DE931178C

DE931178C - Procedure for creating a level display with complementary scanned guide beams and for switching to the automatic course control

Info

Publication number: DE931178C
Application number: DEL5481D
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Dipl-Ing Hofmann; Albert Wiedemann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1942-11-24
Filing date: 1942-11-24
Publication date: 1955-08-01

Description

Verfahren zur Bildung einer Standanzeige bei komplementär getasteten Leitstrahlen und zur Aufschaltung auf die automatische Kurssteuerung Es ist ein Verfahren zur Bildung einer Standanzeige bei Icomplementär getasteten Leitstrahlen und zur Aufschaltung auf die automatische Kurssteuerung vorgeschlagen worden, bei dem die Trägerfrequenz, insbesondere zum Zwecke der Höranzeige, durch eine Modulationsfrequenz moduliert wird und bei dem in einem Zweig der Empfangsanordnung eine der Größe der Abweichung vom Leitstrahl entsprechende elektrische Größe abgeleitet und in einem zweiten Zweig die Zuordnung der Polung der in dem ersten Zweig gewonnenen Größe zur Bestimmung der Richtung der Abweichung vom Leitstrahl vorgenommen wird. Diese Zuordnung wird durch eine von der Modulationsfrequenz getrennte, zusätzlich vom Sender übertragene Hilfsfrequenz unabhängig von den Amplitudenunterschieden der Tastzeichen durch sendeseitige Umtastung der Phase der Hilfsfrequenz im Rhythmus der Umtastung der Senderrichtdiagramme und durch empfangsseitige Phasenauswertung bewirkt. Das vorgeschlagene Verfahren ist im wesentlichen für eine Punkt-Strich-Tastung des Leitstrahles geeignet.Method for the formation of a level display with complementary keys Beacons and for connection to the automatic course control It's a process to create a level display for Icomplementary scanned guide beams and for Intrusion to the automatic course control has been proposed, in which the Carrier frequency, in particular for the purpose of hearing display, by means of a modulation frequency is modulated and in which in a branch of the receiving arrangement one of the size of the Deviation from the guide beam corresponding electrical quantity derived and in one second branch the assignment of the polarity of the size obtained in the first branch to determine the direction of the deviation from the guide beam. These Assignment is made by a separate from the modulation frequency, in addition to the Transmitter transmitted auxiliary frequency regardless of the differences in amplitude of the Tactile characters through keying of the phase of the auxiliary frequency in the rhythm on the transmitter side the keying of the transmitter directional diagrams and through phase evaluation on the receiving side causes. The proposed method is essentially for dot-dash scanning of the guide beam.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Anwendung dieses Verfahrens auch auf andere komplementäre Tkastungen, z. B. a-n-Tastung, zu ermöglichen und darüber hinaus eine größere Unempfindlichkeit gegenüber Störungen, die z. B. durch Feldstärkeschwankungen hervorgerufen werden können, zu geben. Sie erreicht dies dadurch, daß bei diesem Verfahren nur während der Zeit des Wechsels von einem Zeichen zum anderen, gleichbedeutend mit dem Wechsel der Richtdiagramme am Sender, die Amplitudenunterschiede zwischen beiden Zeichen nach Richtung und Größe gemessen und gegebenenfalls zur Aufschaltung benutzt werden. The invention has set itself the task of applying this Procedure also on other complementary Tkastungen, z. B. a-n keying to enable and, moreover, a greater insensitivity to disturbances that z. B. can be caused by field strength fluctuations. You achieved this by the fact that with this procedure only during the time of Changing from one symbol to another, equivalent to changing the directional diagram at the transmitter, the differences in amplitude between the two signs according to direction and Size can be measured and, if necessary, used for connection.

Bei dem bereits vorgeschlagenen Ausführungsbeispiel werden durch die von der Hilfsfrequenz betätigte Umschalteinrichtung an einem Spannungsteiler Teilspannungen gleicher amplitude abgegriffen und vorzugsweise die eine Teilspannung mit der anderen derart zusammengeführt, daß eine Gleichspannung entsteht. Bei dieser Anordnung werden sämtliche während der einzelnen Zeichen auftretenden Spannungsschwankungen ausgewertet. In the already proposed embodiment are through the switching device operated by the auxiliary frequency on a voltage divider Partial voltages of the same amplitude tapped and preferably the one partial voltage merged with the other in such a way that a direct voltage arises. At this Arrangement are all voltage fluctuations occurring during the individual characters evaluated.

Damit gelangen aber außer den Amplitudenunterschienen der Tastzeichen auch die unerwünschten Spannungsschwankungen auf die Anzeigevorrichtung. Demgegenüber wird, wie schon erwähnt, erfindungsgemäß nur in der Übergangszeit von einem Zeichen zum anderen der Amplitudenunterschied nach Richtung und Größe gemessen, wodurch der störende Einfluß von nicht erwünschten Spannungsschwankungen auf ein Minimum verringert wird.However, in addition to the amplitude sub-rails of the tactile signals, this also means that the touch characters can be reached also the undesirable voltage fluctuations on the display device. In contrast is, as already mentioned, according to the invention only in the transition period from one character on the other hand, the amplitude difference measured according to direction and size, whereby the disturbing influence of undesired voltage fluctuations to a minimum is decreased.

Gegenüber dem bereits gemachten Vorschlag sind an sich Sende- und Empfangsseite in ihrem grundsätzlichen Aufbau gleich geblieben. Das Tastgerät des Senders weicht in seiner Wirkungsweise jedoch etwas ab. Die Umtastung der Phase der Hilfsfrequenz erfolgt nach der bereits vorgeschlagenen Anordnung im gleichen Rhythmus wie die Umtastung der Senderdiagramme, und zwar derart, daß der Wechsel der Richtdiagramme mit dem Wechsel der Phasenlage der Hilfsfrequenz ülereinstimmt. Compared to the proposal already made, send and The basic structure of the reception side has remained the same. The touch device of the However, the transmitter differs somewhat in its mode of operation. The keying of the phase the auxiliary frequency takes place according to the arrangement already proposed in the same way Rhythm like the keying of the transmitter diagrams, in such a way that the change the directional diagram coincides with the change in the phase position of the auxiliary frequency.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt der Wechsel der Phasenlage der Hilfsfrequenz dagegen zeitlich verschoben gegenüber dem Wechsel der Sender-Richt-Diagramme, und zwar derart, daß, wie z. B. in Fig. 1 für Punkt-Strich-Tastung angegel)en, der Wechsel der Richtdiagramme, z. B. von R1auf R2, innerhalb des durch zwei Phasensprünge begrenzten zeitlich kürzeren Phasenzeichens, z. B. p, erfolgt. In Fig. 2 ist der Fall dargestellt, daß kompleinentäre Zeichen getastet werden. Auch für diesen Fall gelten die nachfolgenden Überlegungen. In the method according to the invention, the phase position is changed the auxiliary frequency, on the other hand, is shifted in time compared to the change in the transmitter-directional diagram, in such a way that, such as. B. in Fig. 1 for dot-dash keying angegel) en, the Change of directional diagrams, e.g. B. from R1 to R2, within the by two phase jumps limited, shorter phase character, e.g. B. p, takes place. In Fig. 2 is the Case shown that complementary characters are keyed. Even in this case the following considerations apply.

Die Fig. 3 zeigt die Empfangsanordnung im einzelnen. Der gestrichelt umrandeteTeil entspricht der bereits vorgeschlagenen Anordnung. Für die Auswertung der Größe und Richtung der Abweichung vom Leitstrahl wird die das Filter S verlassende Modulationsfrequenz (II50 Hz, Punkt 2, Fig. 4) in einem Gleichrichter G11 gleichgerichtet und die hierdurch entstehende, mit den Tastzeichen modulierte Gleichspannung (Punkt 9, Fig. 4) durch einen Kondensator C1 von ihr im Gleichstromanteil befreit (Punkt 10, Fig.4). Die bisher beschriebene Anordnung gleicht noch derjenigen des Ausführungsbeispiels nach dem schon mehrfach erwähnten Vorschlag. Gegenüber diesem weist sie jedoch nunmehr die nachfolgenden Abweichungen auf. 3 shows the receiving arrangement in detail. The dashed bordered part corresponds to the arrangement already proposed. For the evaluation the size and direction of the deviation from the guide beam is that which leaves the filter S. Modulation frequency (II50 Hz, point 2, Fig. 4) rectified in a rectifier G11 and the resulting DC voltage modulated with the tactile symbols (point 9, Fig. 4) freed from it in the direct current component by a capacitor C1 (point 10, Fig. 4). The arrangement described so far is still the same as that of the exemplary embodiment according to the suggestion that has already been mentioned several times. In relation to this, however, she now points the following deviations.

Ausgewertet wird die Differenz der durch die Tastung in dem Widerstand W1 hervorgerufenen Spannungen. Während der in Fig. 3 gezeichneten Ruhelage der Relaiskontakteat, a2 und b ist der Widerstand V2 durch den Kontakt b kurzgeschlossen. An dem Kondensator Cl liegt also die gesamte an W1 abfallende Spannung. Gleichzeitig ist der Kondensator C2 mit dem Eingangskondensator C3 des Gleichstromverstärkers V= verbunden. Zieht nun das Relais A, das durch die Phasentastung der Hilfsfrequenz nach entsprechender Auswertung im zweiten Zweig betätigt wird (Punkt I, Fig. 4), an, so wird einmal der Kondensator C2 entladen und hiermit für jeden Meßvorgang der gleiche Ausgangszustand, nämlich Spannung an C2 gleich Null, hergestellt. Gleichzeitig wird aber mit a üher a2 das Relais B betätigt. Der Kontakt b öffnet, durch die Schaltfolge erzwungen, einige Metersekunden nach dem Umlegen des Kontakts a. Die bereits erzähne Entladung des Kondensators C2 findet also in dieser durch die Schaltfolge gegebenen Zeit statt. The difference is evaluated by the keying in the resistance W1 caused stresses. During the rest position of the relay contacts shown in Fig. 3, a2 and b, the resistor V2 is short-circuited through the contact b. On the capacitor Cl is therefore the entire voltage drop across W1. At the same time is the capacitor C2 is connected to the input capacitor C3 of the DC amplifier V =. Pulls now the relay A, which by the phase keying of the auxiliary frequency according to the appropriate Evaluation in the second branch is activated (point I, Fig. 4), then once the capacitor C2 discharges and thus the same initial state for each measurement process, namely, voltage at C2 equal to zero. At the same time, however, a becomes greater a2 the relay B is actuated. Contact b opens, forced by the switching sequence, a few meters after switching the contact a. The discharge already mentioned of the capacitor C2 takes place in this time given by the switching sequence.

Durch die oeffnung des Kontaktes b tritt an dem Widerstand W2 und somit auch an dem Kondensator C2 keine Änderung der Spannung gegenüber dem Zustande mit geschlossenem Kontakt auf, da nach wie vor an dem Kondensator C1 -die volle an W1 abfallende Spannung liegt, also auch keine Verschiebeströme fließen können. Tritt nun in diesem Schaltzustand, bei dem beide Relais A und B in Arbeitsstellung sind, eine Spannungsänderung an dem Widerstand W1 auf, so wird diese infolge des durch W2 fließenden Lade- oder Entladestromes des Kondensators C1 auf dem Kondensator C2 übertragen. Das bedeutet aber, daß der Kondensator C2 auf die Differenz der an dem Widerstand W1 liegenden Spannungen aufgeladen wird. Hierbei ist die Polung der jetzt an C2 liegenden Differenzspannung abhängig von der Richtung der Spannungsänderung an W1. Nach Beendigung des durch die Phasentastung verursachten Schaltimpulses (Punkt 7, Fig. 4) fällt zunächst das Relais A ab und legt über a1 den auf die Spannungsdifferenz aufgeladenen Kondensator C2 an den Eingangskondensator C:i des Gleichstromverstärkers V=. Nach der bereits erwähnten Folgezeit wird auch der Kontakt b wieder geschlossen. Die an C2 und C3 liegende Spannung wird sodann durch den Gleichstromverstärker Y=- verstärkt und dem Verbraucher, z. B. dem Eingang der Kurssteuerung, zugeführt.The opening of the contact b occurs at the resistor W2 and thus no change in the voltage compared to the state at the capacitor C2 either with the contact closed, since the capacitor C1 still has the full there is a falling voltage at W1, i.e. no displacement currents can flow either. Now occurs in this switching state in which both relays A and B are in the working position are, a voltage change at the resistor W1, this is due to the charging or discharging current of the capacitor C1 flowing through W2 on the capacitor C2 transferred. However, this means that the capacitor C2 is based on the difference the resistor W1 lying voltages is charged. Here the polarity is the The differential voltage now at C2 depends on the direction of the voltage change at W1. After termination of the switching pulse caused by the phase sensing (point 7, Fig. 4) initially the relay A drops out and applies the voltage difference via a1 charged capacitor C2 to the input capacitor C: i of the DC amplifier V =. After the following time already mentioned, contact b is also closed again. The voltage across C2 and C3 is then converted by the DC amplifier Y = - reinforced and the consumer, e.g. B. the input of the course control fed.

Die nach Punkt Io, Fig. 4, an dem Widerstand W' auftretenden Spannungsstöße sind hinsichtlich ihres Anfangs durch das Ende des kürzeren Tastzeichens (tJl)ergang vom Punkt zum Strich) und hinsichtlich des Endes durch den wieder erfolgenden Kurzschluß des Kontaktes b gegeben. Die Amplitude und Polung dieser Stöße ist allein durch die empfangenen Tastzeichen gegelzen, und zwar durch die Größe und Richtung der Spannungsänderung an W1 beim Übergang vom kürzeren zum längeren Tastzeichen. Es ist bereits hier zu ersehen, daß nur Spanllungsänderungen an W; ausgewertet werden, die in der kurzeR Offnungszeit des Kontaktes 1) auftreten, und daß dadurch bereits der größte Teil der unvermeidlichen, nicht auf der Tastung beruhenden Schwankungen der Empfänger-Ausgangsspannung von der Auswertung ausgeschlossen wird. Wie l>e- reits vorher beschrieben, werden die von dem Tastzeichen hervorgerufenen Spannungsstöße auf den Kondensator C2 übertragen und ergeben an diesem einen Spannungsverlauf entsprechend Punkt I I, Fig. 4. Die kurzen Unterbrechungen sind die bereits erwähnten Kurzschlußzeiten während des Schaltvorganges der beiden Relais 4 und B. Der an dem Eingang des Gleichstromverstärkers F= liegende Kondensator C3 hat dabei die Aufgabe, diese Kurzschlußzeiten zu überbrücken (Punkt I2, Fig. ) und damit eine allzu große Welliglieit der Ausgangsspannung (Punkt 13, Fig. ) zu vermeiden. The voltage surges occurring at the resistor W 'according to point Io, FIG. 4 have passed with regard to their beginning through the end of the shorter tactile character (tJl) from point to line) and with regard to the end due to the short circuit that takes place again of contact b given. The amplitude and polarity of these impacts is solely due to the received tactile characters gelzen, namely by the size and direction of the Voltage change at W1 when changing from the shorter to the longer key symbol. It can already be seen here that only voltage changes at W; be evaluated, which occur in the short opening time of the contact 1), and that already most of the inevitable non-tactile fluctuations the receiver output voltage is excluded from the evaluation. Like l> e- riding previously described, the voltage surges caused by the tactile character transferred to the capacitor C2 and result in a voltage curve accordingly Point I I, Fig. 4. The short interruptions are the short-circuit times already mentioned during the switching process of the two relays 4 and B. The one at the input of the DC amplifier F = lying capacitor C3 has the task of bridging these short-circuit times (Point I2, Fig.) And thus too large a ripple of the output voltage (Point 13, Fig.).

Der zur Erzeugung der nötigen Ausgangsleistung erforderliche Gleichstromverstärker ?=, Fig. 3, muß für den vorliegenden Verwendungszweck verschiedenen Forderungen genügen. Er muß vor allen Dingen eine polungs- und amplitudengetreue Verstärkung der am Kondensator C3, Fig. 3, liegenden Spannung gewährleisten, wobei aber ohne häufig zu wiederholenden Abgleich bei Eingangsspannung Null auch die Ausgangsspannung Null sein muß. The DC amplifier required to generate the necessary output power ? =, Fig. 3, must meet various requirements for the present application suffice. Above all, it must have an amplification that is true to the polarity and amplitude the voltage across the capacitor C3, Fig. 3, ensure, but without Frequently repeated adjustment with input voltage zero also the output voltage Must be zero.

Im Hinblick auf die Größenstaffelung der Kondensatoren C1, C2 und C3 muß weiterhin verlangt werden, daß der Eingangswiderstand des Verstärkers hinreichend groß ist, damit die zur tYberbrückung der Kurzschlußzeit von C2 erforderliche Zeitkonstante nicht durch einen allzu großen Kapazitätswert von C3 beeinträchtigt wird.With regard to the grading of the sizes of the capacitors C1, C2 and C3 must also be required that the input resistance of the amplifier is sufficient is large so that the time constant required to bridge the short circuit time of C2 is not affected by an excessively large capacitance value of C3.

Ein Verstärker, der diesen Bedingungen entspricht, ist in der Fig. 5 dargestellt und nachstehend beschrieben. Die zu verstärkende Gleichspannung liegt an dem Kondensator C3 und lädt damit auch zugleich den Kondensator C4 auf. Wird nun die Kapazität dieses Rondensators C4 z. B. durch Änderung des Plattenabstandes, geändert, so fließt in dem Widerstand W ein Ausgleichstrom, der in seiner Größe durch die an C3 liegende Spannung und durch die Größe der Kapazitätsänderung von C4 bestimmt wird. Diese Kapazitätsänderung erfolgt in Form einer Sinuskurve mit konstanter Amplitude, hervorgerufen durch die Wechselspannung eines Tonfrequenzgenerators G. Es entsteht dadurch an dem Widerstand W eine Wechselspannung gleicher Frequenz, deren Amplitude nur von der an C liegenden Spannung bestimmt ist. Diese an IV entstehende Wechselspannung kann nun in einem normalen Verstärker beliebig verstärkt werden. Diese Art der Eingangsschaltullg ermöglicht eine fast vollkommen leistungslose Verstärkung der zu messenden Spannung. Denn die in dem Widerstand IV in Form von Stromwärme verbrachte Energie wird aus der den schwingenden Kondensator betreibenden Wechselspannung entnommen. Die der am Kondensator C, liegenden Eingangsspannung proportionale Ausgangsspannung des Verstärkers besitzt je nach der Polung der Eingangsspallnung eine verschiedene Phasenlage gegenüber einer festen Bezugsphase. Der Unterschied in der Phasenlage beträgt iSo0. Wird nun als feste Bezugsphase die den schwingenden Kondensator C4 betreibende Wechselspannung verwendet, so ergibt der Phasenvergleich beider Wechselspannungen in einer aus der Wechselstromtelegraphie bekannten Phasenbrücke Ph3 eine Gleichspannung, die ihre Polung mit der Phasenänderung der Verstärkerausgangsspannung, also mit der Polung der an liegenden Eingangsspannung, ändert. An amplifier which meets these conditions is shown in FIG. 5 and described below. The DC voltage to be amplified is present at the capacitor C3 and thus also charges the capacitor C4 at the same time. Will now the capacity of this round capacitor C4 z. B. by changing the plate spacing, changed, so flows in the resistor W an equalizing current, which in its size by the voltage at C3 and by the size of the change in capacitance of C4 is determined. This change in capacitance takes place in the form of a sine curve constant amplitude, caused by the alternating voltage of an audio frequency generator G. This creates an alternating voltage of the same frequency at the resistor W, whose amplitude is only determined by the voltage applied to C. This arising on IV AC voltage can now be amplified as required in a normal amplifier. This type of input switching enables an almost completely powerless amplification the voltage to be measured. Because the one in the resistor IV in the form of current heat The energy spent is derived from the alternating voltage operating the oscillating capacitor taken. The output voltage proportional to the input voltage across the capacitor C. of the amplifier has a different polarity depending on the polarity of the input voltage Phase position compared to a fixed reference phase. The difference in phasing is iSo0. If the oscillating capacitor C4 operating AC voltage is used, the phase comparison of the two AC voltages results a DC voltage in a phase bridge Ph3 known from AC telegraphy, their polarity with the phase change of the amplifier output voltage, i.e. with the polarity of the applied input voltage changes.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for creating a stand display at complementary scanned guide beams and for connection to the automatic course control, in which the carrier frequency, in particular for the purpose of hearing display, by means of a modulation frequency is modulated and in which in a branch of the receiving arrangement one of the size of the Deviation from the guide beam corresponding electrical quantity derived and in one second branch the assignment of the polarity of the size obtained in the first branch to determine the direction of the deviation from the guide beam is made, wherein this assignment by a separate from the modulation frequency, in addition to the Transmitter transmitted auxiliary frequency regardless of the differences in amplitude of the Tactile characters through keying of the phase of the auxiliary frequency in the rhythm on the transmitter side the keying of the transmitter directional diagrams and through phase evaluation on the receiving side is effected, characterized in that only during the time of the change the amplitude differences caused by the tactile characters measured according to direction and size will.

2. The method according to claim I, characterized in that the auxiliary frequency is keyed in the phase such that the transition from a transmitter directional diagram on the other hand, within one of two consecutive phase jumps limited state of constant phase takes place.

3. The application of the method according to claim I or 2 for any complementary keying.

4. The method according to any one of claims I to 3, characterized in that that the differences in amplitude of the tactile characters to be measured use a capacitor (C2) load, which is set to the same initial state for each measurement process.

5. The method according to claim 4, characterized in that the capacitor (C9) by switching a relay (, ~ 1), which is triggered by the evaluated phase keying is actuated, charged to a value corresponding to the amplitude differences and that its charge is passed on to the output.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the same initial state of the capacitor (C9) before each measuring process a relay contact (b) of a relay (B) actuated by the other relay (.4) is brought about, and that when the relay contact (b) opens no change of state of the capacitor (C2) occurs.

7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that that the capacitor (C2) in the time between the pick-up of one relay (A) and the pick-up of the relay (B) controlled by this is set in the initial state according to one of claims 1

8. The method according to any one of to 7, characterized in that that to amplify the amplitude differences in direction and size Value an amplifier is used, in which to achieve a directional Amplification the voltage to be amplified in the input circuit modulates an alternating voltage and that the same alternating voltage in the output is in phase with that on the input side supplied to determine the polarity of the voltage to be amplified in a Phase bridge is compared.