Устройство для кораблевождения Советский патент 1936 года по МПК G01S1/44 

Настоящее изобретение касается способов и устройств для сигнализации направления следования кораблей при помощи электромагнитных волн.

При плохой видимости для кораблевождения (кораблей или самолетов) обычно используемые оптические сигналы следует заменять электромагнитными волнами. Как это можно видеть из рассмотрения судовых карт, линия следования представляет собой не линию в буквальном смысле слова, а некоторый сектор. Для полной замены оптического (светового) маяка радио-маяком необходимо, чтобы последний создавал точно такой же сигнальный сектор, как и обычный световой маяк. Однако этим требованиям употребляемые до настоящего времени радио-сигнализационные устройства удовлетворить не могут.

До сих пор употребительны два способа для кораблевождения. Один способ состоит в создании так называемой руководящей линии-трассы. Для этой цели излучаются два перекрывающие друг друга пучка лучей. Зона, в которой оба луча имеют одинаковую напряженность поля, и является трассой. Как это следует из самого термина .руководящая линия, при этом создается кменно линия.

т. е. не удовлетворяются вышеприведенные требования. Второй метод состоит в излучении одного направленного пучка, ограниченного внутри области, заданной требуемым сектором. Однако, при этом возникают такие неполадки: вообще невозможно создать такое направленное излучение, чтобы последнее имело место только внутри определенного сектора. Известно, что как раз при направленном излучении возникают добавочные максимумы излучения, создающие опасную многозначность. С другой стороны, сжатие основного луча внутри малого угла излучения требует применения антенных и рефлектирующих устройств большой протяженности, сильно усложняющих регулировку подобных устройств.

в соответствии с настоящим изобретением сигнализация направления следования при помощи электромагнитных волн осуществляется путем перемещения руководящего луча, т. е. путем ограничения сектора посредством двух руководящих линий. При этом для осуществления изобретения предусмотрено такое устройство, которое исключительно просто может быть приспособлено к различным условиям вксплоатации.

Сущность изобретения заключается 8 том, что для изменения положения луча около трассы применено периодическое механическое смещение антенны. , На прилагаемом чертеже фиг. 1 поясняет принцип устройства вообще, а фиг. 2 изображает схематически видоизмененное устройство.

Для создания руководящей линии необходимо излучение двух перекрывающих частично друг друга лучей; эти лучи должны периодически излучаться таким образом, чтобы вдоль руководящей линии имел место прием какоголибо длительного сигнала или подобного ему характерного знака. Можно, однако, каждому лучу давать свой собственный опознавательный сигнал; цри этом эти сигналы должны быть выбраны таким образом, чтобы вдоль руководящей линии они давали совместно характерный сигнал. Следует отметить, что для характеристики каждого из лучей можно применить модуляцию различными частотами. Для фиксации двух руководящих линий нет необходимости в применении четырех попеременно манипулируем ых лучей.

На фиг. 1 показаны два излучателя ii и uz, излучающих пучки KI или оба эти излучателя манипулируют в различном ритме. Соответствующим выбором сигналов каждого луча можно достичь отчетливого определения руководящих линий и показания того, находится ли приемник внутри или вне желаемого сектора, или соответственно находится ли он по одну или другую его сторону.

Упомянутое устройство может быть упрощено тем, что для .образования руководящей линии может быть применена одна антенна, составленная из нескольких отдельных излучателей; питание к каждой группе излучателей подводится в различных фазах.

На фиг. 2 через gi g обозначены подобные группы излучателей, каждая из которых в простейшем случае представляет собой один диполь. Для целей практики группа образуется из нескольких в определенной системе расположенных диполей (так называемая ,,елочная антенна). В том случае, когда обе группы питаются через фидеры е и е.

в одинаковой фазе, получается диаграмма излучения, обозначенная буквой А. Вектор V главного максимума при этом перпендикулярен к плоскости антенны.

Если же питание групп производить с некоторым фазным сдвигом, то диаграмма излучения начинает изменять свое расположение и форму в зависимости от угла фазного сдвига; она принимает формы, обозначенные буквами Л, или Ag, а главные векторы Vi и Vz при этом уже не перпендикулярны к поверхности антенны.

Фазный сдвиг может быть получен, например, включением рбходной линии и в провода питания ez. Если периодически замыкать обходную линию накоротко посредством ключа s, то характеристика излучения будет принимать то форму h, то hi, и этим путем может быть фиксирована руководящая линия Л. Целесообразно в обе фидерные линии ei и 2 включать однотипные обходные линии (на фиг. 2 показаны пунктиром) и пбпеременно их замыкать. В этом случае характеристика излучения колеблется между конечными положениями fii и АЗ и образует руководящую линию, совпадающую с первоначальным направлением излучения V, Таким образом оказывается возможным с двумя подобными передающими устройствами, из которых каждое снабжено только одной антенной, фиксировать две руководящие линии.

Можно еще упростить устройство путем выполнения в соответствии с фиг. 2. При этом обе руководящие линии L W. LI могут быть получены путем наложения лучей h и Aj. Переключение от Z. к LI может быть совершено с частотой, лежащей вне слышимости человеческого уха, вследствие чего отдельные сигналы будут восприниматься индикатором или ухом в виде непрерывных сигналов. Для быстрых переключений -вместо контактных переключателей следует применять электронные трубки, катодные реле или реле с тлеющим разрядом.

Другое решение, являющееся сущностью настоящего изобретения, состоит в том, что посредством излучающего устройства и электрических переключений фиксируется только одна рук водящая линия, например, линия v; при этом вся излучающая система механически перемещается около оси, перпендикулярной в данном случае к плоскости чертежа.

Антенны, требующиеся для образования руководящего пучка, не должны отличаться острой направленностью, вследствие чего габариты передающей сети при применении ультра-коротких и в особенности дециметровых и сантиметровых волн могут быть чрезвычайно малы. Вследствие этого механическое перемещение излучающей системы не встречает трудностей. Так же и в этом случае ритм переключений или последовательность знаков могут быть выбраны таким образом, чтобы обе руководящие линии не были обозначены однозначно, т. е. чтобы всегда имелась возможность определить, находится ли приемник между обеими руководящими линиями или вне их; или, если он находится с боку сектора, ограниченного этими руководящими линиями, то с какого именно.

Устройство может быть использовано многократно в том смысле, что оно может быть применено для обозначения многих секторов; при этом излучающее устройство должно быть подвержено соответствующим перемещениям.Каждое из таких перемещений должно давать руководящую линию.

Путем изменения опознавательного сигнала (манипуляции или частоты модуляции) эти руководящие линии могу быть отмечены друг от друга. Само собой разумеется, что описанное устройство может принести пользу и в тех случаях, когда в качестве сигнализатора направления следования кораблей применяются не секторы, образованные, руководящими линиями, а направления руководящих лучей.

Особая практическая значимость предлагаемого устройства заключается не только в большой простоте, но также (и это особенно важно) в возможности образования произвольно узких секторов. В тех случаях, когда необходимо получить острую направленность, например, раствор пучка всего в несколько градусов, приходится сталкиваться с практически совершенно непригодной по своим габаритам передающей излучающей системой.

Описываемое устройство делает доступным получение секторов с произвольно малым углом раствора, соответствующим обычно применяемым в морской практике (световые маяки). Настоящее изобретение является таким образом полноценным суррогатом оптического маяка.

Другое часто весьма существенное преимущество заключается в большой приспособляемости устройства. Ясно, что в море необходимо применять секторы следования с чрезвычайно различными углами раствора.-Для каждого угла раствора обычно предназначается особое излучающее устройство (в тех случаях, когда секторы характеризуются раствором пучка). При применении настоящего изобретения может быть применен только один тип излучателя, который путем изменения угла отклонения руководящего луча может быть приспособлен для практически любого случая.

Предмет изобретения.

Устройство для кораблевождения посредством электромагнитных волн, с применением одной единственной, составленной из отдельных излучателей, антенны для создания трассы, отличающееся тем, что для изменения положения около трассы луча применено периодическое механическое смещение антенны. к патенту ин-ной фирмы лочной телеграфии Телефункен. о-во беспровос огр. отв 47972

Ф

ФиГ§