Procédé pour indiquer sur chacun de plusieurs mobiles la distance qui le sépare d'un poste répéteur unique et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La présente invention a pour objet un procédé pour indiquer sur chacun de plusieurs mobiles la distance qui le sépare d'un poste répéteur unique au moyen d'impulsions émises par lesdits mobiles et répétées par ledit poste ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Des installations pour le contrôle de la navigation aérienne ont été proposées, dans lesquelles la position d'un mobile, par exem- ple un avion, par rapport à un ou plusieurs points fixes est obtenue par le décalage dans le temps d'impulsions transmises par l'avion aux points fixes et reçues à nouveau sur l'avion après répétition auxdits points fixes.
Toutefois, dans lesdites installations anté rieurement proposées, un degré élevé de stabilité de la fréquence de récurrence des impulsions est nécessaire. En outre, lesdites instal lations ne sont pas très adaptées pour l'utili- sation simultanée par plusieurs avions différents.
Le but de l'invention est de permettre la détermination simultanée sur plusieurs mo- biles de la distance de chacun d'eux par rapport à un poste répéteur unique sans que les indications obtenues sur chaque mobile se perturbent.
Le procédé selon l'invention qui peut être mis en oeuvre même lorsque lesdits mobiles se trouvent dans n'importe quelle direction par rapport audit poste répéteur, est earaetersé en ce qu'on émet depuis chaque mobile un train d'impulsions se distinguant d'un mobile à l'autre par la manière dont elles se répè- tent, en ce qu'on reçoit sur chaque mobile les impulsions retransmises par ledit poste répéteur, et en ce qu'on produit une indication sur chaque mobile en commandant la position de cette indication sur un dispositif indicateur au moyen des impulsions 6mises par le mobile correspondant, de manière que les impulsions émises par chaque mobile produisent sur le même mobile et après leur répétition des indications superposées qui se distinguent des indications produites par les impulsions des autres mobiles.
L'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisée en ce qu'elle eomprend, premièrement, sur ehaque mobile, des dispositifs agencés pour émettre un train d'impulsions, des organes de commande agen cés et disposés de manière que les impulsions de chaque train se répètent de façon différente de celles des trains des autres mobiles, deuxièmement, audit poste répéteur, des orgeat nes agencés pour recevoir les impulsions de tous les trains émis et pour les retransmettre avec les mêmes fréquences de répétition que celles avec lesquelles elles sont reçues, en outre, sur chaque mobile, des moyens agencés pour recevoir les impulsions répétées, des organes indicateurs,
des autres organes dispo sés de façon à être commandés par les impul siens émises sur le mobile correspondant et agencés de façon à produire une base de temps. pour lesdits organes indicateurs et des moyens pour appliquer lesdites impulsions repues auxdits organes indicateurs, de manière que ceux-ei fournissent, sous la commande desdits autres organes, une indication constituée par la superposition des impulsions répétées du train d'impulsions émis par le mobile correspondant.
Da. ns la description qui suit, on exposera, à titre d'exemple et en regard du dessin annexé, une forme d'exécution d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement une installation indiquant sur un avion la distance qui le sépare d'un poste répéteur.
La fig. 2 est un ensemble de courbes utiles à 1'explication du fonctionnement de l'installation représentée à la fig. 1.
La fig. 3 est un autre ensemble de courbes, à une plus grande échelle, expliquant également le fonctionnement de l'installation représentée à la fig. 1.
La fig. 4 est une vue partielle de l'écran d'un tube à faisceau cathodique sur lequel apparaissent uniquement des indications de distances.
L'installation représentée à la fig. 1 comprend un premier dispositif monté sur un avion et un second dispositif dit répéteurs placé à un point fixe. Le premier dispositif comporte un générateur 1 dont la fréquence présente des fluctuations et qui sert à exciter le générateur d'impulsions 2. Les impulsions provenant dudit générateur 2 sont appliquées à l'émetteur 3 de façon que des impulsions à haute fréquence soient émises par l'antenne 4.
Lesdites impulsions à haute fréquence sont reeues sur l'antenne 5 du répéteur et appliquées à un récepteur 6. Les impulsions de sortie du récepteur 6 servent à déclencher un émetteur 7 qui rayonne à partir de l'antenne 8 des impulsions correspondant à celles captées par l'antenne réceptrice 5. De préférence, le récepteur 6 est bloqué, d'une manière connue, pendant la courte période au cours de laquelle des impulsions sont émises par l'an- tenne 8, dans le but d'éviter la reproduction directe desdites impulsions. L'énergie pulsée provenant de l'antenne 8 est reçue sur l'an- tenne 9 de l'appareillage de bord, cette antenne peut être une antenne réceptrice diri- gée tournante, comme représenté.
Bien que l'antenne soit représentée, à titre d'exemple, sous forme d'un cadre unique, tout autre type connu d'antenne ou de système d'antennes di- rigé peut être utilisé. Les impulsions reeues en 9 sont appliquées au récepteur-détecteur 10 qui sert à produire des impulsions de sortie ayant la forme de l'enveloppe des trains d'impulsions repues sur l'antenne 9. Pour évi- ter que l'émetteur agisse directement sur le récepteur, un circuit de blocage 11, monté à la sortie du générateur d'impulsions 2, sert à bloquer le récepteur-détecteur 10 pendant les périodes d'émission de l'antenne 4.
Les impulsions détectées dans le récepteur 10 sont appliquées à la grille de commande 12 d'un tube à faisceau cathodique 13. La grille 12 est, de préférence, polarisée de façon telle qu'en l'absenee d'impulsions appliquées à partir du récepteur 10, l'intensité du fais ceau cathodique soit réduite. Pour que le tube fonctionne de façon à déterminer la distance, l'énergie de sortie du générateur d'impulsions 2 est appliquée à un générateur 14 qui applique une tension de déviation ou base de temps aux bobines déviatrices 15 et 16. Les bobines déviatrices 15 et 16 sont disposées de façon qu'elles tournent autour du tube à faisceau cathodique 13 simultanément à la rotation de l'antenne 9, comme indiqué par les lignes en traits interrompus 16 et 17.
Il en résulte que le faisceau cathodique est dévié radialement à travers l'écran du tube par l'application de cette base de temps aux bobines 15 et 16, et tourne angulairement autour de l'écran avec la rotation de l'antenne dirigée. Ainsi, en réponse à l'énergie reçue sur l'antenne 9, un spot ou une série de spots lumineux apparaissent eomme représenté en 19. La distance entre ledit spot et le centre du tube est fonction de la distance entre l'avion et le poste répéteur unique et la position angulaire de ce spot est fonction de la position angulaire du répéteur par rapport à l'avion. L'écran du tube comprend une échelle de distance constituée par des cercles concentriques 18.
Les autres impulsions répétées et les impulsions directement transmises par les autres avions, reçues sur l'antenne 9, n'apparaissent jamais aux mêmes endroits sur l'écran du tube, si bien qu'elles ne laissent que de faibles traces, cela est dû au fait que le générateur 14 n'est pas synchronisé par les fréquences de répétition des autres avions. D'autres avions, comme indiqué en 22, sont équipés de leur propre appareillage indicateur de distance et de direction analogue à celui décrit ci-dessus et sont munis d'antennes émettrices 23 et d'antennes réceptrices 24. Plusieurs avions peuvent ainsi transmettre au poste répéteur des impulsions à des fréquences de répétition différentes et chacun d'eux produit ses propres indications distinctes de celles des autres avions.
L'utilisation de l'antenne dirigée en com binaison avec le système répéteur d'impulsions permet d'obtenir une indication direc- tonnelle exempte d'erreurs de réflexion et plus précise que celle qu'on obtiendrait pour des ondes ininterrompues. Toute impulsion atteignant l'antenne 9 après réflexion par d'autres obstacles apparaît en un point de
L'échelle des distances différent du point d'apparition des impulsions directement transmises au récepteur sans réflexion. En outre, les impulsions réfléchies sont beaucoup plus faibles et ne donnent pas des indications aussi brillantes que les impulsions reçues directement.
On comprendra que pour la radiogoniomé- trie, les antennes 9 et 24 tournent à une vitesse relativement lente par rapport aux fré- quences de répétition des impulsions, de sorte que lesdites impulsions ont largement le temps de franchir la distance aller et retour entre l'avion et le répéteur avant que la position angulaire de l'antenne dirigée tournante
Mit modifiée de manière sensible.
La fig. 2 montre comment fonctionne l'installation représentée à la fig. 1. Les cour- bes 2a et 2b de la fig. 2 représentent en 25 et 26 deux ondes produites par deux générateurs différents sujets à des variations de fréquence, la courbe 2a représentant les ondes produites par le générateur 1 et la courbe 2b celles qui sont produites, par exem- ple, par le générateur correspondant du dis
positif 22. Le redressement desdites ondes produit les courbes 2c et 2d, indiquées respee- tivement par les chiffres de référence 25c et 26d.
Lesdites ondes redressées sont appli quées à des dispositifs à seuil travaillant res pectivement aux niveaux 27 et 28, et les impulsions qui en résultent se trouvent respec- tivement sur les courbes 2e et 2f. Sur] la courbe 2e, les impulsions qui résultent de la courbe 25c sont représentées en 29 et l'on voit en 30 les impulsions répétées correspondantes reçues par l'antenne 9.
Sur la courbe 2f, les impulsions 31 représentent les impulsions résultant de la courbe 26d et les chiffres de ré férence 32 indiquent les impulsions répétées qui correspondent aux impulsions 31 et qui arrivent également sur l'antenne 9. L'onde composite arrivant au récepteur 6 du poste répéteur unique est indiquée par la courbe 2g. On remarquera que les impulsions 29 et 31 n'ont ici aucune relation déterminée.
Le fonctionnement de. l'installation sera mieux compris à l'examen de la fig. 3. Sur cette figure, les courbes 3a et 3b représentent, à une échelle agrandie, les positions relatives dans le temps, lors de leur application sur l'antenne 5, des impulsions 29 et 31 et des impulsions 30 et 32 reçues sur l'avion sur le- quel se trouve l'indicateur 13. I] est à noter que, en 3a et 3b, 1'espacement entre les impulsions 29 et 30, d'une part, et 31 et 32, d'autre part, est identique étant donné que le temps nécessaire aux impulsions partant du répéteur pour parcourir la distance comprise entre ce répéteur et ledit avion est le même quelle que soit l'origine des impulsions qui déclenchent le répéteur.
Si l'on considère tout d'abord l'indicateur situé à bord de l'avion qui produit le train d'impulsions 29, le ba- layage de cet indicateur est représente par l'onde en dents de scie 33 de la courbe 3c qui est déclenchée-par les impulsions 29. Sur ladite onde en dents de seie, les impulsions 30 ont don. lieu à une distance fixe de l'ori- gine du balayage dans tous les cas, tandis que les impulsions 31c et 32, représentant respec- tivement les impulsions reçues directement depuis l'avion sur lequel est monté le dispo sitif 22 et les impulsions correspondantes reeues après réflexion, apparaissent en des points différemment espacés le long de ladite onde.
L'impulsion 31c a généralement une position différente de celle représentée sur la courbe 3b en raison de la distance différente des avions. En un seul point, les impulsions 30 et 32 coïncident. Toutefois, cette coinci- denee oeeasionnelle ne nuit pas à la lecture des indicateurs. La courbe 3d représente une onde en dents de scie 34 analogue à l'onde 33 et représentant le balayage de l'indicateur de l'avion d'où proviennent les impulsions 31. Il est à noter ici que les impulsions 32 ont lieu en des points fixes sur les ondes en dents de scie, tandis que les impulsions 29d et 30 sont décalées de façon variable.
La fig. 4 représente l'écran d'une simple forme d'indicateur de distance à faisceau ca- thodique dans lequel le balayage s'effectue de façon rectiligne sous la commande d'une onde en dents de scie telle que celle représentée en 33. En supposant qu'il s'agisse du balayage correspondant à la courbe 3c, les indications 30a correspondant aux impulsions 30 ont toutes lieu à une distance déterminée le long de la ligne de balayage. Il se produit ainsi un effet de superposition qui fait ressortir les impulsions 30s brillantes.
Au contraire, les impulsions 32a qui correspondent à la position variable des impulsions répétées 32 et les impulsions 31c représentant les impulsions reçues directement 31 sont étalées le long de l'échelle et, par suite, sont beaucoup moins brillantes que l'indication 30a.
Dans l'installation que l'on vient de dé- crire les impulsions sont émises à des fréquen- ces de répétition variables et différentes par des émetteurs distincts sous la commande d'un générateur dont la fréquence présente des fluctuations comme indiqué en 25 (fig.2) pour un avion et en 26 pour un autre avion.
Cette caractéristique n'est pourtant pas indispensable. Les émetteurs de chaque avion pourraient fonctionner à des fréquences de réer- rence fixes et différentes. Dans ce cas, les cir- cuits décrits séparent encore, dans une large mesure, les impulsions désirées des impulsions indésirables et l'on obtient ainsi l'indication recherchée. Un tel montage peut être réalisé en supprimant simplement le dispositif produisant les fluctuations de fréquence.
En variante, on pourrait aussi faire en sorte que tous les générateurs aient une fréquence de répétition moyenne identique et faire varier différemment chaque fréquence.
Il va de soi également qu'il n'est pas indispensable que les fréquences de répétition des générateurs d'impulsions présentent entre elles des relations nettement définies, ees fré- quences pouvant être choisies à volonté dans une certaine mesure. Dans une telle installa tion, la probabilité d'une réception simulta- née d'impulsions au répéteur est également assez restreinte. Il doit être également bien compris que des indicateurs de direction et de distance distincts peuvent être prévus au lieu de l'appareil combiné représenté en 13 à la fig. 1.