Dispositifs pour la transmission de signaux entre deux navires
et entre un navire et la terre, dans le brouillard et
pendant la nuit
1.-L'objet de l'invention est relatif aux dispositifs pour
la transmission des signaux entre deux navires ou entre un na,vire et un phare, dans le but de déterminer la direction dans
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gnaux différents étant envoyés par un poste émetteur dans M
champs ou secteurs d'émission différents.
Dans les dispositifs connus de ce genre,la différentiation
des ]1 secteurs d'émission s'effectue -ou bien par M lettres ou
chiffres différents,de telle sorte que la réception doit être téléphonique- ou bien par des radiations de M longueurs d'ondes différentes, dont la détermination doit être faite par la recherche d'une résonance électro-magnétique, ce qui exige une
opération manuelle.
Dans le dispositif objet de l'invention, la différentiation
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ques différentes de l'intensité des radiations, qui ont %ne
longueur d'onde égale dans tous les secteurs, de telle sorte que
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radiations qu'il perçoit.Or, dans ce cas, un sélecteur approprié,muni d'organes vibratoires, peut fournir automatiquement
des indications visibles.
Dans le dispositif objet de l'invention, le poste récepteurest divisé en N compartiments ou secteurs de réception contenant N sélecteurs, munis chacun de M organes vibratoires susceptibles de répondre chacun à une des M modulations que le poste émetteur peut produire dans les M champs ou secteurs d'émission. De telle sorte que, dans un compartiment récepteur donné, qui entre en action et qui indique par 1% dans quel seo-
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tre en action détermine la tonalité de la modulation des radiations perçues et par là l'orientation du navire émetteur,c'està-dire la route suivie par lui .
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sibles ,peut fournir à l'oeil,instantanément et continuellement plusieurs indications simultanées,de manière automatique, toutes circonstances qui accroissent énormément la valeur pratique de ce système par rapport aux autres systèmes.
Conme radiations opérantes,on adoptera les radiations électro-magnétiques (ondes hertziennes,rayons invisibles, rayons visibles)de telles longueurs d'onde qu'il soit possible de les réfléchir ou de les réfracter au moyen d'appareils de dimensions acceptables.
Quant aux modulations rythmiques de l'intensité de ces, radiations,elles pourront consister,soit en des variations périodiques à allure continue, soit en variations périodiques brusques, telles que des successions d'interruptions et de rétablissements. Dans un cas comme dans l'autre, la tonalité de ces modulations, ou fréquence de ces variations,pourra être choisie dans toute la gamme où peuvent s'étendre des oscillations mécaniques.
II.- Pour faciliter la compréhension du mode de fonctionnement, on supposera que l'on se serve de rayons lumineux; ceuxci peuvent par exemple être choisis dans le champ des longueurs
<EMI ID=6.1> qu'elles traversent le plus facilement le brouillard et qu'elles
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les électrodes consistent en charbon imprégnés de sodium, de cadmium, de thallium ou autre,et parce que finalement le sélénium tendre ordinaire employé comme récepteur est plus particulièrement sensible pour ces radiations.
On pourrait bien entendu choisir d'autres longueurs d'ondes dans le cas d'emploi de sélénium sensibilisé autrement par l'addition de sensibilisateurs spéciaux, ou dans le cas d'emploi de détec-
potassium, sodium, etc... teurs autres que le sélénium (par exemple/sulfure de bismuths
etc...
sulfure doubler'antimoine et de plomb/) ; inutile de dire que dans ce cas en emploierait une minéralisation adéquate des charbons.
On pourrait également se servir de détecteurs constitués par des piles ou couples thermo-électriques ou par des bolomètres. Des détecteurs de cette sorte conviendraient, concurremment aux cellules séléniques sensibilisées d'une manière ad hoc,dans le cas de l'emploi de radiations infra-rouges,radiations que les arcs électriques produisent même plus abondamment que les radiations lumineuses, et que, dans cette application^ il ne serait pas nécessaire de filtrer.
Dans le cas d'emploi d'ondes hertziennes,on se servira,aux transit teurs, de radiateurs,et,aux récepteurs, de résonateurs correspondant à des longueurs d'Dnde relativement courtes,afin qu'il soit possible de les diriger et de les recueillir au moyen de réflecteurs métalliques continus ou discontinus ou de réfracteurs diélectriques en forme de lentilles . Il est bien entendu que l'on pourra se servir de détecteurs, d'amplificateurs et de tous autres appareils appropriés à l'emploi de cette sorte de. radiations.
Pour l'application du fonctionnement du système, on supposera
ee servir de radiations auxquelles on aura imprimé des variations périodiques d'intensité de différentes fréquences ou tanalités.
Dans ces conditions, l'émetteur pourrait consister en M dispositifs distincts émettant chacun des radiations ondulées ayant la tonalité caractéristique dans le secteur déterminé qui lui corres- <EMI ID=8.1>
ou lumineuses susmentionnées,et, pour leur production, un arc électrique,il est plus simple d'utiliser un seul arc tournant avec son réflecteur et auquel on imprime destonalités différentes, une dans chaque secteur,suivant un cycle déterminé.
On pourra également employer tous moyens convenables pour fournir à la source émettrice (arc électrique ou autre source de radiations),les tonalités différentes successives du cycle, et les moyens indiqués ci-après dans la description d'un dispositif réalisant l'invention ne sont donnés qu'à seul titre d'exemple.
Le système décrit ci-après utilise les mode de transmission à distance employés en téléphonie ou télégraphie optique, au moyen de l'arc électrique.
La fig. 1 est un schéma général pour expliquer le fonctionnement d'un poste émetteur conjugué à un poste récepteur, dans le cas de l'émission par un seul arc rotatif.
La fig. 2 est un schéma montrant comment peut être organisé dans ce cas le poste émetteur; la fig. 3 est une coupe d'un organe vibrateur multiple permettant de faire varier automatiquement la tonalité de l'arc suivant le secteur dans lequel il émet, la fig. 4 étant un..plan des pièces polaires du noyau du dispositif de la fig.3.
La fig. 5 est une vue schématique pour faire comprendre l'organisation générale et le fonctionnement du poste récepteur avec ses organes résonateurs multiples, un dans chaque compartiment récepteur pour caractériser le secteur d'émission; elle montre à titre d'exemple,deux montages possibles des résonateurs.
Les fig. 6, 7,8, 9, 10, 11 montrent, en les simplifiant, d'autres schémas que celui de la fig.2 pouvant servir � imprimer à l'arc la tonalité d'un vibrateur.
III.- Suivant l'invention,le poste émetteur d'un navire T est divisé en un certain nombre M de champs ou secteurs d'émission
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fixe par rapport au navire, par exemple le champ a dans le cap du navire(proue) et d à babord (fig.l). Le poste émetteur est organisé de telle sorte queles modulations formées par les variations rythmiques d'intensité des radiations émises continuellement ou temporairement, simultanément ou successivement dans les différents secteurs, affectent, pour chacun d'eux, une fréquence caractérisant le secteur en question.
A cet effet, un arc électrique 1 convenablement minéralisé placé au foyer d'un projecteur de forme appropriée 2, tourne de manière à émettre successivement dans les différents champs
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organe lui imprimant dans chaque secteur une tonalité différente, caractéristique de celui-ci. Le poste récepteur .Best également divisé en un certain nombre N de zones ou secteurs de réception
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prédéterminée par rapport au poste (navire ou poste terrestre); dans chacune de ces'zones est installé un compartiment récepteur comportant par exemple,à la manière connue, un détecteur 3 formé par une cellule de sélénium convenablement sensibilisé placée de préférence au foyer d'un réflecteur de forme appropriée 4. Si donc, dans l'exemple de la fig.l, c'est le compartiment récepteur � dont le détecteur en sélénium décèle la réception de radiations modulées, cela signifiera que le poste émetteur T se trouve précisément dans la zone ou direction à laquelle cor-
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récepteur est doté d'un organe de différentiation ou résonateur
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autant qu'il y a de secteurs d'émission; chacun de ces éléments est disposé de manière à résonner synchroniquement avec la modulation rythmique des radiations émises dans un des secteurs d'émission, de telle sorte que, suivant l'élément du résonateur
qui entre en jeu dans le compartiment récepteur, non seulement on connaîtra immédiatement la zone ou direction dans laquelle
se trouve le navite émetteur,mais on connaîtra encore quel est le secteur de ce navire dont les radiations sont dirigées vers
le récepteur, et, comne l'orientation des secteurs d'émission est connue, on en déduira immédiatement l'orientation du navire émetteur, c'est-à-dire la route suivant laquelle il se dirige.
IV.- La �ig.2 montre à titre d'exemple un mode de réalisation d'un dispositif pour réaliser des modulations rythmiques par variation périodique de l'intensité des radiations émises, et pour imprimer à ces modulations ainsi formées,la succession voulue de fréquences ou tonalités différentes, une pour chaque secteur,1 représenté l'arc électrique, 2 le projecteur de
forme appropriée, le tout entrainé dans un mouvement de rotation uniforme autour d'un axe vertical par un mécanisme quelconque apprpprié.L'arc fait partie d'un circuit comprenant : deux conduc-
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rie 7 ou autre source de courant, une résistance de réglage 8 et le secondaire 9 d'un transformateur statique 9-10.La source est chargée d'entretenir continuellement l'arc. Le projecteur entraîne avec lui en rotation un pont métallique à deux contacts
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tie d'un eircuit comprenant une batterie 13 ou autre source de courant, une résistance de réglage 14, le primaire 10 du transformateur 9-10, l'enroulement excitateur d'un diapason électrique D
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des lames 16 et de leurs épanouissements 18 supérieurs sont telles que chacune d'elles ait une période de vibration propre bien déterminée; il sera avantageux de les munir chacune d'un curseur
à poids mobile ou autre dispositif pour régler une fois pour toutes sa période de vibration. Les lames vibrantes 16 portent
en outre des pièces métalliques de contact 19, convenablement isolées du corps de la lame et servant à court-circuiter les
deux pointes de contact 20 et 21, les pointes 20 étant reliés�
par l'intermédiaire de bornes individuelles correspondantes 23 chacune au plot 12 qui lui correspond, et les pointes 21 étant toutes connectées à une bague circulaire commune 21' portée par le support cylindrique extérieur isolant 22 (fig. 2;et 3). Des condensateurs (32 dans les figures 6 à 11) peuvent être employés pour réduire les étincelles de tupture du courant, accumuler l'électricité pendant la rupture et la rendre au circuit actif pendant sa fermeture.
Suivant la position du projecteur 2 en.rotation,le courant de la batterie 13 est donc aiguillé par le pont rotatif 11-12 et par l'un des plots, par exemple 12a,vers la pièce de contact
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de la lame I6a (les autres étant hors circuit sont sans intérêt) qui fonctionne comme un interrupteur imprimant au courant oscillant qui traverse le primaire 10,une fréquence déterminée correspondant à celle des vibrations de la lame I6a; le secondaire 9 est alors le siège d'une force électro-motrice également oscillante qui, dans le cas d'emploi du schéma de la fig. 2, simplifié dans la fig.6,
se superpose à la force électro-motrice continue de la batterie 7,
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l'arc 1 acqui ert les propriétés d'un arc vibrant entretenu, avec une tonalité correspondant à la période pBOpre de la lame vibrante intéressée.
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fréquence des modulations constituées par les variations d'intensité introduites dans l'émission.est déterminée par celle de la lame I6a quand il est dirigé dans le secteur b., la tonalité devient celle de la lame 16 , etc ...
On pourra avantageusement, dans l'exemple représenté où,
le tour d'horizon est divisé en 12 secteurs de 30 0 choisir couine tonalités les notes suivantes dans une même octave ou $ des octaves
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d'un poste émetteur à douze secteurs égaux caractérisés chacun par sa note, que le secteur en ré est celui 'dirigé dans le cap du navire,et que la succession de notes ci-dessus a lieu en parcourant l'horizon dans le sens des aiguilles d'une montre.
V.- A la place du diapason à 12 lames vibrantes décrit plus haut le poste émetteur pourrait comporter ,pour la production du oourant primaire rythmiquement interrompu, d'autres dispositifs interrupteurs tels par exemple qu'un système de N commutateurs tournants composés chacun d'un certain nombre de secteurs isolants séparant autant de secteurs métalliques connectés entre eux et avec le
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sivement au contact 12 du pont rotatif 11-12,et pendant que ce pont tourne de l'angle de l'ouverture d'un secteur d'émission,un des secteurs isolants et un des secteurs métalliques sus-indiqués. Si le', nombres de ces secteurs sur les différents commutateurs tournants étaient par exemple : 45 - 60 - 80 - 54 - 72 - 48 - 64 -
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avec la vitesse d'environ 108 à 109 tours par minute, ce système équivaudrait à un diapason donnant les douze demi-tons d'une octave dans l'ordre indiqué plus haut.
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être remplacés par une turbine à mercure du genre de celles employées pour la radiotélégraphie, mais à plusieurs étages
de contacts en nombre différents, chaque étage étant mis successivement en oeuvre pour produire successivement les différentes tonalités voulues.
VI.- La fig. 6 représente, d'une manière simplifiée, le schéma adopté dans la fig. 2 pour tonaliser l'arc 1, d'après la tonali-
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en série avec la f.e.m. de la source 7.
Les fig. 7 et 8 représentent de la même manière conment on peut tonaliser l'arc 1 au moyen d'une f.e;m: alternative en parallèle avec la f.e.m. de la source de courant continu.Le condensateur 34 empêche le passage du courant continu, tout en laissant passer le courant alternatif, dont l'intensité maxima doit se rapprocher autant que possible de l'intensité du courant continu.
Les fig. 9 et 10 représentent des modes de tonalisation
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de l'enroulement 9 est remplacée par l'action conduotive d'une impédance 35 et où la source auxiliaire 13 est remplacée par une résistance de réglage 36.
La fig. 11 représente un mode de tonalisation de l'arc, que
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tion rythmique du courant d'excitation parcourant l'inducteur
37. Cette modification rythmique peut être obtenue par une des méthodes indiquées ci-dessus pour obtenir la modification rythmique directe du courant destiné à l'arc.
VII.- La fig. 5 montre comment peut être constitué le récepteur avec ses différentes cellules de zones et l'organe résonateur différentiateur afférant à chacune d'elles. Chacun des compartiments (par exemple � et 1 (fig. 1 et 5) comporte un résonateur multiple S ayant chacun M éléments, ces éléments étant susceptibles d'entrer en résonance sous l'influence des mêmes fréquences que celles des radiations modulées émises, de manière à détecter quelle est celle des M tonalités différentes de l'émetteur qui agit à un moment donné sur le compartiment mis en action du récepteur. Ce résonateur S pourra être disposé par exemple exactement comme le diapason électrique!) de la fig. 3
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d'être isolées les unes des autres, secont toutes connectées à une bague annulaire commune 20' comme les contacts 21 sont ponnectés à la bague commune 21' (partie gauche de la fig. 5). Ce résonateur peut être simplifié et être constitué comme les indicateurs de fréquence à lames vibrantes, en disposant seule-
a b
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l'enroulement est simplement parcouru par le courant venant directement de la cellule de sélénium 3q sans passer par les contacts de lames (partie droite de la fig. 5).
Le détecteur en sélénium 3 est traversé par un courant
<EMI ID=29.1> tance 26; ce courant passe, directement ou par l'intermédiaire des contacts de lames vibrantes suivant le mode d'exécution, dans l'enroulement excitateur du résonateur S. Dans les positions relatives par exemple de la fig. 1, le compartiment de
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donc des modifications rythmiques de résistance électrique qui déterminent dans l'intensité du courant d'excitation du
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<EMI ID=33.1> <EMI ID=34.1> à vibrer. L'observateur au poste récepteur déduira donc immédia-
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diatement la direction de marche de ce navire.
VIII.- Si l'on a soin,du reste, d'orienter tous les résonateurs du poste récepteur, de manière que convergent vers le centre toutes les lames qui correspondant à la note caractéristique du secteur du navire émetteur dirigé vers le cap de;celui-ci, et si,
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mais suivant une rotation autour de l'axe vertical en sens inverse du sens choisi pour leur succession autour de l'axe vertical de l'appareil émetteur, alors il arrivera ceci de très particulier: que l'orientation de la lame en vibration par rapport au centre de son résonateur coïncidera matériellement
dass l'espace avec la direction de l'axe du navire transmetteur.
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de la cellule a. qui entrera en vibration sous l'influence des radiations moulées émises par l'arc vibrant rotatif du poste émetteur T: l'observateur en déduira immédiatement que le navire T est dans la direction ou zone du compartiment _%'et qu'il suit une marche parallèle à la ligne joignant le centre du résonateur impressionné à sa lame vibrante mise en branle.
IX.- Il est évident qu'on pourrait également employer un appa-reil transmetteur avec M arcs fixes dirigés dans les M secteurs correspondants,le récepteur pouvant être ou bien à N compartiments multiples, ou à compartiment récepteur unique tournant
et susceptible de percevoir périodiquement les faisceaux lumineux émis du poste transmetteur;mais la solution de l'arc vibrant unique rotatif et des compartiments récepteurs multiples est
de construction plus simple. Nombre de dispositions intermédiaires sont également possibles.
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transmetteur et poste récepteur, la même source de courant pouvant éventuellement alimenter les deux. Le champ total d'émission sur un navire pourra ne pas être de 3600 mais être limité aux
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trique par rapport à l'axe; la zone totale de réception sur un navire sera toujours au contraire de 360[deg.], tandis que sur un phare, aussi bien le champ total d'émission que la zone totale de réception seront réduits au théâtre d'observation intéressant. La vitesse de rotation de l'arc du transmetteur'devra être sentsiblement la même pour tous les bateaux, étant de préférence choisie de façon que la vibration des lames des résonateurs-
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de parcours des (N-l) secteurs autres que celui agissant sur le récepteur. En particulier dans ce but, au lieu d'avoir un seul arc chantant, on pourrait disposer deux, trois ou quatre
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même tonalité quand ils rayonnent dans le même secteur. Les N réflecteurs contenant les N cellules séléniques d'un récepteur peuvent être distribués, ou plusieurs groupes, dans différents emplacements du navire; il suffit que l'orientation relative
de chaque réflecteur soit respectée. Quant aux résonateurs, ml est évident qu'il contient de les réunir tous en un seul appareil indicateur, à proximité de la boussole.
En pratique, les variations d'énergie électrique produites par les variations de résistance des cellules séléniques peuvent être insuffisantes pour déterminer directement la vibration des lames des résonateurs. Dans ce cas, on Intercalera entre les
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des relais téléphoniques électro-magnétiques ou encore des amplificateurs composée de valves thermo-ioniques à trois électrodes (audions) etc... On empruntera ainsi, au moyen d'une
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nergie électrique variant synchroniquement avec la précédente, à une source locale dont rien ne limite la puissance.
On pourrait, de mène, utiliser comme détecteurs des piles ou couples thermo-électriques ou des bolomètres donnant lieu à
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Malgré leur faible intensité, les radiations lumineuses dans le brouillard agiront sur le détecteur employé par la sommation des actions individuelles de toutes les particules de brouillard agissant synchroniquement dans leur ensemble sur la matière sensible aux radiations.
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bordonné au choix d'ondes de telles longueurs qu'on puisse les réfléchir et les concentrer dans les champs ou secteurs démission au moyen de réflecteurs (continus ou discontinus) ou de réfracteurs diélectriques en forme de lentilles de dimensions pratiquement
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Sous le point de vue de cette concentration il serait préférable de descendre à des longueurs d'onde de l'ordre de quelques millimètres* Sous le point de vue de la portée de la signalisation, il serait préférable de s'élever à des longueurs d'onde
de l'ordre de quelques décamètres.
Le circuit vibrateur émetteur pourra ttre ouvert ou quasi fermé; celui résonateur récepteur à antenne ou à cadre. Des systèmes amplificateurs pourront être adjoints à ce dernier pour obtenir des variations suffisantes dans des courants assez intenses pour produire des effets visibles.
D'ailleurs des vibrations mécaniques restreintes pourront
être traduites à leur tour en indications suffisamment simples pour être facilement visibles par des jeux de réflexions ou réfractions optiques.
<EMI ID=49.1> lard, établis aux endroits convenables ,pourront être munis de transmetteurs et récepteurs du système décrit plus haut, ou de
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transmettre une indication de direction. On pourra les distinguer les unsedes autres et des bateaux peur tout indicatif ou
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est particulièrement simple; il consiste à leur attribuer des accords ou groupes de notes simultanées ou s&ccessives; lorsque dans un résonateur d'un récepteur de navire les deux, trois ou quatre mêmes lames vibreront constamment ensemble, simultanément
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simultanées ou successives est dans la zone de la cellule du résonateur en question. En voyant vibrer un premier groupe de
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des indications suffisantes pour marquer sur une carte nautique
(où les deux phares correspondants seraient bien entendu représentés) la position et la route du bateau R avec une approximation raisonnable; les passages successifs de certains groupes de
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automatique de la route du bateau R.
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du.bateau ou du phare dont les radiations sont perçues, l'ensemble du récepteur, ou chacun des groupes de compartiments dans lesquels le récepteur � été subdivisé, peut être susceptible d'être décalé à droite et à gauche de sa position normale, d'un angle légèrement supérieur à la moitié de l'amplitude d'une zone ou secteur de réception.L'observateur,voyant signaler un bateau ou
un phare dans une zone, pourra, en déplaçant angulairement le
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celant la radiation perçue passe d'un résonateur au voisin. A cet instant,c'est la cloison entre les deux compartiments intéressés qui donne la direction exacte dans laquelle se trouve le bateau ou le phare en question. Des moyens peuvent être prévus pour ramener automatiquement le récepteur ou partie de récepteur à son orientation normale.
XII.- L'installation permet en outre l'intercommunication entre deuxnbateaux ou entre un bateau et un phare dans le brouillard. Il suffit (en supposant bien entendu que cela soit sans danger par suite de l'isolement et de la position du navire) d'arrêter la rotation des arcs vibrants des deux postes transmetteurs et
de diriger le faisceau de chacun sur l'autre, ce qui peut se faire sans incertitude par la connaissance du compartiment impressionné du récepteur. Dans ces conditions,en remplaçant dans l'é-
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enroulement du diapason D - par un microphone ou un manipulateur télégraphique, et dans le récepteur (fig.5) le circuit 30 - 20'
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droit de la figure) par un récepteur téléphonique, les deux stations pourront correspondre entre elles téléphoniquement et té-
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peuvent être exécutés très simplement au moyen de deux commutateurs doubles, et aider ainsi puissamment aux reconnaissances des bateaux et des phares dans le brouillard.En faisant correspondre des groupes particuliers de notes aux lettres alphabétiques et en se ser-
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dre des signalisations entre bateaux et phares, comme on le fait à l'aide de pavillons par temps clair.
Tous les mêmes résultats peuvent être obtenus également si l'on se sert d'ondes hertziennes au lieu d'autres radiations. On entre alors dans le domaine de la radiotélégraphie et de la radiotéléphonie à courte distance .
Un système peut être déduit de celui décrit ci-dessus pour signalisations dans le brouillard d'un train de chemin de fer à un autre ou à un point d'aiguillage et réciproquement. Evidemment dans ce cas il ne s'agit pas d'indiquer des directions, mais
son individualité et ses conditions du moment , petit nombre de signaux peuvent être représentés par un petit nombre de groupements de notes.