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Anordnung zur Kollisionsverhütung im Luftverkehr Im Hauptpatent ist
eine Anordnung zur Kollisionsverhütung im Luftverkehr vorgeschlagen worden, bei
der jedem Flugzeug eine Sende- und Empfangseinrichtung zugeordnet ist und die Sendeeinrichtung
dauernd in Abhängigkeit von der Flughöhe veränderte Signale gibt. Die Anordnung
ist so getroffen, daß jede Flughöhe durch eine bestimmte einmal festgelegte Frequenz
gekennzeichnet ist, die auf einen besonderen Träger, bei spielsweise einen solchen
im Dezimeterwellenbereich, moduliert wird. Im Empfänger wird eine Schwebungsfrequenz
durch Über= lagerung der empfangenen, von der Flughöhe abhängigen Modulationsfrequenz
erzeugt, und zwar ist für diesen Zweck ein besonderer Überlagerer vorgesehen, dessen
Frequenz dauernd kontinuierlich über einen bestimmten Bereich geändert wird. Mit
Hilfe eines auf einen festen REsonanzwert eingestellten Bandfilters wird eine bestimmte
Schwebungs frequenz ausgesiebt. Diejenige Überlagerungsfrequenz und damit Stellung
der überlange rungsabstimmung, welche gerade die 5 chwe
bungs- (Zwischen-)
Frequenz ergibt. ist dann ein Maß für die Flughöhe eines benachbarten Luftfah rzeuges.
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Die koutinuierliche Änderng der Überlagerungsfrequenz wird durch
einen rotieren= den Abstimmkondensator @rreicht und die Empfangsfrequenz durch die
Stellung dieses Überlagerungskondensators in bezug auf eine z. B. 360 -Skala gekennzeickhnet.
Zur anzeige der Empfangsfrequenz wird sine Einrichtung verwendet. die mit der Einrichtung
zur periodischen ænderung der Überlagerungsfrequenz mechanisch gekuppelt ist. Als
Anzeigeorgan dient beispielsweise eine rotierende Glimmlampe. die auf einer Skiala
dann aufleuchtet. wenn ihr Energie über den Zwischenfrequenzteil zugeführt wird.
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Im Hauptpatent war vorgeschlagen. die Anzeigeeinrichtung direkt durch
die erzeugte Schwehungshochfrequenz zu beeinflussen bzw. durch eine Tonfrequenz.
die durch eine zweite Überlagerung erzeugt wurde. Der Nachteil dieser Anzeigemethode
lesteht darin. daß entsprechend der Resonanzschärefe der verwendeten, in die Verstärkerstufen
eingeschalteten Abstimmkreise die Schwebungsfrequenz eine sehr breite und damit
ungenaue Anzeige ergibt. Auch im Niederfrequenzteil angeordnete Filterketten konnten
diesen Nachteil nicht wesentlich beheben.
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Die vorliegende Erfindung heschäftigt sich deshalb mit maßnahmen
zur Erzeilung einer scharfen Anzeige, Es wird zur Beseitigung der geschilderten
Nachteile der zu breiten Anzeige vorgeschlagen, den bein Überstreichen des Empfangsbereiches
nach der Gièichrichtung, wie noch beschrieben werden soll, entstehenden, sehr scharfen
Niederfrequenzimpulse zur Anzeige zu verwenden, Zu diesem Zweck wird der Niederfrequenzverstärker
als Impulsverstärker ausgebildet, dessen erste SDtufe stark vorgespannt ist. um
Störungen beim Fehlen eines Impulses zu sperren. Die Röhren des Impulsverstärkers
arbeiten abwechselnd vom unteren Knick der Kennlinie nach oben bzw. vom oberen Teil
der Kennlinie nach unten. Die Endstufe des Impulsverstärkers ist so ausgebildet.
daß der Impuls ins Nwgative, d. h. auf der Kennlinie vom oberen Bereich nach unten
gesteuert wird, um an Außenwiderstand eine Spannungserhöhung zur Beeinflussung der
Anzeigevorriehtung zu erhalten.
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Impulsverstärker sind an sich bekannt, die Verwendung bei Anordnungen
zur Kollisionsverhütung gemäß dem Hauptpatent bringt jedoch besondere Vorteile.
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In Abb. 1 ist als Beispiel einer derartigen Anordnung die Endstufe
des Impulsverstärkers und der Ansdiluß der Anzeigeeinrichtung dargestellt. - Die
Impulsspannung gelangt über den Kondensator C von der Vorröhre an das Gitter der
endröhre E. Der Arlieitspuiikt der Endröhre liegt im Ruhezustand auf dem oberen
Teil der Kennlinie. und die Röhre wird bei Eintreffen der Impulslspannung, die negativ
ist, da die vorhergehende Röhre vom unteren Knick nach oben gesteuert wurde, in
den negativen Bereich gesteuert. Es wird hierdurch eine Verminderung des Anodenstromes
bewirkt. so daß die Spannung am Außenwiderstand Ra ansteigt und dadurch die Anzeigeeinrichtung,
z. B. die Glimmlampe G. beeinflußt. Der Außenwiderstand Ra ist veränderlich, um
den Einsatzpunkt des Glimmlichtes einstellen zu können. Der Vorwiderstand Rv dient
zur Einregulierung der vollen Bedeckung der kathode, wenn das Rohr vollständig gesperrt
ist.
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Die weitere Erfindung beschäftigt sich mit der Steuerung der Anzeigeeinrichtung
in Abhängigkeit von der Überlagerungsfrequenz, d. h. von der Stellung des rotierenden
Überlagerungskondensators, und zwar ist die anordnung so getroffen, daß die Steuerung
der Anzeigeeinrichtung durch ein Kippgerät erfolgt, das in Abhängigkeit von dem
periodischen Durchlauf des Empfangsbereiches synchronisiert wird. Diese Synchronisierung
erfolgt beispielsweise durch mechanische Einrichtungen, die mit dem rotierenden
Kondensator des Überlagerers umlaufen.
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Im Hauptpatent war bereits vorgeschlagen, als Anzeigegerät ein Braunsches
Rohr zu verwenden, das in Abhängigkeit von der Überlagerungsfrequenz gesteuert wird.
Die erwähnte Steuerung der anzeigeeinrichtung durch ein Kippgerät ist nun besonders
vorteilhaft bei Verwendung eines Braunschen Rohres. Ein weiterer Vorteil gegenüber
anderen Anzeigeeinrichtungen ist der, daß die Steuerung ohne leistungsaufuahme erfolgen
kann.
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Der folgende Beschreibungsteil beschäftigt sich mit einer als Beispiel
angegehenen Anordnung mit einem Braunschen Rohr. das durch ein Kippgerät gesteuert
wird. Die Anordnung ist so aufgebaut. daß das Kippgerät mit einem Plattenpaar des
Braunschen Rohres verbunden ist, n-ährend die Impulsfrequenz dem senkrecht zu ersterem
stehenden Plattenpaar zugeführt wird. Die Kippspannung wird beispielsweise an das
horizontale Plattenpaar gelegt. während die Impulsspannung dem vertikalen Plattenpaar
zugeführt wird, so daß der Impuls als aufrecht stehendes Bild auf dem Schirm erscheint.
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Bei der Anzeigeeinrichtung mit rotierender Glimmlampe sollte die
Glimmlampe ebei jeder zweiten Umdrehung abgeschaltet werden, um eine Spiegelanzeige
beim Rücklauf des rotierunden
Kondensators des Überlagerers zu
unterdrücken:' Dteselbe Maßnahme ist auch bei der Anzeige mit einem Braunschen Rohr
notwendig. Die Synchronisierungseinrichtung ist deshalb mit dem rotierenden Sherlalgerungskondensator
derart gekuppelt, daß der Kathodenstrahl während einer Halbumdrehung des Kondensators
einmal über den Leuchtschirm läuft. Während jeder zweiten Halbumdrehung wird er
entweder gesperrt oder ohne Ablenkung über den Schirm zurückgeführt. Nach der weiteren
Erfindung wird dieser zurücklaufende Strahl dazu benutzt, eine Strichskala in Form
einer Bezugslinie zur Anzeige der lmpulslage auf dem Schlirm des Braunsehen Rohres
aufzuzeichnen.
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Die Impuls aufzeichnung erfolgt durch kurzzeitioies. Verändern des
Ruhepotentials des vertikalen Plattenpaares entweder auf ein höheres oder niedrigeres
Potential. Wählt man ein hohes Potential in der Impulsrichtung, so kann man nach
der Spitze des Impulses sehr genau ablesen, während bei Tastung auf ein niedriges
Potential die Ablesung am Fuß des Impulses erfolgen müßte, der eine gewisse Breite
besitzt, so daß eine genaue Ablesung in diesem Fall Schwierigkeiten bereiten würde.
Die Tastung der Skala wird beispielsweise durch eine Tastscheibe vorgenommen, welche
auf dem Umfang kontgaktstifte trägt, die durch einen Messerkontakt schlagen. Die
Tastscheillo liegt in Reihe mit einer Schaltwalze, die das vertikale Plattenpaar
nach jeder Umdrehung entsprechend einer Drehung des rotierenden Überlagerungskondensators
um 180° abwechselnd auf den Empfänger oder auf die Skalentastscheibe umschaltet.
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In der Abb. 2 ist als Beispiel eine Schaltung einer Ausführungsform
der neuen Anordnung dargestellt. Die höhenkennzeichnende Frequenz wird durch die
Ailtenne 1 aufgenommen und durch den Überlagerer 2 mit dem rotierenden Kondensator
3 im Empfänger 4 überlagert. Der Empfänger enthält einen fest eingestellten Zwischenfrequenzteil
und den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Impulsverstärker der bereits geschilderten
Art Der Kondensator 3 des Überlagerers wird durch den Motor 5 über die Achsen 6
und 7 angetrieben. Auf der Achse 7 sind außerdem eine Schaltwalze 8, die Messerkontaktscheibe
9 und der Synchronisierungskontakt 10 befestigt. Die Achse 6 läuft aus bereits erörterten
Gründen mit der doppelten Umdrehungszahl wie die Achse 7. Die Zeitablenkung des
Kathodenstrahles erfolgt durch das Kippgerät 11, das duch den Synchronisicrungskontakt
10 in Abhängigkeit von dem rotierenden Kondensator 3 des Oszillators 2 gesteuert
wird. Die Schaltwalze 8 dient zur Umschaltung von Empfangsgerät auf den Tastkontakt
g zur Herstellung der Skala mit Hilfe des leerlaufenden Strahles.
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Die Anordnung der beschriebenen Einrichtungen kann im Flugzeug so
getroffen werden daß lediglich das Anzeigeinstrument in der Nähe des Piloten untergebracht
wird, während sämtliche übrigen Apparaturen, wie der Überlagerer, der Empfänger
und der Motor mit den rotierenden Einrichtungen, an entfernter, günstiger Stelle
angeordnet werden.
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Eine Verbesserung der Anzeige mit Hilfe des Bramischen Rohres mit
Zeitablenkung durch, ein Kippgerät kann z. B. darin be stehen, daß die lineare Zeitablenkung
durch eine kreisablenkung mit Hilfe eines Polarkoordinatenrohres ersetzt wird, wie
dies an sich bekannt ist. Die Impulsanzeige auf dem Umfang des Schirmes sind dann
weiter auseinandergezogen als bei linearer Zeitablenkung, so daß eine erhöhte Anzeigegenauigkeit
erzielt wird. Man kann bei dieser Einrichtung den Impuls auf demieeuchtschirm nach
außen oder nach innen steuern. Bei Steuerung von außen nach innen ist allerdings
der Nachteil vorhanden, daß bei großer Impulsamplitude die Aussteuerung bis in die
Nähe des Mittel punktes des Leuchtschirmes erfolgt, so daß hierbei die Anzeigegenauigkeit
gering ist. Da dieser Fall gerade dann vorliegt, wenn sich das beobachtende Flugzeug
in nächster Nähe des eigenen Flugzeuges befindet, d. h. wenn wegen der Zusammenstoßgefahr
die größte Anzeigegenauigkeit gefordert wird, dürfte sich eine solche Anzeige wenig
empfehlen.
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Auch eine Helligkeitssteuerung ist möglich, jedoch fehlt hierbei die
Angabe der Entfernung des angezeigten Flugzeuges, die aus der Impulslänge hervorgeht.