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EMI1.1
Cette invention a pour objet un dispositif d'émetteurs radio-électrique, antennes ou autres, ainsi qu'un dispositif récepteur approprié permettant à bord de tout véhicule et appareilvolant ou flottant, do lire directement sur des ca- drans ou sur une carte sans aucune visibilité extérieure, la position exacte du mobile à chaque instant. Le procédé n'utilise pas d'ondes dirigées.
Jusqu'ici on s'est contenté de baliser les voies aérien- nes par des phares lumineux ou hertzien,constituant certains
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points de repère, ou de tracer des radioroutes au moyen d'axes silencieux, et de phares traceurs à ondes dirigées.
Tous ces systèmes s'ils ont l'avantage d'être simples, pré- sentent par contre l'inconvénient de donner des indications assez vagues et peu précises aux grandes distances à cause de la propagation irrégulière des ondes courtes. De plus le nombre de radioroutes possibles est forcément limité par la gamme restreinte de longueurs d'onde disponibles.
On a trouvé suivant la présente invention que l'utili- sation des ondes courtes dirigées n'est pas exigée pour la solution complète du problème.
Considérons par exemple la figure 1. A et B figurent deux émetteurs rigoureusement synchrones dont les rayonne- ments vont interférer à la surface de la terre. Les lieux de minima d'interférence sont des hyperboles géodésiques de foyers A et B. La différence des distances d'un point d'une hyperbole au foyer vaut un nombre entier de longueurs d'onde.
Sur la géodésique A B la distance entre deux minima consé- cutifsvaut une demi longueur d'onde. Un second groupe d'é- metteurs de longueur d'onde différente de la précédente mais voisine créera un second système d'hyperboles de minima.
Tout mobile disposant d'un récepteur radioélectrique suscep- tible de percevoir ces minima séparément sur chacune des deux longueurs d'ondes et de les compter avec leur sens positif ou négatif à partir d'un point connu, connaîtrait à chaque instant sa position. Il faut donc outre la synchro- nisation créer dans chacune des deux familles d'hyperboles un sens privilégié afin de permettre ce comptage algébrique.
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Le dispositif d'émission utilisé à cet effet pour le groupe des émetteurs A B, d'ailleurs identique à la longueur d'onde près pour le groupe des émetteurs C, D, consiste en la réa- lisation d'un système polyphasé et notamment triphasé de lignes d'interférence. Le système triphasé d'émission que nous allons décrire est représenté schématiquement à la fi- gure 2.
En A (figure 1) sont émises deux ondes,l'une principale, l'autre auxiliaire (de longueur double par exemple servant à la synchronisation)., L'onde auxiliaire est reçue en B dans le collecteur d'ondes F. (figure 2) et passe dans l'ampli- ficateur doubleur de fréquence E. Les oscillations de lon- gueur d'onde principale recueillies à la sortie sont envoyées dans trois circuits en parallèle où par le jeu descapacités et de selfs les flux magne biques des bobines 1, 2, 3,par- courues respectivement par les courants des trois circuits sont diphasés d'un tiers de période. Les modulateurs 4,5,6,, engendrent dans chaque circuit respectivement les fréquences acoustiques f1 f3 .
Ils pourront par exemple être constitué de diapasons à vibrations entretenues élec- triquement introduisant une résistance dans le circuit par variation périodique de pression d'un contact, ou encore du potentiel de grille d'un triode, ou tout autre moyen dont dispose actuellement la technique. Une bobine 7 tourne rapidement devant les bobines 1, 2, 3. Cette bobine tournante devient par induction le siège successivement des trois cou- rants de môme fréquence et de même déphasage que ceux qui traversent les bobines 1, 2, 3. Ils sont envoyés après am- plification en 8 dans l'antenne émettrice 9. Trois trains d'ondes consécutifs modules a des fréquences différentes., et d'phasés d'un tiers de période l'un par rapport à l'autre sont rayonnes en B.
Chacun de ces trains donne naissance à
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des minima d'interférence distants entre eux sur la géodé- sique A B du sixième de la longueur d'onde principale. Le système d'émetteur C D dont la direction est sensiblement per- pendiculaire à A B, comporte les mêmes dispositifs mais fonc- tionne sur une longueur d'onde différente.
La figure 3 représente l'ensemble schématique du récep- teur. Le collecteur d'onde 10 accordé sur la longueur d'onde principale de chacun des groupes d'émetteurs. Les deux fré- quences reçues sont amplifiées simultanément en haute fré- quence et séparées avant détection pour être envoyées dans un amplificateur basse fréquence 1 2, à la sortie duquel nous recueillons deux groupes de trois fréquences acousti- ques ; celles f1 f2 f3 relatives au groupe d'émet- teurs A B et celles f'1 f'2 f'3 relatives au groupe f1 f2 f3 d'émetteurs C D. Ces courants sont ensuite dirigés dans un appareil spécial 13 indiquant automatiquement la variation de coordonnées et que nous décrirons plus loin.
De par la nature même du procédé de traduction des si- gnaux par l'appareil 13 il n'est pas nécessaire d'émettre successivement les trains d'ondes modulées aux fréquences f1 f2 f3 et l'on peut très bien le faire simultané- ment. Il faut alors qu'aucune somme ou différence de deux de ces fréquences ne soit égale à l'une d'entre elles, La même remarque vaut naturellement pour les fréquences f'1 f'2f'3 Il n'est pas non plus nécessaire que les deux longueurs d'onde principales soient différentes. Si l'on adopte une longueur d'onde principale unique pour les quatre émetteurs les émissions du groupe A B et C D ne pourront être simul- tanées.
On peut toutefois dans chaque groupe émettre succes- sivement ou simultanément les trois fréquences de modulation à condition de s'astreindre dans ce dernier cas pour la valeur des fréquences aux conditions susdites. Pour que les
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émissions du groupe A B et C D se suivent sans chevauchement voici comment on peut procéder. Une onde unique de synchro- nisation est reçue en A B C D. Pour une raison indiquée plus loin cette onde est interrompue pendant un temps très court à des intervalles réguliers. A et B formant relai réemettent comme précédemment une onde entretenue (de fréquence double par exemple).
L'émetteur C formant aussi relai émettra si- multanément trois ondes modulées aux fréquences /, f2 f3 décalées d'un tiers de période, mais seulement tous les @@ de seconde pendant un intervalle de temps approxi- mativement égal à 1/20 seconde. A cet effet un moteur synchrone 78 synchronisé par les interruptions de l'onde auxiliaire entraine une bobine 79. Celle-ci tourne dans le champ magnétique d'une bobine 80 parcourue simultanément par les trois courants modulés aux fréquences f1 f2 f3 et décalés d'un tiers de période. On produira ces trois cou- rants par le procédé illustré à la figure 2 et déjà décrit plus haut, et on les superposera dans le circuit de la bo- bine 80.
Le courant induit périodiquement dans la bobine 79 sont envoyés dans l'entenre après amplification. De même en D seront émises simultanémentet périodiquement sur la même longueur d'onde principale qu'en C, les trois ondes modulées aux fréquences f'1 f'2 f'3 et décalées d'un tiers de période précisément ponant les intervalles de temps où C n'émet pas, grâce à l'intervention des interruptions de l'onde de synchronisation réglant la vitesse des moteurs synchromes tels que 78.
Revenons à l'appareil 13 de traduction des signaux.
La figure 4 montre schématiquement une des réalisations possibles d'un tel appareil. Les bornes d'entrée 14 consti- tuent les extrémités d'un circuit où sont mis en série six
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électro-aimants 15,16, 17,18, 19, 20 devant lesquels se placent six languettes en métal magnétique 21, 22, 23, 24, 25, 26, encastrées dans une pièce conductrice commune 27.
Chacun de ces languettes possède une période propre d'oscillation égale à l'une des fréquences de modulation, Les languettes 21,22, 23 auront par exemple des fréquences propres d'oscillation égales respectivement à f1 f2 f3 Les trois autres languettes auront des fréquences propres d'oscillation égales à f'1 f'2 f'3 . Trois con- @ tacts 28, 29, 30 constitués de lar@ elles, solidaires et dans un même plan mais isolées électriquement entre elles peuvent pivoter autour de l taxe 31 et sont maintenues en contact avec les languettes vibrantes, dont l'amplitude de vibration est la plus grande, par l'effet d'un ressort 77. Lorsque le récepteur se trouve dans le champ électromagnétique, les languettes vibrent avec des amplitudes différentes et le contact électrique s'établit par la languette où cette amplitude est la plus forte.
Si maintenant le récepteur se déplace, les maxima d'amplitude passent d'une languette à l'autre, en envoyant successivement un courant dans chacune des phases du stator triphasé 33 d'un. moteur synchrone. Le champ magnétique créé dans ce moteur tourne dans un sens ou dans l'autre selon le déplacement de sens positif ou négatif du récepteur par rapport aux lignes d'interférence du groupe émetteur A B. Cette rotation est de 360 magnétiques chaque fois que la différence des distances du récepteur aux points A et B s'est accrue d'une longueur d'onde. Le rotor 34 tourne synchroniquement et entraîne un compte-tours 35 qui enregistre la variation d.e coordonnées dans le groupe des lignes coordonnées hyperboliques A B.
De même les électro-aimants 18,19, 20 sont excités par les courants de f réquences f'1 f'2 f'3 égales
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respectivement aux périodes propres de vibration des trois languettes 36, 37, 38, sur lesquelles ils agissent. Comme précédemment un champ tournant se crée dans le stator 39 d'un moteur synchrone dont le rotor 40 tour ne de 360 magnétiques lorsque le récentour passe d'une hyperbole à l'autre dont la différence des distances aux foyers C et D égale une longueur d'onde.
Un compte-tours 41 entraîné par le moteur synchrone enregistre la variation de coordonnées dans le, système C D. Une carte spéciale permet d'y reporter immédiatement la lectureet de connaître par le fait même la position. Cette carte comporte une série de lignes coor- données croisées qui peuvent constituer un quadrillage. Un des groupes de lignes correspondra aux hyperboles du système A B et sera marqué de chiffres tels qu'une rotation de 360 magnétiques du compte-tours 35 corresponde au passage d'une hyperbole à une autre dont la distance des sommets vaut une déni-longueur d'onde, Les lignes relatives au groupe C D d'hyperboles seront numérotées de même.
Au lieu d'utiliser des languettes vibrantes on évitera tout dispositif mécanique à l'exception des moteurs, si l'on branche en série 8 la place d.es électro-aimants six circuits, bouchons accordés respectivement sur les six fréquences ,
La figure 5 représente schématiquement ce dispositif @ 42, 43, 44,45, 46, 47 sont les circuits bouchons aux bornes desquels sont connectéées les trois phases de deux moteurs synchrones triphasés. Des redresseurs figurés par 48,49, 50,51, 52, 53, qui peuvent être à oxyde par exemple, sont intercalés à raison de un par phase. On obtient ainsi dans les stators de deux moteurs synchrones 54 et 55 deux champs tournants qui agissent comme dans le dispositif précédent chacun sur un rotor entraînant un compte-tours.
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Dans les dispositifs ci-dessus à la place de compte- tours il est plus pratique de faire agir les doux moteurs synchrones sur une carte où les lignes coordonnées sont représentées par des droites formant un quadrillage de rec- tangles égaux, La carte se déplace suivant deux directions, qui peuvent être par exemple perpendiculaires entre elles et parallèles aux droites coordonnées. Ceci se réalise de la manière la plus commode en projetant sur un écran trans- parent un petit cliché représentant la carte susdite.
Le cliché se déplace devant un objectif en même temps que la figure projetée et agrandie sur l'écran. Le point de la carte représentant la position du récepteur viendra constamment se placer au point de croisement de deux traits.
La figure 6 est en perspective un croquis schématique de réalisation de l'ensemble de l'appareil de projection et du mécanisme de déplacement du cliché. A un cadre rigide et fixe 56 se rattache l'objectif 57 le foyer lumineux 58 et les deux moteurs synchrones 59 et 60. Une portion du cliché se projette en 61.
La figure 7 est une représentation de face et de pro- fil du mécanisme de déplacement du cliché. Le cadre 62 peut coulisser horizontalement. A l'intérieur de celui-ci un se- cond cadre 63 peut coulisser verticalement. Le mouvement de translation du cadre 62 lui est communiqué par deux tiges filetées 64 et 65, auxquelles le moteur synchrone 60 imprime un mouvement de rotation par l'intermédiaire des roues dentées 66 et 67 et de vis sans fin 68 et 69. Le mo- tour synchrone 59 entraîne les vissans fin 70 et 72 qui engrènent les roues dentées 71 et 73. Celle-ci impriment -un mouvement de rotation aux tiges filetées 74 et 75 en provo- quant ainsi une translation verticale du cadre 63 par l'in- termédiaire de la barre 76.
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Nous avons exposé un mode de réalisation de l'inven- tion à l'aide d'un système triphasé d'émissions. Il est ,,vident que l'on peut utiliser un système polyphasé quel- conque.
Le nombred'antennes émettrices peut être réduit à trois. Il nous est en effet possible de confondre les deux émetteurs A et C dont le# émissions ne sont pas modulées.
Dar.s ce cas les hyperboles coordonnées se coupent sous un angle plus ou moins aigu défavorable à la précision.
On peut aussi supprimer l'onde auxiliaire de synchroni- sation et se servir cet effet de l'onde émise par A ou C avec interruption convenable. Il suffit pour cela de dis- poser en B et C un collecteur d'onde à effet directif qui soit insensible ondes de l'émetteur qu'il commande.
Le principe de la présente invention peut être utilisé en combinaison avec la méthode des radio-alignements ou radio- routes. Supposons que la géodésique A B soit précisément un radioalignement. Si l'on suit cette ligne sans changer de sens il suffit d'y créer des noeuds d'interférence sim- ples à l'aide des émetteurs A et B sur une seule longueur d'onde et de compter les minima par une des méthodes sus- dites, pour connaître sa position. Le procédé de réalisa- tion. de l'invention avec trois émetteurs permet de créer sans autre complication un radio-alignement.
Soit par ex- emple A B D les trois émetteurs; B et D donnant une onde modulée comme il a été dit plus haut peuvent servir à défi- nir le radio-alignement en se servant à cet effet de deux languettes vibrantes dont les périodes propres de vibration sont respectivement égales à l'une des différences ou som- mes d.es trois fréquences de modulation de chacun des émet- teurs B et Do La différence d'amplitude de vibration de
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deux languettes indiquera si l'on est à droite ou à gauche de l'alignement.