DE1012356B

DE1012356B - Fernsteuersystem mittels einer Traegerwelle eines Senders und mehreren Untertraegerwellen

Info

Publication number: DE1012356B
Application number: DEI7197A
Authority: DE
Inventors: Emile Labin
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1953-04-30
Filing date: 1953-04-30
Publication date: 1957-07-18

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Fernsteuersysteme und besonders auf ein Radio-Fernsteuersystem für selektive Steuerung mehrerer voneinander unabhängiger Geräte.

Für bestimmte Zwecke, insbesondere militärische, ist es wünschenswert, ein Fernsteuer-Radiosystem zu besitzen, welches nicht leicht festgestellt und gestört oder durch Geräusche ausgelöst werden kann. Ferner ist es hierbei wünschenswert, wenn solche Systeme für die Steuerung der Bewegung von Fahrzeugen gebraucht werden, z. B. für die Steuerung führerloser Segelflugzeuge von einem Mutterflugzeug aus, daß das Steuergerät verhältnismäßig einfach in bezug auf Konstruktion und Arbeitsweise, kräftig in der Wirkung und geeignet für das Arbeiten mit einer vorzugsweisen geringen Kraftquelle ist.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Fernsteuer-Radiosystem, welches die folgenden Erfordernisse erfüllt.

Die Steuerung wird von einer Energie auf einer gegebenen Trägerfrequenz in der Form von Impulsen von vorzugsweise einigen hundert Mikrosekunden Dauer bewirkt. Der Gebrauch von Impulsen gestattet die Erlangung relativ großer Leistung für kurze Zeitperioden bei einem verhältnismäßig kleinen Gerät. Ferner werden, da diese Impulse nur gesendet werden, wenn Änderungen in der Arbeitsweise des Steuergerätes vorliegen, wie z. B. Änderung der Richtung der führerlosen Flugzeuge, diese Impulse nicht leicht festgestellt, da diese Impulse nicht ununterbrochen gesendet werden. Um dies feststellen zu können, muß der Empfänger auf die genaue Wellenlänge zur richtigen Zeit abgestimmt sein.

Um verschiedene Steuerungen zu bewirken, wie auf und ab, rechts und links, die zur Steuerung der Bewegung der Segelflugzeuge erforderlich sind, wird die Trägerfrequenz der gesendeten Impulse (vom steuernden Flugzeug aus) durch eine ausgewählte von mehreren Unterträgerfrequenzen moduliert. Im Empfänger (in. dem führerlosen Flugzeug) werden die Impulse gemäß den Unterträgerfrequenzen getrennt, mit welchen sie moduliert sind, und in einem gegebenen Kanal gesendet, um das Gerät zu betätigen, welches den gewünschten Arbeitsvorgang erzeugt (Änderung der Richtung des Flugzeuges).

Aufgabe der Erfindung ist es, die Betätigung der Steuerung am Sender zu vereinfachen. Gemäß der Erfindung wird deshalb ein handbetätigtes Steuergerät vorgesehen, mit welchem durch Betätigung eines einzigen Handgriffes sowohl ein Generator in Betrieb gesetzt werden kann, welcher zur Erzeugung der Impulse dient, und außerdem die Möglichkeit besteht, in einem weiteren Generator, welcher die Unterträgerfrequenzen erzeugt, eine dieser Trägerfrequenzen auszuwählen.

Fernsteuersystem

mittels einer Trägerwelle eines Senders und mehreren Unterträgerwellen

Anmelder:

International Standard Electric
Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Emile Labin, New York, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Andere und weitere Gegenstände der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Fernsteuersystems entsprechend der Erfindung, und

Fig. 2 ist eine Aufsicht auf das Steuergerät 4 mit entferntem Deckel.

Da die besondere Ausführung der Erfindung, die in Fig. 1 dargestellt ist, gebraucht wird, um den Flug eines Segelflugzeuges von einem Mutterflugzeug aus zu steuern, wird es in Verbindung mit diesem beschrieben. Das System besteht aus einem Sender 1, welcher im Segelflugzeug angeordnet ist. Der Flug des Segelflugzeuges wird gemäß der Erfindung von dem Mutterflugzeug durch Bewegung des Armes 3 in einem Steuergerät 4 gesteuert, um die angezeigten. Positionen zu verändern, wie z. B. links, rechts, aufwärts, abwärts und einschalten, um die Relais 5 bis 9 im Empfänger zu betätigen, welche den Flug des Segelflugzeuges durch Steuerung des Höhensteuers usw. beeinflussen. Das Steuergerät 4 ist mit Schaltern oder Relais versehen, die so angeordnet sind, daß, wenn der Arm 3 in eine der Arbeitsstellungen, gebracht wird (links, rechts, aufwärts, abwärts und: einschalten), zwei Arbeitsvorgänge eintreten.

Der erste dieser Arbeitsvorgänge ist die Betätigung des Impulsgenerators 10, dessen Ausgang über einen Verstärker 11 läuft und danach zur Tastung des Unterträgerfrequenzoszillators 12 benutzt wird. Die Impulse, die den Oszillator 12 tasten, sind vorzugsweise verhältnismäßig lang, beispielsweise in der Größenordnung von 200 Mikrosekunden. Der zweite Arbeitsvorgang ist das Auswählen einer Unterträger-

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frequenz. Der Oszillator 12 arbeitet an einer von fünf Unterträgerfrequenzen, die vorzugsweise über eine Bandbreite in der Größenordnung von 1 MHz verteilt sind. Die fünf Frequenzen liegen z. B. von 1 bis 2 oder von 2 bis 3 MHz. Die einzelne Frequenz, an welcher der Oszillator 12 für einen gegebenen Impuls oder Zug von Impulsen arbeitet, ist durch die Arbeitsstellung bestimmt, in welche der Arm 3 des Steuergerätes gebracht ist. Für diesen Zweck wird das Steuergerät 4 über Leitungen 13 bis 17, und zwar durch eine dieser Leitungen für jede Arbeitsstellung des Armes 3 mit dem Oszillator 12 verbunden, und über diese Leitungen steuert oder bestimmt das Steuergerät 4 die einzelne Frequenz, auf welcher der Oszillator 12 arbeitet. Dies kann durch beliebige bekannte Mittel durchgeführt werden, z. B. durch Verbinden der Leitungen innerhalb des Oszillators mit elektronischen Schaltern, welche verschiedene Spulen in den Oszillator-Anodenkreis legen.

Der Ausgang des Oszillators 12 besteht aus Impulsen, die eine ausgewählte der Unterträgerfrequenzschwingungen führen. Diese Energie wird gebraucht, um einen Trägerfrequenzoszillator 18 zu modulieren, z. B. mittels Anodenmodulation. Der Trägerfrequenzoszillator 18 wird auch durch die Impulse vom Verstärker 11 abgestimmt, wie "durch die Leitung 19 angezeigt ist. Der Oszillator 18 arbeitet auf einer Trägerfrequenz, vorzugsweise in der Größenordnung von einigen hundert MHz. Es ist zu sehen, daß der Ausgang des Oszillators 18 aus einem Impuls von der Trägerfrequenz besteht, die mit der ausgewählten Unterträgerfrequenz moduliert ist. Der Ausgang des Oszillators 18 wird darauf auf ein Bandantennensystem 20 gegeben und dadurch ausgestrahlt.

Der Empfänger 2 im Segelflugzeug nimmt diese Energie von ihrem Antennensystem 21 ab. Die Impulse werden dann durch einen Breitband-Radio-Frequenzverstärker 22, der auf die Trägerfrequenz abgestimmt ist, an. einen Detektor 23 geführt, in welchem die Trägerfrequenz entfernt wird. Der Ausgang des Detektors 23 wird durch einen Hochpaßfilter 24 geleitet, welcher die Wirkungen der Harmonischen der Unterträgerfrequenz reduziert, und an einen Verstärker 25, vorzugsweise von der als Videoverstärker bekannten Art, gelegt und spricht verhältnismäßig flach über die ganze Unter träger frequenzbandbreite an.

Der Ausgang des Verstärkers 25 wird mit fünf Kanälen verbunden, die mit den Nummern 26 bis 30 bezeichnet sind. Da alle diese Kanäle von ähnlichem Aufbau sind, wird nur der Kanal 26 beschrieben. Der Ausgang des Verstärkers 25 ist mit einem Auswahlfilter 31 im Kanal 26 verbunden, welcher bestimmt ist, eine der fünf Unterträgerfrequenzen durchzulassen. Die anderen Kanäle besitzen ähnliche Auswahlfilter, von denen jeder eine andere- der fünf Unterträgerfrequenzen durchläßt. Der Ausgang des Filters 31 wird zu einem Begrenzer 32 von der Schwellstrom-Abschneidetype geleitet. Dieser Begrenzer dient dazu, Impulse von geringerer als einer gegebenen Amplitude von der Steuerung des Segelflugzeuges fernzuhalten. Er dient auch dazu, um Interferenzen, mit der Betätigung durch Geräusche oder Störungen zu verhindern. Der Ausgang des Begrenzers 32 wird dann über einen Integrator 33 geführt, in welchem der Zug der Impulse integriert wird, und gelangt hierauf an ein Impulsrelais 5, welches eine der Bewegungen des Segelflugzeuges im Fluge steuert, z. B. entweder aufwärts, abwärts, rechts, links oder einschalten. In ähnlicher Weise steuert jedes der Relais 6, 7, 8 und 9, die mit den Kanälen 27 und 28 verbunden sind, eine verschiedene Bewegung des Flugzeuges.

Es können mehrere für die Steuerung des Senders geeignete Geräte, wie vorstehend beschrieben ist, angewendet werden, von denen eines für diesen Zweck in Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Figur besl Steuergerät 4 fünf Relais oder Schalter 34, 35, 36? und 38, die zur Steuerung des Arbeitsvorganges IzÜ dem anderen Flugzeug wie folgt gebraucht werdei|j_; 'rechts, aufwärts, links, abwärts und einschalten. Die Bewegung des Armes 3 in einer der vier angezeigten Stellungen wird eines der Relais 34 und 35 betätigen und die Richtung des Fluges des Segelflugzeuges ändern. Die Bewegung des Armes 3 zurück in die Mittelstellung wird das Einschaltrelais 38 betätigen und bewirken, daß das Segelflugzeug in gerader Richtung fliegt. Da es wünschenswert ist, daß die ImfÄlse nur dann ausgesendet werden, wenn die wirksame Steuerung am Segelflugzeug betätigt wird, befinden sich Stellungen des Armes 3 zwischen seiner" mitfc leren Stellung, wo er das Einschaltrelais 38 betätigt* und der Stellung, in welches es eines der anderen Relais 34 bis 37 betätigt, wo keiner der Schalter tajer tätigt ist und kein Zeichen gesendet wird. y ■

Das beschriebene System besitzt mehrere Sicherheiten gegen Entdeckung und Störung. Die Setidung besitzt die Form von besonderen Impulsen oder diskreten Serien von Impulsen." Diese Impulse werden mit zwei verschiedenen Frequenzen moduliert, von denen beide bestimmt sind, um mit dem Empfänger zu interferieren. Die Interferenz muß eine reljfi,i$:v hohe Amplitude besitzen wegen der Tätigkeit ίφ_; Schwellstromgerätes oder Begrenzers 32, welcher Impulse von kleinerer Amplitude von der Betätigung des Relais ausschließt. Ferner erlauf, .das System mehrere Änderungen, um zu verhindern, daß die Kombination von Außenstehenden benutzt werden. Die Trägerfrequenz kann leicht geändert werden. Wegen der Breite des Unterträgerfrequenzbandes kann eine der fünf Unterträgerfrequenzen über Wn relativ breites Band verschoben werden. Ähnlich können die Unterträgerfrequenzen in bezug zu den einzelnen Arbeitsvorgängen verschoben werden, welche sie steuern, entweder im Sender oder im Empfänger.

Claims

PATENTANSPRUCH: !

Fernsteuersystem mittels einer Trägerwelle eines Senders und mehreren Unterträgerwellen* die am Empfänger auf je einen von mehreren getrennten Kanälen gegeben werden, der mit der ■ betreffenden Unterträgerfrequenz übereinstimmt, wobei kurze Impulse benutzt werden, die von der Trägerwelle des Senders moduliert werden, gekennzeichnet durch ein handbetätigtes Steuergerät (4), mit welchem durch Betätigung eines einzigen Handgriffes (3) sowohl ein Generator (10) zur Erzeugung der Impulse in Betrieb gesetzt als auch in einem Generator (11) zur Erzeugung der Unterträgerfrequenzen die gewünschte Trägerfrequenz ausgewählt werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schwedische Patentschrift Nr. 238 739; schweizerische Patentschrift Nr. 168 610; deutsche Patentschrift Nr. 713 009.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 7Λ9 58S/192 7.57