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RERFECTIONNEMENTS AUX; SYSTEMES DE RADIO-BALISES.
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux systèmes de radio-balises et, en particulier, à ceux du type phare, adaptés à la reproduction d'une formation d'avions approchant; et au voisinage de la balise.
Des systèmes de radio-balises ou d'indicateurs de position dans lesquels la reproduction d'une formation d'avions servant à réfléchir l'énergie peut être obtenue sur un récepteur situé à dis- tance, tel qu'utilisé sur un avion en déplacement ont déjà été pro- posés. Pour obtenir les indications relatives à la formation, il est nécessaire de résoudre une série de triangles relatifs aux di- verses positions des objets réfléchissants de manière à dimensionnel convenablement les paramètres de la formation . Dans de tels systè- mes, afin d'obtenir l'indication de la position du récepteur sur lequel se produit la reproduction, par rapport à l'émetteur , ou radio-balise, il a généralement été nécessaire d'utiliser, au radio- phare, une émission dirigée et, sur l'avion, une réception dirigée.
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A tout le moins , deux sources de radiation doivent être prévues à la balise, avec un espacement convenable. Ces radiateurs peu. vent être , soit très dirigés, soit non directionnels. Lorsqu'une balise dirigée est prévue en combinaison avec une source réfléchissante, ou autre source de radiation, la directivité n'est plus néces,saire sur l'avion ou au récepteur situé à distance. Si l'on a prévu. des émetteurs de radio-balise espacés les uns des autres, il est néces- saire d'employer une réception directive sur l'avion, ou autre ré- cepteur indicateur, de manière à obtenir la relation angulaire con- venable dans la reproduction de la formation, et d'utiliser la trian gulation pour la détermination de la distance.
Conformément à l'invention, il est prévu un système d'appa- reillage de radio-phare au moyen duquel une reproduction d'objets réfléchissants, avec leurs positions relatives, peut être produite dans un récepteur situe à distance du phare, sous l'effet de l'éner- gie d'un appareillage émetteur de phare unique possédant une carac- téristique de radiation directive et sans utiliser la réception directive au récepteur.
Conformément à l'une des caractéristiques de l'invention, il est prévu ce qu'on peut appeler un appareillage radar à trois voies, pour produire sur l'avion ou autre récepteur indicateur à distance, la reproduction de la position du récepteur indicateur lui-même par rapport au radio-phare et des positions relatives des autres objets réfléchissants, munis de récepteurs convenables. Pour obtenir cette reproduction, l'énergie du radio-phare est transmise de façon diri- gée, dans des directions différentes, successivement. Cette énergie est reçue par chacune des stations répétrices actives, dont au moins. une est munie d'un appareillage de reproduction. Au poste de répé- tition et de reproduction, une impulsion de caractéristiques diffé- rentes, par exemple de longueur d'onde différente, peut être obtenue.
En même temps que la répétition de cette impulsion, on obtient la commande d'un circuit de balayage d'indicateur de position. Cette impulsion répétée et les impulsions répétées analogues provenant des
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autres répéteurs actifs sert à actionner un répéteur additionnel à la station de radio-phare. Les impulsions répétées par le phare sont alors transmises, de préférence sans directivité, avec des caracté- ristiques d'identification particulières. Les impulsions répétées correspondant à celles de la station de reproduction servent lorsqu' on les reçoit à la dite station, à déterminer la distance et la po- sition de cette station par rapport au radio-phare.
Les paramètres d'angle et de distance ainsi déterminés servent à établir les para- mètres de base pour le balayage de l'indicateur, de aorte que les impulsions répétées à partir du radio-phare, en réponse à toutes les impulsions des répéteurs actifs produisent des indications de la position relative des dits répéteurs actifs. On voit ainsi qu'une reproduction de tous les objets réfléchissants actifs est obtenue au récepteur de reproduction. De préférence, les impulsions de dé- clenchement du phare sont transmises sur un faisceau à directivité prononcée, de manière à ce que les seuls répéteurs qui se trouvent dans l'alignement du dit faisceau soient actionnés en vue de trans- mettre des impulsions reproduites au poste de reproduction.
Le poste de reproduction effectue également un balayage de la surface indica- trice en relation de temps avec le déplacement directionnel du fais- ceau aigü du phare. De la sorte, la reproduction des éléments ré- fléchissants se produit en des positions angulaires différentes, dé- pendant de la position des dits éléments par rapport au radio-phare.
Cette reproduction correspond pratiquement à une reproduction radr azimutale du type qui serait produit directement à la station de radio-phare. En fait, une telle reproduction peut également être pro. duite à la station du phare, en réponse aux impulsions répétées par les objets réfléchissants situés à distance. Toutefois, la reproduc- tion peut être produite à chaque emplacement de répéteur, pourvu qu"on y dispose de l'appareillage indicateur nécessaire.
Conformément aux caractéristiques de l'invention ci-dessus esquissées, la dite invention a pour objet la constitution d'un sys- tème d'indication de mesure à distance sur un récepteur éloigné, en
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réponse à une énergie de signal transmise à partir d'un émetteur.
L'invention a également pour objet un indicateur de positions radio-électrique et un système destiné à produire la reproduction radio-élecrique d'un certain nombre d'objets réfléchissants, en réponse à une énergie émise par un émetteur unique éloigné.
L'invention envisage également la production d'indications multiples en un point récepteur dont l'effet radiateur n'est pas dirige, en réponse à l'énergie émise par un appareillage de radio- phare unique.
Ayant déterminé la distance entre l'appareillage récepteur de positions et la radio-balise, au moyen de l'appareillage radar à trois voies, on peut également produire une reproduction du radio- phare sur l'appareillage indicateur, au moyen de la balise direc- tionnelle et des divers objets réfléchissants , actifs et passifs, se trouvant dans son champ. Dans ce but, on peut recevoir à la station indicatrice de l'énergie réfléchie ne dépendant pas de signaux spé- cialement répétés. Le triangle défini par l'indicateur de reproduc- tion du radio-phare et les autres objets réfléchissants peut être résulu par la coopération du faisceau de transmission dirigé et de la distance connue entre l'indicateur de positions à la réception et le radio-phare, déterminé par l'appareillage radar.
L'indicateur de positions peut alors être amené à dévier convormément à l'indica- tion de position déterminée résultante basée sur l'espacement et la directivité de l'émetteur. En conséquence, à l'indicateur de positions, il peut êtreproduit une indication en duplicata, prati- quement similaire à celle ci-dessus décrite. Toutefois, dans ce cas, les réflecteurs passifs seront indiqués aussi bien que les récep- teurs actifs. Dans ce type d'indication, toutefois, la position des objets à l'intérieur d'une surface définie par une ellipse contenant le radio-phare et l'indicateur de positions lui-même n'est pas sus- ceptible d'une définition convenable.
A l'indicateur de positions, on peut prévoir des circuits destinés à appliquer alternativement les deux impulsions de tension indicatrices à l'appareil indicateur.
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S'il y a quelque erreur provenant de l'appareillage directionnel ou des indications de distance, les deux diagrammes ne coïncide- ront pas. La plus grande possibilité d'erreur se produit dans le système de mesure de distances, puisqu'il est possible que l'échel- le indicatrice de distances du radar à trois voies soit basée sur des impulsions répétées par un appareillage utre que celui de la station en cause. Nais , comme ceci aurait pour résultat une dis- torsion des deux diagrammes, on peut aisément faire un réglage de coïncidence des deux diagrammes pour corriger cette erreur.
Le fait qu'il existe une erreur dans les indications du radio-phare peut être aisément contrôlé par comparaison de la position d'objets fixes connus sur une carte avec les indications des dits objets produites sur l'indicateur général de positions lui-même.
Pour produire alternativement l'indication du radar à trois voies et celle du radio-phare , des moyens sont prévus à l'émetteur ou au radio-phare en vue de la commutation cyclique nécessaire à la transmission des divers signaux de commande. De façon analogue, les commandes convenables de commutation et de blocage sont prévues à l'appareillage récepteur de la station de reproduction, pour ré- partir les divers signaux reçus sur les circuits convenables en vue de la production des diverses reproductions.
Conformément à ces caractéristiques additionnelles de l'in- vention, un autre but de cette dernière est la constitution d'un système destiné à produire la reproduction de plusieurs objets ré- fléchissants, conformément au principe du radio-phare, sans qu'il soit nécessaire de prévoir la directivité à la fois à l'émetteur et au récepteur, ou de prévoir plusieurs radiateurs de référence connus.
L'invention envisage également la constitution d'un récep- teur indicateur de positions destiné à produire alternativement des indications de position du radio-phare et les indications d'un radar à trois voies.
L'invention ,prévoit encore des appareillages émetteur et
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récepteur susceptibles de fournir une indication pratiquement sans erreur de la position d'un certain nombre d'objets réfléchissants à l'emplacement de l'un des dits objets réfléchissants.
Les caractéristiques et objets principaux de l'invention ayant été ci-dessus esquissés, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, et à l'examen des dessins joints sur lesquels le dit mode de réali- sation est représenté schématiquement, à titre d'exemple non limi- tatif.
Les figures 1.A, 1.B, 1.C sont la représentation schématique d'un système de radio-phare et d'un diagramme/du cycle de fonction- nement en fonction du. temps, conformes à l'invention, avec indica- tion de plusieurs positions d'émission et des divers cycles de fonctionnement.
La figure 2 est une représentation schématique de la position relative d'un radio-phare conforme à l'invention et d'un ensemble répéteur d'indications, ainsi rue de plusieurs objets réfléchis- sauts.
La figure 3 représente schématiquement, à l'aide de rectan- gles, un système d'émetteur de radio-balise conforme à l'inven- tion.
La figure 4 représente conventionnellement de la même ma- nière un récepteur d'indications conforme à l'invenion,
La figure 5 est un schéma illustratif du circuit suiveur re- présenté cornue faisant partie du schéma de la figure 4.
La figure 6 est un ensemble de courbes utilisées pour l' ex- plication du fonctionnement du schéma de la figure 5.
La figure 7 estle schéma d'un circuit de balayage selon la loi du cube, utilisable avec le système de la figure 4.
La figure 8 est le schéma d'un sélecteur de largeur d'impul- siosn qui peut être utilisé dans les montages des figures 3 et 4.
La figure 9 est une représentation graphique servant à l'ex- plication du fonc'tionnement du système de la figure 8.
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Les figures 10 et 11 sont des diagrammes illustratifs des figures obtenues sur l'oscilloscope par les circuits indicateurs du radio-phare et du radar à trois voies, respectivement.
On a représenté à la figure 1 (1.A. 1.B, 1.0) un diagramme en fonction du temps, des opérations d'un système complet conforme à l'invention, représentant le fonctionnement du récepteur de balise et de reproduction, par sous-périodes, pour certaines des soixante sept positions dans le temps : 1, 2, 61, 62,66, 67, d'une balise- phare rotative, les autres périodes entre 1 et 67, et des périodes additionnelles de fonctionnement ayant été omises. Les indications impaires de séquences de temps 1, 61 et 67 illustrent une partie de la sous-période de fonctionnement relative à l'émission de l'in- dication du radio-phare, alors que les diagrammes pairs, 2,62 et 66 illustrent les sous-périodes de fonctionnement correspondant à l'indication du radar à trois voies.
Pour le fonctionnement de l'indication du radio-phare, le radio-phare 68 émet un faisceau d'énergie fortement directionnelle, tel que représenté en 69, et émet simultanément, dans toutes les directions, une autre série d'impulsions 70, de préférence à une radio-fréquence différente de celle émise en 69. L'émission 70 est destinée à transmettre des impulsions de synchronisation provoquant le démarrage du circuit de balayage de l'indicateur, qui peut être situé, par exemple, sur un avion représenté en 71. Une montagne formant obstade, par exemple, est représentée en 72, et une autre élévation plus petite , en 73. Un certain nombre d'autres avions 74,75, 76,77,78, 79 sont représentés au voisinage du radio-phare.
Pour l'indication du radai* à trois directions, le faisceau directif 69 est modulé au moyen d'un signal sélectif ou d'interroga- tion particulier tel, par exemple, que des impulsions d'une certaine largeur, différente des impulsions transmises pour l'indication du radio-phare. En même temps, les radiations cmni-directionnelles aux différentes longueurs d'onde peuvent porter une modulation-de signa- lisation spéciale, ,telle qu'indiquée par les lignes 80, dans le but
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d'indiquer que le faisceau 69 passe par le Nord vrai. Cette indica- tion ne sera reproduite que dans le petit angle. par exemple d'un degré, pendant lequel le faisceau, est dans cette direction.
Pour les cycles restants de l'émission d'indication du radar à trois voies, d'autres signaux 81, tels que représentés dans les colonnes 62 et 66 du diagramme de temps, seront transmis, dans le but de démarrer le circuit de balayage de l'indication du radar à trois voies.
Dans l'explication des principes de fonctionnement du systole il sera plus commode de considérer séparément les principes de fonc- tionnement des deux fonctions accomplies plus ou moins séparément, c'est--dire celles relatives au radar à trois voies (3P.R.) et celles relatives au radio-phare (R.L.S.) .
On peut expliquer au mieux la théorie du fonctionnement en se référant au diagramme de temps de la figure I.B ; comme ce dia- gramme de temps se rapporte au fonctionnement combiné du système complet, comprenant à la fois les fonctions RLS.et 3.PR, qui sont exécutées alternativement en successions très rapides, il est né- cessaire, dans la présente discussion, de négliger les colonnes de numéros impairs. Les figures etle diagramme de temps représenté dans la colonne 62 de la figure I.B peuvent être pris cornue repré- sentant le mieux les principes de fonctionnement qu'on va mainte- nant examiner.
La figure supérieure de la dite colonne 62 représente le radio-phare 68 émettantun signal caractéristique, telle qu'une impulsion de largeur W1, rayonnée dans un étroit faisceau 69 à une fréquence donnée, par exemple, à une fréquence d'onde micrométrique En même temps, le dit radio-phare émetde façon non dirigée des im- pulsions 81 d'unie fréquence différente et, de préférence, plus bassE pour la synchronisation. On notera que le faisceau étroit de radia- tion micrométrique,traverse l'avion de l'observateur lui-même 71 et deux autres avions 74 et 75 (dont la route est exactement à 15 à l'Est de la direction du Nord) et finalement vient frapper la montagne 72.
Mais ce faisceau évite de justesse le contact d'un
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-quatrième avion 76, légèrement hors d'alignement avec les autres.
Le diagramme de temps au bas de la colonne 62 ne représente que les signaux produits le long d'un rayon choisi arbitrairement, et dirigé du phare à un angle de 15 vers l'Est. Par rapport à cette étroite région de l'espace, le diagramme de temps représente tous les signaux sus,ceptibles de se produire jusqu'à une distance ra- diale de 30 Km. Sur ce diagramme de temps, les coordonnées verti- cales représentent la distance radiale le long de l'azimut à 15 choisi et les coordonnées horizontales correspondent au temps en micro-secondes.
De la sorte, les impulsions de synchronisation à fréquence plus basse 81, s'écartant du radio-phare à la vitesse.de la lumière sont représentées sous forme d'une ligne oblique en trait interrom- pu, sur le diagramme de temps. On suppose que cette impulsion est rayonnée un certain temps après le commencement du cycle complet de rotation et qu'elle correspond à 0 Km. La portée maximum de l'appareillage et la vitesse de rotation déterminent la longueur du rayon. A des instants progressivement plus tardifs, cette impul- sion est représentée à des distances radiales progressivement plus grandes, formant ainsi une ligne oblique qui, finalement, atteint une distance de 50 Km. environ 270 micro-secondes plus tard.
Comme le faisceau d'ondes micrométriques représenté sur la figure de la colonne 62 se trouve à l'azimut 15 figurant sur le diagramnB de temps, l'impulsion d'ondes micrométriques émise correspondante 83 est représentée également sous forme d'une ligne en trait plein épaisse, partant de la distance 0 au temps 50.833 microsecondes et se propageant vers l'extérieur de la même manière que l'impulsion de synchronisation à basse fréquence dont il vient d'être question.
Si l'on se reporte maintenant à la seconde image de la colon. ne'62, pn verra que chacun des trois aéroplanes 71. 74 et 75 qui ont été frappés par le faisceau d'ondes micrométriques réagit en réfléchissant une impulsion de fréquence différente et plus basse 84 dans toutes les directions. Le montage 72 est représentée comme réfléchissant purement et simplement la même énergie en 85, mais
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cette réflexion n'a aucune signification à cet instant car l'indi- cation 3.PR n'est pas organisée de manière à faire figurer les ré- flexions passives.
Sur le diagramme de temps, on voit qu'aux trois instants auxquels l'énergie d'ondes micrométriques se propage vers l'exté- rieur passe aux distances radiales occupées par les trois avions 71. 74 et 75, que l'on suppose situés à 9, 20 et 35 Km. respective- ment, trois réflexions à fréquence plus basse prennent leur origine aux distances correspondantes, et commencent à revenir vers le phare 68 avec une pente correspondant enc.ore à la vitesse de pro- pagation, comme représenté en 86, 87 et 88.
On peut également imaginer le radio-phare 68 comme émettant de nouveau un train d'impulsions d'ondes micrométriques 89, supposé déclenché par l'arrivée des trois réponses à fréquence plus basse des trois avions. Toutefois, ces impulsions ne sont pas transmises en faisceau, mais envoyées dans toutes les directions et, par suite produisent des intensités de signal beaucoup plus faibles que les radiations en faisceau originales. Les impulsions sont également différenciées par des caractéristiques variées, telles qu'une lar- geur légèrement supérieure à celle des impulsions originales trans- mises sur le faisceau 69. Le diagramme de temps au bas de la colon- ne 62 montre clairement en 90,91 et 92 que ces impulsions spéciales sont émises individuellement aux instants de réception des réponses provenant des avions.
On voit, par exemple, qu'à l'instant où la réponse de l'avion le plus roche 71 atteint le phare 68, une im- pulsion d'ondes micrométriques spéciale est émise et commence à se propager de nouveau vers l'extérieur. /
En résumant ce qui précède, on constate que, pour un avion quelconque, un cycle complet de fonctionnement comporte trois émis- sions successives. La première de celles-ci se propage vers l'ex- térieur sur le faisceau étroit du phare à l'avion en question ; la seconde a lieu dans toutes les directions et, par suite, une partie de son énergie revient de l'avion au phare ; latroisième transmis- sion se propage vers l'extérieur dans toutes les directions, du phare à l'avion.
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On considérera maintenant les signaux qui seraient observés par un avion particulier, par exemple par l'avion de l'observateur 71, supposé éloigné de 9 Km. le long du rayon à 15 représenté au diagramme. Tout d'abord, cet avionreçoit un signal de synchronisa- tion 81, accompagné d'un signal d'interrogation 89, ces deux signaux lui parvenant simultanément. En réponse au signal de synchronisation: l'avion accomplit certaines actions locales telles que le démarrage d'un circuit de balayage , mais il n'émet aucuns signaux spéciaux.
En réponse au signal d'interrogation, l'avion rayonne un signal de féponse 84..
Après un intervalle convenable, l'avion reçoit du phare un faible signal 90 qui représente sa propre réponse, qui lui est ren- voyé. Encore plus tard, le dit avion reçoit deux autres signaux faibles analogues, 91 et 92, du phare, lesquels représentent les réponses:des deux autres avion,renvoyées à l'avion observateur.
Dans l'intervalle de ces signaux faibles du phare, l'avion reçoit également deux signaux de réponse 87, 88 des avions 74, 75, mais l'arrivée de cette énergie n'aura aucune conséquence, car l'avion n'est pas organisé pour recevoir des signaux à cette longueur d'onde pendant les cycles d'application du principe 3.PR.
Les intervalles de temps écoulés entre l'arrivée du signal de synchronisation 82 et l'arrivée des trois signaux spéciaux 90, 91 et 92 sont, on le voit, directement proportionnels aux distances radiales du phare 68 aux trois avions 71, 74, 75 situés sur lazi- mut à 15 représenté au diagramme de temps. De la sorte, si, sur l'avion observateur, un balayage radial simple est appliqué au fais- ceau d'un oscilloscope et si le dit faisceau, est,/rendu plus brillant pendant un court instant, à la manière habituelle, à l'instant d'ar- rivée 'de chacun de ces trois signaux verts spéciaux, les distances des trois avions situés à L5 de direction seront indiqués convenable- ment.
Pour rendre cette indication correcte en ce qui concerne l'azimut, il suffit de prévoir une rotation du système déviateur de
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l'oscilloscope en synchronisme avec la rotation du faisceau du phare. Ceci peut aisément s'accomplir d'une quantité de manières, par exemple au moyen d'un moteur tournant très légèrement plus vite que le faisceau et d'un embrayage start-stop relâchant l'arbre en rotation, en réponse à un signal spécial envoyé par le phare chaque fois que son faisceau passe/par la direction !lord.
La discussion ci-dessus n'a tenu compte que du cas spécial représenté dans la colonne 62 de la figure 1.B où le faisceau est en alignement avec l'avion de l'observateur 71. Hais, dans d'autres cas, le fonctionnement est essentiellement le même, si ce n'est que le signal d'interrogation 62 n'est pas entendu sur l'avion de l'observateur, lorsque celui-ci esten route dans une autre direc- tion quelconque. La colonne 66 de la figure 1.0 est relative au cas où le faisceau tournant 69 ne frappe plus l'avion de l'observa- teur 71 ni aucun des deux autres avions 74 et 75 situés sur le même azimut à 15 , mais frappe un avion 76, à environ 16 d'azimut, com- me représenté sur l'image supérieure de cette colonne.
La seconde image de la colonne indique l'avion situé à 16 répondant par un signal omni-directionnel (impulsion UHF rayonnée 84) et l'on peut également imaginer le phare 68 comme émettant un signal spécial d'ondes micrométriques dans toutes les directions, la. dite émission étant déclenchée par l'arrivée de l'impulsion de réponse provenant de l'avion 76.
Si l'on se reporte maintenant au diagramme de temps du bas de la colonne 66, on verra que celui-ci est tout à fait semblable à celui qui aurait été représenté à la colonne 62, s'il y avait eu seulement un avion à l'azimut 15 , de telle sorte qu'une seule impulsion de réponse aurait été retournée au phare et qu'une seule radiation spéciale aurait été émise à partir du dit phare. A part les différences causées par la présence d'un seul avion au lieu de 3, le diagramme de temps de la colonne 66 se distingue encore par le fait que l'impulsion puissante originale d'ondes micrométriques 83 provenant du phare n'est pas représentée se propageant vers
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l'extérieur. simultanément avec l'impulsion de synchronisation 82 qui déclenche le cycle.
La raison en est que le diagramme de temps ne représente les signaux que le long du rayon de 15 arbitrairement choisi, alors qu'à l'instant représenté dans la colonne 66, le fais- ceau d'ondes micrométriques est dirigé légèrement à droite de ce rayon.
Les signaux reçus sur l'avion 71 de l'observateur sont tous représentés au diagramme de temps de la colonne 66. Tout d'abord , l'impulsion de synchronisation 82 est reçue, sans être accompagnée par l'impulsion d'interrogation 83. Ensuite, l'impulsion de réponse 93 de l'avion 76 frappe l'avion de l'observateur, mais ceci n'a aucun résultat, comme expliqué précédemment. Ensuite, l'impulsion spéciale 93, émise dans tous les sens par le phare 68, à l'instant d'arrivée de l'impulsion de réponse 92, est reçue sur l'avion de l'observateur. Finalement, l'énergie 85 réfléchie par la montagne 72 frappe l'avion de l'observateur, mais sans aucun effet.
Comme dans le cas précédemment examiné, l'intervalle de temps entre l'arrivée de l'impulsion de synchronisation et l'arrivée de l'impulsion spéciale est proportionnel à la distance radiale de l'avion exploré (c'est-à-dire de l'avion 76, dans le cas présent).
,
De la sorte, l'exploration radiale de l'oscilloscope de l'avion de l'observateur représente correctement cet avion à la dis- tance radiale -convenable. Comme le système déviateur de l'oscillos- cope est supposé tourner en synchronisme avec le faisceau du phare, le spot représentant cet avion sera également à l'azimut correct.
De façon analogue, tous les autres avions à l'intérieur de la portée effective du phare seront successivement explorés et con- venablement représentés sur l'oscilloscope de l'avion de l'observa- teur. '
Pour éviter la confusion dans la description ci-dessus de la manière dont une reproduction 3.PR est produite à bord d'un avion, on s'est limité à un seul avion 71. Les antres avions ont été consi- dérés uniquement comme comportant des appareillages de réponse, mais les appareillages de réception rt d'indication de ces autres avions
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-ontété négligés.
Néanmoins, il est évident que chacun des avions se déplaçant à l'intérieur de la portée du phare peut être muni d'un système d'indication complet et précis semblable à celui pré- vu sur l'avion particulier dont il a été question. Chacun de ces systèmes indiquerles positions de tous les avions, y compris celle de l'avion sur lequel la reproduction a lieu.
Des points à terre, balisés au moyen de répéteurs actifs, (balise à réponse) peuvent également être indiqués au cours du fonctionnement 3.PR, de la mnaière ci-dessus indiquée pour la re- production des avions. Les obstacles naturels et lesrépéteurs passifs, cependant, ne figureront pas sur la reproduction 3.PR, puisque la représentation de ceux-ci ne fournirait aucun renseigne- ment de plus que ceux qu'on peut obtenir d'une carte géographique.
En bref, le principe du système de radio-phare (RLS) en ce qui concerne son fonctionnement , est le même que le principe de fonctionnement des radars usuels, si ce n'est que l'émetteur est largement séparé du récepteur et que, par suite, des organes de correction de parallaxe sont nécessaires, pour éliminer les distor- sions résultant de la séparation ou du décalage de ces deux parties du système , et le calcul ou la détermination de la distance doit être fait.
Dans le fonctionnement RLS conforme à la présente invention, les mêmes principes généraux sont utilisés. Dans ce cas, toutefois, l'émetteur et son antenne tournante à à faisceau étroit sont situés sur le sol, alors que le récepteur, avec son antenne réceptrice non dirigée, est située sur un avion qui peut être distant de plusieurs kilomètres.
Il n'y a pas grande difficulté à déterminer la direction des obstacles dont les réflexions sont reçues à un temps quelconque e A la figure 2, si l'émetteur 68 est dirigé au Sud-Sud-Ouest, au moment considéré, il est clair que tous les obstacles rencontrés par le faisceau du dit émetteur doivent être sur une droite s'éten- dant vers le Sud-Sud-Ouest à partir du point d'émission. Par suite, la bobine déviatrice de l'oscilloscope indicateur sur l'avion peut
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être tournée de façon telle qu'à cet instant, elle fasse dévier le faisceau de l'oscilloscope radialement jusqu'à la direction repré- sent ant le Sud-Sud-Ouest.
Comme la bobine déviatrice de l'oscillos- cope est située sur l'avion et que le faisceau tournant est au sol, un organe de synchronisation est nécessaire pour orienter cette bobine dans la même direction que le faisceau, mais de tels organes de synchronisation sont relativement simplet et sûrs.
Pour expliquer comment la distance correcte peut être déter- minée en dépit du décalage entre l'émetteur et le récepteur, on peut se référer à la figure 2. Le point L représente le phare ou émetteur tournant à terre 68, les points 0 et 0' représentent des objets réfléchissants et le point A représente l'avion 71 qui porte l'appareillage récepteur destiné à fournir l'indication RLS dont il est maintenant question. La ligne en zig-zag s'étendant au Sud-
Sud-Ouest à partir de 68 représente la radiation en faisceau étroit d'une part à l'objet 0 et la longueur de ce trajet de L à 0 (ou à
O') est indiquée par la lettre M (ou par M').
La ligne en zig-zag de 0 à A représente 1!énergie réfléchie se propageant de l'objet à l'avion et la longueur de cette ligne de 0 (ou de 0') à A est dé- signée par la lettre P (ou P'). L'avion A est supposé à 9 Km. au Sud-Ouest du phare L et la ligne en trait plein C représente cette distance , c'est-à-dire la distance d'écartement entre les deux parties du radar.
On considérera maintenant une impulsion particulière d'éner- gie rayonnée vers le Sud-Sud-Ouest à partir du phare vers les ob- jets 0 et 0' et réfléchie par ces objets vers l'avion 71. Il est clair que.cette impulsion parviendra d'abord à l'objet 0 et n'at- teindra qu'ensuite l'autre objet 0' . Le temps total employé par l'impulsion pour se propager de L à 0 et de là à A est proportion- @ nel à la somme des distances M + P. De façon analogue, le temps total entre la radiation de l'impulsion en L et son arrivée en A après réflexion sur 0' sera proportionnel à M' + P'. Il est donc clair que les impulsions en provenance des deux objets ne parvien- nent pas à l'avion 71 en même temps, mais successivement.
Il est
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également clair, que, si l'avion 71 est en quelque point, sauf directement sur la ligne L-O' prolongée (c'est-à-dire n'importe où sauf en un point tel que B)limpulsion réfléchie de 0 arrivera toujours la première et l'impulsion de 0'la seconde, exactement couse dans un radar normal, La seule différence est que les lon- gueurs des délais ne sont pas exactement proportionnelles aux dis- tances de L aux objets et, par conséquent, si l'on utilisait sur l'oscilloscope un balayage linéaire, les distances comporteraient une distorsion.
Pour remédier à cet inconvénient, il est nécessaire de rendre le circuit de balayage non linéaire de telle sorte qu'il commence à se déplacer à partir du centre de l'écran très rapide- ment et ralentisse ensuite de plus en plus, conformément à une cer- taine loi cubique.
Au moment particulier représenté à la figure 2, le faisceau de L aux deux objets est supposé dirigé vers le Sud-Sud-Ouest de sorte que l'angle n est de 157.1/2 . L'avion est représenté à 35.1/2 Sud-Ouest du phare de sorte que l'angle n'est de 125.1/2 .
De la sorte, l'angle p ( qui est égal à la différence entre n et n') est de 32 . La distance C entre l'avion et le phare est supposée égale à 9 Km.
De ces valeurs particulières de l'angle p et de la distance C, on déduit la longueur du trajet indirect M + P est d'environ 11,8 Km. (en supposant que 0 est à 7 Km de L) et, par suite, l'im- pulsion se propageant du phare à 0 et, de là, à l'avion 71 aura à franchir 11,8 Km. Pour la synchronisation, une autre impulsion est envoyée en même ternes directement du phare à l'avion le long du trajet C.
Comme cette impulsion directe ne franchit que 9 Km, alors aue l'impulsion réfléchie indirecte franchit 11,8 Km, la différence de trajet de ces deux impulsions estd'environ 2,8 Km, En prenant la vitesse de propagation de toutes les impulsions comme égale à 186 m. par micro-seconde, l'avion observera un délai d'environ 15 micro-secondes entre l'arrivée de l'impulsion directe du phare et celle de l'impulsion indirecte réfléchie sur l'objet C.
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Pour représenter correctement le fait que l'objet 0 est à 7 Km du phare, la tension de balayage qui fait dévier le faisceau de l'oscilloscope sur l'avion, devra, par conséquent, avoir une Vitesse telle qu'en 15,micro-secondes elle fasse dévier le fais- ceau à une distance correspondant à 7 Km. (c'est-à-dire à 7 cm. si l'échelle désirée est de 1/100.000).
A partir d'un autre objet tel que 0' , toutefois, (dont la distance M est supposée 10 Km,) la somme des trajets M + P est égale à environ 15,3 Km, soit 6,3Km. plus longue que le trajet de l'impulsion directe. Ainsi, le temps de retardement des impulsions réfléchies sur 0' sera de 34 micro-secondes, soit plus du double du temps de retardement des impulsions réfléchies sur 0. Pour une indication correcte de l'objet 0' le circuit de balayage Sevra, par conséquent, produite une déviation correspondant à 10 Km.(c'est-à- dire à 10cm. de déviation) en un temps de 34 micro-secondes.
Si l'on compare cette dernière nécessité avec la précédente, on voit que , dans les premières 15 micro-secondes, le faisceau doit sedéplacer de 7 cm. alors que dans un total de 34 micro-se- condes, il doit produire seulement une déviation de locm. De la sorte, il doit se propager sur plus de deux centimètres pendant les premières 15 micro-secondes, et seulement de trois centimètres pen- dant les 19 'micro-secondes suivantes. Si l'on suppose qu'il est nécessaire d'appliquer à l'oscilloscope 10 volts pour produire une déviation d'un centimètre, (c'est-à-dire pour représenter 1 Km. de distance) la tension de balayage nécessaire devra s'élever de 0 à une valeur de 70 volts dans les 15 premières micro-secondes et s'élever ensuite plus lentement de 70 à 100 volts dans les 19 micro-secondes suivantes.
Il est clair qu'à mesure que le faisceau du phare tourne plus avant de manière à augmenter l'angle p jusqu'à une valeur supé- rieure aux 32 précédemment supposés, le mode de fonctionnement ci-dessus décrit doit se reproduire par rapport à la nouvelle série d'objets qui sont alors en ligne avec le faisceau. De même, pour
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toutes les autres valeurs de l'angle p une courbe différente cor- respondante du circuit de balayage est nécessaire.
Ces courbes ne varient pas seulement à mesure que l'angle p change, elles varient aussi pour différentes valeurs de la distance
C. Ainsi, si la distance C du phare à l'avion est supposée de 3 lui. au lieu de 9 Km. c'est une famille différente de courbes qui s'ap- pliuqera.
Bien que les courbes varient d'une manière apparemment com- pliqueée avec les variations de p et, également, qu'elles changent d'échelle avec les radiations de C, il se trouve qu'elles peuvent pratiquement être produites par addition de deux courbes très sim- ples, comme il sera expliqué plus complètement ci-après.
La méthode de production de la reproduction RLS se résume donc en deux étapes :
1 - rotation de la bobine déviatrice de l'oscilloscope en synchronisme avec la rotation de faisceau du phare à terre, au moyen d'un dispositif de synchronisation quel- conque -
2 - production d'un balayage non linéaire, rapide au début et ensuite plus lent.
La forme de ces courbes, et, par suite, la vitesse de dé- placement des balayages doit varier aux différentes valeurs de l'angle p et de la distance C. Ainsi, pour obtenir une indication correcte, il est nécessaire que l'avion connaisse sa propre distance du phare, aussi bien que son angle d'azimut relatif par rapport au phare (mesuré à partir de la direction du faisceau du phare à ce moment). Cet angle relatif d'azimut p se trouve facilement, en faisant tourner le faisceau de façon uniforme et en observant les instants où il passe sur l'avion lui-même, et en synchronisant un axe avec cette rotation. La distance C est déterminée par un autre mécanisme, de type plus ou moins usuel, décrit ci-après.
La nécessité de connaître réellement la position propre de l'avion par rapport au phare, pour obtenir une indication RLS cor- recte peut, première vue , apparaitre comme un désavantage. En
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réalité, cependant, c'est un des avantages extrêmement important de l'invention, car cela rend possible de vérifier l'exactitude de la position propre de l'avion pour un opérateur non expérimenté, simplement en notant si les divers objets fixes représentés sur l'écran de l'oscilloscope correspondent en forme et en position re- lative aux mêmes objets figurant sur une carte.
Si une erreur quelconque se produit dans l'appareillage déterminateur de la posi- tion propre de l'avion qui mesure la distance radiale de l'avion ou son azimut relatif par rapport au phare, une distorsion corres- pondante des indications RLS aura lieu, de sorte eu les obstacles naturels et les répéteurs actifet passif ne formeront plus une image correspondant à celle imprimée sur une carte de la région. Eh fait, aucune erreur ou série d'erreurs concevables, se produisant dans le mécanisme ne peut avoir pour résultat l'indication de forme correcte du terrain, si la détermination de la position propre de l'avion est incorrecte.
Bien que les deux fonctions fondamentales du système proposé soient les fonctions 3.PR et RLS, telles qu'accomplies par un radar à trois voies et un système de phare tournant, on a déjà indiqué que, pour produire convenablement l'indication RLS, l'appareillage de l'avion nécessite la connaissance de la distancepropre de ce dernier et de son azimut par rapport au phare. La détermination de ces deux facteurs peut se faire d'une grande variété de manières différentes, mais la façon de procéder à préférer est la suivante :
L'azimut de l'avion est déterminé en notant le temps écoulé entre l'instant où le phare transmet un signal spécial 80, signi- fiant que son faisceau traverse alors la direction Nord, ou toute autre direction de référence fixe et l'instant quelque peu plus tard où le faisceau du phare tournant passe sur l'avion.
La distance de l'avion est déterminée au moyen d'un simple dispositif suiveur à encoches ou dispositif auto-régulateur à double seuil agissant, d'un. manière bien connue, pour s'aligner constamment sur une impulsion antérieurement sélectée caractérisée par un temps de retard particu- lier par rapport à l'impulsion de référence..
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Le plus commode est d'appliquer ce principe du dispositif suiveur à encoches aux impulsions d'ondes micrométriques spéciales 39 qui sont émises par le phare en liaison avec le fonctionnement 3.PR du système, puisque la relation temps-distance est linéaire pour ces impulsions. Il estbien connu que les dispostions suiveurs à encoches ne fonctionnent pas de manière aussi sûre lorsqu'ils sont alimentés avec -un très grand nombre d'impulsions.
En conséquence, les seules impulsions qui doivent être ap- pliuquées aux dispositifs suiveurs à encoches sont les impulsions spéciales d'ondes micrométriques émises reçues par le phare aux instants où le faisceau de ce dernier est en alignement avec l'avion de l'observateur. A la figure 1.B. ceci signifie que seules les impulsions spéciales à ondes micrométriques 89, représentées à la colonne 62, doivent être appliquées au mécanisme suiveur à encoches Tous les autres types d'impulsions et toutes les autres impulsions spéciales d'ondes micrométriques analogues émises pendant les autres parties du cycle sont éliminées au moyen d'écrans avant application à l'ensemble suiveur à encoches.
D'ordinaire, les résultats de ceci seront que seules les impulsions représentant la position de l'avion de l'observateur seront fournies à l'ensemble suiveur encoches , car il n'y aura pas usuellement plus de deux avions plus ou moins d'un demi de- gré de l'angle azimutal exact de l'avion de l'observateur, à moins qu'il n'y ait plus de 360 avions entourant le champ en même temps.
Toutefois, pour illustrer les conditions les plus désavantageuses, le diagramme de la figure 1 a été tracé en supposant que trois avions différents 71, 74 et 75 sont en vol en même temps au même angle azimutal. Dans ces conditions, trois impulsions séparées seront appliquées au circuit à,encoches à chaque période d'impul- sions, comme indiqué à la colonne 62. Même dans ces conditions, le mécanisme suiveur à encoches suivra toujours correctement l'impul- sion sur laquelle il est déjà réglé.
Ainsi, si l'avion est le seul en vol à son angle azimutal particulier au moment où. il pénètre
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dans le champ effectif du phare, son encoche , qui ne reçoit alors seulement que les impulsions correspondant à sa propre position s'ajustera correctement sur les dites impulsions et les suivra en- suite même pendant les intervalles de temps ou plusieurs autres avions occuperont le même azimut.
Tout dispositif suiveur à encoches est théoriquement ex- posé à la possibilité de changer de piste de manière à suivre un avion non désiré, si le dit avion vient à voler exactement au-des- sus ou au dessous de l'avion désiré, de telle sorte que tous eux coïncident à la fois en azimut et en distance.
Dans un but d'écone- mie et de simplicité, on envisage d'employer dans le système propo- sé une forme relativement simple de dispositif suiveur à encoches et, par suite, on doit s'attendre à ce que le dit dispositif sui- veur à encoches soit sujet aux changementsde pistes mentionnés ci- dessus lorsque quelque autre avion est en vol à moins de environ 1/2 degré de l'azimut exact de l'avion de l'observateur et, en même temps à l'intérieur d'une certaine. zône de distance critique s'étendant à partir de l'avion de l'observateur jusqu'à 480 Km. au delà.
Plus importante que celle de la fréquence du changement de piste est la question de son amplitude. Avec le système de l'in- vent-ion , l'occurence d'un changement de piste du dispositif sui- veur à encoches constituera un ennui, mais non un danger. En pre- mier lieu, le pilote verra l'image de son avion s'approcher graduel lement de l'un des autres spots sur l'écran, jusqu'à ce qu'ils se confondent. A ce moment, aucune erreur ne s'estemcore produite .
Lorsque le spot combiné se divise de nouveau, de telle sorte qu'il apparait sous forme de deux spots s'écartant graduellement, le pilote sera clairement averti qu'il y a possibilité d'une erreur d'indication. Si la divergence des deux spots se produit de façon telle qu'elle a pour résultat des azimuts différents, l'erreur, s'il en existe, sera immédiatement corrigée. Si les avions ne se séparent qu'au point de vue de leurs distances radiales et si l'en- coche suitle mauvais avion, ceci sera immédiatement révélé par
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une distorsion progressivement croissante de cette indication RLS.
La raison en est que l'indication RLS dépend , en ce qui concerne la correction de sa forme, de la position correcte du dispositif suiveur à encoches comme précédemment mentionné.
Chaque fois qu'un pista:e incorrect du mécanisme suiveur à encoches est ainsi observé, le pilote peut ramener à la main l'en- coche sa piste correcte, en réglant le système jusqu'à ce que la. carte prenne la forme correcte ce eu'on peu t vérifier facilement en le comparant avec la reproduction non entachée de distorsion du 3.PR sur le même écran .
Il est donc clair que la question de mise en fausse piste de l'encoche est primordialement une question de convenance, et non une question de fausse information. En fait, le système peut être actionné sans aucun dispositif à encoches, si le pilote règle à la main le facteur de distance du système, chaque fois qu'il désire lire l'indication LRS.
Pour résumer le fonctionnement de la sous-période du système de radio-phare, l'énergie est transmise sous forme d'un mince fais- ceau 69, à partir de l'émetteur 68. Cette énergie transmise peut alors être réfléchie par les divers objets réfléchissants et reçue sur les divers avions. Simultanément avec la transmission de l'éner- gie de faisceau 69, d'autre énergie est transmise en une pluralité d'impulsions, cornue représenté en 70, dans le but de mettre en mar- che le circuit de balayage sur les récepteurs indicateurs séparés.
Cette impulsion fonctionne de manière produire un balayage linéaire de l'indicateur.
Les impulsions 70 sont également répétées par chacun des avions portant les répéteurs et ces impulsions répétées sont reçues sur d'autres avions pour produire les indications de la position des dits avions. De la sorte, surie récepteur indicateur, par exem- ple, sur l'avion 71; on recevra les impulsions de synchronisation 70 déclenchant le circuit de balayage et l'énergie réfléchie à.la longueur d'onde du faisceau 69 aussi bien que l'énergie rayonnée
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secondaire des autres.avions. Ces impulsions réfléchies et rayonnées secondairement d'autre manière 'sont cadencées conformément à la position dans l'espace des dits objets par rapport au circuit de balayage, de sorte que leur position sur l'indicateur sera claire.
Pour comprendre de façon plus détaillée le fonctionnement du système celui des éléments principaux de l'appareillage émetteur du phare et de l'appareillage récepteur sur l'avion de l'observateur seront décrits en détail en liaison avec lesfigures 3 et 4 qui sont les diagrammes de fonctionnement des appareillages émetteur et récepteur tels qu'utilisés aux stations 68 et 71. Comme un cycle complet de rotation comporte 1. 200 sous-périodes individuelles, dont chacune est déclenchée par l'émission d'une impulsion de synchronisation, mais peut comprendre trois émissions et trois réceptions successives complètes, il est clair qu'on ne peut examiner qu'une faible partie du cycle complet de rotation.
Le diagramme de temps des figures 1.A, 1.B, 1.0 montre assez de sous-périodes pour expliquer l'effet des signaux spéciaux de référence , ou signaux Nord, qui sont émis à l'instant où le fais- ceau passe par le Nord, et pour expliquer l'effet du circuit suiveur sur l'avion de l'observateur qui est excité seulement quand le fais- veau passe par l'angle azimutal de 15 occupé par cet avion.
Pour comprendre toutes ces caractéristiques intéressantes, des diagrammes ont été tracés de manière à montrer les sous-périodes 1 -Z, qui a lieu quand le faisceau passe vers le Nord e les sous-périodes 61 et 62 qui ont lieu quand le faisceau passe par la direction azimu- tale 15 , aussi bien que les sous-périodes 66. 67, pour couvirir une partie de la période après que le faisceau a quitté l'avion de l'ob- servateur et explore un autre avion situé à un azimut légèrement diff érent .
L'extposé successif complet de toutes ces sous-péridoes serait plus long qu'il n'est nécessaire et par suite, dans la description qui va suivre, on ne retracera en détail que les sous-périodes 66 et 67, car celles-ci se rapportent à un cas général typique, dans le- , quel le faisceau n'est pas dirigé vers le Nord, ni vers l'avion de
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l'observateur (voir figure 1,C) mais est en ligne avec un autre avion et un obstacle naturel. Après l'examen complet de ces deux sous-périodes 66 et 67, on notera brièvement les caractéristiques spéciales d'autres sous-périodes.
Le circuit de commande de périodes 94 de la station émettrice figure 3, délivre des signaux de commande de façon sélective sur les conducteurs 95 à 100, pour commander le fonctionnement des di- verses parties du montage. Le circuit de commande 94 peut être quel. que forme de circuit de commutation cyclique , de préférence sous la commande du moteur 102, qui sert également à faire tourner le faisceau 69. Au début de chaque sous-période 3.PR, sauf à la posi- tion Nord, les signaux de commande sont appliqués aux conducteurs 94. 95.96 et 101. La sous-période 66 a été choisie pour un examen particulier, car elle illustre de façon claire les principes géné- raux.
Les signaux de commande appliqués au conducteur 95 à partir du circuit 94 déclenche le modulateur normal de largeur d'impulsion 103 de l'émetteur 104 et font ainsi émettre une impulsion d'ondes micrométriques à grande puissance de largeur normale W (par exemple 1. 1/2 microseconde). Le signal de commande appliqué au conducteur 95 met le commutateur électroinque 105 dans la condition nécessaire pour acheminer ces impulsions vers le radiateur de faisceau 106 et une impulsion d'ondes micrométriques puissante est rayonnée selon un étroit faisceaucentré autour d'un angle azimutal de 15. 3/4 degrés.
On suppose, pour la commoddté de la description, que ce faisceau a exactement un degré de large, de telle sorte qu'il évite de justes- se l'avion de l'observateur 71 (figure 1.0) et les deux autres avions 74 et 75 à l'azinut 15 . On suppose toutefois que ce faisceau frappe juste un autre avion 76, en vol suivant un azimut à16 , com- me représenté à la figure 1.C.
En mène temps que ce faisceau d'ondes micrométriques69 est émis à partir du radiateur 104, comme indiqué ci-dessus, le signal de commande du conducteur 96 actionne le générateur d'impulsions 107 et fait délivrer à l'émetteur 108 une impulsion de synchronisa- tion de largeur W et de fréquence plus basse (fréquence porteuse
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UHF) rayonnée dans toutes les directions par l'antenne 109. Cette impulsion est représentée par la ligne 82 du diagramme de temps de la figure l.C. La largeur de la dite impulsion est choisie telle qu'elle caractérise le cycle comme cycle 3.PR.
Dans le récepteur de la figure 4, sur l'avion de l'observateur le signal d'ondes micrométriques (on a supposé éviter, cet avion) n'est pas reçu, mais le signal de synchronisation 3.PR de fréquence plus basseest captépar l'antenne 110 et ensuitetransmis, à travers le coupleur 111, au récepteur UHF 112. A partir de la sortie de ce récepteur 112, cette impulsion de synchronisation 3.PR traverse le sélecteur de largeur 113 et déclenche le circuit de' balayage linéaire 114 et l'appareil cadenceur de signal de commande 115. En outre, ce signal est également appliqué au circuit combinateur 116 à travers le coupleur 117, et, de là, à la grille de commande 118 de l'oscil- loscope 119, de manière à produire un spot brillant, mais ceci est sans résultat , car le faisceau n'a pas encore commencé à s'éloigner du centre de l'écran.
Le signal appliqué au circuit de balayage 114 cause la généra- tion d'un balayage linéaire qui traverse le coupleur 120 et le cir- cuit combinateur 121, vers la bobine déviatrice 122 de l'oscilloscope 119, faisant ainsi se déplacer le faisceau vers l'extérieur d'une façon linéaire.
Le signal appliqué au cadenceur de commande 115 fait délivrer par ce dernier un certain nombre de signaux de blocage et de limita- tion qui disposent le montage pour le type de fonctionnement 3.PR, comme suit : tout d'abord, le signal de blocage appliqué par la ligne 123 aux coupleurs 117 et 124 empêche ce circuit combinateur 116 de laisser passer, pendant les 800 micro-secondes suivantes, aucun, signal autre que les signaux d'ondes micrométriques spéciaux de largeur W3, caractéristiques du fonctionnement à trois voies ap- pliqués à travers le coupleur 125:
En second lieu, le signal appli- qué à travers la ligne 126 au. limiteur 127 prépare ce limiteur a être ouvert par un signal d'ondes micrométriques d'intensité maximum
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tel que celui produit lorsque le faisceau est pointé sur l'avion.
Comme ceci n'est pas le cas au cours du présent cycle, ce signal appliqué au limiteur 127 reste sans résultat. Troisièmement , le signal de blocage appliqué à partir du,cadenceur 105, à travers le signe 128, au coupleur d'entrée 129, du circuit combinateur 124 bloque ce dernier en ce qui concerne la ligne d'entrée 128, de sorte que seules, les ondes de balayage linéaire du circuit de balayage 114 peuvent traverser ce circuit combinateur vers les bobines dé- viatrices 122.
Ainsi, en réponse au signal de synchronisation à très haute fréquence de largeur w2, l'appareillage récepteur de l'avion com- mence seulement un balayage linéaire vers l'extérieur du faisceau de l'oscilloscope et se prépare à rester insensible à tous les signaux subséquents sauf les signaux spéciaux d'ondes micrométriques chargés de la fonction 3.PR.
Se reportant maintenant à la figure 1.c, on notera que l'im- pulsion d'ondes micrométriques à grande puissance en faisceau frappe tout d'abord l'avion 76 et ensuite la montagne 72. Les réflexions qui ont lieu sur la montagne, comme indiqué sur la seconde image de la colonne 66, et dans le diagramme de temps au bas de cette colonne , restent sans effet, car l'appareillage récepteur est main- tenant en état de n'indiquer que lessignaux d' ondes micrométriques spéciaux de largeur 93. L'avion 76 , néanmoins , répond à l'impul- sion d'ondes micrométriques puissante en faisceau de la façon sui- vante (pour le moment , le diagramme de la figure 4 peut être con- sidéré comme représentant l'appareillage porté par l'avion 76).
Les circuits de l'appareillage récepteur de l'avion 76 re- çoivent le signal d'ondes micrométriques puissant et le signal de synchronisation à très haute fréquence 3.PR pratiquement simultané- ment. Le signal de synchronisation 3.PR produit les mêmes effets qui ont été exposés précédemment à propos de l'avion de l'observa- teur 71.
La radiation dirigée directe puis sante du phare est captée par l'antenne 130 et reçue par le récepteur 131 d'où elle passe à travers le sélecteur de largeur normale 131, la ligne 132 et déclen- che l'émetteur à très haute fréquence 133, produisant ainsi une ré- ponse à très haute fréquence telle qu'indiquée à la seconde image
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de la colonne 66 de la figure 1.C et en 82 sur le graphique de temps correspondant de cette figure . Il est à noter que l'émetteur 133 demande, pour son déclenchement , une tension élevée et, par suite, ne peut être déclenché que par''l'impulsion directe du phare qui est plusieurs milliers de fois plus élevée en énergie que les impulsions réfléchies correspondantes.
Le signal de récepteur d'on- des micrométriques 131 traverse également le circuit sélecteur de maximum de signal 134, pour exécuter certaines fonctions, mais ces dernières ne seront pas examinées actuellement, car elles n'ont aucun rapport avec la réponse envoyée par l' avion. L'effet corres- pondant de l'avion de l'observateur 72 sera décrit plus loin, à propos du cycle 62.
Si l'on se réfère maintenant à la figure 1, on voit que la réponse de l'avion 76 retourne au phare 68 et y cause l'émission d'un signal d'ondes micrométriques spécial 93, de largeur W3. L'ef- fet correspondant a lieu comme suit dans le schéma de la figure 3.
L'onde à très haute,.fréquence arrivante (réponse) est captée par l'antenne 135 et reçue par le récepteur 136, duquel elle est trans- mise non seulement à un appareillage indicateur convenable au sol 137, mais également au modulateur spécial de largeur d'impulsion W3 138 de l'émetteur 104. En résultat, cet émetteur 104 transmet une impulsion d'ondes micrométriques de largeur spéciale, par exem- ple de 2 micro-secondes. Cette impulsion traverse le commutateur électronique 103, alors à sa position normale, vers le radiateur à diagramme circulaire 139, de manière à se propager dans toutes les directions, comme représenté à la figure 1.C.
Dans l'appareillage récepteur de l'avion de l'observateur, cette impulsion d'ondes micrométriques spéciale est captée par l'an- tenne 130, reçue par le récepteur 131 et appliquée ,à travers le sélecteur spécial de largeur 140 et le coupleur 125 au circuit com- binateur 116.
Bien que le dit circuit 116 soit bloqué en ce qui concerne ses autres entrées 117, 124, il n'est pas bloqué en ce qui concerne son entrée 125 et, par suite, achemine le signal vers la grille de
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commande d'intensité 118 de l'oscilloscope 119. En conséquence, un spot brillant est produit sur l'écran du dit'oscilloscope, représen- tant la position de l'avion 76, signalée par le phare 68.
Comme la bobine déviatrice 122 du dit oscilloscope a été excitée par un balayage linéaire à partir de 114, à l'instant d'ar- rivée de l'impulsion de synchronisation 3.PR. le degré de déviation radiale de ce faisceau correspondra, à cet instant, au délai écoulé entre l'arrivée de la dite impulsion de synchronisation 3PR et l'arrivée du signal d'ondes micrométriques spécial . Ce délai est proportionnel à la distance radiale de l'avion 76 au phare, comme on peut le voir d'après le diagramme de temps de la figure l.C. et, par suite, le spot alors produit sur l'oscilloscope de l'avion de l'observateur 72 est correcte en ce qui concerne son degré de dé- viation radiale.
En ce qui concerne la correction de ce spot en azimut, la rotation de la bobine 122 se fait pratiquement en syn- chronisme avec la rotation du faisceau du phare, de manière à in- diquer ce spot dans la direction angulaire correcte. La façon d'as- surer ce synchronisme sera décrite plus loin.
Le cycle 3.PR est maintenant pratiquement complet. A la ;fin de l'intervalle de 800 micro-secondes, le cadenceur 115 supprime les divers signaux de blocage et de limitation qui ont temporaire- ment préparés l'appareillage pour ce mode de fonctionnement et le récepteur est alors prêt pour un nouveau cycle.
Le circuit de commande de cycle 94 de la figure 3 délivre des signaux de commande à travers les conducteurs 95,96,99 et 100 au début de chaque sous-périodes RLS telle qu'indiquée aux colonnes 1, 61 et 67 de la figure l.C. La sous-période 67 a été choisie com- me illustrant au mieux les principes généraux. Comme précédemment , les signaux de commande sur les conducteurs 95 et 96 causent l'émis- sion d'une puissante impulsion d'ondes micro.métriques en faisceau à partir du radiateur 106.
Le signal de commande sur le conducteur 99 cause également la radiation simultanée dans toutes les direc- tions à partir de l'antenne 109, d'une impulsion de synchronisation à très haute fréquence, mais, dans ce cas, c'est le modulateur de
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largeur RLS 141 de l'émetteur 108 qui exécute le déclenchement et, par suite, la largeurW4 de l'impulsion est telle qu'elle signifie le commencement d'un cycle de type RLS. Le signal de commande ap- plique au conducteur 100 sert à bloquer le récepteur autres haute fréquence 136 pendant 800 micro-secondes, de manière à éviter l'émission, à partir du phare, des impulsions d'ondes micrométriques spéciales qui ne sont nécessaires que dans les cycles 3.PR.
Dans le récepteur de l'avion de l'observateur 71, le signal de synchronisation RLS est reçu par le récepteur 112 comme dans le vas précédent , mais, cette fois, il traverse le sélecteur de lar- geur 142, au lieu de 113, car il a une largeur W4 caractéristique du cycle RLS. L'énergie débitée par le sélecteur de largeur 142 déclenche le circuit de balayage linéa@re 114 de la même façon que dans le cas précédent, mais n'excite pas le cadenceur de commande 115. En conséquence aucune partie du circuit combinateur 116, ni du circuit combinateur 121 n'est bloquée. De même, le limiteur 127 n'est pas préparé en vue d'un fonctionnement possible.
Quand le circuit de balayage linéaire 114 commence à pro- duire vers le circuit combinateur 121 une tension en dents de scie, il délivre simultanément une tension analogue au circuit de balayage à loi cubique 143 .et, en conséquence , ce dernier commence à pro- duire une tension correctrice convenable, de caractéristiques in- curvées, qui sera examinée avec plus de détails plus loin. Cette tension incurvée débitée par le circuit 143 est de forme telle que, lorsqu'elle est ajoutée à la tension de balayage en dents de scie produite par le circuit 114, avec un rétablissement convenable pour assurer là somme des deux tensions vers le négatif, l'onde résuloatna- te est alors convenable au balayage nécessaire pour le fonctionne- ment RLS.
En conséquence, la tension débitée par le circuit combi- nateur et restaurateur de courant continu 121 est appliquée à la bobine dévïatrice 122.
En se reportant maintenant à la figure 1.0, on voit que le faisceau 69 représentant l'impulsion d'ondes micrométriques puis- sante se propage vers l'extérieur de manière à frapper l'avion 76
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-et la montagne 72. L'avion répond comme précédement lorsqu'il a été frappe par le dit faisceau, et, comme précédemment, la mon- 'cagne réfléchit une partie de l'énergie d'ondes micrométriques qui la frappe.
Ainsi , une impulsion réfléchie d'ondes micométriques etune impulsion de réponse à très haute fréquenece mais de fré- cuencd plus basse sont transmises dans toutes les directions à par- tir de l'avion et de la montagne, respectivement, de telle sorte qu'elles ;dont reçues par tous lesautres avions du voisinage.
Comme l'avion 76 est plus proche du phare 68 que le montage 72, son impulsion réfléchitatteint l'avion de l'observateur 71 plus tôt que l'impulsion d'ondes micrométriques réfléchie par la montagne. La réception de ces impulsions sera donc examinée dans l'ordre correspondant.
Quand l'impulsion répétée par l'avion 76 parvient à l'avion 71 de l'observateur, elle est captée par l'antenne 110 et transmise à travers le coupleur 111, au récepteur 112, d'ou elle passe au coupleur d'entrée 117 du circuit combinateur 116, et, de la, à la grille de commande d'intensité 118 de l'oscilloscope 119. Comme la tension de balayage convenable a été applique à la bobine dé- viatrice 122, la déviation radiale du faisceau à cet instant est celle convenant à la représentation correcte de la distance entre l'avion etr le phare 68. La bobine déviatrice 122 tournant en syn- chronisme convenable avec le faisceau du phare, assure l'indicatior correcte de l'asimut.
De la sorte, un spot apparaissant sur l'os- cilloscope représentera correctement l'avion 76, à la fois en azi- et/ mut en distance radiale.
Un court instant après, l'énergie d'ondes micrométriques ré- fléchie sur la montagne parvient à l'avion 71. La dite énergie est captée par l'antenne 130, reçue par le récepteur 131 et appliquée, à travers le sélecteur de largeur 131.A, au coupleur d'entrée 124 du circuit combinateur 116. Comme aucune partie de ce circuit com- binateur n'est alors bloquée, l'impulsion traverse jusqu'à l'élec- trode de commande d'intensité 118 de l'oscilloscope 119. Comme
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dans le cas de l'impulsion répétée de l'avion 76, cette impulsion également produit une indication correcte en distance et en azimut, mais généralement d'intensité quelque peu plus faible.
En prévoyant une commande séparée d'intensité dans les coupleurs d'entrée du circuit 116, on peut ajuster les représentations des objets naturels et des répéteurs passifs à tout éclat-désiré indépendamment de l'éclat employé à la représentation des répéteurs actifs et des autres avions, suivant le principe LRS et également indépendamment de l'éclat employé pour l'indication 3.PR.
Dans la description qui précède, le fonctionnement 3.PR et RLS a été retracé sans en expliquer en détail toutes les caractéris- tiques. Par exemple, on a supposé une rotation synchrone de la bo- bine 122. On va maintenant décrire la façon dont ce synchronisme peut être obtenu.
En se reportant à la figure l.A, on voit que, quand le fais- ceau du phare passe par le Nord, les périodes successives du dit phare s'exécutent comme d'habitude, si ce n'est que le signal nor- mal de synchronisation' 3.PR d'ordinaire transmis au. début de chaque sous-période paire est temporairement remplacé par un signal légère- ment modifié' destiné à caractériser l'orientation Nord du faisceau.
Ce signal spécial de synchronisation Nord peut être d'une largeur W5 quelque peu différente de la largeur W2, de telle sorte qu'il traverse le sélecteur de largeur 113 de l'appareillage récep- teur et que le. cycle 3.PR.ait lieu de la même façon que d'habitude.
Ce signal spécial Nord, toutefois, traverse également le sélecteur de largeur 144, de manière à exciter l'embrayage start-stop 145 à travers la ligne 146. Le sélecteur de largeur 144 est fait plus sé- lectif que le sélecteur 113, de telle sorte que les impulsions--de largeur W2 ne passent pas.
Un moteur à vitesse précise 147, avec engrenage réducteur et commande de vitesse, entraîne l'axe d'entrée 148 et l'embrayage 145 à une vitesse très légèrement supérieure à la rotation du fais- ceau, laquelle, dans l'exemple choisi, est de 50 tours par minute.
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Quand le système esttout d'abord mis en fonctionnement, le moteur fait tourner l'arbre d'entrée 148 de 1'embrayage 145, mais l'arbre de sortie 149 ne peut tourner jusqu'à ce que l'embrayage soit action- né par une impulsion électrique. La prochaine fois que le faisceau du phare passe par le Nord, l'embrayage est actionné de manière à permettre à l'arbre de sortie de faire un tour. Comme le faisceau du phare est supposé tourner exactement à 50 tour s/minute, alors que le moteur tourne légèrement plus vite , l'arbre de sortie de l'embray age start-stop termine son tour quelques millisecondes avant que le faisceau du phare atteigne de nouveau la direction Nord et l'arbre s'arrête pendant un bref intervalle de temps correspondant avant d'être de nouveau relâché pour commencer un autre tour.
De la sorte, l'arbre de sortie 149 de l'embrayage 145 tourne pratiquement en syn- chronisme avec le faisceau du phare et sa position angulaire corres- pond exactement à chaque instant à celle du faisceau du dit phare.
Dans la disposition particulière représentée, l'arbre de sortie 149 de l'embrayage 145 est relié directement à la bobine de déviation magnétique 122, de telle sorte qu'il est produit une indi- cation en forme de " carte fixe" avec la direction Nord en position fixe par rapport à l'écran, c' est-à-dire toujours en haut de celui- ci. Ce mode d'indication a l'avantage d'être cohérent avec le mode de représentation du phare au centre, qui résulte naturellement des formes simples des indications 3.PR et PLS. Pour indiquer le cap de l'avion, aussi bien que sa position sur une telle image en carte fixe il est prévu un indicateur de cap 150. Ce dernier peut avoir la for- me d'un disque transparent portant, légèrement gravées à sa surface un grand nombre de flèches.
Le dit cadran indicateur de cap est en- traîné parun répétiteur de compas 151, commandé par un compas de type quelconque .
Il est clair qu'une carte auto-orien tatrice peut être donnée si on le préfère grâce à la disposition d'un train d'engrenage diffé- rentiel entre l'embrayage 145 et la bobine 122 et, à la connexion du compas 151 avec le dit train d'engrenage. L'indication s'orientera
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-d'elle-même de façon telle que le haut de l'écran corresponde au cap de l'avion . Dans ce cas, la direction du Nord serait indiquée sur l'écran par un cadran tel que 150, ou par tout autre moyen con- venable.
Pour produire les indications du radio-phare, on se rappelle- ra que le circuit de balayage à l'indicateur doit tenir compte de la distance 0, indiquée à la figure 2. Comme le récepteur est nor- malement sur un avion en déplacement, cette distance doit être dé- terminée de façon continue. Conformément à l'invention, quand le faisceau du phare 68 passe réellement sur l'avion de l'observateur
71, certaines opérations additionnelles sont accomplies, dans le but de déterminer la position du dit avion. Une de ces opérations spé- ciales, la détermination de l'azimut de l'avion, s'accomplit à cha- que sous-période. L'autre opération spéciale, la détermination de distance, s'accomplit au moyen de l'ensemble suiveur à encoches, qui n'est actionné qu'au cours des sous-périodes paires.
La description de la sous-période 62 servira donc à expliquer ces deux opérations.
En général, la sous-période 62 a lieu de la même façon que toutes les autres sàus-périodes 3.PR décrites à propos de la sous- période 66. Etant donné le fait que les impulsions puissantes d'on- des micrométriques en faisceau provenant directement du phare frap- pent l'avion au cours de ce cycle, certaines opérations addition- nelles ont lieu.
Quand une telle impulsion puissant arrive à l'avion l'ob- servateur, elle est captée par l'antenne 130 et reçue par le récep- teur 131. De la sortie de ce récepteur, l'impulsion puissante tra- verse le sélecteur de largeur 131.2 jusqu'à commander l'émetteur
133, causant ainsi l'émission d'un signal de réponse , comme précé- demment décrit. En. outre, deux importants effets sont produits à bord de 1*'avion de l'observateur. L'un de ces effets est la déter- mination de l'azimut, et l'autre la détermination de la distance.
En vue de la détermination de l'azimut,, l'impulsion puissante issue du récepteur -131 est appliquée à un sélecteur de maximum de
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signal 134, polarisé de manière à ne sélectionner que les plus puis- santes des impulsions produites pendant un cycle de rotation complet.
A partir de la sortie du dit sélecteur 134, l'impulsion,est appli- quée à l'embrayage start-stop 153, à travers la ligne 154. Cet em- brayage star t-s top est semblable à l'embrayage 145 mentionné plus haut, et il est entraîné par le même moteur 147. L'arbre de sortie de 154 est donc synchronisé pratiquement de la même manière que l'arbre de sortie de 148. si ce n'est que le point de référence de la synchronisation n'est pas l'instant où le faisceau du phare passe par le Nord, mais bien plutôt l'instant où le dit faisceau, passe sur l'avion de l'observateur. De la sorte, la position angulaire de l'arbre de sortie 155 du dit embrayage 153 correspond constamment à l'angle p de la figure 2.
Comme l'angle p est l'un des paramètres nécessaires dans le cas du fonctionnement LRS, la rotation du dit arbre peut être appliquée au circuit de balayage à loi cubique 143.
L'autre paramètre nécessaire au dit circuit de balayage 143 est la distance radiale de l'avion de l'observateur à partir du phare. Ce paramètre également est obtenu pendant la brève période où le faisceau du phare passe sur l'avion de l'observateur. Seuls les cycles du type 3.PR se produisant pendant cet intervalle sont employés, ce qui réduit considérablement le nombre d'impulsions ap- pliquées au suiveur à encoches 152, de manière à éméliorer le fonc- tionnement de ce dernier.
Afin de ne laisser ainsi passer que les impulsions spéciale;. d'ondes micrométriques émises par le phare pendant les instants de passade du faisceau sur l'avion de l'observateur, le circuit limi- teur 127 est prévu, qui ne s'ouvre que lorsqu'il reçoit simultané- ment les tensions de signal du cadenceur de signal de commande 115 et du sélecteur de maximum de signal 134, appliquées à travers la ligne dérivée 156. Comme le sélecteur 134 ne fournit des signaux que quand les fortes impulsions du faisceau direct frappe l'avion et que le cadenc eur 115 ne fournit ses signaux de commande de limitation de blocage que pendant les cycles du type 3.PR, il est clair que le
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limiteur 127 ne laissera passer que les impulsions maxima se pro- duisant pendant l'intervalle 3.PR.
Une sécurité additionnelle est procurée par l'usage du sélecteur spécial de largeur 140 qui ne laisse passer que les impulsions spéciales d'ondes micrométriques, de largeur W3.
On voit à la figure 1.B que les seuls signauxd'ondes micro- ' métriques 90-92, qui sont reçus simultanément avec les impulsions puissantes d'ondes micrométriques sont les signaux représentés à la colonne 62, qui représentent les positions radiales des trois avions supposés placés à l'angle d'azimut 15 . Dans l'appareillage récepteur de la figure 4 par conséquent, les seules impulsions qui du récepteur 131 peuvent traverser le sélecteur s pécial de largeur 131.A et le limiteur 127 sont les trois impulsions successives re- présentant les positions de ces trois avions.
Dans le but de fournir l'impulsion de référence nécessaire au circuit suiveur à encoches , l'impulsion de synchronisation issue du sélecteur de largeur 113 est appliquée à l'ensemble 152 à tra- vers la ligne 157.
Les impulsions de cadencement de commande appliquées au cir- cuit limiteur 127 à travers la ligne 126 sont cadencées d'après les impulsions de synchronisation de largeur W2. Ces impulsions sont les impulsions rectangulaires de largeur moyenne 158 de la figure 6 Elles se produisent seulement pendant le temps où les radiations directives étroites sont manipulées en vue du fonctionnement en radar à trois voies, de sorte que, seules les impulsions se pro- duisant pendant cet intervalle de la sous-période seront présentes lorsque les impulsions manipulées sont appliquées au limiteur 127.
De plus, le circuit sélecteur de maximum représenté à la figure 4 produit également une impulsion de contrôle seulement durant l'in- tervalle relativement étroit pendant lequel le faisceau d'ondes micrométriques est dirigé vers le récepteur indicateur. Cette im- pulsion bien que relativement courte par rapport à un cycle complet de rotation, est t'rès longue par rapport aux impulsions 158 et peut
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être telle que représentée en 159, figure 6. Ces deux impulsions positives 158 et 159 servent à polariser le 'circuit limiteur 127, de manière à laisser passer les impulsions de signal reçu provenant du sélecteur de largeur 140. Comme représenté à la figure 6 il y a trois de ces impulsions: 160, 161, 162.
A cause du système limiteur à encoches, il est à désirer qu'une seule de ces trois impulsions soit sélectée, à l'exclusion des autres. Si l'on suppose que l'im- pulsion 160 est l'impulsion répétée correspondant à la transmission partir de l'avion de l'observateur, c'est cette impulsion qui doit être sélectée. Afin d'obtenir cette sélection ,et de la faire suivre par le dispositif, de manière à maintenir l'indication en une posi- tion représentative de la distance on a prévu l'ensemble suiveur à encoches 152. Comme représenté à la figure 5, les impulsions de sun- chronisation sélectées, de largeur W2. peuvent être appliquées à travers la ligne 157 à un dispositif à retard variable 163.
Le dit dispositif à retard variable est entraîné par un moteur 164, lequel tourne pour faire avancer le retardement du dispositif à retard variable de la moitié de la largeur de l'impulsion sélectée 160, pour chaque rotation normale de la radio-balise, lorsqu'elle est entrainée dans une direction, et pour retarder le retardement de la moitié de cette distance, lorsque la dite balise est entrainée dans l'autre direction. Les impulsions sélectées 160 tombent donc nor- malement entre deux impulsions de commande appliquées au circuit limiteur à encoches 164, 165.
Ces impulsions de commande de limiteur sont représentées à la figure 6 en 166 et167. Les impulsions 166 et 167 .peuvent être dérivées directement des impulsions arrivantes. Les impulsions débi- tées par le dispositif à retardement variable 163. qui peut par exemple, être un circuit à déclenchement du type mulit-vibateur, sont en général des impulsions relativenent larges à flancs inclinas Afin qu'elles puissent être convenablement utilisées à la commande, ces impulsions doivent être rétrécies, de préférence à une largeur inférieure à la séparation à maintenir entre les avions utilisant le
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-système. Il est clair, cependant, que ces impulsions doivent être suffisamment longues dans le temps, pour que l'avion ne puisse pas- ser au delà d'une impulsion en deux ou trois secondes.
Ceci est à désirer car, si le signal s'évanouissait pendant deux ou trois tours de l'émetteur du phare, l'avion pourrait passer complètement au delà de la commande du limiteur à encoches et, ainsi,lefonctionnement du suiveur ne pourrait s'accomplir convenablement. En conséquence, les impulsions de sortie du dispositif retardateur 6 traversent un ré- seau conformateur 168 servant à rétablir la forme de ces impulsions de sortie et à les rétrécir. Ces impulsions de sortie de 168 sont appliquées au limiteur à encoches 164, de manière à le- polariser suffisamment dans la direction positive pour qu'il laisse passer toutees impulsions qui lui sont appliquées.
De la sorte, toutes les impulsions de sortie du limiteur 127 qui se,produisent au cours de l'application de l'impulsion 166 au limiteur à encoches 164 sont par conséquent transmises au mécanisme de commande inverseur du moteur 169.
Les impulsions de sortie du dispositif retardateur 163 sont également appliquées à travers un circuit de retardement fixe 170, à un second circuit conformateur 171, et, delà, au limiteur à en- coches 165. Ces impulsions correspondent à 167, figure 6 et elles sont suffisamment retardées pour donner lieu à un intervalle de temps supérieur à la largeur des impulsions de sortie du circuit limiteur 127. Les impulsions de 127 sont également appliquées au limiteur à encoches 165 et, si elles le sont pendant l'intervalle de présencedes impulsions 167, elles sont transmises à la commande d'inversion de marche du moteur 169, pour faire faire au moteur 164 un tour en sens inverse de celui produit par les impulsions du limi- teru à encoches 164.
On voit donc que, tant qu'une impulsion 160, est convenablement placée dans le temps par rapport aux impulsions 166 et 167, le moteur 164 reste stationnaire et son arbre 172 cor- respond en position angulaire à la distance entre le récepteur et le radio-phare. Toutefois. , à mesure que le véhicule portant le
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récepteur se déplace, limpulsion 160 peut être déplacée d'un coté, cornue indique du côté droit de la figure 3, ce qui est cause que l'impulsion 160 coïncide avec l'impulsion 166. Cette augmentation de tension traverse le limiteur à encoches 164 et est appliquée à la commande d'inversion du moteur, faisant tourner le moteur 164 dans une direction donnée d'un tour.
Ceci cause le déplacement du dispositif à retardement variable suffisaient pour que les impul- sions du limiteur à, encoches 166 et 167 soient déplacées de la moitié de la largeur de l'impulsion 166. En conséquence, si l'avion ne se déplace pas pendant le tour suivant du phare, l'impulsion 160 tombe de nouveau dans l'encoche et l'axe reste stationnaire. Toute- vois, si l'avion continue à se déplacer en distance, ce qui tend à déplacer l'impulsion 160, les impulsions du limiteur 166 et 167 tendent à suivre, de manière à maintenir l'arbre 172 en tout temps pratiquement en alignement avec l'indication de distance.
Les impulsions de limiteur à encoches 166 et167 sont alig- nées au début au moyen d'une commande manuelle 173. Ce bouton peut être commandé en position grâce à l'observation des indications produites sur l'indicateur 119 le réglage étant fait jusqu'au mo- ment où les indications coïncident convenablement avec la position sur la carte. Il est clair que, si on le désire, tout le système suiveur à encoches peutêtre supprimé, les réglages étantfaits à la :zain pour chaque lecture. Toutefois, ceci implique une observa- tion assez fatigante de l'appareil etne permet pas -un fonctionne- rient aussi rapide qu'il est à désirer.
Si l'on n'a à prévoir aucun fading du signal, le système limiteur ;. encoches peut être considérablement simplifié. Avec une telle disposition, il n'est besoin de prévoir qu'un seul circuit à impulsions limiteur à encoches deux représentés à la figure 5.
Le moteur 164 peut alors être fait de manière à ce qu'il avance l'encoche d'une moitiéde la largeur de l'impulsion appliquée à chaque tour du phare. Si l'impulsion n'apparaissait pas dans l'en- coche, on ferait alors tourner le moteur d'un tour en arrière,
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ce qui ramènerait le dispositif de retardement d'un pas en arrière.
L'axe 172 serait ainsi maintenu en oscillations d'une petite dis- tance en avant à une petite distance en arrière de la distance de réception. Toutefois, l'utilisation d'une impulsion unique permet- trait également aux mesures de distance d'être faites de façon plus précise, de telle sorte qu'on pourrait admettre une séparation moindre entre les avions se trouvant dans la direction du même azi- mut.
Dans la description qui précède du type de fonctionnement RLS, on n'a pas décrit le mode de fonctionnement du circuit de balayage 143 de la figure 4, mais il a été simplement' supposé que. ce circuit produit la tension de correction nécessaire sous la com- mande des axes représentant l'angle p et la distance C, figure 2.
La tensioh de correction nécessaire a été alors indiquée comme com- binée dans le circuit 121 avec la tension de balayage linéaire en dents de scie du circuit de balayage 114. Le circuit combinateur 121 a été également supposé ramener l'axe de zéro à la manière con- nue. La tension de sortie résultante dans le circuit 121 a été sup- posée correspondre à la tension de balayage à loi cubique nécessaire
Pour examiner de façon plus précise le mode d'obtention de ces tensions de balayage , on considérera les relations trigono- métriques se rapportant à la figure 2.
Dans le triangle dont les côtés sont C, M, P et les angles opposés c, m, p, la loi cosinus- oidale usuelle pour la détermination de l'un des côtés (en fonction des deux autres côtés et del'angle qu'ils c omprennent ) peut s'écrire comme suit:
EMI39.1
P = \/.02 + MZ - 2 CJIÍ cos p Si D représente la différence entre lerajets de l'impulsion direc. te de L à A et de l'impulsion indirecte de L en passant par 0 à la figure 2, il est clair que D = P + M -0;
et si ¯ est le délai correspondant observé entre les arrivées des impulsions directe et indirecte
EMI39.2
= ( P + M - 0) / V
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(ou v à la vitesse de propagation en kilomètres par microseconde, c'est-à-dire approximativement 300). Des définitions de D et de il apparaît que
P = C + D - M = C + v ¯ - M
En remplaçant P par cette valeur dans l'équation originale,
EMI40.1
on obtient :
C + v A-M = V7 + D.2 - 2CU, cos p
Cette équation peutêtre résolue pour M, ce qui donne :
M =1/2 v ¯ ( vA+ 2 C) / (vA+ 2 C 1/2 (1 - cos p)
Ceci est l'équation cubique de base qui détermine la forme des courbes de balayage, puisqu'elle définit la distance raàiale 1,± d'un obstacle quelconque par rapport au phare, en fonction de la distance radiale propre de l'avion C, de l'angle p, facilement me- surable, etdu délai d'impulsion observé ¯. Mais cette équation exprime la distance de l'objet directement en kilomètres.
Pour déterminer la tension de déviation correspondante né- cessaire, il suffit de supposer un facteur d'échelle qui peut être défini comme le nombre de volts qui doivent être appliqués à l'éle- ment indicateur de l'oscilloscope pour produire la déviation que l'or désire représenter une distance d'un kilomètre. Si l'on désire, par exemple, employer une échelle au 100.000 , et si la sensibilité de l'indicateur est telle que 30 volts sont nécessaires pour 1 cm. de déviation, le facteur S correspondra à 15,8 volts par km. d'indica- tion.
En insérant ce facteur d'échelle S dans la dernière équation obtenue on peut écrire celle-ci de la façon suivante :
SM = 1/2 Sv¯ (v ¯ + 2C) / v ¯ + 2 C 1/2 (1 - ces p)
Comme SI! est la tension déviatrice à appliquer à l'indica- teur de l'oscilloscope à l'instant où l'on reçoit l'impulsion réflé- chie sur l'obstacle 0,( c'est-à-dire que la tension déviatrice a demandé micro-secondes âpres le commencement de la période) il est clair que cette équation définit la relation tension-temps nécessaire au balayage à loi cubique.
Cette équation peut être écrite de nou- veau sous la forme :
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EMI41.1
-SM =[1/2 1/2 cos .SM =[l/2 Sv A] - L 1/2 Sv 4Y + SC 1/2 (1 - cos 71 . fl/4 2 " C2 . 2 -J 1/4 S 222 C sin p 1 [1/4 . 1 (Sa 1/2 (1-oosp 1
Cette dernière forme de l'équation représente très clairement la manière dont on produit les tensions désirées.
En considérant les quatre termes entre paranthèses, l'on ver- ra que le premier correspond uniquement à un balayage linéaire, comme la tension de sortie du circuit 114 de la figure 4. Le second terme entre pàranthèses est une fraction dont le dénominateur est constitué par la même tension de balayage linéaire, plus une ten- sion constante dépendant de la distance C et de l'angle p. Le troi- si-me terme entre parehthèses est un facteur de multiplication dé- pendant également de 0 et de p. Le quatrième terme entre paranthèses est égal et de signe opposé à la valeur de tout le reste de l'équa- tion au début de la période ( c'est-à-dire quand ¯ = 0).
Ainsi, le terme à quatre parenthèses ne correspond qu'à un effet de rétablis- sement de courant continu, ou à un déplacement d'axe suffisant pour amener à zéro la valeur de départ de toute la tension de balayage.
A la figure 7,les organes de circuits représentés à l'inté- rieur de la ligne en trait interrompu correspondant à une forme possible de montage de balayage susceptible d'être employé au lieu de l'ensemble 144 de la figure 3. Les axes 172 et 155 pénétrant dans cet ensemble de la figure 4 sont de nouveau représentés à la figure 5.
Les potentiomètres 174, 175 et 176 sont des potentiomètres sans fin dont les curseurs 177 , 178 et 179 peuvent tourner d'une façon continue dans une direction et dont les enroulements 180, 181 et 182 forment des arcs fermés avec prises en deux points dia- métralement opposés. Le potentiomètre 176 peut être un potentiométre à faible résistance dont la loi de décroissance est telle qu'il débite sur la ligne 183 une tension proportionnelle à SC, lorsque son axe 172 est maintenu à un angle correspondant à la distance C.
Le potentiomètre 174 a un enroulement à impédance beaucoup plus
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élevée, dont la loi de décroissance est telle qu'elle produit une action potentiométrique proportionnelle à 1/2 (1 - cos p) de l'angle adopté par son axe de commande. La tension de polarisation SC hav p de la sortie du potentiomètre 174 est ajoutée à la tension de balay- age en dents de scie arrivant du circuit 114, au moyen d'un simple circuità diode et condensateur 184, 185 du type d'ordinaire utilisé pour le rétablissement du courant continu, ce qui a pour résultat une tension 1/2 Sv2À - SC 1/2 (1 - cos p).
Le seul élément du circuit nécessitant des commentaires spé- ciaux est le tube 186, qui est un tube à faisceau cathodique ayant une électrode-bible large 187, quelque peu analogie au tube connu sous le nom de monoscope utilisé pour les essais de télévision. Ce type de tube peut être établi/pour produire une relation de fonction- neuent quelconque entre la tension de sortie débitée par l'électrode cible et la position à l'état dévié du tube à faisceau cathodique.
D'ordinaire, ces tubes sont disposés de manière à donner des diagram mes à deux dimensions. Conformément à la présente invention, le tube est disposé de manière à produire une tension de sortie qui varie conformément à une loi inverse par rapport aux tensions de déviation appliquées à une paire de plaques déviatrices 181. Les autres plaques déviatrices 189 pourraient être laissées à potentiel fixe, de telle sorte que le faisceau cathodique explorerait une ligne unique du but. De préférence toutefois, une oscillation d'étalement de fais- ceau à l'oscillateur 190 est appliquée à ces autres plaques 189, de manière à étaler le faisceau sous forme d'un large éventail plat qui peut être promené sur l'électrode-cible sous la commande d'une ten- sion combinée du potentiomètre 174 et du circuit de balayage 114.
La tension de sortie de la cible du monoscope 186 est ampli- fiée dans un amplificateur stabilisé 191, dont on fait varier le gain de façon -précise, au moyen de l'axe 172 de manière à maintenir le dit gain égal à S C . Le potentiomètre atténuateur 175 peut être en biseau, de manière à donner un facteur de transmission proportion- nel à 1/4 swin2p'
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On peut alors combiner l'énergie débitée par le montage de balayage à loi cubique ci-dessus décrit 143 avec le balayage en dents de scie du circuit 114 de la figure 4, dans un circuit combi- nateur et de rétablissement de courant confina. 121. La tension ré- sultante produite sera de la forme convenable pour son application à un oscilloscope à commande électrostatique.
Pour le fonctionnement) de l'oscilloscope à commande électromagnétique, on incorpore au circuit de sortie , de façon connue, un amplificateur de puissance 192, avec dispositif anti-distorsion préalable , pour la compensa- tion de la self-induction de la bobine déviatrice 122.
Le circuit de la figure 8, représentant un sélecteur de lar- geur typique qui peut être utilisé avec avantage, comprend de pré- férence un étage limiteur 193, servant de coupleur d'entrée et li- mitant toutes les impulsions d'entrée pratiquement à la môme ampli- tude. Si les impulsions d'entrée sont de polarité positive, comme indiqué en 9a, figure 9, l'étage coupleur 193 sert également à in- verser leur polarité, comme indiqué par les impulsions de la courbe 9b. Cette énergie d'impulsion de sortie de l'étage 193 est appliquée à travers une résistance R, à un circuit LC. 195 à excitation par choc. Connecté aux bornes du circuit accordé 195, est un tube à vide 196, dont la cathode 197 est reliée au côté entrée du circuit 195t l'anode 198 étant reliée au côté opposé 199 du circuit accordé.
Le. côté 199 est également connecté à une source de tension anodique 200. %'énergie d'impulsion, courbe 9b, de la connexion anodique 194 est appliquée à la grille du tube 196, de manière à bloquer la conduction entre la cathode 197,et l'anode 198, lorsque de l'énergie d'impulsion est appliquée au circuit 199. Les ondulations produites dans le circuit 199 en réponse à l'énergie d'impulsion appliquée par la connexion anodique sont recueillies par une connexion 201 et appliquées à un étage amplificateur limiteur à seuil 202. La polari- sation de la grille 203 est commandée par réglage de la résistance 204.
A la sortie 205 de l'étage 202 est disposé un conformateur de largeur d'impulsions 206, dont le fonctionnement est décrit ci-après!
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On supposera, à titre d'exemple , que les largeurs des im- pulsions des courbes 9a et 9b correspondent, respect! veinent à diffé- rent es voies W1W2 W3 W4 W5.On supposera également que le circuit 195 est accordé en vue de la sélection de la' largeur d'impulsion W3. La courbe 9c représente la tension de sortie du circuit 195, quand ce circuit est accordé en vue de la sélection de la largeur d'impulsion W3. La courbe montre les différentes ondulations de sor. tie pour les différentes largeurs d'impulsions de la courbe 9b.
Quand le flanc avant207 de l'impulsion W3 est appliqué au circuit à polarité négative 195, il est produit une ondulation initiale 2D8; suivie normalement par les ondulations 209, 210, etc... sous forme d'une onde amortie. Quand le circuit est accordé à une fréquence dont la période est exactement double de la largeur w3, le flanc arrière 211 se produit au point où l'énergie oscillatoire déclenchée coupe l'axe de zéro de l'ondulation 208 à l'ondulation 209. Comme le flanc arrière 211 excite par choc le circuit dans la même direc- tion en ce point, l'ondulation 212 produite dans le circuit 195 s'ajoute algébriquement à l'ondulation 209 pour produire l'ondula- tion 213.
Les paires d'ondulations suivantes produites par les flancs avant et arrière de la largeur d'impulsion W3 tendraient normalement à produire une ondulation négative 214 qui se continue- raitsous forme d'onde amortie, cornue indiqué en 215. Toutefois, le tube amortisseur 196 élimine les oscillations qui suivent, de sorte qu'elles ne se mélangent pas avec celles produites par les impulsions suivantes, appliquées au'circuit 195.
Une largeur d'impulsion inférieure à la. lartgeur W3 et telle; par exemple, due les largeurs W1 et W2 ne produira pas des ondula- tions maxima aussi importantes que l'ondulation 213 pour le réglage d'accord correspondant à la largeur d'impulsion W3. Ce fait est illustré par les oscillations 216 et 217 produites en réponse aux largeurs d'impulsions W1 et W2. La raison en est aisément apparente, parce que les excitations par choc produites par les flancs avant etarrière des impulsions de largeurs inférieures à W3. s'opposent
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en partie les unes aux autres, comme indiqué par les lignes en trait interrompu associées aux ondulations 216 et 217.
Les ondula- tions 218 et 219 produites en réponse aux plus grandes largeurs d'impulsions W4 et W5 sont également inférieures à l'ondulation 213, car, ici éncore, les oscillations produites en réponse aux flancs avant et arrière des largeurs d'impulsions les plus grandes d'opposent en partie les unes aux autres, de telle sorte que leur somme algébrique est moindre que dans le cas des ondulations pro- duites en réponse à la largeur d'impulsion W3.
L'étage limiteur à seuil 202 est réglé pour limiter à un ni- veau 22, ce qui produit et amplifie la crète 21µlA de l'ondulation 213, comme indiqué par la courbe 9b. Le conformateur d'impulsions 206 est de préférence de nature telle qu'il différencie l'impulsion 213a produisant la forme d'impulsion 213.B de la courbe 9e. Le con- formateur comprend également l'étage limiteur destiné à supprimer la partie positive de la forme d'impulsion 213.B au niveau 221, produisant ainsi une impulsion à faible largeur 213.C synchronisée dans le temps avec la largeur d'impulsion W3.
Il est évident que, grâce au réglage de l'accord du circuit 195 à une autre fréquence dont la période est double de la durée de l'une quelconque des autres largeurs d'impulsions de la courbe 9b, une impulsion de sor- tie correspondante peut être produite, qui représente les impul- sions de la largeur d'impulsion choisie. Si deux impulsions peu différentes en largeurs doivent passer par'le même discriminateur de largeur, le niveau de limitation 220 peut être réglé de m ni ère à choisir les deux pointes d'ondulation, qui différent peu en am- plitude.
La figure obtenue sur l'écran de l'oscilloscope cathodique sera de la forme représentée aux figures 10 et 11. La figure 10 représente le type de figure PLS et la figure 11 se rapporte à l'image correspondante 3.PR.
Dans un but de simplicité, le nombre de caractéristiques à indiquer à été réduit au minimum. Les conditions géographiques sont
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- supposées les mêmes que celles représentées aux images de la fie.1, mais on a suppose que l'appareillage a été réglé pour une reproduc- tion à grande échelle,couvrant un rayon relativement restreint au- tour du phare. Ainsi, la grande montagne 72 et les trois avions 75, 75, 76 en vol à l'extérieur de ce rayon, ne sont pas représentés.
La figure 10 ne représente que l'avion de l'observateur 71, trois autres avions 77, 78, 79 une partie de la colline 73,deux répétais actifs au sol 222,223 marquant les extrémités de la piste et huit répéteurs parasites 224, marquant les frontières de la dite piste.
On comprendra cependantque des dispositifs de commutation permet- tant au pilote de passer une reproduction à plus petite échelle couvrant une plus largesurface seront prévus.
Les représentations de la colline 73 et des répéteurs pas- sifs 224 peuvent être commandées en éclat séparément de celles des autres objets : avions et répéteurs actifs. Ainsi, si on le désire, la colline et les répéteurs passifs peuvent être "mis en veilleuse" pour faire ressortir davantage les avions et les répéteurs actifs.
Si on le désire, les répéteurs peuvent être figurés par éclats suc- cessis , pour les distinguer des avions, mais, même sans cela, on peut distinguer les avions par leur mouvement.
Le phare 68 est représenté par la tache brillante en forme de croissant, au centre de l'écran, et l'avion de l'observateur 71 est représenté sous forme d'une tache brillante à l'autre extrémité de l'ellipse peu lumineuse de la figure 10. Cette ellipse représen- te la région aveugle mentionnée plus haut, qui est inhérenteau sype de reproduction LRS. Une ellipse semi-lumineuse joignant le phare et le récepteur de l'observateur sera d'ordiai re observée, bien que son éclat puisse s'évanouir à mi-chemin entre les deux extrémités. ne A l'intérieur de cette ellipse, le principe LRS' permet de voir aucune représentation d'obstacles ou d'avions.
Le type de reproduction 3.PR, représenté à la figure 11, constitue un moyen très satisfaisant d'éliminer la région aveugle de la reproduction LRS. Comme cette reproduction 3.PR est essentiel- lement analogue à la retransmission radar, mais avec élimination
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. des impulsions les plus faibles et des effets de demi-tohs, sa seule région aveugle est la petite tache circulaire normale au centr de l'écran représentant'la position du phare 68. Tous les avions 77, 78, 79 voyant en dehors de cette tache centrale sont vus clairement, peut être même avec une finesse plus grande que dans la représenta- tion type RLS.
Le seul inconvénient important de la représentation type 3.PR lorsqu'elle est utilisée seule, est qu'elle ne donne pas d'iden- tification positive de l'avion de l'observateur. Ainsi, un pilote considérant seulement la reproduction de la figure 11 ne serait pas capable de déterminer de façon simple et certaine celui des spots qui le représente lui-même. En combinant sur un écran unique les in- dications des figures 10 et 11, les principaux désavantages des deux types de reproduction sont éliminés. En outre, il en résulte plu- sieurs autres avantages importants.
En premier lieu, il devient beaucoup plus facile au pilote de remarquer immédiatement toute distorsion des indications de la reproduction RLS, puisque les deux reproductions sont superposées et qu'ainsi la distorsion de l'une d'elles à pour résultat un manque de coincidence très apparent. On a dit qu'une des raisons principale! du choix du principe RLS comme aide de navigation principal est que tout mauvais fonctionnement dans le syst-me a nécessairement .pour résultat une distorsion de la reproduction. Il'serait possible de contrôler une telle distorsion en comparent la reproduction de la figure 10 avec une carte imprimée montrant le phare, la montagne , les deux répéteurs au sol et les répéteurs passifs qui bordent la piste.
( En pratique,bien entendu, on aurait un bien plus grand nom- bre de représentations de chacune de ces catégories d'objets). Toute- fois, .ceci nécessiterait la superposition de la carte à l'écran, pour obtenir une commodité suffisante.
Les deux reproductions pourraient être montrées alternative- ment, à des intervalles correspondant à la rotation du faisceau du phare (par exemple; environ 50 fois par minute); mais, dans l'exemple
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présent, on suppose que ces deux reproductions sont entremêlés à la vitesse de pulsations de 1.200 images à la seconde, de sorte vu'elles apparaissent simultanément présentes.
Bien qu'on n'ait décrit ci-dessus qu'un exemple particu- lier d'un système conformà l'invention, on doit comprendre que de multiples variantes sont possiblesdans l'émetteur et dans le récepteur, aussi bien que dans les appareils indicateurs utilisés, comme s'en rendrontcompte les techniciens. De plus, bien ou'on ait particulièrement décrit des modulations d'impulsions de différantes largeurs, dans le but de distinguer entre eux les signaux difféments il est évident qu'on peut employer d'autres caractéristiques telles que l'amplitude ou la fréquence. Enfin, les différentes fonctions émettrices, utilisant des antennes séparées, peuvent être combinées sur une antenne commune, munie des dispositions de commutation con- venable, si un tel système est considéré comme plus avantageux.