DE879767C

DE879767C - Device for displaying the polar coordinates of a fictitious target body

Info

Publication number: DE879767C
Application number: DEC4089A
Authority: DE
Inventors: Andre Germaix
Original assignee: Compteurs Schlumberger SA
Current assignee: Compteurs Schlumberger SA
Priority date: 1950-04-20
Filing date: 1951-04-20
Publication date: 1953-06-15

Description

Einrichtung zur Darstellung der Polarkoordinaten eines fiktiven Zielkörpers Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, durch welche die Polarkoordinaten eines auf einer Grundplatte beweglichen Gegenstandes erhalten werden können, welcher ein wirkliches, sieh gegenüber der Erde bewegendes Ziel verkörpert und dalier im folgenden als fiktiver Zielkörper bezeichnet wird.Device for displaying the polar coordinates of a fictitious target body The invention relates to means by which the polar coordinates an object movable on a base plate can be obtained, which a real goal moving towards the earth embodied and dalier in hereinafter referred to as a fictional target body.

Derartige Einrichtungen sind insbesondere als Hilfsgeräte verwendbar, um fiktive Radarechos zu liefern, die einem Lageplananzeiger zugeführt w-:rden, und zwar entweder bei der Erprobung des Lageplananzeigers oder bei der Ausbildung der Bedienungsleute an Radargeräten.Such devices can be used in particular as auxiliary devices, to deliver fictitious radar echoes that are fed to a map display: either when testing the map display or during training of operators on radars.

Die durch die Erfindung geschaffene Einrichtung besitzt ti. a. die folgenden Merkmale: 1. Der sich auf einer Platte bewegende fiktive Zielkörper schwenkt um eine senkrechte Achse, die mit einem sich an. einem Lineal verschiebenden Schlitten fest verbunden ist, wobei dieses Lineal selbst um eine feste Vertikalachse beweglich ist. Die Ausrichtung dieses Lineals ermöglicht es, den Polarwinkel zu bestimmen, welcher die Lage des fiktiven Zielkörpers definiert.The device created by the invention has ti. a. the The following features: 1. The fictitious target body moving on a plate pivots around a vertical axis that is connected to. a ruler moving slide is firmly connected, this ruler itself movable about a fixed vertical axis is. The orientation of this ruler makes it possible to determine the polar angle, which defines the position of the fictitious target body.

2. Dieses Lineal trägt an seiner ganzen Länge ein Widerstandsband, welches senkrecht zu der Umdrehungsachse des Lineals einen Anschluß besitzt und an welchem ein von dem Schlitten getragener Läufer schleift. Dieser Widerstand, der von dem Abstand des Schlittens zu der Mitte des Lineals aliliängt, besitzt in Verbindung mit einem Kondensator eine veränderliche- Zeitkonstante, welche die Messung dieses Abstandes gestattet, und dieser ist die zweite Polarkoordinate des beweglichen Gegenstandes.2. This ruler has a resistance band along its entire length, which has a connection perpendicular to the axis of rotation of the ruler and on which a runner carried by the carriage rubs. This resistance which extends from the distance of the carriage to the center of the ruler has in Connection with a Capacitor a variable time constant, which allows this distance to be measured, and this is the second polar coordinate of the movable object.

Offenbar kann jede Messung des so bestimmten Widerstandes auch zur Messung des Polarstrahles des beweglichen Gegenstandes dienen.Obviously every measurement of the resistance determined in this way can also be used for Serve measurement of the polar beam of the movable object.

3. An dem Lineal ist ein Anschlag vorgesehen, welcher einen kleinen Schalter besitzt, und dieser ist in Reihe mit dem den Schlitten antreibenden Motor geschaltet. Der Motor trägt einen halbkreisförmigen Nocken, durch welchen der Kontakt nach Unterbrechung wieder hergestellt werden kann, wenn der bewegliche Gegenstand, nachdem er am Ende des Lineals. angelangt ist, eine Richtung erhält, bei der er sieh :der Mitte der Bewegungsfläche annähern kann.3. A stop is provided on the ruler, which has a small Switch, and this is in series with the motor driving the carriage switched. The motor carries a semicircular cam through which the contact can be restored after an interruption if the movable object, after being at the end of the ruler. has arrived, receives a direction in which he see: can approach the center of the movement surface.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist Fig. i eine Ansicht der gesamten Einrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Schwenkarmes zur Ferneinstellung des Kurses des fiktiven Zielkörpers, Fig. 3 die Einrichtung zur Aufnahme des Polarwinkels des fiktiven Zielkörpers, Fig. 4 eine Draufsicht des Drehpunktes des Lineals, Fig. 5 eine Ansieht der Anordnung des Widerstandes, welche es ermöglicht, :die Unbestimmtheit von i8o° bei der Messung des. Azimuts des beweglichen Gegenstandes zu beheben, Fig. 6 eine Ansieht des Lin-,als und des Schlittens, die mit dem Anschlag bzw. Kontakten ausgestattet sind, Fig. 7 eine Ansicht des als Unterbrecher dienenden Anschlages, Fig. 8 eine Ansicht der Form des an dem Zielkörper angebrachten Nockens.Embodiments of the invention are described with reference to the drawing. In the drawing Fig. I is a view of the entire device according to the invention, Fig. 2 is a schematic representation of the swivel arm for remote setting of the course of the fictitious target body, Fig. 3 the device for recording the polar angle of the fictitious target body, FIG. 4 a top view of the pivot point of the ruler, FIG. 5 a view of the arrangement of the resistance, which makes it possible: the indeterminacy of 180 ° when measuring the azimuth of the movable object, Fig. 6 a view of the Lin-, als and the carriage with the stop or contacts 7 is a view of the stop serving as a breaker, Fig. 8 is a view showing the shape of the cam attached to the target body.

Über einer Grundplatte befindet sich gemäß der Fig. i der bewegliche Zielkörper M, dessen Polarkoordinaten jeweils dargestellt werden sollen. her Zielkörper ist um eine (nicht dargestellte) Vertikalachse verschwenkbar in einem Schlitten C gelagert, der auf einem Lineal R parallel zur Grundplatte verschiebbar ist. Das Lineal R ist um eine Vertikalachse Z_ schwenkbar. Die Polarkoordinaten des Zielkörpers 31 sind demnach durch den auf dem Lineal gemessenen Abstand des Zielkörpers 1I von der Achse Z und dem Verschwenkungswinkel des Lineals gegenüber einer festen Ausgangsrichtung bestimmt.The movable one is located above a base plate as shown in FIG Target body M, the polar coordinates of which are to be displayed. forth target body is pivotable about a (not shown) vertical axis in a slide C, which can be moved on a ruler R parallel to the base plate. That Ruler R can be pivoted about a vertical axis Z_. The polar coordinates of the target body 31 are accordingly determined by the distance of the target body 1I from measured on the ruler the Z axis and the pivoting angle of the ruler with respect to a fixed starting direction certainly.

In dem unteren Teil des Zielkörpers 1-1 ist eine Antriebsrolle O (Fig. 6) derart gelagert, daß diese die Grundplatte in einem Punkt berührt, der in der Verlängerung der erwähnten vertikalen Achse nvischen dem Zielkörper .1I und dem Schlitten C liegt. Die Rolle 0 wird von einem an dem Zielkörper angeordneten Motor angetrieben, so daß der Zielkörper sich auf der Grundplatte verschiebt. Die Drehzahl des Motors wird durch Einstellung des ihn speisenden Stromes geregelt. Dies kann entweder durch einen elektrischen Motor erreicht werden, der von einer regelbaren Spannung gespeist wird, oder durch eine Art von Synchronmotor, welchem ein Strom von regelbarer Frequenz zugeführt wird, oder schließlich durch einen Schrittschaltantrieb, der mit Impulsen gespeist wird, deren Anzahl in der Zeiteinheit veränderlich ist.In the lower part of the target body 1-1 is a drive roller O (Fig. 6) stored in such a way that it touches the base plate at a point in the Extension of the aforementioned vertical axis between the target body .1I and the Slide C lies. The roller 0 is driven by a motor attached to the target body driven so that the target body moves on the base plate. The speed the motor is regulated by adjusting the current that feeds it. This can can either be achieved by an electric motor driven by a controllable one Voltage is fed, or by some kind of synchronous motor, which a current is supplied at a controllable frequency, or finally by a stepping drive, which is fed with pulses, the number of which is variable in the unit of time.

%Iit dem Motor kann man ein Farbkissen verbinden, welches sich gegen die Rolle anlegt, so daß die Bahn des beweglichen Gegenstandes auf einem Blatt oder einer Karte aufgezeichnet werden kann, die man vorher auf die Platte auflegt.A paint pad can be connected to the motor, which is against the roller applies so that the path of the movable object on a sheet or a card can be recorded, which is previously placed on the disk.

Der Kurs des Zielkörpers M wird durch dessen Schwenkung um die vorerwähnte vertikal.-- Achse eingestellt, mit :der der Zielkörper in dem Schlitten C gelagert ist. Zu diesem Zweck sind zwei gelenkig miteinander verbundene Arme Bi und B2 vorgesehen. Das eine Ende p des Armes Bi ist an einem festen Punkt der Platte angelenkt, während das diesem abgewandte Ende na des Armes B2 an dem beweglichen Gegenstand gelenkig befestigt ist (Fig. 2). An jedem dieser Gelenke ist eine der drei Scheiben P1, P21 P3 gelagert, die gleiche Durchmesser und eine breite Rille besitzen. Ein endloses Seil b ist nach dem Schema der Fig. 2 um diese drei Scheiben gelegt. Die Scheibe P3 ist mit dem Zielkörper.bl fest verbunden, so daß eine Drehung der Scheibe P1 eine gleiehsinnige Drehung der Scheibe P3 bewirkt und dadurch den Kurs des Zielkörpers um denselben Betrag ändert. Die Drehung der Scheibe P1 kann mechanisch durch Seile G und H (Fig. i) oder elektrisch mit Hilfe eines Fernübertragungssys.tems vorgenommen werden.The course of the target body M is determined by its pivoting around the aforementioned vertical - axis set, with: that of the target body is stored in the slide C. is. For this purpose, two articulated arms Bi and B2 are provided. One end p of the arm Bi is hinged to a fixed point of the plate while the end of the arm B2 facing away from this is articulated on the movable object is attached (Fig. 2). One of the three disks P1, P21 is on each of these joints P3 stored, have the same diameter and a wide groove. An endless one Cable b is laid around these three disks according to the scheme of FIG. 2. The disc P3 is firmly connected to the Zielkörper.bl so that a rotation of the disc P1 an equidirectional rotation of the disc P3 causes and thereby the course of the target body changes by the same amount. The rotation of the disc P1 can be done mechanically by ropes G and H (Fig. I) or electrically with the help of a remote transmission system will.

Wird der Zielkörper J1 mit Hilfe des erwähnten Antriebsmotors unter dem jeweils eingestellten Kurs auf der Grundplatte bewegt, so gleitet im allgemeinen der Schieber C auf dem Lineal R, und zugleich wird dieses um die Achse Z verschwenkt. Der Schlitten C (Fig. i) ist mit einem Gleitkontakt versehen, welcher sich auf einem Widerstand I_ verschiebt. Dieser Widerstand wird von dem Lineal R getragen und ,besitzt in seiner Mitte einen elektrischen Anschluß. Der Widerstand zwischen dem Gleitkontakt und der Mitte des Lineals steht in Verbindung mit einem Kondensator und stellt demnach eine Zeitkonstante her, welche dem Abstand d:cs Zielkörpers s1I von der Achse Z proportional ist. Er gestattet daher die Messung des Radiusvektors, welcher die erste Polarkoordinate des Zielkörpers darstellt. Die zweite Koordinate, nämlich der Polarwinkel, ist durch die Ausrichtung des Lineals R gegeben. Man kann den. Polarwinkel des Zielkörpers übermitteln, indem man einen Kollektorring I (Fig. 3), weleher einen leitenden Belag \T und einen damit leitend verbundenen Schleifring 11 trägt, um die Achse Z rotieren läßt. Die durch die Achse Z und den Belag \" definierte Ebene kann z. B. die Ebene des Radarsuchstrahles definieren. Durch ein Seil L', TV, welches um eine Rille gewickelt ist, kann,dieser Ring in Synchronismus mit den Ablenkspulen der Kathodenstrahlröhre des Lageplananzeigers gedreht werd,,ii. Bei der Drehbewegung um die Achse Z nimmt das Lineal R zwei Bürsten T und T' mit, deren Berührungspunkte t bzw. t' mit dem Kolle'htorring J dauernd auf die Vertikalebene des Lineals R ausgerichtet sind. Die Vertikalebene enthält auch die _lchse Z und den Berührungspunkt der Antriebsrolle O des Zielkörpers mit der Grundplatte (Fig... und 5). Jede dieser Bürsten ist mit einem der beiden Teile des Widerstandes L verbunden (Fig. 5), welche ebenfalls auf dem Lineal R angeordnet sind und in der Verlängerung der Achse Z durch einen isolierenden Z@visclrenraum getrennt sind. Der Schlitten C besitzt einen Gleitkontakt, deren Berührungspunkt mit dem Widerstand L auf der Vertikalachse des Zielkörpers 11 je nach seiner Stellung die eine oder andere Hälfte des Widerstandes L mit Masse verbindet, so daß das Azimut des beweglichen Gegenstandes bis auf ganzzahlige Vielfache von 36o° bestimmt werden kann.If the target body J1 is moved on the base plate with the aid of the aforementioned drive motor under the course set in each case, the slide C generally slides on the ruler R, and at the same time this is pivoted about the Z axis. The carriage C (Fig. I) is provided with a sliding contact which moves on a resistor I_. This resistor is carried by the ruler R and has an electrical connection in its center. The resistance between the sliding contact and the center of the ruler is connected to a capacitor and therefore produces a time constant which is proportional to the distance d: cs target body s1I from the Z axis. It therefore allows the measurement of the radius vector, which represents the first polar coordinate of the target body. The second coordinate, namely the polar angle, is given by the orientation of the ruler R. One can. Transfer the polar angle of the target body by rotating a collector ring I (Fig. 3), which has a conductive coating T and a slip ring 11 conductively connected to it, about the axis Z. The plane defined by the axis Z and the covering "can define the plane of the radar search beam, for example. By means of a rope L ', TV, which is wound around a groove, this ring can be synchronized with the deflection coils of the cathode ray tube Site plan indicator is rotated, ii. During the rotation around the axis Z, the ruler R takes two brushes T and T ' with it, whose points of contact t and t' with the collector gate ring J are permanently aligned with the vertical plane of the ruler R. The The vertical plane also contains the axis Z and the point of contact of the drive roller O of the target body with the base plate (Fig ... and 5). Each of these brushes is connected to one of the two parts of the resistor L (Fig. 5), which is also on the ruler R and are separated by an insulating Z @ visclrenraum in the extension of the axis Z. The carriage C has a sliding contact whose point of contact with the resistor L on the vertical axis of the target body 11 depending on its position connects one or the other half of the resistor L to ground, so that the azimuth of the movable object can be determined up to integer multiples of 36o °.

Eine zur Grundplatte feste Bürste S (Fig. i und 5), deren Ende auf dem Schleifring K gleitet, wird demnach über den an dem Schlitten C angebrachten Gleitkontakt jedesmal dann mit der Masse des Svstems elektrisch verbunden, wenn w ährend i der Drehung des Ringes J der Belag t> X dur(fli das Azimut des beweglichen Gegenstandes gellt.A brush S fixed to the base plate (Fig. I and 5), the end of which slides on the slip ring K, is therefore electrically connected to the ground of the system via the sliding contact attached to the carriage C whenever during the rotation of the ring J the coating t> X dur (fli the azimuth of the moving object is correct.

Um zu vermeiden, daß der Zielkörper 11 das Lineal R verläßt, ist dieses mit zwei Anschlägen A und A' versehen (Fig.6). Diese sind als Unterbrecher ausgebildet, die in Reihe mit dem Motor dwr Antriebsrolle O geschaltet sind. Ein an dem Zielkörper befestigter Nocken Q (Fig. 8) hat einen kreisförmigen Teil, der zur Vertikalachse des Zielkörpers zentriert ist. Der kreisförmige Teil liegt in der Vorausrichtung des Zielkörpers und öffnet einen der Ir nterbrecher A und A', sobald der Schlitten sich an dem entsprechenden Ende des Lineals befindet.In order to avoid that the target body 11 leaves the ruler R, this is provided with two stops A and A '(Fig. 6). These are designed as breakers, which are connected in series with the motor dwr drive roller O. One to the target body fixed cam Q (Fig. 8) has a circular portion that faces the vertical axis of the target body is centered. The circular part is in the pre-alignment of the target body and opens one of the interrupters A and A 'as soon as the slide is at the appropriate end of the ruler.

Der in Fig. 7 dargestellte Unterbrecher b; steht aus einem starren Winkel E, der mit einem Anschlul; a verbunden ist, und eine mit dem anderen Anschluß i verbundene Blattfeder D. -Normalerweise ist der Unterbrecher durch Vermittlung der leiden Kontaktplättchen e und e' geschlossen. Wenn der Zielkörper 11 an dem Ende des Lineals ankommt, legt sich der Nocken Q, welchen er trägt, in der Pfeilrichtung F gegen die Blattf; der D und unterbricht den Strom, so daß der Motor stillgesetzt wird.The interrupter b shown in FIG. 7; stands out from a stare Angle E, which with a connection; a is connected, and one to the other port i connected leaf spring D. -Usually the breaker is through mediation of the suffering contact plates e and e 'closed. When the target body 11 at the Arrives at the end of the ruler, the cam Q, which it carries, lies in the direction of the arrow F against the leaff; the D and interrupts the current, so that the motor is stopped will.

Wenn die Richtung des beweglichen Gegenstandes geändert wird, so daß seine Geschwindigkeit dann nach dem Innern der Bewegungsfläche gerichtet ist, wird nach der Drehung wegen der Form des Nockens Q die Blattfeder D des Anschlages freigegeben und der Motor wieder in Gang gesetzt, wobei der bewegliche Gegenstand sich dann nach dem Innern der Bewegungsfläche verschiebt.When the direction of the movable object is changed so that its speed is then directed towards the interior of the moving surface, the leaf spring D of the stop is released after the rotation due to the shape of the cam Q and the motor is started again, whereby the movable object then shifts towards the interior of the movement area.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for displaying the polar coordinates of a fictitious target body moving on a base plate, characterized by gz, 1, denotes, that .the target body moving on a plate also see about a vertical axis rotates, which is connected to a carriage that moves on a ruler, which in turn is movable around a fixed vertical axis.

2. Device according to claim i, characterized by an insulating ring with a conductive coating, which is connected to is connected to a metallic track and! establishes contact at the moment when it passes through the half-plane of the ruler in which the target body is located, whereby its polar angle is determined up to integer multiples of 36o °.

3. Device make claim i or ä, characterized in that the ruler is on its entire length carries a resistance band which is perpendicular to its axis of rotation has a connection and on which a slide carried by the carriage loops so that the resistor can measure this distance to determine the second polar coordinate of the target body allowed. d. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the ruler is provided with stops at both ends serving as an interrupter, one being carried by the target movable body The breaker opens the cam when the carriage reaches its end of travel on the ruler arrives, or leaves it closed when the target body is either inside the area of motion or its speed after arriving at the limits the movement area is directed into the interior of this area. Attracted pamphlets German Patent No. 396 31.I.