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Entfernungsmesser. Es sind Entfernungsmesser bekannt, welche aus zwei
an den Enden einer festen Basis liegenden, um= senkrechte Achsen schwenkbar angeondnetenVisierfernrohren
und mit diesen derart gekuppelten Linealen oder einen Lichtstrahl aussendenden Projektionssystemen
bestehen, daß jedes Lineal .bzw. jeder Lichtstrahl die Winkelbewegung eines der
Fernrohre .mitmacht, wodurch an der Meßstelle ein dem Beobachtungsdreieck ähnliches
Meßdreieck'gebildet wird. Man kann hierbei die Meßstelle mit dem Meßdreieck an einem
von beiden Beobachtungsstellen entfernten Ort unterbringen, oder aber eine oder
beide Beobachtungsstellen gleichzeitig zu Meßstellen machen.
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Von diesen bekannten, Entfernungsmessern unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch,- daß eine Seite des Meßdreiecks in einer parallel zu einer der Fernrohrachsen
bewegten senkrechten .Strahlenebene verläuft. Der Schnittpunkt der anderen bewegbaren
Seite des Meßdr eiecks mit dieser Strahlenebene ist die Spitze des Meßdreiecks.
Die Strahlenebene wird zweckmäßig von einem Projektionssystem erzeugt, das. nur
um eine senkrechte Achse drehbar ist. Ist die Meßstelle mit einer der Beobachtungsstellen
vereinigt, so bildet erfindungsgemäß das Projektionssystem das durch Fernübertragung
mit der arideren Beobachtungsstelle gekuppelte Glied der- Einrichtung zur Erzeugung
des Meßdreiecks: Ein solcher Entfernungsmesser besitzt den Vorzug, daß auch bei
der Ortsbestimmung von im Raum befindlichen Objekten, z. B. Flugzeugen, dem fernbewegten
Glied der Meßeinrichtung, d. i. dein Projektionssystem keine Erhöhung erteilt zu
werden braucht. _ Auf der Zeichnung ist in Fig. i das Schema eines Entfernungsmessers
nach der Erfindung mit Meßeinrichtungen an beiden Beobachtungsstellen dargestellt.
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Fig. 2 ist die schaubildliche Darstellung eines Projektionssystems
zur Erzeugung einer Strahlenebene. .
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Fig. 3 zeigt beispielsweise einen gleichzeitig als Beobachtungsstelle
und als Meßstelle mit fernbewegter Strahlenebene eingerichteten Apparat in der Aufsicht,
wobei die Deckplatte des Apparates durchsichtig gedacht ist.
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Fig. q. ist ein .Schnitt nach der Linie X-Y der Fig. 3.
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Fig. 5 zeigt die Visiereinrichtung des-Apparates von der Seite.
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In dem Schema. der Fig. i bezeichnet 0 den Ort eines Objektes im Raum,
0' dessen Projektion auf die wagerechte Ebene. B ist die Basis des Beobachtungsdreiecks
B1 0 B2, an deren Endpunkten B1 und B. die um je zwei aufeinander senkrecht
stehenden Achsen drehbaren Visierfernröhre F, und F. angeordnet sind: An jeder der
beiden Beobachtungsstellen befindet sich außerdem ein Projektionssystem P1 bzw.
P., das nur in der wagerechten Ebene um die Achse b1 bzw. b= drehbar ist. Durch
eine elektrische Kraftübertragung. erhält das Projektionssystem P1 stets dieselbe
Seitenrichtung wie das Fernrohr F= und das Projektionssystem P; dieselbe Seitenrichtung
wie das Fernrohr F,. Die Drehachsen b, und b, der Projektionssysteme P, und P2 gehen
durch die Basis.
Linie B, B. des Beobachtungsdreiecks und sind um
den Abstand b von den Punkten B, bzw. B" entfernt.
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Richtet man nun die beiden Fernrohre F, und FZ auf das im Raum befindliche
Objekt 0, so stellen sich die Projektionssysteme I?, und P2 parallel zu den senkrechten
Projektionen BZ 0' und Bl 0' der Fernrohre F. und F, ein. Die von den Proj
ektionssystemen ausgehenden senkrechten Strahlenebenen S, und S. schneiden die Linien
B, 0' und B., 0' in den Punkten o',, und o'2 und die Visierlinien
B, 0 und B2 0 in den Punkten o, und o2. In den Meßdreiecken B, o,
b,, und B2 o2 b2 werden die Seiten o,, b,
und o. b= von Lichtlinien gebildet,
die die Schnittlinien der senkrechten Strahlenebenen S, und S2 mit der Ebene des
Beobachtungsdreiecks B, 0 B2 darstellen. Bezeichnet man die Strecken BI 0'
mit E'1, B, 0 mit E"_ B, o', mit e'i und B, o, mit e" so ergibt sich zunächst aus
der Ähnlichkeit der Dreiecke B, 0' B. und B, o'i b,:
E'l:e',-B:b und
weiterhin aus der Ähnlichkeit der Dreiecke B, 0 0' und B, 0, 0',:
Es ist daher auch:: El : e, ==B : b oder .
Da nun die Basis B des Beobachtungsdreiecks und die Basis b des Meßdreiecks bekannt
sind und e, unmittelbar gemessen werden kann, so läßt sich aus der letzten GleichungE"
d. h. der Abstand des Objekts 0 vom Standort des Fernrohres F" berechnen. In gleicher
Weise kann auch E., bestimmt werden. Verbindet man mit den: -Fernrohren durchscheinende
Lineale 1, und 1, mit passenden Teilungen, so kann man an den Schnittpunkten
o, und o. der von den Strahlenebenen S, und S, auf den Linealen erzeugten Lichtstrichen
mit den Teilungen die Größe der wahren Entfernungen E, und E2 unmittelbar ablesen.
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Die Höhe H des Objektes 0 über der Ebene B, 0' BZ berechnet
sich aus den ähnlichen Dreiecken B, 0 0' und B, o, o', mit Hilfe der
meßbaren Strecke ö, o', - la wie folgt: H : lt - E,
: eh,
und da-E,B:b, so ist
Um die Höhe H bestimmen zu können, genügt es daher, den Punkt o, an einer Stelle
sichtbar zu machen, an der die Höhe h unmittelbar gemessen werden kann. Dies kann
z. B. in der Weise geschehen, daß man den an der Meßstelle gelegenen Teil der Ebene
B, 0 0' als durchscheinende Platte ausführt, auf der die Linie B, 0' markiert ist.
Auf dieser Platte ist dann einerseits der materielle Teil der Visierlinie B, 0 bzw.
der Meßseite des Meßdreiecks und andererseits die Schnittlinie der Strahlenebene
S, mit der Ebene B, 0 0, -(letztere Linie als Lichtstrich) sichtbar. Der Schnittpunkt
beider Linien auf der Platte entspricht dem Punkt o, in Fig. z. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, den auf dem durchscheinenden Lineal h als Schnitt einer Lichtlinie
mit der materiellen Meßseite des Meßdreiecks erscheinenden Punkt o, als Lichtpunkt
auf eine durchscheinende, mit Markierung der Linie B, 0' versehene Platte zu projizieren,
die zweckmäßig derart mit dem Lineal 1, verbunden ist, daß sie dessen Seitendrehung
in festem Abstand von dem Lineal mitmacht. In beiden Fällen kann man die Höhe H
unmittelbar ablesen, wenn man -auf, die durchscheinende Platte eine nach dem Verhältnis
B : b ausgeführte Teilung aufträgt.
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Zur Erzeugung einer Strahlenebene ;kann ein Projektionssystem von
der in Fig. z dargestellten Art verwendet werden: Die in einem lichtdichten Gehäuse
f untergebrachte Lampe a wirft durch die Linse c und die mit einem schmalen Schlitz
versehene Blende d feine, in einer Ebene verlaufende Lichtstrahlen. Sieht man von
oben auf das mit der Visiereinrichtung verbundene durchscheinende Lineal 1, das
beispielsweise ans Mattglas hergestellt sein kann, so erkennt man den Schnitt der
Strahlenebene mit dem Lineal als Lichtstrich, der die Teilung auf dem Lineal irgendwo
schneidet.
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Der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellte Apparat mit fernbewegter Strahlenebene
zeigt "folgende Gesamteinrichtung: Das auf einem Stativ ruhende Gehäuse z besitzt
eine drehbare Deckplatte z, die das Sucherfernrohr 3 und eine mit diesem- starr
verbundene Mattglasscheibe 4 trägt. Auf diese Mattglasscheibe sind die der Achse
des Fernrohres 3 entsprechende Seite C D des Meßdreiecks und eine Teilung
zur unmittelbaren Ablesung der Entfernung des anvisierten Objekts aufgetragen. Das
Sucherfernrohr 3 und die dazu parallele Mattscheibe ¢ sind mit einer auf der Platte
:2 gelagerten wagerechten. Welle 5 fest verbunden. Die Welle .5 wird mittels einer
Handkurbel 6 über ein Triebwerk 7 gedreht, wodurch dem Fernrohr 3 samt der Mattscheibe
4 die erforderliche Erhöhung erteilt wird. Zur Einstellung der Seitenrichtung des
Feriirahres-3
dient die Handkurbel 8, die eine an , der Platte 2 gelagerte Schnecke g antreibt.
Diese Schnecke steht im Eingriff mit einer an dem Gehäuse i angebrachten Schneckenverzahnung
io. Beim- Drehender Kurbel 8 dreht sich demnach die das Fernrohr 3 und die Mattscheibe
4 tragende Platte 2 -gegen das feststehende Gehäuse i. -Im Innern des Gehäuses i
ist das bereits beschriebene Projektionssystem ii untergebracht, das von einem durch
Fernübertragung gesteuerten Elektromotor 12 um eine senkrechte Achse 13 gedreht
wird. Das Proj ektionssystem i i und der Motor 12 ruhen auf einer gemeinsamen Grundplatte
14, die mittels der Schraubenspindel 15 auf einer Gleitbahn 16 verschiebbar ist,
um den Abstand der Achse 13 von der Drehachse der Platte 2, d. h. die Basis
b des Meß@dreiecks verändern zu können. -Diese Veränderlichkeit ist erforderlich,
damit bei wechselndem Abstand der beiden Beobachtungsstellen, also bei wechselnder
Länge der Basis B des Beobachtungsdreiecks stets dasselbe der Teilung auf der Mattscheibe
4 zugrundeliegende' Verhältnis-B : b hergestellt werden kann.
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In der Deckplatte 2 ist unter der Mattscheibe 4 ein Ausschnitt 2'
angebracht (F ig. ¢), durch den hindurch die von dem Pröjektionssystem ii ausgehende
senkrechte Strahlenebene zu der Mattscheibe gelangt. Mit 17 ist die Kontaktwalze
und mit 18 sind die Kontakte bezeichnet, über -welche die Seitenrichtung des Fernrohres
3 auf das-Projektionssystem an der anderen Meßstelle übertragen wird. Die Kontaktwalze
17 erhält daher ihren Antrieb ebenfalls von der Handkurbel 8, und zwar über
ein. Zahnradzwischengetriebe.
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Um bei der Ortsbestimmung von im Raum sich fortbewegenden Zielen,
wie z. B. Luftfahrzeugen, die in einem bestimmten Zeitabschnitt zurückgelegte Seiten-
und Höhenverschiebung des Zieles einfach ablesen zu können, sind an der Unterseite
der- Platte 2 die Zählwerke ig, 2o und 21 vorgesehen. Das Zählwerk ig dient zum
Anzeigen der Veränderung - der Höheneinstellung des Fernrohres 3, während man an
den beiden Zählwerken 2o und 2,1, von denen das eine für Rechtsdrehung und das andere
für Linksdrehung der Platte :2 vorgesehen ist, die Veränderung der Seiteneinstellung
des Fernrohres ablesen kann. Das Zählwerk ig steht durch die lösbare Kupplung 22
über -ein Zahnradzwischengetriebe mit dem Triebwerk 7 für die Höheneinstellung in
Verbindung, und das doppelte Zählwerk 2o, Z i durch die lösbare Kupplung 23 ebenfalls
über ein Zahnradzwiscbengetriebe mit dem Triebwerk g für die Seiteneinstellung.
Beide Zählwerke 1g und go, 21 können mittels des um- die Achse 24 drehbaren Hebels
25 gleichzeitig ein- und ausgerückt werden. Zeigen die Zählwerke Winkelgrade an,
_so kann man beim Verfolgen des Zieles mit dem Fernrohr 3 nach vorausgegangener
Einstellung. der Zählwerke in ihre Nullage die im Zeitraum zwischen der Ein- und
Ausrückung der Zählwerke - stattgehabte Winkelbewegung der Visierlinie der Seitenrichtung
und der Höhenrichtung nach unmittelbar ablesen.
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Das die beweglichen Hälften der Kupplungen 22 und 23 verschiebende
Gestänge -27 trägt noch einen Ansatz 28, der beim Linrüeken .der Zählwerke
gleichzeitig auf den Auslöseknopf 2g der Stoppuhr 26 drückt, so daß diese ebensolange
läuft, wie die Zählwerke eingeschaltet sind. Das gleichzeitige Zurückführen der
Zählwerke ig und 2o, 21 sowie der Stoppuhr 26 in die Nullage wird durch die Stange
3o bewirkt, wenn diese mittels .des um die Achse 31 drehbaren Kniehebels 32 nach
rechts verschoben wird. Die Feder 33 bringt die Stange 30 selbsttätig wieder
in die Ausgangsstellung zurück. Zur Übertragung der Bewegung der Stange 3o auf den
Rückstellknopf 36 der Stoppuhr 26 dient der um die Achse 34 drehbare Kniehebel 35.
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Zur unmittelbaren Ablesung der Höhe H des anvisierten Objektes über
der wagerechten Ebene durch die Beobachtungsbasis ist in die eine Seitenwand des
sonst lichtdichten Schaukastens#37 eine Mattglasscheibe 38 mit ebenfalls einem bestimmten
Basisverhältnis B : b
entsprechender Höhenteilung eingesetzt (Fig. 5). Durch
eine geeignete optische Einrichtung, beispielsweise ein mit einer Schlitzblende
kombiniertes Prisma, wird der Schnittpunkt der von dem Projektionssystem i i ausgesandten
Strahlenebene mit der Linde C D
auf der Mattscheibe 4, also . der Punkt o,
als Lichtpunkt auf die Mattscheibe 38 projiziert, woselbst mit Hilfe der Teilung
das Maß der wirklichen Höhe H des Objekts unmittelbar abzulesen ist.