DE936810C

DE936810C - Peil- und Entfernungsmessverfahren

Info

Publication number: DE936810C
Application number: DEL4822D
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr Goldmann; Fritz Dr Steiner
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1944-06-11
Filing date: 1944-06-11
Publication date: 1955-12-22

Description

Peil- und Entfernungsmeßverfahren Es sind Peilverfahren bekannt, bei denen ein Fahrzeug eine ungerichtete Strahlung aussendet, die am Peilort gepeilt wird, und der Peilwert dem Fahrzeug durch einen drahtlosen Sender durchgegeben wird. Es sind auch Entfernungsmeßverfahren bekannt, bei denen ein Fahrzeug seine Entfernung von einem festen Ort dadurch bestimmt, daß es periodische, kurzzeitige ultrakurzwellige Impulse aussendet, nach Rückstrahlung von einer Relais stelle bekannten Aufstellungsortes auf anderer Trägerwelle wieder empfängt und aus dem Laufzeitunterschied auf die Entfernung gegenüber der Relaisstelle schließt.
Die vorliegende Erfindung geht von einer Vereinigung beider Verfahren zu einem einzigen Verfahren aus und erstrebt eine bauliche und betriebliche Vereinfachung.
Die Erfindung besteht in der Anwendung des Prinzips der Fremdpeilung bei einem Entfernungsmeßverfahren, bei dem ein Fahrzeug periodische, kurzzeitige ultrakurzwellige Impulse aussendet, nach Rückstrahlung von einer Relaisstelle bekannten Aufstellungsortes wieder empfängt und aus dem Laufzeitunterschied auf die Entfernung gegenüber der Relaisstelle schließt, wobei an der Relaisstelle eine Peilung mittels Adcock-Antennen- systems vorgenommen und das Peilergebnis in Form zusätzlicher Impulse oder zusätzlicher Impulsgruppen charakteristischen zeitlichen Abstandes gegenüber den jeweils zurückzustrahlenden Relaisimpulsen und gleicher Trägerfrequenz wie diese dem Fahrzeug mitgeteilt wird.
An Hand der Abb. I wird das Verfahren in einer besonders zweckmäßigen Durchführungsform näher beschrieben. Das Fahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, besitzt einen Impulssender S, der beispielsweise Dezimeterwellenimpulse aussendet. Die Impulsfrequenz ist beispielsweise 25 Hz. Mit einem Adcock-System, bestehend aus'dem Mittelstrahler M und den vier Außenantennen At, A2, 3 und 2 werden die ungerichtet ausgesandten Impulse des Senders S in einer Peilstelle bekannten Aufstellungsortes empfangen. Zur Entfernungsbestimmung ist an den Mittelstrahler der Empfänger 112 angeschlossen, dessen Ausgangsspannung zur Aussteuerung des Relais-Impulssenders S8 dient. Der Relaissender S3 arbeitet ebenfalls ungerichtet und auf anderer Welle, beispielsweise im Meterwellenbereich. Der Sender 53 wird im Empfänger E3 des Fahrzeuges empfangen, und die empfangenen Impulse werden auf einem Oszillographen angezeigt.
Aus dem Abstand der Impulse von einer Nullmarke, die dem Moment des Aussendens des Impulses vom Sender S entspricht, läßt sich die Entfernung des Fahrzeuges vom Peilort bestimmen.
Die Aussendung des Fahrzeugimpulssenders S wird ferner mittels eines Adcock-Systems in der Peilstelle gepeilt, und zwar derart, daß die räumliche Winkelmessung in eine elektrische Winkelmessung übergeführt wird. Dies geschieht dadurch, daß an jede Feldspule des Adcock-Systems eine feststehende Suchspule S1 bzw. S2 angekoppelt ist und die Spannungen beider Suchspulen S1 und 52 über ein go°-Phasenverzögerungsglied Ph hintereinandergeschaliet sind und einem EmpfängerEl zugeführt werden. Der Mittelstrahler M ist an den Empfänger E2 geführt. Die Ausgangsspannungen beider Empfänger Er und E2 werden einem Phasenmesser PM zugeführt, der derart aufgebaut ist, daß er in Abhängigkeit von dem zu messenden, zwischen o und 3600 liegenden Phasenwinkel eine monoton ansteigende Gleichspannung erzeugt, die zur Steuerung eines Rückkippgerätes K benutzt wird. Die Ausgangsspannung des Empfängers E2 stößt das Rückkippgerät K an, das dann entsprechend der vom Phasenmesser PM zugeführten Gleichspannung entsprechend verzögert zurückkippt. Der Rückkippimpuls des Rückkippgerätes K wird dem Sender S3 zugeführt und löst bei diesem einen weiteren Impuls aus, insbesondere einen Doppelimpuls oder anderweitig hervorgehobenen Impuls. Dieser zweite Impuls des Senders S3 ist gegenüber dem ersten Impuls von Ss entsprechend dem Peilwert zeitlich verschoben. Dieser zweite Impuls, der Doppelimpuls, wird ebenfalls im Empfänger 113 empfangen, und der zeitliche Unterschied zwischen beiden Impulsen in 118 ergibt ein Maß für die Azimutrichtung des Fahrzeuges. Als Oszillograph auf dem Fahrzeug wird zweckmäßigerweise eine Braunsche Röhre mit polarer Ablenkung verwendet, deren Leuchtschirm in Abb. 2 dargestellt ist. Auf dem Leuchtschirm ist die Entfernung auf dem Umfang des Grundkreises als Skala markiert.
Die Nullmarke entspricht dem ausgesandten Impuls des Senders S, die erste Impulsmarke der Entfernung, und der Winkel zwischen dem ersten Impuls und dem Doppelimpuls entspricht der Peilung.
Da die Entfernung beliebig sein kann, ist um den Schirm des Braunschen Rohres eine zweite Skala drehbar angeordnet, die mit ihrer Nullmarke auf den ersten Impuls einzustellen ist; dann ist an der Skala an der Stelle des Doppelimpulses der azimutale Peilwinkel direkt ablesbar. Da für das eben beschriebene Anzeigeverfahren für die Maximalmeßwerte zwei volle Umläufe des Elektronenstrahles zur Anzeige benötigt werden, ist bei einer Impulsfrequenz von 25 Hz eine Kreisablenkung von 50 Hz zweckmäßig.
PATENTAXSPRÜCHE I. Die Anwendung des Prinzips der Fremdpeilung bei einem Entfernungsmeßverfahren, bei dem ein Fahrzeug periodische, kurzzeitige ultrakurzwellige Impulse aussendet, nach Rückstrahlung ,von einer Relaisstelle bekannten Aufstellungsortes wieder empfängt und aus dem Laufzeitunterschied auf die Entfernung gegenüber der Relais stelle schließt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Relaisstelle eine Peilung mittels Adcock-Antennensystems vorgenommen und das Peilergebms in Form zusätzlicher Impulse oder zusätzlicher Impulsgruppen charakteristischen zeitlichen Abstandes gegenüber den jeweils zurückzustrahlenden Relais impulsen und gleicher Trägerfrequenz wie diese dem Fahrzeug mitgeteilt wird.

Claims

2. Peil- und Entfernungsmeßverfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an der Relais stelle die räumliche Winkelmessung in eine elektrische Winkelmessung übergeführt wird, indem die Schwingungsphase eines ungerichteten Mittelstrahlers des Adcock-Systems mit der Schwingungsphasenlage der in Drehfeldschaltung betriebenen Außenstrahler in einem Phasenmesser verglichen wird.

3. Peil- und Entfernungsmeßverfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenmesser des Peilers in Abhängigkeit von dem zu messenden, zwischen o und 3600 liegenden Phasenwinkel eine monoton ansteigende Gleichspannung erzeugt, die einem Rückkippgerät zugeführt wird, das nach Anstoß vom empfangenen Fahrzeugimpuls durch das Rückkippen einen Impuls, insbesondere Doppelimpuls, in einem Impulssender der Relaisstelle auslöst.

4. Peil- und Entfernungsmeßverfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug als Anzeigegerät ein Braunsches Rohr mit Polarkoordinatenauslenkung verwendet wird, bei dem der Abstand von Nullmarke und erstem Impuls die Entfernung des Fahrzeuges vom Sender, und der Abstand des zweiten Impulses bzw. der Impulsgruppe vom ersten Impuls die Peilung anzeigt.

5. Peil- und Entfernungsmeßverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Leuchtschirm des Braunschen Rohres eine drehbare Peilskala derart eingestellt wird, daß deren Nullmarke auf den ersten (Entfernungsmeß-)Impuls zeigt.

Angezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 784 425, 8i 404; Handel, Paul Frhr. von, und Kurt Krüger, Funknavigation in der Luftfahrt, Braunschweig, I938, S 75.