CH643071A5 - Verfahren und vorrichtung zur eindeutigen lagebestimmung der einzelnen reflektoren einer reflektorengruppe in einem auf eine strahlungsaussendende messstation orientierten winkelraum. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur eindeutigen Lagebestimmung der einzelnen Reflektoren einer Reflektorengruppe in einem auf eine strahlungsaussendende Messstation orientierten Winkelraum gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie auf eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Es sind bereits Systeme bekannt, mit denen die Lage eines strahlen-reflektierenden Körpers mit zwei fächerförmigen flachliegend einen auf einen Strahlensender ausgerichteten festen Winkelraum überstreichenden Strahlenbündeln, beispielsweise Laserstrahlen, bestimmt wird. Aufgrund der durch die Fächerform bedingten, vom Strahlensender ausgehenden Divergenz hat jedes Strahlenbündel querschnittsmäs-sig gesehen eine lange und eine quer dazu verlaufende schmale Abmessung. Bei den meisten dieser älteren Systeme wurden die Strahlenbündel mit ihrer langen Querschnittsdimension rechtwinklig zueinander ausgerichtet und in sich wiederholenden Schwenkzyklen im allgemeinen wechselweise quer zu ihren langen Dimensionen verschwenkt. Dadurch, dass man die Winekllage eines jeden Strahlenbündels zu dem Schwenk-Zeitpunkt festhält, zu dem an der Sendestelle eine Reflexion eines Körpers erfasst wird, konnte man zwei der drei Koordinaten bestimmen, welche die Lage des Körpers in dem von den Strahlenbündeln überstrichenen Raum definieren.

Ebenfalls kann man leicht den Abstand zwischen einem Strahlensender und einem reflektierenden Körper bestimmen, indem man das Zeitintervall zwischen Strahlenaussendung und Reflexionsempfang am Sender misst. Dieses Zeitintervall

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ist verständlicherweise eine einfache Funktion der gemessenen Entfernung.

Bisher konnten diese theoretischen Möglichkeiten der Lagebestimmung eines reflektierenden Körpers mit zwei flachliegend schwenkenden fächerförmigen Strahlenbündeln nur dann befriedigend genutzt werden, wenn in dem von den Strahlenbündeln überstrichenen Raum nur ein einziger Körper vorhanden war. Sobald der überstrichene Raum zwei oder mehr solcher Körper enthielt, ergab sich das Problem der Mehrdeutigkeit, für das es bisher noch keine befriedigende Lösung gab.

Das Mehrdeutigkeitsproblem ist seiner Natur nach dargelegt in den US-PS 2514617 und 3056129. Zur Verdeutlichung dieses Problems dient die Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen, welche fächerförmige Strahlenbündel x und y im Querschnitt zeigt. Diese zwei Strahlenbündel überschwenken abwechselnd einen Raum 1, wobei sich das Strahlenbündel x flachliegend horizontal und das Strahlenbündel y flachliegend vertikal bewegt. Wenn im überstrichenen Raum an den Positionen A und B reflektierende Körper vorhanden sind, wird deren Reflexion am Ort des Strahlensenders in den Augenblicken erfasst, in denen sich das x-Strahlenbündel in der mit x1 bzw. x2 bezeichneten Schwenkposition befindet. In ähnlicher Weise weden Reflexionen des y-Strahlenbündels zu der Zeit empfangen, zu der das y-Strahlenbündel die Schwenkpositionen y1 und y2 einnimmt. Diese Reflexionen entsprechen den vier möglichen Positionen A, B, C, D, an denen im überschwenkten Raum Körper vorhanden sein können. Gemäss der dann zur Verfügung stehenden Information können sich die Körper ebenfalls an den Positionen C und D und nicht nur an den Positionen A und B befinden.

Generell entsteht eine mehrdeutige Information, wenn die Anzahl der in einem von den fächerförmigen Strahlenbündeln überstrichenen Raum vorhandenen Reflektoren gleich oder grösser ist als die Anzahl der den Raum überstreichenden Strahlenbündel. Hieraus folgt, dass man die Mehrdeutigkeit dadurch beseitigen kann, dass man eine ausreichend grosse Anzahl von Einzelstrahlenbündeln verwendet. Es ist aber auch offensichtlich, dass bei Erwartung einer Mehrzahl von reflektierenden Körpern erhebliche Schwierigkeiten auftreten, eine ausreichende Anzahl von unterschiedlich orientierten Strahlenbündeln zu erzeugen, bei diesen die verschiedenen Schwenkbewegungen zu synchronisieren und die mit ihnen erzielten Messergebnisse auszuwerten.

Die beiden vorerwähnten US-Patentschriften schlagen ein sogenanntes «range gating»-System vor, bei dem die Signale entfernungsabhängig nur von solchen Zielen angenommen werden, die einen zuvor festgelegten Abstand von der Messstation haben oder die in einem zuvor festgelegten Entfernungsbereich vor der Messstation liegen. Durch range gating lässt sich die Anzahl der zu identifizierenden Körper verkleinern, doch hilft eine solche Torschaltung nicht, wenn zwei reflektierende Körper den gleichen Abstand von der Messstation haben, so dass das vorerwähnte Mehrdeutigkeitsproblem wieder auftritt. Die vorerwähnte US-PS 2514617 kann diese Mehrdeutigkeit beseitigen, doch benötigt man, wie in der an zweiter Stelle erwähnten US-PS 3056129 angegeben, eine Anzahl von zeitraubenden Arbeitsschritten, so dass der Vorschlag dieser Druckschrift als unbefriedigend angesehen werden muss, da der Zeitfaktor eine ganz erhebliche Bedeutung hat. Die an zweiter Stelle erwähnte US-PS 3056129 schlägt zur Abhilfe äusserst komplizierte und teure Geräte vor, die, obwohl sie schneller arbeiten, noch immerhin als zu langsam arbeitend angesehen werden müssen, weil verschiedene Rechenoperationen erforderlich sind, um eine Information über die tatsächliche Reflektorposition zu erhalten. Auch erschein es zweifelhaft, dass das System gemäss der US-PS 3056129 unter sämtlichen Bedingungen eindeutige Ergebnisse liefert.

Der auf diesem Gebiete erfahrene Fachmann weiss, dass flachliegend schwenkende fächerförmige Strahlenbündel für eine vollständige Lagevermessung von reflektierenden Körpern vielfältig anwendbar wären, gäbe es eine Lösung für das Problem einer eindeutigen Identifikation von einzelnen einer Mehrzahl vom im überstrahlten Raum vorhandenen Körpern und auch dann, wenn zwei oder mehr Körper die gleiche Entfernung von der Messstation haben. Beispiele solcher Anwendungen sind die Überwachung und Lenkung von auf einem Flugplatz rollenden Flugzeugen, die Messung von Luft- oder Wasserströmungen durch Verfolgen von sich mit dieser Strömung bewegenden Ballons oder Schwimmern und die kontinuierliche Lagevermessung von Schiffen bei Segelregatten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur eindeutigen Bestimmung der Relativlage jedes einzelnen einer Mehrzahl von Reflektoren relativ zu einer Messstation, von der aus flachliegend schwenkende fächerförmige Strahlenbündel ausgesendet werden, die einen festen auf die Messstation orientierten Winkelraum überstreichen, welcher eine Mehrzahl von Reflektoren enthält.

Erfindungsgemäss weist das Verfahren der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale auf.

Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist im Patentanspruch 9 definiert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung veranschaulicht sind, welche ebenfalls das Grundprinzip des erfindungsgemässen Verfahrens illustrieren. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen von zwei fächerförmigen Strahlenbündeln überstrichenen Raum zur Erläuterung des Problems der Messmehrdeutigkeit,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer simulierten taktischen Situation zur Erläuterung der Grundgedanken bei der Auswertung von Schiessübungen mit simuliertem Feuer,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines am Zielkörper angeordneten Reflektors in Relation zu dessen Umgebung, in der kein weiterer Reflektor vorhanden sein darf,

Fig. 4 ein Rechteckdiagramm einer erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung einer Strahlen-bündelanordnung für ein Zusammenwirken mit der Reflektoranordnung gemäss Fig. 3,

Fig. 6 eine Querschnitts-Darstellung von zwei zueinander angeordneten Strahlenbündeln,

Fig. 7 einen Querschnitt durch den von den Strahlenbündeln der Fig. 6 überstrichenen Raum,

Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eindeutiger Messungen an einander eng benachbarten Zielreflektoren,

Fig. 9 eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung einer anderen Strahlenbündelanordnung,

Fig. 10 eine schematische Darstellung bestimmter Lage-Relationen zwischen den Strahlenbündeln und den eindeutig zu erfassenden Zielen,

Fig. 11 ein Schema einer weiteren Strahlenbündelanordnung,

Fig. 12 eine schematische Darstellung von Zielpositionen und

Fig. 13 eine Erläuterung zur Strahlenbündel-Verschwen-kung.

Fig. 2 zeigt eine Schiessübungssituation mit einer von einem Panzer 2 getragenen Waffe 5, welche auf eine Gruppe

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von echten oder simulierten Zielkörpern 10, 10', 10" schiesst.

Das Richten und simulierte Schiessen mit der Waffe 5 erfolgt in jeder Beziehung genauso wie beim Schiessen mit echten Geschossen. Für Übungszwecke ist jedoch die Waffe 5 mit einer Messvorrichtung versehen, die, wie Fig.4 zeigt, aus einem Strahlungssender 3, vorzugsweise einem Laser, einem Strahlungsdetektor 4 und einer Steuervorrichtung 6 besteht, welch letztere das Zusammenwirken von Sender 3 und Detektor 4 mit der Abzugsvorrichtung der Waffe 5 koordiniert. Jeder der Zielkörper 10, 10', 10" ist mit mindestens einem Reflektor 13, und zwar in jedem Falle mit einem sogenannten Winkelreflektor oder Retroreflektor versehen, mit dem die dort eintreffende Strahlung entgegengesetzt zur Einfallsrichtung reflektiert wird. (Lediglich zum besseren Verständnis der Fig.4 ist der Weg der reflektierten Strahlung etwas divergierend gegenüber dem Weg der ausgesendeten Strahlung eingezeichnet.) Beim simulierten Schiessen mit der Waffe 5 sendet der Sender 3 eine Strahlung in Richtung auf die Zielkörper 10, 10', 10". Diese Strahlung wird im Reflexionsfall zum Ort der Waffe 2 reflektiert und dort mit dem Detektor 4 erfasst. Die Reflexion wird verwendet zur Vermessung der Ziellage nach Entfernung, Azimut und Elévation relativ zum Ort der Waffe. Da die Messungen stets gegenüber einem Reflektor und nicht generell gegenüber einem Zielkörper vorgenommen werden, sollen nachfolgend die Ausdrücke Ziel und Reflektor als Synonym betrachtet werden.

Die Bezugnahme auf eine Vorrichtung zum Auswerten von simulierten Schiessübungen ist hier nur als Beispiel zu werten für eine der vielen möglichen Anwendungen der vorliegenden Erfindung. Der als Panzer 2 dargestellte Ort der Waffe ist insofern nur als Messstation zu werten, von der aus die Lage eines jeden einzelnen einer Mehrzahl von fernliegenden reflektierten Objekten oder Körpern eindeutig festgestellt werden kann mit Hilfe einer den Grundgedanken der Erfindung entsprechenden Strahlung.

Gemäss der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der vom Lasersender 3 ausgesendeten Strahlung um fächerförmige Strahlenbündel 7' und 7", die in an sich bekannter Weise erzeugt werden. Wie die Fig. 2 erkennen lässt, sind nur zwei Strahlenbündel vorhanden, doch kann verständlicherweise die Strahlung auch über drei oder mehr Strahlenbündel erfolgen. Querschnittsmässig, d.h. quer zur Strahlaussenderichtung 8' bzw. 8" hat jedes Strahlenbündel eine lange Querschnittsabmessung und eine relativ dazu senkrecht verlaufende kurze Querabmessung. So mit divergiert jedes Strahlenbündel in der Aussenderichtung bezüglich seiner langen Querschnittsabmessung ohne eine wesentliche Divergenz in der quer dazu verlaufenden Richtung.

Jedes der Strahlenbündel ist so ausgerichtet, dass dessen lange Querschnittsabmessung winklig zu der langen Querschnittsabmessung der anderen Strahlenbündel verläuft. Obwohl nicht wesentlich, ist es im allgemeinen von Vorteil, wenn die Strahlenbündel eine symmetrische Relation bezüglich ihrer langen Querschnittsabmessungen haben. Beispielsweise können bei zwei Strahlenbündeln die langen Querschnittsabmessungen entgegengesetzt gleich grosse Winkel bezüglich der Vertikalen einschliessen. Falls ein drittes Strahlenbündel vorgesehen ist, kann dessen lange Querschnittsabmessung je nach Schwenkrichtung vertikal oder horizontal orientiert sein.

Mittels einer dem Sender 3 und dem Detektor 4 zugeordneten Ablenkvorrichtung 11 wird jedes Strahlenbündel win-kelmässig im wesentlichen quer zur langen Querschnittsdimension so verschwenkt, dass die Strahlenbündel zusammen einen festen Winkelraum überstreichen, in dessen Scheitelpunkt die Messstation 2 liegt. Die Objekte oder Ziele, die mittels der Strahlenbündel zu vermessen sind, befinden sich in dem vorerwähnten Winkelraum, d.h. gemäss Fig. 2 in dem

Zielraum 9.

Die Ablenkvorrichtung 11, mit der die Schwenkbewegung der Strahlenbündel erzeugt wird, kann optische Keile enthalten, die sich relativ zueinander bewegen und in einem optischen Pfad liegen, der für Sender 3 und Detektor 4 gemeinsam ist. Die Ablenkvorrichtung 11, der Sender 3 und der Detektor 4 können eine geschlossene Baueinheit bilden, die sich lösbar mit dem Lauf der Waffe 5 verbinden lässt.

Die Strahlenbündel können entweder nacheinander oder aber auch gleichzeitig verschwenkt werden. Jedes Strahlenbündel kann hin und her oder stets in einer Richtung schwenken. Auf alle Fälle ist es von Vorteil, wenn die Strahlenbündel einem bleibenden Schwenkschema folgen und die entsprechenden Verschwenkungen im Laufe eines sich wiederholenden Schwenkzyklus von zuvor festgelegter Dauer erfolgen.

Zu Zwecken der Entfernungsmessung wird die Bündelstrahlung gepulst. Dieses Pulsen kann in Form einer Modulation vorgenommen werden, mittels der die Information auf das Strahlenbündel aufkodiert wird, damit sie einem bestimmten Körper einer Mehrzahl von Körpern übermittelt werden kann. Wenn ein Strahlungsimpuls ausgesendet wird, empfängt der Rechner 12 aus dem Sender 3 ein Signal und nachfolgend, wenn eine Reflexion der ausgesendeten Strahlung vom Detektor 4 erfasst wird, wandelt der Detektor diese Reflexion in elektrische Impulse um, die ebenfalls zum Rechner 12 übertragen werden. Auf diese Weise wird die Entfernung von der Messstation zum Ziel aufgrund der Zeit gemessen, die von der Aussendung der Strahlung bis zum Empfang der zugehörigen Reflexion verstrichen ist. Der Ausgang des Rechners 12 wird einer geeigneten Anzeigevorrichtung 14 zugeführt. Die Steuervorrichtung 6, welche mit der Abzugsvorrichtung der Waffe verbunden ist, löst das Aussenden der Strahlenimpulse aus dem Lasersender 3 und die zyklische Bewegung der Ablenkvorrichtung 11 aus und steuert auch das Einspeisen der Signale in den Rechner 12.

Während die Ablenkvorrichtung 11 die Strahlenbündel über ihren Schwenkweg hin und her bewegt, erzeugt sie Signale, die in jedem Augenblick der momentanen Winkellage eines jeden Strahlenbündels auf deren Schwenkweg entsprechen. So kann die Steuervorrichtung, wenn der Detektor 4 eine Reflexion von einem Ziel erfasst, dafür sorgen, dass das dann an der Ablenkvorrichtung 11 vorliegende Signal auch in den Rechner 12 eingespeist wird. Wenn also von einem Reflektor Reflexionen aller Strahlenbündel auf ihrem Schwenkweg im Laufe eines vollständigen Schwenkzyklus empfangen werden, empfängt der Rechner 12 eine Information, aus der er die Funktionen von Azimut und Elévation des Zieles und auch die Entfernung errechnen kann, so dass dann die Lage des Zieles in Relation zur Messstation vollständig definiert ist.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das bisher bestehende Mehrdeutigkeitsproblem bei der Messung von Zielpositionen bezüglich Azimut und Elévation gelöst durch eine geeignete Relation zwischen den Ausrichtungen der langen Querschnittsdimensionen der zwei Strahlenbündel (oder von mindestens zwei der Strahlenbündel, wenn mehr als zwei vorhanden sind), durch die Festlegung einer geeigneten Schwenkrichtung für jedes der zwei Strahlenbündel in Bezug auf die zu erwartende Verteilung der Ziele oder Reflektoren in dem von den Strahlenbündeln überstrichenen Winkelraum. Von besonderer Bedeutung ist die Relation zwischen zwei benachbarten Reflektoren, die im wesentlichen gleich weit von der Messstation 2 entfernt sind. Reflektoren, die sich in messbar unterschiedlichen Entfernungen von der Messstation befinden, bereiten kein wesentliches Problem, da man zwischen diesen Reflektoren an der Messstation durch Entfernungsmessung oder durch range gating unterscheiden kann.

Der erste Schritt für die Festlegung der Strahlenbündel-

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ausrichtung liegt daher darin, die Richtung zu bestimmen, in der projiziert gesehen ein maximaler Abstand zwischen benachbarten gleich weit von der Messstation entfernten Reflektoren zu erwarten ist. Diese Richtung der möglichen maximalen Trennung der Reflektoren voneinander soll nachfolgend als Separations-Richtung bezeichnet werden. Wenn man davon ausgeht, dass die Panzer 10, 10' und 10" der Fig. 2 gleich weit von der Messstation 2 entfernt sind, kann die maximale Separation auf einer horizontalen oder im wesentlichen horizontalen Linie liegen, da die Reflektoren sich in Bodennähe befinden. In diesem Falle kann man dann auch die Separationsrichtung als horizontal liegend annehmen. Bei Flugzeugen auf einer Rollbahn, die zu einem erhöht angeordneten Tower und einer dort angeordneten Messstation führen, würde beispielsweise eine maximale Separation in der Vertikalen sein, so dass die Separations-Richtung vertikal verläuft.

In jedem Falle liegt der projizierte Abstand zwischen Reflektoren in einer quer zur Sparations-Richtung liegenden Richtung zwischen Null und einem mehr oder weniger leicht bestimmbaren Maximalwert. Die vertikale Separation zwischen den Reflektoren 13 und 13' an den Panzern 10 und 10' der Fig. 2 ist im wesentlichen gleich Null, und es würde sich eine maximale vertikale Separation zwischen den Reflektoren 13 und 13" ergeben, falls der einen Reflektor 13" tragende Panzer 10" sich auf der Kuppe des Hügels befindet, wie es dargestellt ist.

Nach der Festlegung der Separations-Richtung erkennt man im allgemeinen, dass zwischen benachbarten, gleich weit von der Messstation entfernten Reflektoren ein festlegbarer minimaler projizierter Abstand in dieser Richtung vorhanden ist. Im Falle der Panzer 10, 10', 10" der Fig. 2, bei denen jeweils mittig zwischen Front und Heck ein Reflektor montiert ist, ergibt sich als geringst möglicher projizierter Abstand zwischen Reflektoren in der horizontalen Separations-Richtung die Länge eines Panzers, sofern angenommen wird, dass die Panzer stets ihr Seitenprofil der Messstation 2 während der Messung darbieten. Falls die Panzer anders ausgerichtet sind und ein Reflektor mittig zwischen den Seitenflächen des Panzers montiert wird, ist die Breite eines Panzers als minimaler Abstand in Messrichtung anzusehen, da die Reflektoren einander am nächsten kommen, wenn die Panzer unmittelbar nebeneinander fahren.

Wenn auch jetzt noch weiterhin angenommen wird, dass die Reflektoren gleich weit von der Messstation entfernt sind, werden mindestens zwei der Strahlenbündel so ausgerichtet, dass sie den minimal zu erwartenden projizierten Abstand zwischen benachbarten Reflektoren in der Separations-Rich-tung und den maximal zu erwartenden projizierten Abstand zwischen solchen Reflektoren in Querrichtung berücksichtigen. Die Fig. 12 zeigt diese Relation für zwei Fälle, die unter bestimmten willkürlich gewählten Bedingungen, aber zu unterschiedlichen Zeiten vorhanden sein können. Die Reflektoren E und E' seien hier nebeneinander in gleicher Entfernung von einer (nicht dargestellten) Messstation angeordnet. In diesem Zusammenhange ist dargestellt, dass die Reflektoren so nahe beieinander liegen, wie dies (in der hier dargestellten horizontalen) Separations-Richtung S möglich ist und ferner in der Querrichtung (d.h. vertikal) so weit voneinander entfernt seien, wie dies möglich ist. Somit ist der minimale projizierte Abstand zwischen den Reflektoren in der Separations-Richtung S gleich L und der maximale projizierte Reflektorenabstand in Querrichtung M. Abweichend hiervon könnten unter den gleichen Bedingungen zwei benachbarte Reflektoren auch die Positionen F und F' einnehmen, doch können bei dieser Situation die Reflektoren F, F' nicht zur gleichen Zeit vorhanden sein, wie die Reflektoren E, E'.

Gemäss der Erfindung müssen mindestens zwei der Strahlenbündel T, 7" des schwenkenden Strahlenbündelsystems mit ihren langen Querschnittsabmessungen so ausgerichtet werden, dass sie unter derart ausgewählten Winkeln a, ß gegenüber der Separationsrichtung S liegen, dass der Tangens dieses Winkels mindestens grösser ist als das Verhältnis von maximalem projizierten Abstand M in der Querrichtung der Separations-Richtung zu minimalem projizierten Abstand L in der Querrichtung. Die erwähnten Winkel müssen dabei ausreichend grösser sein, so dass keines der kritischen Strahlenbündel von mehr als einem Reflektor zur gleichen Zeit empfangen werden kann und dies selbst im ungünstigsten Falle einer Reflektoranordnung E, E' oder F, F' gemäss Fig. 12.

Wenn das System mehr als zwei Strahlenbündel verwendet, können andere Strahlenbündel entsprechend anderer Winkel ausgerichtet sein, doch müssen stets mindestens zwei Strahlenbündel in der vorerwähnten Ausrichtung vorhanden sein, die nachfolgend als kritische Strahlenbündel bezeichnet werden sollen.

Jedes der zwei kritischen Strahlenbündel muss verständlicherweise einen festen Winkelraum in Richtungen überstreichen, die im wesentlichen quer zur langen Querschnittsabmessung des Strahlenbündels liegen. Gemäss der vorliegenden Erfindung muss die Schwenkrichtung so gewählt werden, dass während des Verschwenkens (siehe Fig. 13) jedes Strahlenbündel sich zwischen einem Anfangspunkt 0 an der einen Seite des festen Winkelraumes und einem gegenüberliegend von dem Raum liegenden Endpunkt P verschwenkt. Die Punkte 0 und P liegen in Separationsrichtung auseinander. Sofern diese Bedingung eingehalten wird, ist es unwichtig, ob die Strahlenbündel vom Anfangspunkt 0 zum Endpunkt P oder in entgegengesetzter Richtung oder hin und her verschwenken. Der Anfangspunkt 0 kann sich an beliebiger Seite des festen Winkelraums befinden, solange der andere Endpunkt P an der gegenüberliegenden Seite dieses Raumes liegt und in Separations-Richtung entfernt ist.

Wenn diese kritischen Strahlenbündel in vorerwähnter Ausrichtung so verschwenkt werden, wie es zuvor erläutert wurde, ordnet man den Winkelstellungen eines jeden Strahlenbündels Positionswerte zu, die mit grösser werdendem Abstand vom Anfangspunkt 0 grösser werden.

Es sei nun angenommen, dass die Reflektoren an den beiden Zielkörpern 10 und 10" der Fig. 2 vermessen werden sollen und dass dies mit zwei Strahlenbündeln x' und y' geschehen soll, bei denen gemäss Fig. 5 die langen Querschnittsdimensionen gegensinnig ausgerichtet sind und mit der Horizontalen einen Winkel von 45° bilden. Das y'-Strahlenbündel verschwenkt diagonal nach unten rechtwinklig zu dessen langer Querschnittsabmessung, während das x'-Strahlenbündel diagonal nach oben schwenkt, und zwar ebenfalls rechtwinklig zu dessen langer Querschnittsabmessung. Auf diese Weise überschwenken die Strahlenbündel einen rautenförmigen Raum, und es erhalten beide Strahlenbündel eine horizontale Schwenkbewegungskomponente. Es sei angenommen, dass der Ausgangspunkt für die x- und y-Koordinaten sich in der linken Ecke des von den Strahlenbündeln überschwenkten Raumes befindet, so dass die Strahlenbündel einen rautenförmigen Raum überstreichen und sich jedes Strahlenbündel zwischen einem Anfangspunkt an der linken Ecke des von dem Strahlenbündel überstrichenen Raumes und einem Endpunkt an der rechten Ecke der Fig. 5 bewegt. Es sei angenommen, dass die Strahlenbündel x' und y' gemäss den vorstehenden Erläuterungen ausgerichtet und bewegt werden und dass die Reflektoren 10, 10" entsprechend einem minimal möglichen horizontalen Abstand und einem maximal vertikalen Abstand angeordnet sind.

Wenn die Strahlenbündel den rautenförmigen Raum überstreichen, werden Reflexionen des x'-Strahlenbündels an

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der Messstation empfangen, wenn sich dieses Strahlenbündel in den Positionen x'i und x'2 befindet. Reflexionen des y'-Strahlenbündels werden empfangen, wenn sich dieses in den Positionen y'i und y'2 befindet. Das Grundprinzip der Erfindung einmal beiseite gelassen, entsprechen diese Werte vier Strahlenbündel-Schnittpunkten entsprechend vier möglichen Lagen für die Reflektoren 10 und 10", und zwar genauso wie bei der Anordnung gemäss Fig. 1. Da jedoch die Ausrichtungen und Schwenkrichtungen der Strahlenbündel eine vorbekannte Relation zu den Reflektorpositionen haben, ist es möglich, echte Reflektorpositionen für die Situation gemäss Fig. 5 dadurch zu erkennen, dass man die augenblicklichen Positionen der Strahlenbündel, in denen Reflexionen empfangen werden, bezüglich steigender Positionswerte der x-und y-Koordinaten vergleicht. Davon ausgehend, dass die erste Reflexion des x'-Strahlenbündels erfasst wurde, als sich dieses Strahlenbündel in der Schwenklagenposition x'i befand, wird offensichtlich, dass kein Reflektor vorhanden sein kann, welcher eine kleinere x-Koordinate als x'i hat (d.h. links unterhalb der schraffiert eingezeichneten Position des x'-Strahlenbündels). Aus dem gleichen Grunde weiss man, dass kein Reflektor mit einem y-Koordinaten-Wert zwischen Null und y'i vorhanden sein kann (d.h. in dem Bereich links oberhalb der mit y'i bezeichneten Position des y'-Strahlenbündels). Da eine Reflexion mit den in diesen Positionen liegenden Strahlenbündeln empfangen wird, könnte man denken, dass der die Reflexion erzeugende Reflektor irgendwo entlang des y'-Strahlenbündels in dessen y'i-Position liegt. Es ist aber bekannt, dass sich kein Reflektor links von der x'i/y'i-Position befindet und dass keines der Strahlenbündel sich rechts von dieser Position zu bewegen hat, um eine Reflexion von beiden Strahlenbündeln zu erhalten. Somit ist eindeutig festgestellt, dass sich in der x'i/y'i-Position ein Reflektor befindet. Des weiteren kann sich kein anderer Reflektor entlang des x'-Strahlenbündels in dessen x'i-Posi-tion noch entlang des y'-Strahlenbündels in dessen y'i-Posi-tion befinden, da ja jeder dieser anderen Reflektoren den minimal möglichen Abstand in horizontaler Separationsrichtung von dem erkannten bei x'i/y'i unterschreiten würde. Die Schnittpunkte x'2/y'i und x'i/y'2 sind somit als «leer» erkennbar. Somit ist die Lage des Reflektors 10 eindeutig festgestellt und es kann die Lage des Reflektors 10" durch eine ähnliche Überlegung als eindeutig am Schnittpunkt x'i/y'i definiert werden.

Somit können generell die Positionen von Reflektoren in gleichen Entfernungsbereichen auf sehr einfache Weise eindeutig bestimmt werden, weil ja die Positionswerte der Strahlenbündel-Winkelstellungen festgehalten wurden. Während der abtastenden Verschwenkung eines jeden dieser kritischen Strahlenbündel wird zu jedem Zeitpunkt, zu dem an der Messs'ation eine Reflexion der Strahlung empfangen wird, ein der augenblicklichen Winkelstellung dieses Strahlenbündels auf seinem Schwenkweg entsprechender Wert gespeichert. Bei Beendigung eines Schwenkzyklusses können die Positionen der Ziele, von denen Reflexionen empfangen wurden, eindeutig bestimmt werden, indem man die für jedes dieser Strahlenbündel innerhalb des Schwenkzyklusses gespeicherten Werte in der Rangordnung ihrer wachsenden Grössen (d.h. entsprechend dem grösser werdenden Abstand vom Anfangspunkt) mit den entsprechenden Werten koppelt, die für das andere kritische Strahlenbündel oder die anderen kritischen Strahlenbündel in gleicher Reihenfolge gespeichert wurden.

Gemäss Fig. 5 sind die für das x'-Strahlenbündel gespeicherten Werte x'i und x'2, während es sich bei den für das y'-Strahlenbündel gespeicherten Werten um y'i und y'2 handelt. Durch eine Kopplung der zwei Werte-Gruppen in der Ordnung steigender Grössen, d.h. geringster Wert mit geringstem Wert und höchster Wert mit höchstem Wert, findet man Reflektorpositionen bei x'i/y'i und x'i/y'i.

Die Vorrichtung, die man zur Durchführung eines solchen Verfahrens benötigt, enthält eine Logikschaltung mit einer Speichertabelle mit verschiedenen Speicherpositionen, in denen die x- und y-Koordinaten gespeichert sind, die aufeinander folgend empfangenen Reflexionen eines jeden kritischen Strahlenbündels entsprechen. Beim Ablesen des Speichers entsprechend einer stetigen Grössenordnung werden für jedes der kritischen Strahlenbündel die Koordinaten erfasst.

Es versteht sich, dass es für das hier beschriebene Koordinaten-Kupplungsverfahren nicht erforderlich ist, dass jede Schwenkbewegung eines kritischen Strahlenbündels am Anfangspunkt des überstrichenen Raumes bei jedem einzelnen Schwenkzyklus beginnt, noch, dass alle Schwenkbewegungen der kritischen Strahlenbündel in einem einzigen Schwenkzyklus in der gleichen Richtung erfolgen. Es kommt lediglich darauf an, dass die den Strahlenbündel-Winkelstellungen zugeordneten Grössenwerte eine bleibende Relation zu einem willkürlich gewählten Anfangspunkt des überstrichenen Raumes haben. Wenn ausser den kritischen Strahlenbündeln auch noch andere Strahlenbündel vorhanden sind, können deren Ausrichtungen und Schwenkbewegungen beliebig gewählt sein. Es ist erforderlich, dass ein fester Winkelraum festgelegt oder festlegbar ist, welcher von beiden kritischen Strahlenbündeln so überstrichen wird, dass ein in diesem Raum vorhandenes Ziel, das zu einer Reflexion eines der kritischen Strahlenbündel führt, auch eine erfassbare Reflexion des anderen Strahlenbündels erzeugt. Hierzu ist es jedoch nicht erforderlich, dass die kritischen Strahlenbündel identische Querschnittsabmessungen haben, d.h. die kritischen Strahlenbündel können unterschiedliche Längen haben. Noch viel weniger ist es aber erforderlich, dass die kritischen Strahlenbündel rechtwinklig zueinander oder zu ihren entsprechenden Schwenkrichtungen stehen.

Ein überraschendes und bedeutsames Ergebnis, das sich aus der erfindungsgemässen Ausrichtung und Bewegung der kritischen Strahlenbündel ergibt, liegt darin, dass man jetzt gleich weit von der Messstation entfernte Reflektoren wesentlich enger nebeneinander in der Separationsrichtung anordnen kann, als es dem minimalen Abstand, für den die kritischen Strahlenbündel ausgerichtet sind, entspricht, vorausgesetzt, dass diese Reflektoren gemäss den Grundgedanken der Erfindung angeordnet werden. So können zwei oder mehr Reflektoren ziemlich nahe beieinander an der gleichen Seite eines gleichen Objektes angeordnet werden. Werden die festgelegten und nachfolgend noch näher erläuterten Kriterien der Erfindung erfüllt, lassen sich von jedem dieser eng beieinander liegenden Reflektoren eindeutige Messungen machen.

Es ist zunächst wichtig, dass jeder einzelne Reflektor 13 der einzige Reflektor ist,der sich in einem Isolationsbereich 17 gemäss Fig. 3 befindet, welcher die Ausrichtungen der kritischen Strahlenbündel und die Separations-Richtung berücksichtigt.

In der Strahlungsrichtung der eine Breite a aufweisenden Strahlenbündel hat der Isolationsbereich 17 eine Tiefe b, die mindestens dem Auflösungsvermögen der Entfernungsmessvorrichtung entspricht, d.h. mindestens gleich der kleinsten Inkrementalentfernung ist, für die Entfernungsmessungen gemacht werden können. Hieraus ergibt sich, dass jeder Reflektor, der weiter vor oder hinter der Messstation liegt als der Reflektor 13, ausserhalb des Isolationsbereiches 17 liegt. Die Entfernungszone, in der der Isolationsbereich liegt, wird von zwei auf die Messstation zentrierten imaginären sphärischen Flächen 22, 23 begrenzt, die gleich weit vom Reflektor 13 entfernt sind und sich an gegenüberliegenden Seiten dieses Reflektors befinden. Der Abstand zwischen diesen imaginä5

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ren Flächen 22, 23 ist mindestens gleich dem Auflösungsvermögen der Entfernungsmessvorrichtung.

Innerhalb dieser Entfernungszone wird der Isolationsbereich 17 durch die zwei kritischen Strahlenbündel definiert, wenn sich diese gleichzeitig auf ihrem Schwenkweg in Winkelstellungen befinden, in denen sie beide auf den Reflektor 13 treffen, d.h. sich am Reflektor schneiden. Zum Isolationsbereich gehören nicht nur der Teil der Entfernungszone, der dann von diesen beiden Strahlenbündeln eingenommen wird, sondern auch die Teile der Entfernungszone, die zwischen diesen beiden Strahlenbündeln in Separations-Richtung liegen. Somit erhält der Isolationsbereich etwa die Form eines Stundenglases, welches im Halsteil den Reflektor 13 enthält, der ausschliesslich für diesen Isolationsbereich vorgesehen ist. Es ist ohne Bedeutung, wenn der Isolationsbereich eines bestimmten Reflektors andere Oberflächen oder Elemente enthält, die eine Strahlung reflektieren können. Wichtig ist allein, dass der bestimme Reflektor, dem ein solcher Isolationsbereich zugeordnet ist, der einzige Reflektor ist, welcher eine an der Messstation feststellbare Reflexion eines Strahlenbündels liefern kann. Die Isolationsbereiche benachbarter Reflektoren können einander überlappen, vorausgesetzt, dass kein Reflektor in den Isolationsbereich eines anderen Reflektors hineinreicht. Wenn die Reflektoren so angeordnet werden, dass jeder Reflektor das Erfordernis erfüllt, dass er der einzige Reflektor in seinem Isolationsbereich ist, werden eindeutige Messungen der Reflektorpositionen sichergestellt.

Wie sich aus der schon besprochenen Fig. 5 ergibt, können, selbst wenn sich die Reflektoren 10,10" in wesentlich geringerem Abstand befinden, als es dem minimalen (z.B. horizontalen) Abstand in Separations-Richtung bezüglich der auf sie ausgerichteten Strahlenbündel entspricht, die Lagen dieser Reflektoren eindeutig bestimmt werden, wenn sie sich in vorerwähnter Weise in zugehörigen Isolationsbereichen befinden. Obwohl in der in Fig. 5 dargestellten Situation vier Strahlenbündel-Schnittpunkte dargestellt sind, die vier als möglich vermuteten Reflektorstellungen entsprechen, ist es bekannt, dass die Reflektoren 10 und 10" in Isolationsbereichen liegen, die auf die Ausrichtung und die Schwenkrichtung der Strahlenbündel abgestimmt sind. So lassen sich zwei dieser vier möglichen Positionen als «leer» erkennen. Die Position xVy'i ist offensichtlich unmöglich, da ein Reflektor in irgendeiner der anderen drei möglichen Positionen im Isolationsbereich eines der anderen Reflektoren liegen müsste und er der einzige Reflektor im überstrichenen Raum sein muss, wohingegen es bekannt ist, dass noch mindestens weitere zwei Reflektoren vorhanden sind. Aufgrund einer ähnlichen Überlegung weiss man dann auch, dass an der Position x'i /y'2 kein Reflektor vorhanden sein kann.

Da zwischen der Strahlenbündelausrichtung und dessen Schwenkrichtung einerseits und der Gestalt der Isolationsbereiche andererseits eine gegenseitige Abhängigkeit besteht, kann man sowohl das eine als auch das andere als Ausgangspunkt für die Ausbildung des erfindungsgemässen Messsystems verwenden.

Wenn sich die Verteilung der Zielreflektoren nur in solchem Umfange vornehmen lässt, dass man Richtungen möglicher maximaler und minimaler Separationen und die «im schlimmsten Falle» möglichen Separationen in diesen Richtungen berücksichtigt, kann man Ausrichtung und Schwenkrichtung der kritischen Strahlenbündel gemäss dieser Information auswählen. Es sei noch erwähnt, dass, falls die «im schlimmsten Falle» vorhandene Verteilung der Reflektoren, für die die Strahlenbündelanordnung vorgesehen ist, tatsächlich die überhaupt denkbar ungünstigste Verteilung ist, bleibt jeder Reflektor stets in seinem eigenen unangetasteten Isolationsbereich 17.

Falls man die Verteilung der Zielreflektoren in einem engeren Rahmen festlegen kann und sich ein stundenglasför-miger Isolationsbereich 17 bestimmen lässt, welcher in allen Fällen die gleiche Form hat und für jeden Reflektor benachbarter Reflektorenpaare gilt, die den gleichen Abstand von der Messstation haben, kann man die Lage der kritischen Strahlenbündel aufgrund eines solchen Isolationsbereiches festlegen. Die langen Querschnittsabmessungen der kritischen Strahlenbündel müssen so ausgerichtet werden, dass diese zwei Strahlenbündel, wenn sie gleichzeitig das Ziel 13 beaufschlagen, innerhalb von dessen Isolationsbereich 17 liegen. Vorzugsweise sind die kritischen Strahlenbündel, wie Fig. 2 zeigt, so ausgerichtet, dass ihre langen Querschnittsabmessungen 8', 8" parallel zu den diagonalen Grenzlinien des Isolationsbereiches 17 verlaufen. Die Schwenkrichtung der kritischen Strahlenbündel wird dann so gewählt, dass jedes Strahlenbündel bei der Bewegung von einer der «erlaubten» Zonen zur anderen seitlich des Isolationsbereiches den zugehörigen Reflektor überstreicht. Unter bestimmten Bedingungen ist es von Vorteil, wenn die Strahlenbündel in einer festen Relation zueinander verschwenken, wie es die Fig. 7 zeigt. Hierdurch wird es möglich, die Ablenkvorrichtung 11 wesentlich zu vereinfachen. Bei der Anordnung gemäss Fig. 7 sind bei den beiden Strahlenbündeln 25 und 26 die langen Querschnittsabmessungen unter unterschiedlichen Winkeln schräg zur Horizontalen angeordnet. Beide Strahlenbündel verschwenken entsprechend den eingezeichneten Pfeilen 27 horizontal in gleicher Richtung und in einem festen Abstand voneinander. Da beide Strahlenbündel horizontal verschwenken, kann man den von ihnen gemeinsam überstrichenen festen Winkelraum in horizontaler Richtung erheblich verlängern, wie es der in Fig. 7 abgedunkelte Bereich zeigt. Durch eine solche Anordnung wird diese besonders geeignet zur Vermessung von Zielkörpern auf dem Lande oder auf dem Wasser. Bei dieser Anordnung werden jedoch die überstrichenen Räume 28,29 jeweils nur von einem der beiden Strahlenbündel überstrichen. Ein Ziel in diesen Räumen 28, 29 führt daher innerhalb eines Strahlenbündelschwenkzyklus nur zu einer Reflexion, so dass die Errechnung von Zielpositionen komplizierter werden kann. Um mögliche Mehrdeutigkeiten auszuschalten, ist es daher erwünscht, dass das optische System mit einem vorzugsweise in einer mittleren Bildebene angeordneten Schirm versehen wird, der die Räume 28 und 29 abdeckt, da man hierdurch sicherstellt, dass man für jedes einzelne Strahlenbündel eine Reflexion von einem Ziel erhält, wenn überhaupt eine Reflexion eines beliebigen Strahles empfangen wird.

Wenn die Strahlenbündel ihre Schwenkbewegungen nacheinander durchführen, kann der Detektor 4 einen einzigen Signalkanal enthalten. Wenn aber zwei und mehr Strahlenbündel ihre Schwenkbewegungen gleichzeitig durchführen, benötigt der Detektor für jedes dieser Strahlenbündel einen gesonderten Signalkanal.

Bei der Anordnung gemäss Fig. 7, bei der die Stahlenbün-del 25 und 26 gleichzeitig verschwenken, könnten die Reflexionen der einzelnen Strahlenbündel an der Messstation von dem dem anderen Strahlenbündel zugeordneten Detektorkanal ebenfalls erfasst werden.

Um dies zu verhindern, können den Kanälen der Detektoren 4 an der Messstation Ansprechfelder oder Abtastfenster 30, 31 zugeordnet werden, deren Querschnittsform und Grösse im wesentlichen der Querschnittsform und Grösse der entsprechenden Strahlenbündel 25 und 26 angepasst sind. Die Abtastfenster 30, 31 bewegen sich dann zusammen mit den ihnen zugeordneten Strahlenbündeln. Die Fig. 6 zeigt die Strahlenbündel 25 und 26 und die ihnen zugeordneten Abtastfenster 30 und 31 im Querschnitt in einer willkürlich gewählten Entfernung vor der Messstation 2.

Die beschränkenden Abtastfenster 30 und 31 führen zu

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dem weiteren Vorteil, dass das Signal-Stör-Verhältnis und die Ansprechempfindlichkeit verbessert werden und dass sich ein grösserer Entfernungsbereich ergibt im Vergleich mit einer Anordnung, bei der der Detektor 4 nur ein einziges Empfangsfeld hat, welches beide Strahlenbündel oder den gesamten von den Strahlenbündeln überstrichenen Raum abdeckt.

Wenn die nicht von allen Strahlenbündeln überstrichenen Räume 28 und 29 nicht abgedeckt sind, kann man durch logische Analyse ebenfalls eindeutig die Lage von Reflektorpositionen messen. Die Fig. 8 zeigt eine Situation, bei der mehrere Reflektoren A-E in mehr oder weniger horizontaler Ausrichtung zueinander vorhanden sind und bei der die aufeinanderfolgenden augenblicklichen Winkelstellungen der beiden Strahlenbündel 25 und 26 der Fig. 6 zu den Zeitpunkten eingezeichnet sind, zu denen deren Reflexionen von den einzelnen Reflektoren reflektiert und an der Messstation erfasst werden. Falls innerhalb des Teiles des von beiden Strahlenbündeln überstrichenen festen Winkelraumes eines der Strahlenbündel in einer zielerfassenden Position steht, in der nur ein Schnittpunkt mit dem anderen Strahlenbündel vorhanden ist, bezeichnet dieser Schnittpunkt ein echtes Ziel, welches eindeutig erfasst wurde. Die Positionen der anderen Ziele können eindeutig durch eine logische Analyse festgestellt werden. So befindet sich in der Fig. 8 das Strahlenbündel 25, wenn dieses das Ziel D schneidet, in einer Position, in der das Strahlenbündel 26 nur einmal geschnitten wird. Hieraus folgt, dass die angezeigte Position des Zieles D eine echte Zielposition ist und dass keine Ziele vorhanden sein können an den Strahlenbündel-Schnittpositionen, die oberhalb zwischen den Zielen C und D und unterhalb zwischen den Zielen D und E liegen. Eine Elimination der unmöglichen Zielpositionen an den letzterwähnten Strahlenbündel-Schnittpunkten ermöglicht die eindeutige Festlegung der echten Zielpositionen C und E usw., was sich auch aus den Begründungen in Verbindung mit Fig. 5 ergibt.

Falls die Ziele in dem von den Strahlenbündeln überstrichenen Raum so nahe beieinander liegen, dass man nicht, wie im letzten Beispiel, einen solchen Ausgangspunkt für die Überlegungen erwarten kann, und falls aus irgendwelchen Gründen es unerwünscht sein sollte, den von nur einem Strahlenbündel überstrichenen Teil oder die von nur einem Strahl überstrichenen Teile abzudecken, ist es möglich, eine Anordnung gemäss Fig. 9 zu verwenden. Hier sind drei Strahlenbündel 34,35,36 vorgesehen, bei denen die langen Querschnittsabmessungen winkelmässig unterschiedlich orientiert sind, aber parallel zueinander verlaufende Schwenkbewegungskomponenten haben. Auch hier ist für jeden Reflektor entsprechend der Fig. 3 ein Isolationsbereich vorgesehen, dessen Grenzen von zwei kritischen Strahlenbündeln definiert werden, von denen anzunehmen ist, dass sie bei ihrer winkel-mässigen Verschwenkung gleichzeitig in Positionen kommen, in denen sie auf den Reflektor treffen, der zu diesem Isolationsbereich gehört. In diesem Falle wäre es dann möglich, den Isolationsbereich den Querschnittsabmessungen der zwei äusseren Strahlenbündel 34 und 36 anzupassen. Der Isolationsbereich gemäss Fig. 3 würde dann so gestaltet sein, dass die Querschnitte dieser zwei Strahlenbündel vollständig innerhalb der Begrenzungen der schrägen Seitenflächen 20'-20" und 19'—19" liegen. Alternativ könnte auch das mittlere Strahlenbündel 35 und einer der beiden äusseren Strahlenbündel 35 oder 36 die Grenzen des Isolationsbereiches festlegen. Auf diese Weise würde der Isolationsbereich eingeengt, d.h. mit anderen Worten, dass der Winkel zwischen den schrägen Seitenflächen 20'-20" und 19'—19" kleiner würde. Im Prinzip könnte eine Verminderung der Breite des Isolationsbereiches insofern von Vorteil sein, als hierdurch die Identifizierung von «leeren» Strahlenbündel-Schnittpunkten, an denen keine echten Ziele liegen, erleichtert würde. Es ergäbe sich aber der Nachteil, dass benachbarte Reflektoren enger aneinander rücken könnten, so dass die Möglichkeit zwischen ihnen zu unterscheiden beschränkt wird.

Fig. 10 zeigt, wie man bei Verwendung von drei Strahlenbündeln die echten Reflektoren entsprechenden Strahlenbündel-Schnittpunkte von «leeren» Strahlenbündel-Schnittpunk-ten unterscheiden kann. In der Fig. 10 ist davon ausgegangen, dass gleich weit von der Messstation entfernte Reflektoren a, b und c auf einer Linie liegen, die sich im wesentlichen in Schwenkrichtung der drei Strahlenbünde], die genauso ausgerichtet sind wie die Strahlenbündel 34,35,36 der Fig.9, erstreckt. Es ergeben sich dann oberhalb und unterhalb der Strahlenbündel-Schnittpunkte, welche durch die Reflektoren a, b und c vorgegeben sind, Schnittpunkte aller drei Strahlenbündel, welche scheinbar Reflektorpositionen kennzeichnen. Um die echten Reflektor-Positionen von den «leeren» Reflektorpositionen zu unterscheiden, wird das Strahlenbün-delschnittschema auf gültige Schnittpunkte überprüft, an denen alle drei Strahlenbündel zusammenfallen. Indem man die gleichen Überlegungen anstellt, wie in Verbindung mit Fig.3, ergibt sich, dass der Reflektor a sich in einer solchen echten Position befindet und daher ein echter Reflektor sein muss. Hieraus ergibt sich dann, dass die Positionen d und e «leere» Positionen sein müssen, da Reflektoren an diesen Positionen innerhalb des Isolationsbereiches des Reflektors a liegen müssten. Hieraus ergibt sich dann weiter, dass die Positionen der Reflektoren b und c eindeutig erfassbar sind.

In einigen Fällen ergeben sich Vorteile mit einem Stahlen-bündelsystem gemäss Fig. 11. Hier sind vier Strahlenbündel 37 vorgesehen, deren lange Querschnittsabmessungen so orientiert sind, dass sich alle Strahlenbündel gleichzeitig in einem Punkt schneiden und somit ein symmetrisches sternförmiges Schema bilden. In diesem Falle werden unter der Annahme, dass alle Strahlenbündel der Fig. 11 horizontal verschwenkt werden, Messungen mit den in ihrer Längsrichtung horizontal ausgerichteten Strahlenbündel ausser Betracht gelassen, da sie keine Aussagekraft haben. Der Isolationsbereich für jeden einzelnen Reflektor wird den Ausrichtungen eines ausgewählten Paares von kritischen Stahlenbündeln angepasst, d.h. es würden in diesem Falle Winkelstellungen von 45° oder 90° zu berücksichtigen sein. Der Vorteil der Strahlenbündelanordnung gemäss Fig. 11 liegt darin, dass das Strahlenbündel und dessen Schwenkrichtung beliebig gewählt werden kann, so dass es sich leicht an die verschiedensten Anwendungen mit unterschiedlichen Bedingungen anpasen lässt.

Aus der vorstehenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung offenbart, bei denen winklig schwenkende fächerförmige Strahlenbündel zur eindeutigen Bestimmung der Lagen von Reflektoren in dem von den Strahlenbündeln überstrichenen Raum verwendet werden, sofern diese Reflektoren von der Messstation, von der die Strahlenbündel ausgehen, gleich weit entfernt sind.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zur eindeutigen Lagebestimmung der einzelnen Reflektoren einer Reflektorengruppe in einem auf eine strahlungsaussendende Messstation orientierten Winkelraum, wobei die entgegengesetzt zur Einfallsrichtung reflektierenden, gleich weit von der Messstation entfernten Reflektoren so im Winkelraum verteilt sind, dass sie in einer quer verlaufenden Separations-Richtung mindestens einen Minimalabstand halten und senkrecht dazu einen Maximalabstand nicht überschreiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung mit mindestens zwei fächerförmigen Strahlenbündeln erfolgt, die eine lange und quer dazu eine kurze Querschnittsabmessung haben, dass jedes Strahlenbündel mit seiner langen Querschnittsabmessung winklig zu der eines jeden anderen Strahlenbündels und winklig bezüglich der Separations-Richtung derart ausgerichtet wird, dass der Tangens dieses Winkels grösser wird als das Verhältnis von Maximalabstand zu Minimalabstand, dass die mindestens zwei Strahlenbündel jeweils in solcher Richtung verschwenkt werden, dass jedes Strahlenbündel den Winkelraum zwischen einem Anfangspunkt an der Strahleneintrittsseite und einem in Separations-Richtung vom Anfangspunkt entfernten Endpunkt an der Strahlenaustrittsseite überstreicht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Schwenklagen der einzelnen Strahlenbündel Positionswerte zugeordnet werden, welche mit zunehmendem Abstand vom Anfangspunkt an der Strahleneintrittsseite grösser werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 unter Verwendung eines an der Messstation angeordneten Detektors, welcher die Rückstrahlungen der Reflektoren empfangen kann, dadurch gekennzeichnet, dass jedesmal, wenn an der Messstation eine Reflexion eines der beiden Strahlenbündel erfasst wird, der dann vorhandene Positionswert dieses Strahlenbündels gespeichert wird und dass die Lage eines jeden während eines Schwenkzyklus eine Reflexion erzeugenden Reflektors eindeutig dadurch bestimmt wird, dass man die gespeicherten Werte eines der beiden Strahlenbündel entsprechend ihrer Grössenordnung mit den in gleicher Weise gespeicherten Werten des anderen der beiden Strahlenbündel in gleicher Grössenordnung in Relation setzt.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass gleich weit von der Messstation entfernte Reflektoren jeweils in einem Bereich angeordnet sind, welcher keinen weiteren Reflektor enthält, wobei zu diesem Bereich die Felder gehören, welche von zwei Strahlenbündeln in der Stellung eingenommen werden, in der beide den Reflektor beaufschlagen und ferner auch noch die Felder, die in Separations-Richtung zwischen den Strahlenbündeln liegen.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Strahlenbündel mit ihren langen Querschnittsabmessungen entgegengesetzt mit im wesentlichen gleichen Winkeln zu einer Ebene angestellt sind, die sich in Separations-Richtung erstreckt und den Scheitelwinkel des festen Winkelraumes schneidet.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Strahlenbündel abgestrahlt wird, dessen lange Querschnittsabmessung winklig zu den langen Querschnittsabmessungen der anderen Strahlenbündel verläuft und ebenfalls zwischen dem Anfangspunkt an der Strahleneintrittsseite und dem Endpunkt an der Strahlenaustrittsseite verschwenkt.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Messstation Teile des festen Winkelraumes, die nur von einem von mindestens zwei Strahlenbündeln oder nicht von allen Strahlenbündeln überstrichen werden, mittels eines Abtastfensters abgedeckt werden, so dass Reflexionen von Reflektoren in diesen Teilen des

   Raumes nicht von der Detektoranordnung erfasst werden können.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Lagebestimmung von an der Erdoberfläche befindlichen Reflektoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenbündel mit ihrer langen Querschnittsabmessung winklig gegenüber der Horizontalen ausgerichtet werden und im wesentlichen horizontal verschwenken.
9. 9. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem an der Messstation angeordneten Sender zum Abstrahlen einer Mehrzahl von fächerförmigen Strahlenbündeln, von denen jedes eine lange und quer dazu eine kurze Querschnittsabmessung hat, wobei der Sender eine Ablenkvorrichtung (II) hat, um jedes der Strahlenbündel winklig im wesentlichen quer zur langen Querschnittsabmessung über den festen Winkelraum zu verschwenken, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender dazu ausgebildet ist, mindestens zwei Strahlenbündel winklig zueinander und in einem solchen Winkel zur Separations-Richtung abzustrahlen, dass der Tangens dieses Winkels mindestens gleich dem Verhältnis von Maximalabstand zu Minimalabstand wird, und dass der Sender dazu ausgebildt ist, mittels der Ablenkvorrichtung (11) jedes der zwei Strahlenbündel (7,25,26, 34-37) in einer solchen Richtung zu verschwenken, dass jedes Strahlenbündel den Winkelraum in Separations-Richtung zwischen einem Anfangspunkt an der Strahleneintrittsseite und einem Endpunkt an der Strahlenaustrittsseite überstreicht.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungen der langen Querschnittsabmessungen der Strahlenbündel zur Separations-Richtung derart gewählt sind, dass die Neigungen zweier beliebiger, innerhalb des Winkelraums in gleicher Entfernung von der Messstation liegender Reflektoren ausserhalb des Neigungsbereichs der Strahlenbündel liegt.