NO134598B

NO134598B -

Info

Publication number: NO134598B
Application number: NO2605/73A
Authority: NO
Inventors: R Liebig; S Jaehrig; W Koegler
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1972-07-24
Filing date: 1973-06-22
Publication date: 1976-08-02
Also published as: FR2194035B1; ATA633473A; AT331346B; NO134598C; ES417176A1; FR2194035A1; BR7305507D0; CH555085A; JPS4951563A; YU173273A; GB1431912A; DE2236788B2; SE387002B; DE2236788A1; US3898409A; YU35293B; ZA734770B

Description

RadiofyBsystem. RadiophyBsystem.

Den foreliggende oppfinnelse angår, et .system for ,å lokalisere bevegelige :gj en-stander, fartøyer, ved hjelp av et roterende radiofyr. The present invention relates to a system for locating moving objects, vessels, by means of a rotating radio beacon.

Radionavigeringsanordniniger som «er. Radio navigation devices that “are.

kjent sunder betegnelsen «roterende radio- known under the term "rotating radio-

fyr», «omfatter et antennesystem, ien sen- lighthouse", "comprises an antenna system, ien sen-

der og modulator.er og utstråler to signaler.. where and modulator.is and radiates two signals..

Det ene signal som kalles referansesig- The one signal, which is called the reference sig-

nalet .sendes i alle retninger «og modu- the signal is sent in all directions "and modu-

lenes direkte eller ved hjelp av en under - bærebølge av «et signal med en viss fre- is lent directly or with the help of a sub-carrier of "a signal with a certain fre-

kvens fn. Det andre signalet er en ikke-modulert bølge .som kalles informasjions-eller målesignalet og sendes :i samsvar med et roterende retnlngsdiagram med kardi-oidform teller med en annen «komplisert form, eg det roterer med f, omdreininger pr. sek. whose fn. The second signal is a non-modulated wave, which is called the information or measurement signal and is sent: in accordance with a rotating direction diagram with a cardioid shape counter with another "complicated shape, eg it rotates with f, revolutions per Sec.

En passende mottager som er :an'bragt A suitable recipient who is :an'braged

på fartøyet mottar for det -første «et >refe-ransesignal med frekvens f, «og for .det andre et målesignal med .'samme frekvens on the vessel receives firstly a reference signal with frequency f and secondly a measurement signal with the same frequency

■f,, iog sender (disse signaler inn i to forskjellige kanaler. Faseforskyvningen mellom referansesignalet og målesignalet «til-svarer på hvert sted i rommet fartøyets azimuth (eller et helt multiplum av .denne azimuth) i forhold til det -roterende radio- ■f,, iog sends (these signals into two different channels. The phase shift between the reference signal and the measurement signal corresponds at each location in space to the vessel's azimuth (or an integer multiple of this azimuth) in relation to the rotating radio

fyr. Ved å foreta fasemåling .av lavfre-kvenssignalene -vil fartøyets mottager der- guy. By performing phase measurement of the low-frequency signals -the vessel's receiver will then-

ved kunne ibestemme .sin azimuth ;med hensyn tål «det roterende radiofyrs ,mag-netiske nord. by being able to determine its azimuth, with regard to the rotating radio beacon's magnetic north.

Ved systemer som benytter visse no-terende radiofyr, som f. (eks. VHF roterende In the case of systems that use certain noting radio beacons, such as (e.g. VHF rotary

•radiofyr for alle retninger, :søm er Skjent ;under betegnelsen VOR, kan bare fartøyets •radio beacon for all directions, :seam is Skjent ;under the designation VOR, only the vessel's

azimuth bestemmes av mottageren. Ved andre systemer som f. eks. er 'kjent under betegnelsen TACATI er det mulig for far- azimuth is determined by the receiver. In other systems such as e.g. is 'known under the designation TACATI it is possible for far-

tøyet også å 'bestemme avstanden mellom dette og det roterende radiofyr. Ved fråde VOR og TACAN nar 'kontrollstasjonen i forbindelse med det roterende radiofyr ingen mulighet for å bli informert om fartøyets azimuth eller avstand. the cloth also to 'determine the distance between this and the rotating radio beacon. In the case of VOR and TACAN, the control station in connection with the rotating radio beacon has no possibility of being informed of the vessel's azimuth or distance.

,En hensikt med .den foreliggende ,oppfinnelse er .å tilveiebringe ^et .roterende radiofyr som muliggjør at kontrollstasjo- One purpose of the present invention is to provide a rotating radio beacon which enables the control station to

nen som er forbundet med det roterende radiofyr (som også kan være en stasj.on som er .anbragt .på ,et annet fartøy) skal kunne bestemme .azimuth og avstand til ethvert forutbestemt fartøy som er .ut- The person connected to the rotating radio beacon (which can also be a station placed on another vessel) must be able to determine the azimuth and distance to any predetermined vessel that is out

styrt med utstyr som .beskrevet nedenfor og også muligens informere det forutbe-stemte fartøy .om dets avstand (idet .azimuth er kontinuerlig tilgjengelig ombord i fartøyet.,) steered with equipment as described below and also possibly inform the predetermined vessel of its distance (as the azimuth is continuously available on board the vessel.)

jEn annen hensikt med «op<p>finnelsen er .å tilveiebringe et roterende radiofyr for å muliggjøre at .'kontrollstasjonen «også skal kunne .motta forskjellige andre in-formasjoner (f. eiks. høyde,, «kjennetegn, Another purpose of the invention is to provide a rotating radio beacon to enable the control station to also be able to receive various other information (e.g. height, characteristics,

o. a.) fra fartøyet. o. a.) from the vessel.

En annen hensikt med ^oppfinnelsen Another purpose of the invention

er å •.tilveiebringe .et roterende radiofyrsystem ved njelp ;av enkle ikretser i forbindelse med roterende radiofyr -av -f. eks. typen VOR eller "TACAN, og i forbindelse med mottagere .som «er innrettet til .å sam-arbeide med idisse roterende radiofyr..'Systemet ifølge oppfinnelsen :benytter ibare jen enkel ibærefEefcvens :som «er idet roter- is to •.provide .a rotating radio beacon system by means of simple circuits in connection with rotating radio beacon -of -f. e.g. the type VOR or "TACAN, and in connection with receivers which are designed to cooperate with these rotating radio beacons. The system according to the invention only uses the simple carrier effect which is

ende radiofyrs «frekvens i motsetning -tall end radio fire's "frequency in contrast - number

andre systemer av samme type som tid-ligere er. foreslått, og som, i forbindelse med det roterende radiofyr sender pulser med en forutbestemt tidsposisjon i forhold til rotasjonen av retningsdiagram-met ved hjelp av en spesiell bærebølge. other systems of the same type as time-liger are. proposed, and which, in connection with the rotating radio beacon, sends pulses with a predetermined time position in relation to the rotation of the directional diagram by means of a special carrier wave.

For korthets skyld vil radiofyrsyste-met ifølge oppfinnelsen bli kalt VORDAR, for å uttrykke det faktum at det kombi-nerer et roterende radiofyr av VOR-typen og stedsbestemmelsesanordnlnger som er ekvivalente med radar. For the sake of brevity, the radio beacon system of the invention will be called VORDAR, to express the fact that it combines a rotating VOR-type radio beacon and positioning devices equivalent to radar.

VORDAR systefmet ifølge oppfinnelsen omfatter, i tillegg til anordninger for å utstråle et referansesignal i alle retninger, som er modulert av et første signal med frekvens t1 og et målesignal med retningsdiagram som roterer med en hastighet av f1 omdreininger pr. sek., anordninger for å modulere referansesignalet med et andre signal med passende frekvens f2 som er større enn f,, en radio-frekvensimottager for å motta pulser som sendes av fartøyet og et PPI-katodestråle-rør eller et panioramisk rør som mottar pulsene, og som er utstyrt med spesielle avsøknimgsinnretninger som styres av det første signal med frekvens f, og av pulser som utledes fra det andre signal med frekvens <f>2. The VORDAR system according to the invention comprises, in addition to devices for radiating a reference signal in all directions, which is modulated by a first signal with frequency t1 and a measurement signal with a direction diagram that rotates at a speed of f1 revolutions per second. sec., means for modulating the reference signal with a second signal of suitable frequency f2 greater than f,, a radio frequency receiver for receiving pulses sent by the vessel and a PPI cathode ray tube or a panioramic tube for receiving the pulses, and which are equipped with special scanning devices which are controlled by the first signal with frequency f, and by pulses derived from the second signal with frequency <f>2.

Mottageren på fartøyet omfatter i tillegg til anordninger for å detektere referansesignalet og målesignalet og sammenligne deres respektive faser, en anordning for å utlede fra målesignalet med frekvens f,, første pulser med lengde t-, og frekvens f,, som har en veldefinert fase i forhold til målesignalet, en anordning for å utlede det andre signal med frekvens f2 fra referansesignalet og for å utlede andre pulser med lengde t2 og frekvens f2 fra dette andre signal, idet de andre pulser har en veldefinert fase i forhold til det andre signal, en samtidighets-krets som tilveiebringer utgangspulser når den samtidig mottar en første puls og en andre puls, og en radiofrekvenssender for å sende ut disse utgangspulser. The receiver on the vessel comprises, in addition to devices for detecting the reference signal and the measurement signal and comparing their respective phases, a device for deriving from the measurement signal with frequency f,, first pulses of length t-, and frequency f,, which have a well-defined phase in relative to the measurement signal, a device for deriving the second signal with frequency f2 from the reference signal and for deriving other pulses of length t2 and frequency f2 from this second signal, the other pulses having a well-defined phase in relation to the second signal, a simultaneity circuit which provides output pulses when it simultaneously receives a first pulse and a second pulse, and a radio frequency transmitter for transmitting these output pulses.

Andre kretser og komponenter kan også sammenstilles med det roterende radiofyr og med mottageren, som vil ses av det følgende. Other circuits and components can also be combined with the rotating radio beacon and with the receiver, as will be seen from the following.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli detaljert beskrevet under henvisning til tegningene hvor: Fig. 1 viser et roterende radiofyr. Fig. 2 viser en mottager på fartøyet, sammen med dens forskjellige kretser og dens tilhørende sender. Fig. 3 viser et signaldiagram for å forklare systemets virkemåte. Fig. 4 og 5 er diagrammer for å vise den plangeometriske karakter av romav-søkningen som benyttes ved systemet. Fig. 6 viser formen av avsøkningssig-nalene for PPI-katodestrålerøret, og Fig. 7 viser tilleggskretser til mottageren i fig. 2. In the following, the invention will be described in detail with reference to the drawings where: Fig. 1 shows a rotating radio beacon. Fig. 2 shows a receiver on the vessel, together with its various circuits and its associated transmitter. Fig. 3 shows a signal diagram for explain how the system works. Figs. 4 and 5 are diagrams to show the plano-geometric nature of the spatial scanning used by the system. Fig. 6 shows the shape of the scan signals for the PPI cathode ray tube, and Fig. 7 shows additional circuits for the receiver in Fig. 2.

I fig. 1 er et vanlig VOR-system som benyttes meget i sivil luftfart, vist inne i en blokk I med strekede linjer. Det omfatter fire antenner 1, 2, 3, 4 som er an-ordnet i hjørnene av et kvadrat, idet antennene 1—3 og 2—4 er diagonalt mot-satte. Disse fire antenner tilføres (1) i fase en VHF bærebølge som er modulert av en under-bærebølge med frekvens F sam i seg selv er modulert av et signal med frekvens f1 og (2) passende respektive faser av den samme bærebølge, umodu-lert. Under bærebølgen F er avhengig av antall tenner på et hjul 16 og dets rota-sjonshastighet. Modulasjonsfrekvensen f, kan tilveiebringes ved å variere avstanden mellom tennene på hjulet 16. VHF energi som tilveiebringes av senderen 5 module-res av en modulator 6. Utgangen fra senderen er koblet til en energideler 7 som har to utganger. Den første utgangen er koblet til en energitilførselslinje 8 som over balanserte grener på broen 9 og 10 tilfører antennene i fase en referanse-bølge som er dobbelt modulert av frekvensene F og f,. Den andre utgangen er koblet til en demodulatorkrets 11 som sør-ger for å eliminere enhver modulasjon og gjenopprette den rene bærebølge, og derfra til et kapasitivt geniometer 12 hvorfra til-førselslinjer 13 og 14 fører til antenne 1—3 og 2—4 over andre grener på broene 9 og 10 for å tilveiebringe en fast fasefor-skyvning på f. eks. 90°. Det kapasitive goniometer 12 roteres med en vinkelhas-tighet på f, omdreininger pr. sek. ved hjelp av en motor 15. Denne motor driver også det før omtalte hjul 16, hvis tenner er passelig fordelt, for å indusere en vek-selstrøm med en frekvens F som er fre-kvensmodulert med frekvensen f,, i en spole 17. Denne strøm tilføres modulato-ren 6. In fig. 1 is a common VOR system widely used in civil aviation, shown inside a block I with dashed lines. It comprises four antennas 1, 2, 3, 4 which are arranged in the corners of a square, the antennas 1-3 and 2-4 being diagonally opposite. These four antennas are supplied with (1) in phase a VHF carrier wave which is modulated by a sub-carrier wave of frequency F itself modulated by a signal of frequency f1 and (2) suitable respective phases of the same carrier wave, unmodulated . During the carrier wave F depends on the number of teeth on a wheel 16 and its rotation speed. The modulation frequency f can be provided by varying the distance between the teeth of the wheel 16. VHF energy provided by the transmitter 5 is modulated by a modulator 6. The output from the transmitter is connected to an energy divider 7 which has two outputs. The first output is connected to an energy supply line 8 which, via balanced branches on the bridge 9 and 10, supplies the antennas in phase with a reference wave which is doubly modulated by the frequencies F and f,. The other output is connected to a demodulator circuit 11 which provides for eliminating any modulation and restoring the pure carrier wave, and from there to a capacitive geniometer 12 from which feed lines 13 and 14 lead to antennas 1-3 and 2-4 above others branches on bridges 9 and 10 to provide a fixed phase shift of e.g. 90°. The capacitive goniometer 12 is rotated with an angular speed of f, revolutions per Sec. by means of a motor 15. This motor also drives the previously mentioned wheel 16, whose teeth are suitably spaced, to induce an alternating current with a frequency F which is frequency modulated with the frequency f,, in a coil 17. This current is supplied to the modulator 6.

Ved et vanlig VOR system benyttes frekvensene F = 9960 perioder pr. sek. og fT = 30 perioder pr. sek. In a normal VOR system, the frequencies F = 9960 periods per Sec. and fT = 30 periods per Sec.

For å omgjøre en VOR-sender til en To convert a VOR transmitter into a

VORDAR-sender må følgende foretas: En oscillator 18 er synkronisert med VOR-frekvens f, og tilveiebringer et signal med frekvens f2, idet f, = kf, (hvor k er en uekte brøk). VORDAR transmitter the following must be done: An oscillator 18 is synchronized with VOR frequency f, and provides a signal with frequency f2, where f, = kf, (where k is an improper fraction).

Alle kjente anordninger for å synkronisere en oscillator med en frekvens f, ved hjelp av den VOR-del som tilveiebringer et signal med frekvens f,, kan benyttes. Eksempelvis kan et tannhjul 20 All known devices for synchronizing an oscillator with a frequency f, by means of the VOR part which provides a signal with frequency f,, can be used. For example, a gear wheel 20

(eller en friksjonsoverføringsanordning) (or a friction transfer device)

anbringes på en aksel 19 på motoren 15, som driver det kapasitive goniometer 12 og hjulet 16 med en vinkelfrekvens på f1 omdreininger pr. sek., idet tannhjulene 20 har et omsetningsforhold r og driver et hjul 21 som har d tenner jevnt fordelt og er slik profilert at de vil frembringe et sinusformet signal med en frekvens U = r. f, . d, i en magnetisk pick-up 22. Som et eksempel kan en ta (når f, =30is placed on a shaft 19 of the motor 15, which drives the capacitive goniometer 12 and the wheel 16 with an angular frequency of f1 revolutions per sec., as the gears 20 have a turnover ratio r and drive a wheel 21 which has d teeth evenly spaced and is profiled in such a way that they will produce a sinusoidal signal with a frequency U = r. f, . d, in a magnetic pick-up 22. As an example, one can take (when f, =30

pr. sek. per Sec.

Signalet med frekvens fa tilføres for det første en modulator 6 og for det andre en pulsgenerator som f. eks. en flip-flop-krets 23. Utgangen fra flip-flop-kretsen er koblet til en avsøkningsanordning på et katodestrålerør 24, for å tilveiebringe radiell stråleavbøynlng. Avsøkningsanord-ningen mottar også et spesielt signal som tilveiebringes av en krets 28 for å frembringe en modifisert sirkulær avbøyning, og et signal som utledes av pulsene som tilveiebringes av fartøyet og som mottas av antennen 27 og en mottager 26, for å variere styrken av strålen. Denne krets 28, som vil bli forklart senere, mottar fra en diskriminator 25 et referansesignal 100 (fig. 3) med en frekvens f,, så vel som pulser 104 som frembringes av flip-flop kretsen 23. Hensikten er å omgjøre signal 100 til et forskjøvet signal. The signal with frequency fa is supplied firstly to a modulator 6 and secondly to a pulse generator such as a flip-flop circuit 23. The output of the flip-flop circuit is connected to a scanning device on a cathode ray tube 24, to provide radial beam deflection. The scanning device also receives a special signal provided by a circuit 28 to produce a modified circular deflection, and a signal derived from the pulses provided by the vessel and received by the antenna 27 and a receiver 26, to vary the strength of the beam . This circuit 28, which will be explained later, receives from a discriminator 25 a reference signal 100 (Fig. 3) with a frequency f, as well as pulses 104 produced by the flip-flop circuit 23. The purpose is to convert signal 100 to a shifted signal.

I fig. 2 er det i en blokk II med strekede linjer vist en VHF-mottager av vanlig type som er innrettet på fartøyet for å bestemme dets azimuth i forhold til VOR. Denne mottager omfatter en antenne 51, en mottagerkrets 52 som for det første er koblet til et båndfilter 53 med en sen-terfrekvens lik F fulgt av en frekvens-diskriminator 54 som tilveiebringer et referansesignal med frekvens f, og for det andre er koblet til et lavpassfilter 55 som frembringer målesignalet med frekvens f, som genereres ved rotasjon av Kardio-iddiagramimet. De to kanaler hvori referansesignalet og målesignalet henholds-vis-dannet er koblet til et fasemeter 56 som tilveiebringer fartøyets azimuth. In fig. 2, a block II with dashed lines shows a VHF receiver of the usual type which is aligned on the vessel to determine its azimuth in relation to the VOR. This receiver comprises an antenna 51, a receiver circuit 52 which is firstly connected to a band filter 53 with a center frequency equal to F followed by a frequency discriminator 54 which provides a reference signal with frequency f, and secondly is connected to a low-pass filter 55 which produces the measurement signal with frequency f, which is generated by rotation of the Cardio-id diagram. The two channels in which the reference signal and the measurement signal are respectively formed are connected to a phase meter 56 which provides the vessel's azimuth.

For å omgjøre VOR-mottageren til en VORDAR mottager, er utgangen fra filteret 55 i målekanalen koblet til en pulsgenerator 57, f. eks. en Schmidt flip-flop-krets som tilveiebringer en puls 102 (fig. To convert the VOR receiver into a VORDAR receiver, the output of the filter 55 in the measurement channel is connected to a pulse generator 57, e.g. a Schmidt flip-flop circuit providing a pulse 102 (Fig.

3) med lengde t1 sekunder hver gang det sinusformede signal 101 som representerer målesignalet ved frekvens f,, passerer gjennom null i en gitt retning, f. eks. i positiv retning. Denne puls er ekviva-lent med den puls som ville bli tilveiebragt i mottagerutgangen, dersom antennen 51 ble avsøkt av en stråle med bredde dø som roterer med samme hastighet som Kardioid-diagrammet, idet størrelsen dø er avhengig av tj etter ligningen: 3) with length t1 seconds each time the sinusoidal signal 101 representing the measurement signal at frequency f,, passes through zero in a given direction, e.g. in a positive direction. This pulse is equivalent to the pulse that would be provided in the receiver output, if the antenna 51 were scanned by a beam of width dø which rotates at the same speed as the Cardioid diagram, the size dø being dependent on tj according to the equation:

når t ] er uttrykt i sekunder. Dersom f. eks. T] er lik 110 miksosekunder og f, har den allerede foreslåtte verdi, vil den ekvivalente stråle ha en bredde på 1.2°. when t ] is expressed in seconds. If, for example, T] is equal to 110 myxoseconds and f, having the already suggested value, the equivalent beam will have a width of 1.2°.

Utgangen fra mottageren 52 er videre koblet til et båndfilter 58, hvis senterfre-kvens er f2 og som igjen er koblet til en pulsgenerator 59, f. eks. av samme type som kretsen 57, idet denne generator 59 tilveiebringer en puls 104 med lengde x., hver gang sinuskurven 103 som representerer signalfrekvensen £„ passerer gjennom null i en gitt retning, f. eks. i positiv retning. Lengden x2 sekunder represen-<T>2The output from the receiver 52 is further connected to a band filter 58, whose center frequency is f2 and which is in turn connected to a pulse generator 59, e.g. of the same type as the circuit 57, this generator 59 providing a pulse 104 of length x., each time the sine curve 103 representing the signal frequency £„ passes through zero in a given direction, e.g. in a positive direction. The length x2 seconds represen-<T>2

terer en radiell distanse på 300 000 teres a radial distance of 300,000

2 km. 2 km.

Utgangen fra pulsgeneratorene 57 og 59 er koblet til en «og»-type samtidighets-krets 60 som tilveiebringer en vel definert puls 114 med lengde x- A, hver gang en puls 103 er samtidig med en puls 104. Slike samtidighetskretser er velkjente og kan f. eks. bestå av et elektronrør med flere styregittre eller av et sett med dioder. Det er denne puls 114 som mottas av mottageren 26 i fig. 1. The output of the pulse generators 57 and 59 is connected to an "and"-type simultaneity circuit 60 which provides a well-defined pulse 114 of length x-A whenever a pulse 103 is simultaneous with a pulse 104. Such simultaneity circuits are well known and can e.g. consist of an electron tube with several control grids or of a set of diodes. It is this pulse 114 that is received by the receiver 26 in fig. 1.

Samtidighetskretsen 60 åpner for en VHF sender 61 som er koblet til en an-tennne 62. Denne sender mottar også fra en kodeinnretning 63, annen informasjon som skal sendes samtidig med pulsen 114. Denne informasjon som f. eks. utgjøres av kodede pulser, kan representere høyden av fartøyet eller dets kjennetegn. På grunn av informasjonens hurtige gjenta-gelse og katodeskjermens etterstråling, vil alle med unntagelse av ett av f. eks. 20 svar fra fartøyet (dersom det benyttes 20 forskjellige høydenivåerj) bli undertrykket, slik at den opprettholdte puls svarer til høyden av fartøyet. The simultaneity circuit 60 opens for a VHF transmitter 61 which is connected to an antenna 62. This transmitter also receives from a coding device 63, other information to be sent simultaneously with the pulse 114. This information, e.g. consists of coded pulses, may represent the height of the vessel or its characteristics. Due to the rapid repetition of the information and the cathode screen's after-radiation, all but one of e.g. 20 responses from the vessel (if 20 different altitude levels are usedj) be suppressed, so that the maintained pulse corresponds to the altitude of the vessel.

I fig. 3 er det ved 100 vist et sinusformet referansesignal med frekvens f,, som In fig. 3 shows at 100 a sinusoidal reference signal with frequency f,, which

frembringes ved utgangen av "frekvens-1 diskrimlnatoren '54. Signalet 'som tilveie-' bringes ved utgangen av filter 55, når far-' tøyet har en gitt azimuth -6, er vist ved 101. Pulsen med lengde t, som utledes fra^ signalet 101 av pulsgeneratoren 57, er vist ved 102. Det sinusformede signal ved frekvens f2, er vist ved 103 -og pulsen med-lengde x., som utledes fra signalet 103 av pulsgeneratoren 59, er vist ved 104. De punkter i -rommet som blir avsøkt ved et gitt øyeblikk t er de som svarer til en samtidighet mellom pulsene 102 og 104. Pulsen 104 definerer sirkulære bånd 105 (fig. 4) me den bredde -på dp = 300 000 . Stedet for de punkter som samtidig 2 mottar t, og t2 pulser vil være sektor 106 med åpning på dø. Det vil ses at dersom samtidighet oppstår ved et punkt A på en stråle 1'07 ved tidspunktet t, vil det således på ethvert punkt av strålen 107 produseres pulser x i og x2 (eller mer bestemt, modulasjon av frekvens f, og f2 hvorfra pulsene er dannet i mottageren) .som utstråles -med en hastighet som er lik hastigheten for elektromagnetiske bølger. Den vriikelmes-sige adskillende energi er dø og den av-standsmessige adskillende energi er dp. Dersom f2 er et helt multiplum q av f,, med f .eks. f1 = 30 perioder pr. sek. f2 = 600 perioder pr. sek når q = 20, vil de punkter i rommet som avsøkes være fordelt på 20 stråler med lik avstand (eller heller på '20 jevnt fordelte sektorer med åpning dø), dvs. at de er adskilt med '360 = 18°. '20 Disse stråler eller sektorer vil bli gitt betegnelsen R,,/,,, hvor in indikerer at strålen genereres ved den nite rotasjon av Kardioiden og n angir utstrålingsretnln-gen av strålen (n vil være et tall mellom 1 og q og i dette eksempelet altså mellom ■1 og 20). •Fig. 5 viser '20 stråler R,/, til R|/2o som genereres under Kardioidens første i rotasjon. I løpet av kardioidens neste rotasjon er det <;>klart at strålene R,/1 til <R>2/20 vil bli generert, osv. produced at the output of the frequency-1 discrimlnator 54. The signal provided at the output of filter 55, when the vessel has a given azimuth -6, is shown at 101. The pulse of length t, which is derived from ^ the signal 101 of the pulse generator 57 is shown at 102. The sinusoidal signal at frequency f2 is shown at 103 - and the pulse with length x., which is derived from the signal 103 of the pulse generator 59, is shown at 104. The points in - the space that is searched at a given moment t are those that correspond to a simultaneity between the pulses 102 and 104. The pulse 104 defines circular bands 105 (fig. 4) with a width of dp = 300,000. The location of the points that simultaneously 2 receives t, and t2 pulses will be sector 106 with opening on die. It will be seen that if simultaneity occurs at a point A on a beam 1'07 at time t, pulses x i and x2 will thus be produced at any point of the beam 107 (or more specifically, modulation of frequency f, and f2 from which the pulses are formed in the receiver) .which is radiated -at a speed equal to the speed of electromagnetic waves. The torsional separating energy is do and the distance separating energy is dp. If f2 is an integer multiple q of f,, with e.g. f1 = 30 periods per Sec. f2 = 600 periods per sec when q = 20, the points in the space being scanned will be distributed over 20 equally spaced rays (or rather over '20 evenly distributed sectors with aperture die), i.e. they are separated by '360 = 18°. '20 These rays or sectors will be given the designation R,,/,,, where in indicates that the ray is generated by the nite rotation of the Cardioid and n indicates the radiation direction of the ray (n will be a number between 1 and q and in this the example i.e. between ■1 and 20). •Fig. 5 shows '20 rays R,/, to R|/2o which are generated during the Cardioid's first in rotation. During the cardioid's next rotation, it is <;>clear that rays R,/1 to <R>2/20 will be generated, etc.

Da det er ønskelig å utforske alle punkter i rommet, ville det være ønskelig å gi større verdier for dø (dø ^ 18°), men dette ville frata systemet enhver praktisk Interesse. For å utforske alle punkter i rommet og fremdeles opprett-holde en passelig adskillende energi, er f2 gitt en verdi som er svakt skilt fra en 'harmonisk frekvens av f,, dvs. i dette tilfellet en verdi som er svakt forskjellig fra iden 20ende harmoniske. Dersom en antar at f2 == (20 -f- E)30, dvs. når k = iq + e, er det funnet (fig. 5) at strålen R2/n Ikke lenger faller sammen med strålen As it is desirable to explore all points in space, it would be desirable to give larger values for die (die ^ 18°), but this would deprive the system of any practical interest. In order to explore all points in space and still maintain a suitable separating energy, f2 is given a value that is slightly different from a 'harmonic frequency of f, i.e. in this case a value that is slightly different from the 20th harmonic . If one assumes that f2 == (20 -f- E)30, i.e. when k = iq + e, it is found (fig. 5) that the ray R2/n No longer coincides with the ray

■Rn/,, for den foregående rotasjon. Vinke-len mellom to etterfølgende stråler i den ■Rn/,, for the preceding rotation. Angle-len between two successive rays in it

2 jr 2 yrs

■samme rotasjon vil være . Strålene 20+ e ■same rotation will be . The rays 20+ e

R2/n og R7/„ er forskjøvet med hensyn til hverandre med en vinkel R2/n and R7/„ are offset with respect to each other by an angle

Resultatet er at strålen R2/n er for-skjøvet i forhold til strålen R1/n ved en vinkel co, strålen R3/n er forskjøvet i forhold til strålen R,/n ved en vinkel på 2 co osv og strålen Rp/n vil falle sammen med strålen 'R,/,,,, dersom The result is that the beam R2/n is shifted in relation to the beam R1/n by an angle co, the beam R3/n is shifted in relation to the beam R,/n by an angle of 2 co etc. and the beam Rp/n will coincide with the ray 'R,/,,,, if

Ved slutten av p omdreininger vil .20 p jevnt adskilte stråler være utsendt og ikke bare 20 stråler som i det tilfellet hvor f_, = 20 f,. Hver stråle sender ikke lenger At the end of p revolutions, .20 p evenly spaced rays will have been emitted and not just 20 rays as in the case where f_, = 20 f,. Each beam no longer transmits

1 P 1 P

hvert sekund men hvert — sekund. every second but every — second.

Tallet p kan velges etter ,ønske, men det velges helst .slik at en får hele verdier for f2. Dersom en antar at p = 15, vil f2 .1 I-være lik 602 perioder pr. sek. (g = — = —). The number p can be chosen as desired, but it is preferably chosen so that one gets whole values for f2. If one assumes that p = 15, f2 .1 I will be equal to 602 periods per Sec. (g = — = —).

p 15 Avstanden mellom to stråler Rni/„ og Rm + i/n er lik i»2<0>- Den komplette :avsøk-15 1 p 15 The distance between two rays Rni/„ and Rm + i/n is equal to i»2<0>- The complete :scan-15 1

ningsperiode av planet tar — = — sek. ning period of the plane takes — = — sec.

30 2 30 2

Alle -punkter i planet vil bli effektivt avsøkt når 'den adskillende energi .er valgt slik at dø ;>cd. Nærliggende sektorer vil overlappe 'hverandre når det sørges for All -points in the plane will be effectively searched when 'the separating energy .is chosen so that die ;>cd. Adjacent sectors will overlap each other when provided for

■at dØ er vesentlig større 'enn co (fig. '6). ■ that dØ is significantly greater than co (fig. '6).

På grunn .av den høye rotasjonshas-tighet av strålen 107, må det tas forholds-regler for å hindre forvrengning av plan-posisjonen, på grunn av at strålen har dreiet seg en vesentlig vinikél mellom det øyeblikket da pulser fra nære fartøyer og pulser fra fjerne fartøyer mottas, for en forutbestemt azimuth. Due to the high rotational speed of the beam 107, precautions must be taken to prevent distortion of the plane position, due to the beam having turned a significant angle between the moment when pulses from nearby vessels and pulses from distant vessels are received, for a predetermined azimuth.

For å hindre slik forvrengning må av-søkningen stoppes 602 ganger i sekundet, To prevent such distortion, the scanning must be stopped 602 times a second,

1 eller mer generelt hvert sekund ved den stilling den hadde i det øyeblikk sinuskurven 103 passerte gjennom null i positiv retning. 1 or more generally every second at the position it had at the moment the sine curve 103 passed through zero in the positive direction.

De radielle avbøyningssignaler er sag-takkede signaler som utledes fra pulsen 104 ved hjelp av flip-flop-kretsen 23. The radial deflection signals are sawtooth signals which are derived from the pulse 104 by means of the flip-flop circuit 23.

For vinkelavbøyning kan, istedenfor å tilføre signalet 100 som frembringes av diskriminatoren 25, til den tilsvarende av-bøyningsanordning på katodesrtålerøret 24, dette signal omgjøres til et mer kom-plekst signal 108 (fig. 6) som dannes av trinnet 109 på signalet 100 som avbrytes ved hyppigheten av pulsene 104 som tilveiebringes fra flip-flop-kretsen 23. For angular deflection, instead of supplying the signal 100 produced by the discriminator 25 to the corresponding deflection device on the cathode ray tube 24, this signal can be transformed into a more complex signal 108 (Fig. 6) which is formed by the step 109 on the signal 100 which is interrupted at the frequency of the pulses 104 provided from the flip-flop circuit 23.

Kretser som muliggjør at det konti-nuerlige signal, omgjøres til et forskjøvet signal ved forskyvning på stadig gjentatte tidspunkter, er vel kjent. De omfatter van-ligvis utvekslingskretser som sørger for at stadig gjentatte utvelgningspulser oppstår, og pulstidsomformingskretser som. omdan-ner utvelgningspulsene til pulser som er like lange som deres gjentagelsesperiode. Circuits which make it possible for the continuous signal to be converted into a shifted signal by shifting at constantly repeated times are well known. They usually comprise exchange circuits which ensure that constantly repeated selection pulses occur, and pulse time conversion circuits which. transforms the selection pulses into pulses as long as their repetition period.

På grunn av interferens mellom signalene som utstråles direkte fra radiofyret og signaler som reflekteres fra forskjellige gjenstander vil signalet med frekvens fn som er utledet fra filteret 55 (fig. 2) vanlig-vis ikke være stabilt i fase. Fasemeteret 56 (fig. 2) må derfor gis en tidskonstant av en størrelsesorden på en brøkdel av et sekund. Due to interference between the signals emitted directly from the radio beacon and signals reflected from various objects, the signal with frequency fn which is derived from the filter 55 (fig. 2) will usually not be stable in phase. The phase meter 56 (Fig. 2) must therefore be given a time constant of an order of magnitude of a fraction of a second.

Anordningen som er vist i fig. 7, gjør det mulig å gi fasen av signalet med frekvens f, den ønskede stabilitet. En oscillator 64 med frekvens f, har samme fase som et signal med frekvens f, som sendes ut fra filteret 55 over en fasediskrimina-tor 65 som leverer et signal med passende retning over en tidskonstantkrets 66. For å tilveiebringe styringen av oscillatoren 64, kan denne erstattes med to oscillatorer med høyere frekvenser som kan kombine-res slik at den ønskede frekvens f, tilveiebringes. The device shown in fig. 7, makes it possible to give the phase of the signal with frequency f, the desired stability. An oscillator 64 of frequency f has the same phase as a signal of frequency f, which is output from the filter 55 over a phase discriminator 65 which supplies a signal of appropriate direction over a time constant circuit 66. To provide the control of the oscillator 64, this is replaced by two oscillators with higher frequencies which can be combined so that the desired frequency f is provided.

Det er også to mulige måter hvorpå kjennetegn kan sendes: a) Modulasjon med F som under-bære-bølge. b) Syklisk avbrytelse av F-sendingen og sendingen av kjennetegn. Signalene There are also two possible ways in which characteristics can be sent: a) Modulation with F as sub-carrier wave. b) Cyclic interruption of the F transmission and the transmission of characteristics. The signals

på PPI-røret opprettholder sin stråling i den tid kjennetegnet sendes. on the PPI tube maintains its radiation during the time the characteristic is transmitted.

Claims

1. Radio beacon system comprising a transmitter for transmitting rotating direction indicating signals derived from a rotating radiation pattern, whereby azimuth indications can be provided on a vessel, and wherein the receiver on the vessel is arranged to separate the direction indicating signals from additional signals (f2) transmitted in all directions from the lighthouse, characterized by a first set of pulses

(102) which has a specific phase in relation to the direction signals is provided on the vessel, that a second set of pulses (104) which has a specific phase in relation to the further signals is provided on the vessel, that a third set of pulses (114) is provided on the vessel in accordance with simultaneity between the first and the second set of pulses and that the third set of pulses is sent to the lighthouse where they are supplied to an indicating device (24) which is synchronized with the transmitted additional signals (f2), in order to give an indication to the lighthouse of the distance to the vessel.

2. Radio beacon system according to claim 1, characterized in that the vessel's transmitter comprises a coding device (63) which ensures that the vessel's characteristics (or height) are transmitted simultaneously with the transmitted pulses (114).

3. Radio beacon system according to claim 1 or 2, comprising a transmitter for sending reference signals with a phase that varies as the directional beam diagram "points" in different reference directions, so that azimuth indications are provided on the vessel by comparing the signal provided by the directional beam diagram -gram's rotation and the reference signal, characterized in that the additional signals are sent with a greater frequency than the reference signals.

4. Radio beacon system according to claim 3, where the indicating device (24) on the radio beacon is of the oscilloscope type, characterized in that the angular deflection of the indicator device's directional beam is synchronized with the frequency of the reference signal, that the radial deflection of the beam is synchronized with the transmitted additional signals and that the brightness of the beam is varied in accordance with the received third set of pulses (114) from the vessel, so that an indication of the distance and angular position of the vessel in relation to the lighthouse is provided on the indicating device.

5. Radio beacon system according to claim 4, characterized in that the indicating device (24) comprises a flip-flop circuit (23) to which further signals (e.g.,) are supplied to provide a series of pulses 104), that these pulses are supplied to the oscilloscope to provide a radial deflection of the beam, that a further circuit (28) is provided to generate angular deflection, that the reference signals (f,) is supplied to the further circuit to synchronize it and that the pulses (104) are supplied to the further circuit to modify the angular deflection of the beam.