DE767400C - Verfahren zur Richtungsbestimmung mittels rotierender Richtstrahlung - Google Patents

Description

• Verfahren zur Richtungsbestimmung mittels rotierender Richtstrahlung Es ist l)ekannt, Richtungsbestimmungen dadurch zu ermöglichen, daß eine rotierende Richtstralilung und eine zweite ungerichtete und in bestimmter Weisemodulierte Strahlung von einem Sender bekannten Standortes erzeugt werden. Die rotierende Strahlung liefert am Emp fangs ort eine im Rhythmus der Ro tationsfrequenz schwankende Spannung. Wird der ungerichteten Strahlung (mit anderer Trägerfrequenz) eine Wechselspannung aufmoduliert, deren Frequenz der sekundlichen Umlaufzahl des Richtdiagramms entspricht, dann kann am Empfangsort auf Grund der gegenseitigen Phasenlage der beiden Wechselströme die Richtung des Empfangsortes gegenüber dem Sendeort genau bestimmt werden.
• Zweckmäßigerweise wird hierbei die Phase des Bezugswechselstromes so gewählt, daß dieser gerade dann durch Null geht, wenn ein Maximum oder Minimum des Richtdiagramms beispielsweise durch Nord läuft. Die Azimutmessung wird somit auf eine nieder-Frequente Phasenmessung zurückgeführt.
• Es ist weiterhin bekannt, die Sendeanlage für dieses grundsätzliche Verfahren dadurch zu vereinfachen, daß eine einzige einseitig gerichtete, jedoch kein absolutes Minimum aufweisende Strahlung erzeugt wird, die mit einer Hilfsfrequenz moduliert ist, welche ihrerseits als Träger für die eigentliche Bezugsfrequenz dient. Und gemäß einem jüngeren bekannten Vorschlag ist auch diese Zwischenträgermchulation entbehrlich, wenn die Strahlung während jedes Umlaufes (in der Nordrichtung einfach kurzzeitig unterbrochen und aus der Periode dieser Unterbrechungen die Bezugsfrequenz konstanter Phase gebildet wird. I) Unterbrechung der Senderhochfrequenz ist nicht immer erwünscht und die Gewinnung der Grundfrequenz aus dem Spektrum der Impulsfolgfrequenz wegen der ateilmäßig stark vertretanen niedrigen Harmonischen nicht einfach.
• Erfindungsgemäß wird daher an Stelle der kurzzeitigen Unterbrechung eine Hilfsmodulation der Richtstrahlung in konstanten Zeitabschnitten vorgenommen, und zwar in der Weise, daß da umlaufende Richtdiagramm während einer Zeitdauer diz einen wesentlichen Teil jeder Rotation ausmacht. lieispielsweise die hälit, bis ein Viertel davon, mit einer beliebigen Hilfsfrequenz moduliert wird. die empfangsseitig die ausslebung der phasen starren Vergleichsfrequenz ermölicht.
• Das erfindungsgemäße @ Verfahren geht wie folgt vor sich: Ein Sender erzengt ein Richtdiagramm (olme absolutes Minimunm), das beispielsweise mit der Frequenz 50 Hz umläuft. Während euer bestimmten Zeitdauer. d. h. während eines hestimmten, im Azimut festliegenden Teiles von 300°, der 180° betragen möge, ivird der Sender mit beispielsweise 5000 Hz moduliert. £mpfangsseitig wird man also einmal die Frequenz, die durch den Umlauf des Richtdiagramms entsteht (50 Hz), gewinnen und in konstanten Zeitintervallen. heim gewählten Beispiel ebenfalls fünfzigmal in der Sekunde. die Modulationsfrequenz 5000 Hz. Je nach dem Empfangsort wird dann die Phasenlage zwischen dem Wechselstrom der Umlauffrequenz und dem als Grundwelle in dem periodischen Modulationsvorgang enthaltenen verschieden sein. Im Empfänger wird nach der Demodulation eine Trennung zwischen der empfangenen Umlauffrequenz des Richtdiagramms, nämlich 50 Hz. deren Phase also von der jeweiligen Richtung abhängt, und der aufmodulierten Frequenz 5000 Hz vorgenommen. Die 50-hz-Frequenz wird verstärkt und einem Phasenmesser direkt zugeführt. Aus der mit 50 Hz moduliert erscheinenden 5000-Hz-Frequenez wird zunächst durch Übersteuerungsmaßnabmen ein rechteckiger Stromverlauf abgeleitet. Die hierin enthaltene Grundfrequenz, nämlich 50 Hz. wird ausgesiebt und gleichfalls dem Phasenmesser als Bezugs frequenz zugeführt.
• Als Phasenmesser eignet sich besonders eine beluamlte Anordnung die aus zwei über ein Diff rential gegeneinander gekuppelten Synchronmotoren besteht. Die Motoren laufen mit entgegengesetzter Drehrichtung. Bei Phasengleichleit bleiben die Sternräder des Differentiais unbeweglich, Änderet sich die gegenseitige Phasenlage. so bewegen sich die Sternräder, und zwar bei 300 Phasenverschiebung um 180 von der Nullage bei Phasengleichheit. Die Stellung der Sternräder ist dann ein Maß für die Phasenlage der beiden Wechselströme.
• In den Abbildnngen sind die auf der Sende-und Empfangsseite sich abspielenden Vorgii'iige sowie die schematische cmpfangsseitige Anordnung dargestellt, Abb. i zeigt das Richtdiagramm, das mit einer FRequenz von 50 Hz rotiert. Während 180 jedes Umlaufes wird diese Richtstrahlung mit einer Tonfrequenz von 5000 Hz moduliert. Abb. 2a l) is 2g zeigen die empfangsseitig vorhandenen Verhältnisse tür den Fali, daß sich der Empfangsort in der mit 90 bezeichneten Richtung befindet. In der Abb. 2 a stellt die Linie I die Stromsehwankung dar. die durch das umlaufende Richtdiagramm entsteht. Die Hochfrequenz ist an den Stellen 7 mit 5000 llz moduliert. diese Modulationsbereiche 2-2 verschieben sich entsprechend dem Empfangsort auf der sinusförmigen Stromkurve 1 entlang.
• Int Empfänger wird eine Demodulation vorgenommen, und es entsteht das Frequenzbild Abb. 2b. Nach der Demodulation erfolgt die Trennung der 50-Hz-unlauffrequenz von der 5000-Hz-Modulationsfrequenz. Abb. 2c zeigt die 50-Hz-Umaluffrequenz, die direkt dem Phasenmesser nach VErstärkung zugeführt wird. Die Amplituden der 5000-Hz-Frequenz schwanken entsprechend lc-m sinusförmigen Verlauf der Umlauffrequenz. wie dies Abb. 2d darstellt. Diese langsamen Schwaukungen werden nunmehr in bekannter Weise aus geglichen, so daß; ein rechteckiger Verlauf der einzeluen Modulationsphasen auftritt, wie dies Abb. 2e zeigt. Nun eriolgt wieder eine Gleichrichtung (Abb. 2f). Aus diesen rechteckigen Gleichstromimpulsen wird schließlicnh die Grundfrequenz ausgesiebt (Abb. 2 g). die jedoch im Gegensatz zu der periodengleichen Umlauffrequenz richtungsunabhängig ist.
• Auch diese Frequenz wird nach Verstärkung dem Phasenmessedr zugeführt.
• Abb. 3 3 deutet die Enmpfangsanordnung all.
• 3 stellt den Empfänger, 4 ein Tiefpaßfilter, 5 in Hochpaßfilter, 6 und 7 Verstärker, 8 die Übersteuerungseinrichtung, 9 einen Gleichrichter und 10 den Phasenmesser dar. In ABb. 4. 4. 5. 6 ist der Fall gezeigt. daß der Modulationsgrad, mit dem das Richtdia gramm in bestimmten Zeitabschmitten moduliest wird. 100% beträgt i im gEgensatz zur Abb. 2, gemäß der die Modulation nur l>eträgt. und bei der der Empfangsort in der mit o2 bezeichneten Richtung liegt Die Empfangs anordnungen gemäß Abb. 6 unterscheiden sich nicht von denen nach Abb. 3, und es sind im übrigen die gleichen Bezugszeichen wie in den ersten Abbildungen gewählt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1 Zur azimu8talen Richtungsbestimmung mittels rotierender, einseitig gerichteter, jedoch kein absolutes Minimum aufweisender Strahlung, welche gleichzeitig eine phasenstarre Bezugsfrequenz durch Aussendung einer Kennung im Rotationsrhythmus übermittelt, dienendes Verfahren, bei dem empfangsseitig ein Phasenvergleich der Bezugs frequenz mit der durch die Rotation der Richtstrahlung erzenuten Frequenz erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Richtstrahlung während einer Zeitdauer, die einen wesentlichen Teil jeder Rotation ausmacht, beispielsweise die Hälfte bis ein Viertel davon, mit einer beliebigen Hilfsfrequenz moduliert wird, die empfangsseitig die Aussiebung der phasenstarren Vergleichsfrequenz ermöglicht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig die Frequenz des umlaufenden Richtdiagramms und die aufmodulierte Frequenz durch Sielbglieder getrennt, verstärkt und einem Phasenmesser zugeführt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Richtdiagramm aufmodulierte Frequenz nach der empfangsseitigen Trennung rechteckig verformt wird. gleichgerichtet und verstärkt dem Phasenmesser zugeführt wird.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 401 849; britische Patentschrift Nr. 503 7I7; französische Patentschrift Nr. 813 969: USA.-Patentschrift Nr. 2 112 824.