DE902024C

DE902024C - Procedure for determining the location

Info

Publication number: DE902024C
Application number: DEL4841D
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Hofmann; Albert Wiedemann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1942-12-17
Filing date: 1942-12-17
Publication date: 1954-01-18

Description

Verfahren zur Standortbestimmung Es ist bekannt, zur Standortbestimmung beweglicher Empfänger Interferenzzonen zu benutzen, die dadurch entstehen, daß an räumlich getrennten Orten Wellen gleicher Frequenz abgestrahlt werden. Die so entstehenden Maxima-undMinimazonen liegen auf Hyperbelscharen, die z. B. in einem Kartenblatt eingezeichnet und beziffert werden können. Es ist weiter bekannt, diese Hyperbelscharen um den Mittelpunkt der beiden Strahlersysteme in Drehung zu versetzen. Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden Systeme mit um ein Geringes voneinander abweichenden Frequenzen gespeist werden.Procedure for determining the location It is known to be used for location determination mobile receiver to use interference zones that arise because of Spatially separate places waves of the same frequency are emitted. The resulting Maxima and minima zones lie on families of hyperbolas, which e.g. B. in a map sheet can be drawn in and numbered. It is also known, these hyperbolic flocks to set the center of the two heater systems in rotation. this will achieved by the fact that the two systems differ from one another by a small amount Frequencies are fed.

Es ist nun vorgeschlagen worden, die Phase des wandernden Interferenzfeldes mit der Phase eines Zeitsenders, dessen Frequenz der Wanderungsgeschwindigkeit der Interferenzlinien entspricht. zu vergleichen. Die Phase des Zeitsenders wird dabei derart gewählt, daß der Nulldurchgang mit einer geographisch festen Lage des Interferenzfeldes übereinstimmt. Dieses vorgeschlagene Verfahren arbeitet an sich einwandfrei. Es benötigt jedoch auf der Sendeseite zwei Sender für das Interferenzfeld und einen Sender, der als ungerichteter Zeitsender arbeitet, und auf der Empfangsseite entsprechend einen Empfänger für das Interferenzfeld und einen Empfänger für den Zeitsender. Wird, wie es im allgemeinen üblich ist, zur genauen Ortsbestimmung das Interferenzsystem zweimal aufgebaut, so daß sich im Raum die Interferenzlinien beider Systeme kreuzen, so benötigt man die doppelte Anzahl von Sendern und auf dem Fahrzeug die doppelte Anzahl von Empfängern, da das zweite Interferenzsvstem zur Unterscheidung mit anderen Frequenzen arbeiten muß. Da nun an Bord die Platzverhältnisse überaus beschränkt sind, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vereinfachung der Bordanlage herbeizuführen. It has now been proposed the phase of the traveling interference field with the phase of a time transmitter, the frequency of which corresponds to the migration speed of the Corresponds to interference lines. to compare. The phase of the time transmitter is thereby chosen such that the zero crossing with a geographically fixed position of the interference field matches. This proposed method works flawlessly in and of itself. It however, requires two transmitters for the interference field and one on the transmitting side Transmitter that works as an undirected time transmitter, and accordingly on the receiving side a receiver for the interference field and a receiver for the time transmitter. As is generally the case, the interference system is used to determine the exact position set up twice so that the interference lines of both systems cross each other in space, so you need twice the number of transmitters and twice as much on the vehicle Number of receivers, as the second interference system for differentiation with other frequencies must work. Since the space on board is extremely limited are, the invention has the task of simplifying the on-board system bring about.

Gemäß der Erfindung wird ein bzw. werden beide Zeitsender eingespart; dementsprechend kommen auf der Empfangsseite ein bzw. zwei Empfänger in Wegfall. Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren zur Standortbestimmung, bei dem die Phase eines um den Mittelpunkt eines Sendersystems wandernden Interferenzfeldes mit der Phase einer Hilfsfreqnenz, die der Wanderungsgeschwindigkeit der Interferenzlinien entspricht und deren Nulldurchgang mit einer geographischen festen Lage des Interferenzfeldes übereinstimmt, verglichen wird, vorgeschlagen, einen oder beide Sender der Sendeanlage mit einer Tonfrequenz zu modulieren und diese Modulationsfrequenz im Rhythmus der Wanderungsgeschwindigkeit des Interferenzfeldes entweder in der Phase, insbesondere um I800, zu tasten oder in der Frequenz zu modulieren und empfangsseitig aus der Phasentastung bzw. Frequenzmodulation die Hilfsfrequenz zu gewinnen. According to the invention, one or both time transmitters is saved; accordingly, one or two recipients are omitted on the receiving side. According to the invention, in a method for determining the location in which the phase an interference field wandering around the center of a transmitter system with the Phase of an auxiliary frequency that corresponds to the speed at which the interference lines move and its zero crossing with a geographical fixed position of the interference field matches, is compared, proposed one or both transmitters of the transmission system to modulate with a tone frequency and this modulation frequency in the rhythm of the Migration speed of the interference field either in phase, in particular to I800, to key or to modulate in frequency and from the receiving end Phase keying or frequency modulation to gain the auxiliary frequency.

Die Erfindung wird im nachfolgenden an einem Beispiel an Hand der Abb. I näher beschrieben. Es werden die beiden Sender eines Interferenzsystems mit je einer tonfrequenten Modulationsfrequenz zusätzlich moduliert, wobei die eine Modulationsfrequenz in einem harmonischen Verhältnis zur anderen Modulationsfrequenz steht und zweckmäßig die eine Modulationsfrequenz durch Vervieifachung aus der anderen Modulationsfrequenz gewonnen wird. Es ist jedoch auch möglich, nur einen Sender mit beiden tonfrequenten Modulationsfrequenzen zu modulieren. Eine der Modulationsfrequenzen, die im gewählten Beispiel 2000 und 8ooo Hz betragen, und zwar zweckmäßigerweise die höhere Modulationsfrequenz, wird im Rhythmus der Wanderungsgeschwindigkeit des Interferenzfeldes entsprechend der Differenzfrequenz der beiden zur Erzeugung des Interferenzfeldes dienenden Senderfrequenzen in der Phase (beispielsweise um I800) getastet. Wählt man also die Wanderungsgeschwindigkeit des Interferenzfeldes 50 Hz, so wird die Sooo-Hz-Frequenz mit 50 Hz um 1800 in der Phase getastet. Die Phasentastung ist aus der Phasensprungtelegrafie bekannt. Der zusätzlich modulierte Sender wird zweckmäßig in seiner Leistung entsprechend der zusätzlichen Modulation heraufgesetzt, damit bei den auszuwertenden Interferenzen die Amplituden der Modulationsfrequenzen J1 und f2 niemals auf den Wert Null herabsinken können. Der Modulationsgrad der zusätzlichen Modulation kann verhältnismäßig klein gehalten werden, etwa 10 bis IgO/o für jede Frequenz betragen, da keine Auswertung der Amplituden stattfindet, vielmehr die gegenseitige Phasenlage beider Modulationsfrequenzen empfangsseitig ausgewertet werden soll. Da weiterhin beide Modulationsfrequenzen konstante Amplituden besitzen, - so ist auch bei stark gekrümmten Modulationskennlinien keine ;implitudenbeeinflussung des Trägers im Rhythmus von 50 Hz durch die zusätzliche Modulation vorhanden. The invention is illustrated below using an example on the basis of Fig. I described in more detail. There are two transmitters using an interference system one audio frequency modulation frequency is additionally modulated, one Modulation frequency in a harmonic relationship to the other modulation frequency and expediently the one modulation frequency by multiplying the other Modulation frequency is obtained. However, it is also possible to have just one transmitter to modulate with both audio frequency modulation frequencies. One of the modulation frequencies which in the example chosen are 2000 and 8,000 Hz, and expediently the higher modulation frequency is in the rhythm of the migration speed of the Interference field corresponding to the difference frequency of the two to generate the Interference field serving transmitter frequencies in the phase (for example around I800) groped. If one therefore chooses the speed of migration of the interference field 50 Hz, the Sooo Hz frequency is keyed in phase with 50 Hz around 1800. The phase keying is known from phase shift telegraphy. The additionally modulated transmitter will expediently increased in its performance in accordance with the additional modulation, thus the amplitudes of the modulation frequencies for the interferences to be evaluated J1 and f2 can never drop to the value zero. The degree of modulation of the additional modulation can be kept relatively small, about 10 to IgO / o for each frequency, since there is no evaluation of the amplitudes, rather, the mutual phase position of the two modulation frequencies on the receiving side should be evaluated. Since both modulation frequencies continue to have constant amplitudes have, - so there is no implitude influence even with strongly curved modulation characteristics of the carrier in a rhythm of 50 Hz due to the additional modulation.

Auf der Empfangsseite ist nur noch ein einziger Empfänger, bzw. wenn gekreuzte Interferenzsysteme zur Standortbestimmung verwendet werden, sind nur mehr zwei Empfänger nötig. Nach Gleichrichtung im Empfänger E sind also in dem gewählten Beispiel vorhanden: I. die durch Interferenz entstandene Frequenz fO= 50 Hz mit vom Empfangsort abhängiger Phase, 2. die Tonfrequenz f, von 2000 Hz konstanter Amplitude und konstanter Phase, 3. die Tonfrequenz J2 = Sooo Hz mit konstanter Amplitude, aber mit 50 Hz in der Phase getastet. Diese drei Frequenzen werden durch Filter voneinander getrennt. Durch ein Tiefpaßfilter TP1 werden in einem Kanal die Modulationsfrequenzen 2000 und 8ooo Hz gesperrt und die durchgelassene so-Hz-Frequenz, die eine vom Empfangsort abhängige Phase besitzt, dem Phasenmesser zugeführt. In einem zweiten Kanal wird durch ein LIochpaßfilter HPt die so-Hz-Frequenz gesperrt und es werden die Modulationsfrequenzen von 2000 und- 8000 Hz durchgelassen. Diese 2000-und 8ooo-Hz-Frequenzen werden getrennt durch das Tiefpaßfilter TP2, das lediglich die 2000 Hz passieren läßt, und das Hochpaßfilter HP2, das lediglich die 8000-Hz-Frequenz durchläßt. Die zooo-Hz-Frequenz wird in einem Frequenzvervielfacher FY auf 8000 Hz gebracht, über ein Hoch paßfilter HPs geleitet und einer Phasenmeßbrücke PH.zugeführt. Diese 8000-Hz-Frequenz hat konstante Amplitude und konstante Phase. Ebenfalls wird die 8ooo-Hz-Frequenz, die durch das Hochpaßfilter HP2 hindurchgelassen ist und konstante Amplitude, aber mit 50 Hz getastete Phase besitzt, der Phasenmeßbrücke PH zugeführt. Da die beiden 8000-Hz-Frequenzen, die der Phasenmeßbrücke PH zugeführt werden, im Rhythmus von 50 Hz einmal gleichphasig und einmal gegenphasig sind, entsteht am Ausgang der Phasenmeßbrücke ebenfalls die Frequenz fo= 50 Hz, aber mit einer von der Lage im Raum unabhängigen Phase, Die neu gewonnene Frequenz fo wird (eventuell nach entsprechender Verstärkung) als Bezugsphase ebenfalls dem Phasenmesser zugeleitet, und die Auswertung kann in bekannter Weise erfolgen. There is only one recipient on the receiving side, or if so crossed interference systems are used for location determination are just more two recipients required. After rectification in the receiver E are therefore in the selected Example available: I. the frequency caused by interference fO = 50 Hz with phase dependent on the receiving location, 2. the audio frequency f, of 2000 Hz of constant amplitude and constant phase, 3. the audio frequency J2 = Sooo Hz with constant amplitude, but keyed with 50 Hz in phase. These three frequencies are filtered through separated from each other. The modulation frequencies in a channel are determined by a low-pass filter TP1 2000 and 8ooo Hz blocked and the so-Hz frequency let through, the one from the receiving location Has dependent phase, fed to the phase meter. In a second channel is the so-Hz frequency is blocked by a hole pass filter HPt and the modulation frequencies are used from 2000 and -8000 Hz passed. These 2,000 and 8,000 Hz frequencies are separated through the low-pass filter TP2, which only allows the 2000 Hz to pass, and the high-pass filter HP2, which only lets the 8000 Hz frequency through. The zooo Hz frequency is in a frequency multiplier FY brought to 8000 Hz, via a high-pass filter HPs and fed to a phase measuring bridge PH. This 8000 Hz frequency has constant Amplitude and constant phase. The 8,000 Hz frequency that is generated by the High pass filter HP2 is passed and constant amplitude, but keyed at 50 Hz Has phase, fed to the phase measuring bridge PH. Since the two 8000 Hz frequencies, which are fed to the phase measuring bridge PH, once in phase at a rate of 50 Hz and once are out of phase, the output of the phase measuring bridge also produces the Frequency fo = 50 Hz, but with a phase that is independent of the position in space, The The newly acquired frequency fo is used as the reference phase (possibly after appropriate amplification) also fed to the phase meter, and the evaluation can be carried out in a known manner take place.

Vt. . V7 sind Verstärker für die einzelnen Frequenzen.Vt. . V7 are amplifiers for the individual frequencies.

Ein weiteres Beispiel sei an Hand der Abb. 2 beschrieben. Es werden entweder beide Sender mit der gleichen Modulationsfrequenz moduliert, die in der Phase entsprechend getastet wird, oder aber es wird nur ein Sender moduliert. Empfangsseitig sind dann hinter dem Empfänger E die beiden Frequenzen 50 und 8000 dz; um bei den Zahlenwerten des vorigen Beispiels zu bleiben, vorhanden. Another example is described with reference to Fig. 2. It will either both transmitters are modulated with the same modulation frequency as in the Phase is keyed accordingly, or only one transmitter is modulated. Receiving side are then behind the receiver E the two frequencies 50 and 8000 dz; around the Numerical values of the previous example remain in place.

Die beiden Frequenzen werden durch Tiefpaßfilter TP und Hochpaßfilter HP getrennt. Die 50-Hz-Frequenz wird direkt dem Phasenmesser M zugeführt, die 8000-Hz-Frequenz wird einmal der Phasenmeßbrücke PH zugeführt, in einem zweiten Zweig in einem Doppelweggleichrichter verdoppelt, so daß die Phasentastung herausfällt. Diese verdoppelte Frequenz dient zur Synchronisierung eines Generators A, dessen Frequenz Sooo Hz sei.The two frequencies are passed through the low-pass filter TP and the high-pass filter HP separated. The 50 Hz frequency is fed directly to the phase meter M, the 8000 Hz frequency is fed once to the phase measuring bridge PH, in a second branch in a full-wave rectifier doubled, so that the phase keying falls out. This doubled Frequency is used to synchronize a generator A whose frequency is Sooo Hz may be.

Die Generatorfrequenz wird der Phasenmeßbrücke PH zugeführt. Die am Ausgang der Phasenmeßbrücke entstehende Niederfrequenz wird direkt dem Phasenmesser nd als Vergleichsfrequenz zugeführt, wobei jedoch eine Doppeldeutigkeit auftritt.The generator frequency is fed to the phase measuring bridge PH. The on The low frequency resulting from the output of the phase measuring bridge is sent directly to the phase meter nd supplied as a comparison frequency, but an ambiguity occurs.

Um diese zu beheben. wird sendeseitig unsymmetrisch getastet und die niederfrequente Ausgangsspannung der Phasenmeßbrücke PH in einem Doppelweggleichrichter G., gleichgerichtet, von ihrem Gl eichstromanteil befreit und iiber ein Selektionsglied S dem Phasenmesser zugeführt.To fix this. is keyed asymmetrically on the transmit side and the low-frequency output voltage of the phase measuring bridge PH in a full wave rectifier G., rectified, freed from their direct current component and via a selection element S fed to the phase meter.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sei im folgenden beschrieben: Ein Sender zur Erzeugung des Interferenzfeldes wird mit einer Tonfrequenz moduliert, die im Rhythmus der Wanderungsgeschwindigkeit des Interferenzfeldes in ihrer Frequenz moduliert wird. Empfangsseitig treten hinter einem Empfänger die Frequenz der Wanderungsgeschwindigkeit des Interferenzfeldes und die Modulationsfrequenz auf. Die beiden Frequenzen werden getrennt und die Modulationsfrequenz einem Frequeiizdemodulator zugeführt. Die entstehende Niederfrequenz dient als Vergleichsphase für die zu messende Phase der Wanderungsfrequenz des Interferenzfeldes. Another embodiment of the invention is described below: A transmitter for generating the interference field is modulated with an audio frequency, which in the rhythm of the speed of migration of the interference field in their frequency is modulated. On the receiving side, the frequency of the migration speed occurs behind a receiver of the interference field and the modulation frequency. The two frequencies will be separated and the modulation frequency fed to a frequency demodulator. The emerging Low frequency serves as a comparison phase for the phase of migration frequency to be measured of the interference field.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for transmitting the auxiliary frequency at a method of location determination in which the phase of a center point of a transmitter system wandering interference field with the phase of an auxiliary frequency, which corresponds to the speed of migration of the interference lines and their zero crossing coincides with a geographical fixed position of the interference field, compared is, characterized in that one or both transmitters of the transmitter system with a Audio frequency are modulated and that this modulation frequency in the rhythm of the migration speed of the interference field either in phase, in particular around I800, or is frequency modulated and that on the receiving side from the phase keying resp.

Frequency modulation the auxiliary frequency is obtained.

2. The method according to claim I, characterized in that the transmission system with two sound frequencies that are in a harmonious relationship to each other, is modulated and that the one modulation frequency in the rhythm of the migration speed of the interference field is scanned in the phase and that the two on the receiving side Modulation frequencies after conversion to the same frequency of a phase measuring bridge are supplied, and the resulting frequency with the migration frequency of the interference field is compared.

3. The method according to claim 2, characterized in that the higher Modulation frequency obtained by multiplying from the lower modulation frequency will.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the higher of the two modulation frequencies is keyed in the phase around I800.

5. The method according to claim 2 to 4, characterized in that only a transmitter of the interference system is modulated with the two audio frequencies and the power of the transmitter is increased according to the additional modulation is.

6. The method according to claim 2 to 5, characterized in that on Receiver output the migration frequency of the interference field from the two modulation frequencies separated by filters.

7. The method according to claim 6, characterized in that the two Modulation frequencies are separated by filters and the lower modulation frequency is made equal to the higher modulation frequency by frequency multiplication and both frequencies are fed to a phase measuring bridge.

8. The method according to claim I, characterized in that one or both transmitters of the transmitter system with a modulation frequency that corresponds to the rhythm of the Migration speed of the interference field is sampled in the phase, modulated are and that on the receiving side the modulation frequency once directly to a phase measuring bridge while it is in a second branch in a full wave rectifier is doubled and is used to synchronize a generator whose frequency is used as a comparison phase for the phase measuring bridge, and that from the phase measuring bridge obtained low frequency as the comparison phase for the phase of walking speed of the interference field is used.

9. The method according to claim 8, characterized in that the obtained Rectified low frequency from the phase measuring bridge by a full wave rectifier and after releasing direct current via a selection element the phase meter serves as a comparison phase.

10. The method according to claim I, characterized in that with frequency modulation the modulation frequency on the transmission side, the modulation frequency of the beat frequency of the interference field is separated and the modulation frequency is fed to a frequency demodulator and the resulting low frequency as Comparison phase for the phase of the migration frequency of the interference field is used.