausgangsstromkreis der Röhre 39 aus der Steuerelektrode der Röhre 40 ein negatives Potential erteilt, wodurch der Anodenstrom der letzteren abnimmt. Dadurch wird wiederum von dem Ausgangsstromkreis der Röhre 40 aus der Steuerelektrode der Röhre 39 ein positives Potential erteilt, so daß der Anodenstrom dieser letzteren anwächst. Diese Wirkung ist ebenfalls kumulativ, bis die Vakuumröhre

40 schnell zur Abschaltung ihres Anodenstromes und die Vakuumröhre 39 rasch den Zustand vollständiger Leitfähigkeit erreicht.

In Fig. 6 ist das Anodenpotential der Röhre 40 während des Zyklus der beschriebenen Arbeitswerte durch die Kurve H dargestellt. Dort ist ersichtlich, daß dieses den Verlauf in Form einer Impulsfolge hat und daß die Dauer jedes Impulses von der Zeit abhängt, in welcher sich der Kondensator über den Widerstand 41 entlädt. Die Impulsdauer ist also regelbar durch Änderung des Wertes des Wider-

• Standes 41. Dieser Wert wird aber gesteuert durch den Höhenmesser 13, und der Widerstandswert ändert sich so mit dem barometrischen Druck der Umgebung. Es ist daher verständlich, daß die Dauer jedes im Ausgangsstromkreis der Vakuumröhre 40 entstehenden Impulses durch den Höhenmesser 13 gesteuert ist.

Diese Impulsspannung wird durch den Kondensatorsi auf die Steuerelektrode der Vakuumröhre 50 übertragen. Der Kondensator 51 und der Gitterwiderstand 49 der Röhre 50 differenzieren die übertragene Spannung derart, daß eine Spannung in Form der Kurve / der Fig. 6 entsteht, welche einen negativen Impuls aufweist, auf den ein positiver Impuls folgt, welche Impulse der Vorder- bzw. Hinterkante des übertragenen Spannungsimpulses entsprechen. Die Vakuumröhre 50 ist normalerweise durch die Spannungsquelle —C so unter negativer Vorspannung gesetzt, daß sie den Anodenstrom sperrt, und daß infolgedessen der negative Impuls ohne Wirkung auf die Röhre ist. Der positive Impuls dagegen veranlaßt, daß Anodenstrom in der Röhre 50 fließt, und dieser durch Primärwicklung 52 des Transformators 53 fließende Strom induziert in der Sekundärwicklung 56 dieses Transformators eine Spannung. Diese induzierte Spannung wird mit positiver Polarität auf die Steuerelektrode der Vakuumröhre 54 übertragen und bewirkt, daß durch letztere Anodenstrom fließt. Die Steuerelektrode der Röhre 54 wird genügend positiv, um Gitterstrom zu bewirken und dadurch über den Widerstand 55 einen negativen Impuls zu entwickeln, der auf die Eingangsklemmen der Verzögerungsleitung 57 übertragen wird. Die Vakuumröhre 50 hört am Ende des positiven Spannungsimpulses, der auf ihre Steuerelektrode übertragen wurde, auf, Strom durchzulassen, aber der Transformator 53 besitzt genügende Induktivität, so daß der Anodenstrom der Röhre 54 für ein kurzes Zeitintervall nicht bis zu seinem Maximalwert anwachsen kann. Ungefähr am Ende dieses Intervalles ist der Impuls, der vorher auf die Verzögerungsleitung 57 übertragen wurde, bis an das Ende der Leitung gelangt und wird ohne Umkehrung seiner Polarität auf die Eingangsklemmen dieser Leitung reflektiert, wo er auf die Steuerelektrode der Vakuumröhre 54 übertragen wird, um diese Röhre so unter negativer Vorspannung zu setzen, daß sie den Anodenstrom sperrt. Das Intervall, während dem in der Vakuumröhre 54 Anodenstrom fließt, ist also bestimmt durch das Intervall, das erforderlich ist, um einen Impuls die Verzögerungsleitung 57 entlang und wieder durch Reflection zurück zu ihren Eingangsklemmen gelangen zu lassen. Ein gewünschter Wert der Verzögerungszeit kann in bekannter Weise erreicht werden durch geeignete Wahl der Werte der Stromkreiskomponenten der Verzögerungsleitung 57. Die beschriebene Arbeitsweise erfordert, daß der reflektierte Impuls die gleiche Polarität hat wie der auf die Eingangsklemmen der Verzögerungsleitung 57 übertragene Impuls. Zu diesem Zweck ist das entfernte Ende der Verzögerungsleitung geöffnet.

Die Anodenströme der Röhren 50 und 54 induzieren, wenn sie durch die Primärwicklung 52 des Transformators 53.fließen, in der Tertiärwicklung 59 desselben eine Spannung in Form einer Impulsfolge, die durch die Kurve K in Fig. 6 dargestellt ist. Es ist ohne weiteres verständlich, daß die Dauer no jedes Impulses dieser Spannung einen durch die Verzögerungszek der Verzögerungsleitung 57 gegebenen Wert hat. Diese Impulsspannung wird mit positiver Polarität auf die Steuerelektrode der Vakuumröhre 58 übertragen, die normalerweise unter einer den Anodenstrom sperrenden Vorspannung steht, welche aus der Vorspannungsquelle — C₃ herrührt, und jeder Impuls der genannten Spannung veranlaßt einen Anodenstromimpuls in dieser Röhre. Dort werden also über den Kathodenwiderstand dieser Röhre Spannungsimpulse entwickelt, die durch die Kurve L dargestellt sind, und diese Spannungsimpulse werden auf einen Eingangssitromkreis des Verstärkers 35 übertragen.

Infolgedessen wird auf den Verstärker 35 im

Zeitpunkt ί₀ (Fig. 6) ein erster Impuls von positiver Polarität übertragen, der vom Ausgangsstromkreis des Polaritätsumkehrers 38 entnommen wurde, und im Zeitpunkt t_a ein zweiter Impuls von positiver Polarität, der über den Kathodenwiderstand 60 erzeugt wurde.

Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß das Zeitintervall t_o-t_a und der daraus resultierende Abstand zwischen den Impulsen festgelegt wird durch die Dauer des im Ausgangsstromkreis der Vakuumröhre 40 des Univibrators 36 entwickelten Spannungsimpulses, welcher in Fig. 6 durch die Kurve H dargestellt ist. Da dieser letztgenannte Impuls eine Dauer hat, die mit der Steuertätigkeit des Höhenmessers 13 variiert, wie oben dargelegt wurde, so ist verständlich, daß das Zeitintervall ί_ο-ί_α ebenfalls durch den Höhenmesser 13 gesteuert wird. Infolgedessen wird auf den Verstärker 35 ein Signal in Form einer Folge von Impulspaaren

ao übertragen, bei welcher jedes Impulspaar einen variablen, durch den Höhenmesser gesteuerten Impulsabstand hat.

Es ist bereits oben erwähnt worden, daß in dem Falle, wo die Fragesender-Antwortempfänger-Ein-

»5 richtungen und die Frageempfänger-Antwortsender-Einrichtungen durch Flugzeuge getragen werden, Umstände eintreten können, die es dem Piloten als wünschenswert erscheinen lassen, die der Höhenzone, in der er gerade fliegt, benachbarte obere oder untere Höhenzone zu untersuchen, um sich zu vergewissern, ob sie z. B. ihm erlaubt, mit Sicherheit seine Flughöhe zu vergrößern oder zu verringern und in einer anderen Zone eine Position zu suchen. Zu diesem Zweck enthält die in Fig. 5 dargestellte Einrichtung zur Erzeugung gepaarter Impulse den von Hand betätigbaren Schalter 46, durch welchen die Steuerelektrode der Vakuumröhre 39 mit der ihr zugeordneten Kathode über den von Hand einstellbaren Widerstand 47 verbunden werden kann.

Dies erlaubt dem Piloten, den Widerstand 47 "von Hand auf einen solchen Wert einzustellen, daß dfie Dauer des Impulses, der im Ausgangsstromkreis der Vakuumröhre 40 auftritt, derjenigen entspricht, welche die Höhenzone, die er zu untersuchen wünscht, darstellt. Die gepaarten Impulse, die von dem beschriebenen Generator erzeugt werden, haben dann einen Abstand, der für die neue Höhenzone charakteristisch ist und sind daher geeignet zur Anfrage bei Frageempfänger-Antwortsender-Einrich-Hingen, die von den in dieser Zone fliegenden Flugzeugen getragen werden.

Falls die Fragesender-Antwortempfänger-Einrichtungen der Verkehrssicherungsanlage auf dem Erdboden stationiert sind, ist es ohne weiteres verständlich, daß der barometrische Druck im Höhenmesser derselben nicht demjenigen für ein in irgendeiner Höhenzone, z. B. 1500 m, sich bewegendes Flugzeug entspricht. Um Anfragen bei solchen Flugzeugen von auf dem Erdboden stationierten Fragesender-Antwortempfänger-Einrichtungen aus zu ermöglichen, enthält der Impulspaargenerator dieser Einrichtungen, wie in Fig. 5 dargestellt, die von Hand betätigbare Einstellvorrichtung 48, mittels welcher de*· Wläef stand 41 bezüglkft de* Kontaktes 42 gedith Mrdeh kann, tun auf diese Weise eine künstlich* H&^nkompetisiition eintuschälten. Diese KotnpfenAttoh, *enn stfe einmal is eine gege bene Einrttfttöife «ftügeschaket ist, bleibt dann in dieser während «er ganzen Lebensdauer derselben, und demgemäß wird mit den Flugzeugen, welche die fo gewählte Höhenzöne darchfliegen, ein Verkehr aufrechterhalten, ohne Rücksicht auf die wechselnden barometrischen Drücke, die an dem Ort, wo die Einrichtungen stationiert sind, herrschen.

Die Einrichtung des Kodeselektors 20, der in der Frageempfänger-Antwortsender-Einrichtung gemäß Fig. 2 verwendet wird, ist in Fig. 7 schematisch dargestellt. Dieser Kodeselektor besitzt einen Univibrator 36 und einen Impulsformer 37, wie sie in der Einrichtung nach Fig. 5 vorhanden sind. Außerdem weist er einen Verstärker 62 auf, dessen Eingangsstromkreis mit dem Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 und dessen Ausgangsstromkreis mit dem Eingangsstromkreis des Antwortsignalgenerators 22 verbunden ist. Der Verstärker 62 enthält einen Stromkreis · zur Verstärkungssteuerung, der mit dem Ausgangsstromkreis des Impulsformers 37 gekoppelt ist. Der Univibrator 36 wird durch den Höhenmesser 21 in ähnlicher Weise, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, gesteuert. Im Kodeselektor haben go die im Ausgangsstromkreis des Impulsformers 37 erzeugten, positiven Impulse eine etwas längere Dauer als diejenige des zweiten Impulses jedes im Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 auftretenden und auf den Eingangsstromkreis des Verstärkers 62 übertragenen Impulspaares. Die gewünschte Impulsdauer wird, wie bereits beschrieben, dadurch eingestellt, daß die Werte der Stromkreiskomponenten der im Impulsformer 37 enthaltenen Verzögerungsleitung entsprechend gewählt werden. Der Verstärker 62 ist so unter Vorspannung gesetzt und wird derartig betätigt, daß er auf seinen Ausgangsstromkreis das seinem Eingangsstromkreis zugeleitete Signal nur während der Dauer jedes Impulses überträgt, der dem Verstärkungssteuerungsstromkreis des Verstärkers vom Impulsformer 37 zugeleitet wird. Wenn also, wie bereits in bezug auf Fig. 3 beschrieben, jeder Spannungsimpuls, der dem Verstärkungssteuerungsstromkreis des Verstärkers 62 vom Impulsformer 37 zugeleitet wird, im richtigen Zeitintervall t₂ (Fig. 3) eintrifft, das auf die Vorderkante des ersten Impulses jedes im Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 auftretenden und in Fig. 3 durch Kurve C dargestellte Impulspaares folgt, so wird der zweite Impuls jedes solchen Paares durch den Verstärker 62 übertragen, um im Ausgangsstromkreis des letzteren eine Spannung in Form einer Impulsfolge zu erzeugen, wie sie in Fig. 3 durch die Kurve E dargestellt ist. Der Univibrator 36 des Kodeselektors kann die im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen, von Hand zu betätigenden Einstellvorrichtungen aufweisen, mittels welchen der Antwortsender befähigt wird, nach Höhenzonen zu antworten, die mittels dieser Vorrichtungen gewählt sind, oder durch welche der Antwort-

sender, wenn er auf dem Erdboden stationiert ist, mit einer künstlichen Höhenkompensation versehen wird.

Fig. 8 zeigt schematisch eine abgeänderte Ausführungsform eines Fragesenders, die der nach Fig. ι zum Teil ähnlich ist. Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Impulspaargenerator 12 der Fig. 1 ist im Fragesender nach Fig. 8 durch einen Univibrator 36, ähnlich dem Univibrator 36 der Einrichtung nach Fig. 5, und durch einen Polaritätsumkehrer 63 ersetzt, die beide in Reihe gekoppelt sind, und zwar zwischen dem Impulsgenerator 11 und dem Verstärker 35. Wie bereits in Verbindung mit Fig. 5 erklärt wurde, entwickelt der Univibrator 36 eine Impulsfolgespannung, wobei die Dauer jedes Impulses dieser Folge durch den Höhenmesser 13 gesteuert wird. Infolgedessen kann die Polarität dieses Signals durch den Umkehrer 63 umgekehrt werden zwecks Übertragung als Moduliersignal auf den Verstärker 35. Bei der so abgeänderten Einrichtung wird also die vom Fragesender ausgehende Trägerwelle durch ein Signal in Form einer Folge von Einzelimpulsen moduliert, bei welcher jeder Impuls zwei relativ zueinander variable Teile aufweist, die durch ihr relatives, vom Höhenmesser 13 veran'laßtes Unterschiedsausmaß unter einer Mehrzahl von Verkehrszonen, die für Fahrzeuge zugänglich sind, eine bestimmte Zone kennzeichnet. Die beiden relativ zueinander variablen Teile dieses Modulierungssignals sind selbstverständlich die Vorder- und Hinterkante jedes Impulses, und der Abstand zwischen diesen Impulskanten, deT vom Höhenmesser 13 gesteuert wird, kennzeichnet daher eine bestimmte Höhenverkehrszone.

Fig. 9 veranschaulicht einen Teil einer Frageempfänger-Antwortsender-Einrichtung, die sich zum gleichzeitigen Gebrauch zusammen mit dem Fragesender gemäß Fig. 8 eignet. Teile der Fig. 9, die Teilen der Fig. 2 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der vorliegenden Einrichtung wird im Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 von einer empfangenen modulierten Trägerwelle ein Signal in Form einer Impulsfolge abgeleitet, bei welcher jeder Impuls eine variable Dauer aufweist, die bestimmt wird durch die vom Höhenmesser erfolgende Steuerung des Fragesenders, der diese Welle ausgesandt hat. Das Impulssignal wird auf ein differenzierendes Netzwerk 64 übertragen, das von jedem solchen Impuls einen negativen und einen positiven Impuls ableitet, entsprechend der Vorder- und Hinterkante jedes übertragenen Impulses. Die Arbeitsweise ist in dieser Hinsicht ähnlich derjenigen, die oben in Beziehung auf die Kurven H und / von Fig. 6 beschrieben wurde. Das durch Differenzierung abgeleitete Signal wird auf den Kodeselektor 20 übertragen, der die zweiten, positiven Impulse dieses Signals weiterleitet, wenn diese gepaarten Impulse einen Abstand haben, der dem durch den Höhenmesser festgelegten entspricht. Die Arbeitsweise ist also in dieser Hinsicht im wesentlichen die gleiche wie die in Verbindung mit Fig. 7 beschriebene.

Fig. 10 veranschaulicht schematisch eine and*rt Ausführungsform eines Fragesenders 10'; Teile att Fig. 10, die entsprechenden Teilen der Fig. 1 äfftilich sind, weisen die gleichen Bezugszeichen auf Wie letztere. Bei der Einrichtung nach Fig. 10 ist der Impulspaargenerator und der Höhenmesser des Fragesenders durch einen Sender 66 und einen Empfänger 67 ersetzt. Das vom Generator 11 erzeugte Signal wird auf den Verstärker 35 und auch auf einen Modulierstromkreis des Senders 66 übertragen, um die in letzterem erzeugte Trägerwelle zu modulieren. Diese modulierte Welle wird von einer Antenne 68 ausgestrahlt, die für den Sender 66 vorgesehen ist, wobei diese Antenne 68 eine Richtstrahlcharakteristik aufweist, welche nach unten gegen den Boden gerichtet ist. Der Sender 66 und der Empfänger 67 bilden im wesentlichen einen Radiohöhenmesser, und vom Boden reflektierte Wellenimpulse werden durch eine für den Empfänger 67 vorgesehene Empfangsantenne 69 aufgefangen. Die Modulierkomponente des empfangenen Wellensignals wird abgeleitet und dem Verstärker 35 zugeführt. Es wird also diesem letzteren vom Impulsgenerator 11 und vom Empfänger 67 her ein zusammengesetztes Signal in Form einer Folge von Impulspaaren zugeführt. Jedes Impulspaar dieses zusammengesetzten Signals hat einen variablen Impulsabstand, der vom Zeitintervall abhängt, den ein Impuls der Welle braucht, um von der Antenne 68 bis zum Boden und wieder zurück bis zur Antenne 69 zu gelangen. Der Abstand der Impulse variiert also mit der Höhenlage des Senders 66 und des Empfängers 67 über dem Boden.

Fig. 11 veranschaulicht einen Teil einer Frageempfänger-Antwortsender-Einrichtung, die sich zum Gebrauch zusammen mit dem Fragesender gemäß Fig. 10 eignet und bei der ein ähnlicher Rad'iohöhenmesser zur Anwendung kommt. Das im Ausgangsstromkreis des Empfängers 17 entstehende Moduliersignal wird auf den Modulierungsstromkreis eines Senders 71 übertragen, der eine impulsmodulierte Trägerwelle aussendet, die, direkt gegen den Boden gerichtet, ausgestrahlt wird. Vom Boden reflektierte Wellenimpulse werden vom Empfänger 72 aufgenommen und ihre Modulierkomponente als Steuerspannungsimpulse auf den Verstärkungskreis des Verstärkers 62 übertragen. Diese Steuerimpulse befähigen den Verstärker dazu, während jedes Impulses das vom Empfänger 17 auf den Verstärker 62 übertragene Signal weiterzuleiten. Die Wirkungsweise des Verstärkers 62 in dieser Hinsicht ist im wesentlichen gleichartig mit derjenigen des Verstärkers der Einrichtung nach Fig. 7.

Die Verwendung eines Radiohöhenmessers in einem Fragesender gemäß Fig. 10 und in einer Einrichtung gemäß Fig. 11 ist nur unter der Bedingung vorteilhaft, daß die Bodenfläche keine starken iao wellenförmigen Erhebungen aufweist, also über flachem Land oder über Meeresflächen. Der Grund hierfür liegt auf der Hand, wenn man bedenkt, daß die Höhensteuerung des Fragesenders und Antwortsenders mit der Flughöhe übereinstimmen soll, H5 ohne Rücksicht auf die Oberfläche des Geländes,

über welches zwei weit voneinander entfernte, in Fernmeldeverkehr stehende Flugzeuge in einem gegebenen Moment hinwegfliegen.

Fig. 12 veranschaulicht schematisch einen Teil einer Frageempfänger-Antwortsender-Einrichtung, die sich für die Verwendung in einer Flugzeug-. verkehrssidierungsanlage eignet, die eingerichtet ist, um Anzeigen zu liefern, die das Vorhandensein eines Hindernisses melden, mit dem im Flug

ίο befindliche Flugzeuge kollidieren könnten. Solche Hindernismeldungen können sich z. B. auf hohe Gebäude in einer Stadt, auf Rundfunkantennentürme oder auf Berggipfel beziehen. Diese Einrichtung ist im wesentlichen ähnlich derjenigen nach

x5 Fig. 7, so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Nur der in Fig. 7 verwendete Impulsformer 37 ist bei der vorliegenden Einrichtung ersetzt durch einen Polaritätsumkehrer 75, der einen mit dem Ausgangsstromkreis des Univibrators 36 gekoppelten Eingangsstromkreis und einen mit einem Verstärkungssteuerungsstromkreis des Verstärkers 62 gekoppelten Ausgangsstromkreis aufweist. Außerdem hat bei der vorliegenden Ausführungsform der Univibrator 36 eine Impulsdauer,

as welche der Höhe des höchsten Punktes des Hindernisses entspricht. Wenn also das durch den Univibrator erzeugte, die Form einer Impulsfolge besitzende Signal durch den Polaritätsumkehrer 75 hinsichtlich seiner Polarität umgekehrt und auf den Verstärkungssteuerungsstromkreis des Verstärkers 62 übertragen wird, so ist der Verstärker imstande, alle auf ihn vom Empfänger 17 übertragenen Signale weiterzugeben, bei denen der Abstand der Impulse jedes Impulspaares irgendeiner Höhe entspricht, die kleiner ist als diejenige, welche durch die Dauer jedes Impulses des Univibrators 36 dargestellt wird. Ein Signal, bei dem der Impulsabstand des Impulspaares größer ist als dieser Wert und daher einer größeren Höhe entspricht, fällt nicht in den Bereich der Höhenwerte, die durch die vom Univibrator 36 erzeugten Impulse festgelegt sind, und wird infolgedessen nicht über den Verstärker 62 übertragen. Das bedeutet natürlich nur, daß ein Flugzeug, welches ein diesen größeren Abstand der Impulse eines Paares aufweisendes Fragesignal aussendet, sich in einer größeren Höhe als das Hindernis befindet und sicher über dieses hinwegfliegen kann, so daß einem solchen Flugzeug keine Hindernismeldung übermittelt werden muß.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die beschriebene Anlage ein weiter Anwendungsbereich in der Venkehrssicherung von Flugzeugen zukommt. So erleichtert sie ganz wesentlich die Navigation von Flugzeugen längs eines vorgeschriebenen Kurses und liefert dabei noch zuverlässige Anzeigen aller gefährliche« Situationen, die zum Zusammenstoß zweier im Flug befindlicher Flugzeuge oder zur Kollision eines Flugzeuges mit einem Hindernis führen könnten. Die Anlage ermöglicht, den Flug eines Flugzeuges längs eines gegebenen Kurses von einer Verkehrskontrollzentrale aus bequem zu überwachen und erlaubt eine zuverlässige Identifizierung des Flugzeuges in der genannten Zentrale. Außerdem hat die Anlage den Vorteil, daß sie eine zuverlässige und Sicherheit bietende Höhentrennung zwischen Flugzeugen ermöglicht, so daß vorgeschriebene Kurse von einer großen Zahl von Flugzeugen sicher durchflogen werden können, selbst wenn eine Mehrzahl solcher Kurse sich untereinander kreuzen oder in eine oder mehrere anderen Höhenzonen hineinlaufen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anlage zur Sicherung des Fahrzeugverkehrs durch drahtlosen Fernmeldeverkehr zwischen auseinanderliegenden Stationen, von welchen mindestens eine von einem Fahrzeug getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen (ersten) Station Mittel zum Senden einer Trägerwelle angeordnet sind, welche durch eine Impulsfolge moduliert ist, die mindestens zwei periodisch wiederkehrende, relativ zueinander veränderbare Teile aufweist, deren relatives Unterschiedsausmaß eine von mehreren. Verkehrszonen, welche für die Fahrzeuge zugänglich sind, kennzeichnet, und daß in der anderen (zweiten) Station Mittel zum Empfangen der genannten Trägerwelle und zu deren Demodulation zwecks Wiedergewinnung der Impulsfolge und periodisch betätigte Kontrollmittel vorgesehen sind, deren Wirkungsperioden jeweils in einem vorbestimmten zeitlichen Verhältnis zum Eintreffen des einen der beiden periodisch wiederkehrenden Teile der empfangenen Impulsfolge ausgelöst werden und welche bewirken, daß diese empfangene Impulsfolge nur dann nutzbar weiterverwendet wird, wenn der andere der beiden periodisch wiederkehrenden Teile ein solches Unterschiedsausmaß zum erstgenannten Teil hat, das innerhalb eines durch die Kontrollmittel festgelegten Bereiches liegt, der eine unter mehreren Verkehrszonen ausgewählte Zone kennzeichnet.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der erstgenannten Station mittels der Trägerwelle ausgesendete Impulsfolge durch periodisch wiederkehrende Impulspaare gebildet ist.

3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei relativ zueinander veränderbaren Teile der von der ersten Station ausgesendeten Impulsfolge die Vorderkanten der beiden Impulse des Impulspaares sind, wobei diese Impulsvorderkanten einen zeitlichen Abstand haben, der für die betreffende Verkehrszone charakteristisch ist.

4. Anlage nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungsperiode der Steuermittel in einem vorbestimmten Zeitverhältnis mit der Vorderkante des ersten Impulses eines Impulspaares einsetzt, wobei die Kontrollmittel in solcher Weise wirksam sind, daß die in der zweiten Station empfangene Impulsfolge nur dann nutzbar weiterverwendet wird, wenn die Vorderkante des zweiten Im-

pulses des Impulspaares innerhalb eines Zeitbereiches eintrifft, der von den Kontrollmitteln in Abhängigkeit von einer unter den mehreren Verkehrszonen ausgewählten Zone bestimmt ist.

5. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, ausgebildet für die Luftverkehrssicherung, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Verkehrszonen durch verschiedene Höhenpositionen gebildet sind, d'ie in der ersten Station mittels eines Höhenmessers angezeigt werden, der seinerseits den Zeitabstand zwischen den zwei Impulsvorderkanten des Impulspaares beeinflußt.

6. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Station ein Höhenmesser die Funktion der Kontrollmittel beeinflußt.

7. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

ao einen in der zweiten Station vorgesehenen Radiosender für ein durch d'ie erste Station zu empfangendes Antwortsignal auf das von der ersten Station ausgesandte Signal, wobei jedoch die Kontrollmittel in der zweiten Station eine

as solche Antwortsignalaussendung nur dann erlauben, wenn das in der zweiten Station empfangene Impulsfolgesignal die durch diese Kontrollmittel festgelegte Höhenchiffrierung aufweist.

8. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontrollmittel der zweiten Station bzw. die Impulspaarerzeugungsmittel der ersten Station beeinflussenden Höhenmesser barometrische Höhenmesser sind.

9. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Station einen Radioempfänger für das von der zweiten Station trägerfrequent ausgesandte Antwortsignal enthält, wobei dieser Empfänger mit einem optischen Anzeiger für das empfangene Antwortsignal verbunden ist.

10. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Anzeiger für das empfangene Antwortsignal eine Kathodenstrahlröhre ist.

11. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Station mit Mitteln zum Bestimmen der Zeitdifferenz zwischen einem charakteristisehen Teil des von der ersten Station ausgesandten Impulssignals und.' einem charakteristischen Teil des in dieser Station empfangenen, von der zweiten Station ausgesandten Antwortimpulssignals versehen ist, sowie ferner mit Mitteln, um entsprechend dieser Zeitdifferenz den Abstand zwischen der ersten und der zweiten Station anzuzeigen.

12. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 und 11, dadurch gekennzejchnet, daß der Antwortsignalempfänger in der ersten Station ein Richtempfangsantennensystem aufweist, mit Hilfe welchem eine Peilung nach der zweiten Station ermöglicht ist.

13. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche ι bis 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das von der zweiten Station ausgesandte Antwortsignal eine im optischen Anzeiger der ersten Station sichtbare Modulierkomponente enthält, welche eine die zweite Station charakterisierende Angabe enthält.

14. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Umschalter (46), um die die Impulspaare erzeugende Vorrichtung (12) wahlweise entweder vom Höhenmesser derart zu beeinflussen, daß die Impulse des erzeugten Impulspaares durch ihren gegenseitigen Abstand die Höhenlage der ersten Station kennzeichnen, oder mittels eines manuell zu bedienenden Regelelementes (47) so einzustellen, daß die Impulsabstände statt dessen irgendeinen wählbaren Höhenwert kennzeichnen.

15. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Impulspaare erzeugende Vorrichtung (12) durch einen Impulsgenerator (11) gesteuert ist, der eine aus Einzelimpulsen gebildete Impulsfolge erzeugt.

16. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Station einen auf den Demodulator des Empfängers (17) folgenden Kodeselektor (20) enthält, durch den festgestellt wird, ob die Vorderimpulskanten des Impulspaares den gegenseitigen zeitlichen Abstand haben, der anzeigt, daß die erste Station sich innerhalb der gleichen Höhenzone befindet wie die zweite Station, und der, wenn dies der Fall ist, jeweils den zweiten Impuls des Impulspaares auf einen Antwortsignalgenerator (12) überträgt, um in diesem einen Antwortsignalimpuls auszulösen.

17. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Höhenmesser gesteuerte Kodeselektor (20) derart ausgebildet ist, daß der erste Impuls eines empfangenen Impulspaares in ihm eine Wirkungsperiode zur Bildung eines Steuerimpulses auslöst, wobei der zeitliche Abstand dieses Steuerimpulses vom ersten Impuls des Impulspaares von der vom Höhenmesser angezeigten Höhenangabe abhängig ist, und daß dieser Steuerimpuls den Verstänkungsgrad eines zwischen dem Empfänger (17) und dem Antwortsignalgenerator (22) liegenden Verstärkers (62) derart steuert, daß derselbe den zweiten Impuls des Impulspaares nur dann zum Antwortsignalgenerator weitergibt, wenn er innerhalb der Dauer des Steuerimpulses eintrifft.

18. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Station der Ant- iao wortsignalgenerator (22) mit einem Verstärkungssteuerungsstromkreis für den Empfänger (17) verbunden ist, derart, daß dieser Empfänger (17) während der Aussendung des Antwortsignals gesperrt ist. 1*5

19. Anlage nach einem oder mehreren der

Ansprüche ι bis 7, 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Antwortsignalgenerator (22) so ausgebildet ist, daß er eine Impulsfolge erzeugt, die eine chiffrierte Meldung für besondere Angaben enthält, wobei diese Impulsfolge einem Radiosender (24) zugeleitet wird, um als Moduliersignal für die von diesem ausgestrahlte Welle zu dienen.

20. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Station ein Radioempfänger (30) mit Demodulator für das trägerfrequente Antwortsignal aus der zweiten Station angeordnet ist, wobei die von diesem abgeleitete Modulierkomponente den Strahlablenkmitteln für die eine Koordinate und eine örtlich erzeugte Ablenkspannung den Strahlablenkmitteln für die andere Koordinate einer Kathodenstrahlröhre zugeführt werden.

ao 2i. Anlage nach einem oder mehreren der

Ansprüche 1 bis 7, 16 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß der die Strahlablenkspannung erzeugende Generator (33) vom Impulsgenerator (11) in dieser Station derart synchronisiert

as wird, daß die Zeit vom Abgang eines von dieser Station ausgesendeten Impulses bis zum Eintreffen des durch diesen Impuls in der zweiten Station ausgelösten Antwortsignalimpulses und damit auch die Distanz zwischen der ersten und zweiten Station angezeigt wird.

22. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche ι bis 7 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Station zwei Richtempfangsantennen (27, 28) vorgesehen sind, die winklig zueinander angeordnet und mit einem Umschalter (29) verbunden sind, der diese Antennen abwechselnd mit dem Antwortsignalempfänger (30) verbindet, der über einen Polaritätsumschalter (31) mit der Kathodenstrahlröhre verbunden ist, wobei beide genannten Umschalter (29, 31) synchron im raschen Wechsel gesteuert sind, um die Richtung-von der ersten Station zur zweiten Station in der Kathodenstrahlröhre anzuzeigen.

23. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Station die Vorrichtung zur Erzeugung der Impulspaare (12) mit einem Verstärkungssteuerungsstromkreis des Antwortsignalempfängers (30) verbunden ist, um diesen· Empfänger während der Impulsdauer der von dieser Station ausgesendeten Impulsfolge zu sperren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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