КОМПАС С ПРИСПОСОБЛЕНИЕМ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПОКАЗАНИЙ НА РАССТОЯНИЕ Советский патент 1928 года по МПК G08C9/06 

Предметом предлагаемого изобретения является устройство прибора, благодаря которому показания компаса, помещенного на каком-либо движущемся об′екте наблюдения, будь то аэроплане, корабле, самодвижущейся мине и т.п., передаются автоматически на станцию наблюдения, посредством беспроволочных электрических колебаний, давая возможность следить за изменением направления движения об′екта относительно стран света и, тем самым, в случае, если об′ект управляется на расстоянии такими же колебаниями, по желанию, придавать ему то или другое направление.

Изобретение имеет целью избежать вредные посторонние явления, которые возникали бы при применении к компасу каких-либо материальных механических приспособлений для отмечания его показаний, а также достичь как более чувствительной передачи, так и наглядного приема, отвечающего всем изменениям его положения относительно оси движения об′екта наблюдения. Соответственно цели изобретения, в предлагаемом приборе как для возбуждения сигналов, так и для их восприятия применены в некотором отношении "безинерционные" механизмы, в виде светового луча и катодного пучка.

Устройство предлагаемого прибора видно из прилагаемого чертежа, где на фиг. 1 и 2 изображены соответственно виды компаса в плане и в разрезе. Буквою А обозначена картушка компаса, вращающаяся на игле Б в коробке В, и удерживаемая в центральном положении иглой Б, проходящей через центр картушки. Под нею, проходя через дно коробки, находится изогнутая под прямым углом трубка Г, внизу которой установлен постоянный источник света, посылающий луч от рефлектора Д на зеркало или призму Е, откуда он направляется по горизонтальному колену трубки через стекло Ж в оптический прибор З и через него попадает на фотоэлемент Ф. На нижней стороне картушки находится легкая кольцевая ширма К с рядом отверстий разной величины, соответствующих румбам компаса от норд на 360° по окружности. Вместо отверстий, кольцевая ширма может состоять из ряда пластинок разной прозрачности, соответствующих тем же румбам. Назначение как отверстий, так и пластинок состоит в том, чтобы пропускать луч света из трубки Г в оптический прибор З в большей или меньшей степени. На стороне коробки В, противоположной прибору З, находится пустая трубка Л. Как трубка З, так и Л вращаются на шариковых подшипниках в кольцах М, укрепленных в кольце Н Т-образного сечения, окружающем коробку компаса и опирающемся на поддерживающую систему подставку осями О. Таким образом, как обыкновенно, при наклонах в продольном и поперечном направлениях, компас сохраняет горизонтальное положение. На вилообразном выступе Р внешнего кольца Н помещается фотоэлемент, находящийся, таким образом, постоянно на оси падающего на него луча и соединенный с последующей передающей установкой легкими гибкими проводами. На вилке Р¹ кольца Н, с обратной стороны, помещается соответствующий противовес. Источник света соединяется таким же проводом с источником энергии и, в случае, если действие прибора рассчитано на долгое время, в течение которого источник может ослабеть, устанавливается промежуточное приспособление в виде автоматического электромагнитного регулятора-переключателя, поддерживающего равномерность получаемой энергии.

Фиг. 3 и 4 изображают две примерные схемы отправительной и приемной станций, действующих под влиянием изменения положения компаса. Станция отправления на об′екте наблюдения (фиг. 3) состоит из самого компаса с изменяющейся силой светового луча, проходящего через оптический прибор на фотоэлемент. Контур изменяющегося тока фотоэлемента соединен с сеткой С усилительного контура, являющегося модулятором, воздействующим на генераторную схему Г₁, дающую определенную принятую условно волну. Генераторная схема состоит из 1) цепи накала нити, 2) цепи сетка - вторичная обмотка трансформатора - катушка связи с цепью цилиндра - сетка - нить, 3) цепи цилиндра - плюс батареи высокого напряжения, цилиндр, нить, самоиндукция замкнутого контура, минус батареи высокого напряжения, 4) замкнутого контура - самоиндукция замкнутого контура, емкость, катушка связи с антенной, 5) открытая цепь - земля, штепсельная катушка, переменная емкость, катушка связи, антенна.

Приемную схему (фиг. 4) составляет: цепь приемного провода - антенна, первичная обмотка трансформатора, конденсатор переменной емкости, штепсельная катушка, цепь детектора - вторичная обмотка приемного трансформатора, контактный детектор, блокировочный конденсатор, катушка связи с усилителем. Прием изменения колебаний волны под влиянием станции отправления может производиться путем телефона, соединенного штепселями а и в, при чем изменение звука в телефоне показывало бы изменение положения компаса. Однако, желательно применить другое приспособление, наглядно показывающее получаемые сигналы. Для этого штепсели а и в соединяются с проводами схемы трубки Брауна. В этой схеме α - трубка, являющаяся генератором катодных лучей, где таковые получаются от соответствующего индукционного прибора β, соединенного с источником электрической энергии γ. Этот источник соединен также с электромагнитным кольцом, окружающим трубку, способствующим собиранию катодных лучей в тонкий параллельный пучок, проходящий через отверстие в алюминиевой диафрагме δ между двумя пластинками x конденсатора, образующими электрическое поле и попадающий на слюдяной экран Эк, покрытый флуоресцирующим веществом. Пластинки конденсатора соединены проводами с штепселями а и в. Действие прибора заключается в следующем.

Пусть компас установлен на об′екте наблюдения так, что продольная ось об′екта при основном положении совпадает с направлением компаса на норд и пусть в этом положении на ширме картушки не будет никакого отверстия и световой луч совершенно не проникает на фотоэлемент. Тогда генератор отправительной схемы будет посылать определенную, принятую волну, на которую не будет воздействовать модулятор, зависящий от возбуждения тока в контуре фотоэлемента, так как тока в последнем не будет. Волна будет своим порядком восприниматься приемной станцией, как некоторая постоянная величина и, при образовании между пластинками x и x некоторого электрического поля, положение катодного пучка на экране будет фиксированным, с отметкой норд.

Если, благодаря изменению направления об′екта наблюдения, продольная ось его будет изменять положение относительно стран света, картушка компаса, показывая постоянно на норд, будет относительно этой продольной оси изменять свое положение и последовательно подставлять под световой луч отверстие ширмы или разной прозрачности пластинки, меняя соответственно проходящим мимо продольной оси румбам, степень освещения лучом фотоэлемента. В зависимости от силы освещения, в фотоэлементе принятой конструкции будет возбуждаться ток, прямо пропорциональный силе света, действующий мгновенно, без явлений остаточности или усталости; ток этот через усилитель будет накладываться на генераторную схему и то увеличивать, то уменьшать силу посылаемой основной волны, действуя и на амплитуду ее колебаний. На приемной станции волна эта будет восприниматься в соответственно изменяющемся виде, усиливаться и ослабляться и действовать на телефон, изменяя его звук, или на катодный указатель, изменяя электрическое поле между пластинками x и x и тем более или менее отклоняя катодный пучок, а с ним светящееся пятно на экране, от принятого его положения на точке, обозначающей норд. Установив соответствующую шкалу или проградуировав экран, можно получить каждый раз перемещение светового пятна на соответствующий знак и видеть отклонение компаса на об′екте наблюдения.

Зная первоначальное направление об′екта, скорость его перемещения, действующие на него внешние силы течения или ветра, определяя его положение в любой момент посредством радиогониометра и зная, какие приемы управления ему передаются посредством соответствующих приборов, можно, имея перед собою карту, с значительной точностью следить за его местонахождением и движением. Схемы радиоустановок показаны как примерные, и могут быть изменены согласно последним данным радиотехники.

В случае, если возникают опасения, что действие принятой волны может быть нарушено какой-либо станцией, желающей помешать действию прибора, или случайно одной из соответствующих волн, проходящих в пространстве, можно применять в установке метод одновременного использования двух волн, из которых одна является ключом, при чем прибор как отправляющий, так и воспринимающий, действует, по методу биений, лишь в том случае, когда обе волны в совокупности производят на него соответствующий эффект.

1. Компас с приспособлением для передачи показаний на расстояние, характеризующийся тем, что картушка его А снабжена кольцевой ширмой К с рядом отверстий различной величины или с рядом пластинок различной прозрачности, соответствующих различным румбам компаса и служащих для пропуска световых лучей помещенного в коленчатой трубе Г под картушкой источника света на фотоэлемент Ф, контур изменяющегося тока которого соединен с сеткой С катодной лампы, служащей модулятором, воздействующим на генераторную схему Г₁, дающую волну определенной длины (фиг. 1 и 3).

2. При охарактеризованном в п. 1 компасе применение, в качестве приемника показаний компаса, трубки Брауна, конденсаторные пластины x x которой включены через усилительный контур в приемную сеть и экран Эк которой снабжен градуированной на компасные румбы шкалой (фиг. 4).