-
Funkortungsarilage, die mit einem Drehfunkfeuer ausgerüstet ist
Die
Erfindung betrifft Funkpeilanlagen, die mit einem Drehfunkfeuer arbeiten. Bei solchen
Anlagen werden bekanntlich von einer ortsfesten Sendeeinrichtung durch eine Richtstrahlung
von beispielsweise keulenförmiger Charakteristik ein RIchtungszeichen und durch
eine weitere Strahlung oder auch beispielsweise durch besondere Beeinflussung der
Richtstrahlung ein Bezugszeichen zur nichtortsgebundenen Empfangsstelle, an der
die Ortungen durchgeführt werden (Fahrzeug, Flugzeug, Schiff), übertragen. Das Richtungszeichen
läuft um oder bestreicht periodisch einen kleineren Winkelsektor als 360°, und das
Bezugszeichen dient der Bestimmung der Augenblickslagen des Richtungszeichens. Die
Ermittlung und Auswertung der Kennungen des Richtungszeichens auf der Empfangsseite
laufen auf irgendeinen Phasenvergleich zweier periodischer Vorgänge hinaus.
-
Erfindungsgegenstand ist die besonders günstige Ausgestaltung einer
mit Drehfunkfeuer arbeitenden und mit Abfragekanal ausgerüsteten Funkpeilanlage,
bei der Idas Kriterium für das Richtungszeichen das Strahlungsmaximum und für das
Bezugszeichen die jeweilige Trägerfrequenz der Strahlung ist. Das Merkmal der erfindungsgemäßen
Ausführung einer derartigen Funkpeilanlage besteht darin, daß an der die Peilung
durchführenden Empfangsstelle ein für die Dauer der Peilung umschaltbarer und in
der Frequenz einstellbarer Abfragesender vorgesehen und dem Drehfunkfeuer
ein
auslösender Empfänger vorgeschaltet ist, dessen Empfangs frequenz sich von derjenigen
des Drehfunkfeuers um einen vorzugsweise festen Betrag unterscheidet und daß der
letztgenannte Empfänger an eine Richtantenne angeschlossen ist, deren Empfangsmaximum
synchron und konphas mit dem Strahlungsmaximum des Drehfunkfeuers rotiert.
-
Der Abfragekanal ist also richtungsgebunden.
-
Kriterium für Idas Richtungszeichen ist das Maximum der Emnpfangsintensität,
mit der die Strahlung des Drehfunkfeuers von dem Empfänger an der Ortungsstelle
aufgenommen wird. Da das Drehfunkfeuer nur strahlt, wenn ein Abfragesignal durch
den dem Drehfunkfeuer vorgeschalteten Abfrageempfänger aufgenommen wird, und eine
solche Aufnahme nur aus der Richtung möglich ist, in der das Aufnahmemaximum der
Richtantenne -des Abfragee-mpfängers gerade liegt, so entsteht eine Erhöhung der
Richtungsabhängigkeit und damit eine Verschärfung der durch das Richtungszeichen
übertragenen Richtungskennung. Wird an der die Ortungen ausführenden Empfangsstelle
d,'er Empfänger so abgestimmt, daß eine maximale Anzeige des Demodulationsproduktes
der aufgenommenen Drehfunkfeuerstrahlung erfolgt, so kann vorzussetzungsgemäß aus
der Abstimmfrequenz auf die Richtung geschlossen werden, in der sich die Empfangs
stelle in bezug auf den Drehfunkfeuersender b'efindet. Da nun erfindungsgemäß auch
der Abfragekanal mit der Rotation der Drehfunkfeuerstrahlung in seiner Betriebsfrequenz
geändert wird, erfolgt eine Aufnahme von Abfragesignalen nur in der kurzen Zeitspanne,
in der die Frequenz, auf die der Abfrageempfänger abgestimmt ist, mit der jenigen
des Abfragesenders übereinstimmt. Diese Frequenzabhängigkeit des Abfragekanals bringt
eine zusätzliche Verschärfung der Richtungsweisung mit sich. Ist der Abfragesender
nämlich nicht genau auf die Frequenz eingestellt, auf die -der, Abfrageempfänger
in dem Augenblick abgestimmt ist, in dem das Aufnahmemaximum von dessen Richtantenne
auf Idie die Ortungen ausführende Empfangsstelle zeigt, so wird kein oder nur ein
sehr schwaches Abfragesignal in den Abfrageempfänger gelangen unld damit keine oder
nur eine sehr schwache Abstrahlung, des Drehfunkfeuers ausgelöst. Die erfindungsgemäße
Ausgestaltung des D rehfunkfeuers zusammen mit dem Abf ragekanal gewährleistet also
eine Herabsetzung der Intensität der Drehfunkfeuerstrahlung an der die Ortungen
ausführenden Empfangsstelle, wenn die Abstimmung des Ortungsempfängers und des Abfragesenders
nur um einen kleinen Betrag vom jeweiligen Soll abweicht.
-
Damit derartige Anlagen im Betrieb möglichst wenig gestört werden
können, ist es zweckmäßig, dieD rehfunkfeuerstrahl'ung periodisch unterbrochen jeweils
nur mit Impulsdauer auszusenden. Die Konzentration der zur Verfügung stehenden Sender
leistung auf die kurzen Impulszeiten ermöglicht die Aussendung von Zeichen, die,
oszillographisch gesprochen, über dem allgemeinene Störpegel liegen, und die Periodizität
der Vorgänge erschwert ferner absichtliche Störungen. Auch im Abfragekanal braucht
keine dauernde Strahlung des Abfragesenders zu erfolgen, es kann vielmehr der Abfragesender
grundsätzlich impulsmäßig moduliert, d. h. seine Strahlung periodisch unterbrochen
und jeweils nur mit Impulsdauer ausgesendet werden.
-
Dlas Drücken der am Abfragesender vorgesehenen Einschalttaste, der
sogenannten Abfragetaste, bedeutet also, daß der Abfragesender eine derartige Impulsstrahlung
aussendet. Wird nun die Drehfunkfeuerstrahlung in unmittelbare Abhängigkeit von
derartigen Abfrageimpulsen gebracht, dergestalt nämlich, daß jede einzelne Impulsstrahlung
des- Drehfunkfeuers, die das Richtungs- und Bezugszeichen überträgt, unmittelbar
durch einen Abfrageimpuls ausgelöst wird, so können gemäß einer Weiterbildung des
Erfindungsgedankens die auf diese Weise zurückgestrahlten Impulse auch zur an sich
bekannten Entfernungsmessung ausgenutzt werden.
-
Die gekennzeichnete erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Funkortungsanlage
bringt für eine solche zusätzliche Entfernungsmessung besonders günstige Voraussetzungen.
mit sich, und zwar im Hinblick darauf, daß ein einziger Impuls, der vom Drehfunkfeuer
ausgesendet wird, gleichzeitig das Richtungs und das Bezugszeichen überträgt Es
wird also kein zweiter Impuls, der bei anderen Verfahren zur Übertragung des Bezugszeichens
erfonderlich ist, ausgesendet. Es kann demgemäß das Zeitintervall, das zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Abfrageimpul-sen liegt, zur Entfernungsmessung ausgenutzt
werden, was nicht möglich wäre, wenn zur Kennzeichnung der Augenblickslage des Richtungszeichens
zu diesem Richtungszeichenimpuls ein weiterer Bezugszeichenimpuls ausgesendet werden
müßte.
-
An Hand eines blockschematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäß ausgestalteten Funkortungsanlage, wie sie zuletzt beschrieben
wurde, sei die Erfindung näher erläutert und veranschaulicht.
-
Die ortsfeste Sendeeinrichtung des Drehfunkfeuers besteht im wesentlichen
aus dem Sender SO, dessen Strahlungen durch die rotierende Richtantenne 2 ausgesendet
werden. Das keulenförmige gestrichelt angedeutete Richtdiagramm dieser Antenne ist
mit DO gekennzeichnet. Durch diese rotierende Richtstrahlung wird sowohl das Richtungszeichen
als auch das die Augenblickslagen -der Richtstrahlung kennzeichnnde Bezugszeichen
übertragen. Das Übertragungsmittel des Bezugszeichens ist die Frequenzbeeinflussung
der Richtstrahlung, und zwar erfolgt diese Frequenzbeeinflussung synchron mit der
Rotation der Richtstrahlung bzw. der Richtantenne. Dem Sender SO ist ein Abfrageempfänger
EA vorgeschaltet. An den Eingang des Empfängers ist die Richtantenne 1 angeschlossen,
deren Aufnahmecharakterislbik mit DA gestrichelt angedeutet ist. Eine Antriebseinrichtung
M bewirkt synchrone und konphase Rotation der Richtantennen I und 2 über die Steuervorrichtungen
3 und 4. Über die Steuer-
vorrichtung 5 erfolgt t die Freqneuzbee
inilussung der Trägerfrequenz des Drehfunkfeuers sowohl wie der Abstimmfrequenz
des Abfrageempfängers EA.
-
Die genannten Frequenzen, nämlich die Abstimmfrequenz und die Trägerfrequenz,
unterscheiden sich um die Zwischenfrequenz des Empfängers.
-
Der Oszillator im Sender SO kann demgemäß gleichzeitig als Empfangsoszillator
des Empfängers EA dienen. Die Oszillatorspannung wird über die Leitung 6 in die
Mischstufe des Empfängers EA eingekoppelt. Über die Verbindungsleitung 7 erfolgt
die Auslösung der Impulsstrahlung des Senders SO.
-
An der Empfangsstelle, an der die Ortungen durchgeführt werden, befindet
sich der an die Antenne 10 angeschlossene Ortungsempfänger EO, an dessen Ausgang
über die Leitung 13 die Kathodenstrahiröhre K angeschlossen ist. Die Zeitablenkung
des Kathodenstrahles erfolgt mittels einer Spannung, die in dem Generator Z erzeugt
wird. Bei Drücken der Abfragetaste T wird der Impulsgenerator IG in Betrieb setzt
und durch diesen über die Leitung 8 der Abfragesender SA impulsmäßig gesteuert.
Über die Antenne 9 erfolgt die Abstrahlung der Abfrageimpulse. Die von SO zurückgestrahlten
Impulse werden durch K angezeigt. Der Abfrageimpuls erscheint, da der Ausgang von
IG über 12 ebenso wie der Empfängerausgang mit X in Verbindung steht, ebenfalls
als Ablenkung des Kathodenstrahles, so daß infolge der mit der Impuls. frequenz
synchronisierten Zeitablenkung des Kathodenstrahles der gegenseitige Abstand des
Abfrageimpulses und des von SO zurückgestrahlten Impulses, des Entfernungsimpulses,
charakteristisch ist für die Entfernung zwischen der Empfangsstelle, die die Ortungen
ausführt, und der ortsfesten Sendeeinrichtung des Drehfunkfeuers. Mittels der Einstellvorrichtung
14 wird der Empfänger EO in der Frequenz so eingestellt, daß die rückgestrahlten
Impulse die jeweilige Maximalauslenkung auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre auslösen.
Die Einstellvorrichtung 14 ist nach Azimutwinkelgraden geeicht, so daß der Zeiger
die jeweilige Richtung anzeigt, in der eine Verbindung zwischen Drehfunkfeuer und
der Empfangsstelle, die die Ortungen ausführt, vorhanden ist. Über die Steuerleitung
15 wird auch der Abfragesender eingestellt, und zwar derart, daß die Trägerfrequenz
desselben sich um den Betrag der Zwischenfrequenz des Empfängers EO von der Abstimmfrequenz
dieses Empfängers unterscheidet. Über die Leitung 11 wird eine trägerfrequente Spannung
von S A als Empfangsoszillatorspannung zum Empfänger EO übertragen. Am Zeiger der
Einstellvorrichtung 14, die nach dem Kriterium Maximalanzeige eingestellt wird,
wird also die Richtung abgelesen, während an der Kathodenstrahlröhre die Enfernung
abgelesen wird.
-
Abb. 2 veranschaulicht in einem Diagra. mmb. ild die Abhängigkeit
der Trägerfrequenz F A im Abfragekanal und derjenigen FO im Ortungskanal von der
jeweiligen lage des Strahlungsmaximums DO des Drehfunkfeuers. Die Differenz von
FA und FO ist jeweils konstant und dem Betrag nach gleich der Zwischenfrequenz in
den Empfängern EA und EO. Nach einem Umlauf des Drehfunkfeuers folgt eine sprunghafte
Herabsetzung der beiden. Frequenzen, so daß jeder Richtung eindeutig ein charakteristisches
Frequenzpaar zugeordnet ist.
-
Die Vorzüge des Erfindungsgegenstands machen sich in einer besonderen
Empfindlichkeit bemerkbar, mit der die Größe der von K angezeigten Rückstrahlimpulse
abhängig ist von der Einstellung des Einstellmittels 14. Der andere grundsätzliche
Vorteil ist darin zu erblicken, daß der gesamte Zeitablenkweg des Kathodenstrahles
auf dem Schirm der Röhre K für die Entfernungsmessung ausgenutzt werden kann. Im
übrigen kann die erfindungsgemäße Funkortungsanlage nur sehr schwer absichtlich
gestört werden, denn abgesehen davon, daß eine störende oder täuschende Inbetriebsetzung
der ortsfesten. Sendeanlage nur aus der Richtung möglich ist, in der sich gerade
die die Ortungen ausführende Empfangsstelle befindet, ändern sich fortgesetzt die
betriebsfrequenzen der Anlage.