DE2907589C2 - Verfahren und Einrichtung zum Übertragen von Informationen mittels hin- und herschwenkender fächerförmiger Strahlenbündel - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Übertragen von Informationen mittels hin- und herschwenkender fächerförmiger StrahlenbündelInfo
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Description
Simulierende Ziel- und Richt-Einrichtungen, die in vorerwähnter Weise arbeiten, sind in der US-PS
38 32 791 offenbart. Gemäß dieser Patentschrift werden jedoch keine schwenkenden Strahlen, sondern ein
stationärer Strahl mit erheblicher Divergenz verwendet. Die vertikale Divergenz des Strahles entspricht dabei
dem Winkel, über den man den Lauf der Waffe höhenmäßig verschwenken kann. Die horizontale
Divergenz entspricht der Breite des Zieles bei minimaler Schußentfernung, Der divergierende Strahl
vermeidet zwar Probleme, die sich aus der Differenz zwischen der gekrümmten Flugbahn eines echten
Geschosses und dem geraden Strahlungsweg ergeben, doch führt die Divergenz zu schwachen Signalen und
einem schlecnten Signal· Stör-Verhältnis an den Detektoren.
Der divergierende Strahl hat auch den schwerwiegenden Nachteil, daß zwei oder mehr Strahlungsempfänger
innerhalb seines relativ breiten Strahlungsfeldes Informationen empfangen können.
Dieser letzterwähnte Nachteil hat eine erhebliche praktische Bedeutung, weil es bei simulierten Schießübungen
oft erwünscht oder notwendig ist, verschiedene Ziele innerhalb eines kleinen Teiles des Sichtfeldes, das
von einer Geschützstellung aus einsehbar ist, zu haben. Die Verwendung von schwenkenden fächerförmigen
Strahlenbündeln, die in der Schwenkrichtung im wesentlichen nicht divergieren, führt an allen Empfängern
zu kräftigen Signalen wegen der geringen Diffusion der einzelnen Strahlenbündel. Des weiteren
eröffnet sich bei einer befriedigenden Lösung des vorgenannten Problems der selektiven Zuleitung von
Informationen über schwenkende fächerförmige Strahlenbündel die Möglichkeit, mit solchen Strahlenbündeln
bei einer simulierten Schießauswertung den Trainingsumfang zu erweitern und die Genauigkeit und die
Realitätstreue der Auswertung zu vergrößern. Wenn es sich beispielsweise bei dem Ziel um einen Panzer oder
ein Kriegsschiff handelt, das einige relativ verwundbare Stellen neben weniger verwundbaren Stellen aufweist,
können für das Strahlenbündel zwei oder mehr Empfänger vorgesehen werden, die sich an verschiedenen
Stellen des Zielkörpers befinden und jeweils mit einem auf die Strahlung ansprechenden Reflektor
zusammenarbeiten, so daß, jedenfalls dem System gemäß, ein einziger Zielkörper aus einer Mehrzahl von
Zielen besteht Die Strahlübertragung zu den Zielen kann dann auch Informationen bezüglich der simulierten
Munitionsart und des exakten Trefferortes des imaginären Geschosses am Ziel enthalten, so daß die
Treffereffekte am Ziel aufgrund spezifischer Verwundbarkeit ausgewertet werden können. Eine solche
Auswertung, die nicht nur Treffer und Fehler, sondern präzise Trefferwirkungen berücksichtigt erfordert
offensichtlich eine Übermittlung von ausgesendeten Informationen exklusiv zu dem Detektor oder Empfänger,
für den diese Information bestimmt ist Offensichtlich wäre es bei einem solchen Waffenübungssystem
unpraktisch, eine zum Ziel zu übermittelnde Information mit einer speziellen Ziel-Adresse zu versehen, da
hierdurch die Zielbeweglichkeit und auch der Übungswert des Systems stark beschränkt werden würde.
Ausgehend von solchen Überlegungen liegt die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines
Verfahrens und einer Einrichtung zum Übertragen von Informationen mit modulierten, schwenkenden, fächerförmigen
Strahlenbündeln wahlweise zu ganz bestimmten Körpern einer Mehrzahl von in einem von den
Strahlenbündeta überstrichenen Raum vorhandenen
Körpern, welche die Strahlung zur Sendestation reflektieren können, wobei diese Übertragung unter der
Bedingung erfolgt, daß ausschließlich ein Körper, der einen auswählbar zuvor festgelegten Abstand von der
, Sendestation hat, die Informationen annimmt, obwohl auch alle anderen Körper im Raum in der Lage wären,
die gleiche Information zu empfangen und anzunehmen, falls sie an der Stelle wären, die von dem einen
ausgewählten Körper eingenommen wird.
-,.: In einer Weiterbildung soll auch noch das komplizierte
Problem gelöst werden, das sich immer dann ergibt, wenn zwei oder mehr reflektierende Körper in dem von
solchen Strahlenbündeln überstrichenen Raum gleichzeitig von einem der Strahlenbündel in einer bestimm-
.·. ten Lage des Schwenkweges erfaßt werden und die Information zu nur einem bestimmten dieser Körper zu
übermitteln ist, welcher sich in einem zuvor festgelegten Abstand von der Sendestelle befindet.
In dieser Weiterbildung soll auch das noch kompli-
_o ziertere Problem gelöst werden, das sich immer dann
ergibt, wenn mehr als zwei Körper in dem von den Strahlenbündeln überstrichenen Raum vorhanden sind
und zwei dieser Körper den gleichen vorbestimmten Abstand von der Sendestation haben, so daß bestimmte
y, zu übermittelnde Informationen für diese beiden
Körper, nicht aber für andere Körper gelten.
Bei einem Verfahren zum Übertragen von Informationen mittels hin- und her-schwenkender fächerförmigen
Strahlenbündel gemäß dem Oberbegriff des
jr. Patentanspruches 1 wird die vorstehend definierte
Aufgabe der Erfindung durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensmerkmale
gelöst
Die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des Patentanspruches 2.
Die vorrichtungsmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 7.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die spezielle Anwendüngen
von verschwenkten fächerförmigen Strahlenbündeln bei simulierten Schießübungs- und Auswertesystemen
erläutert Solche Systeme lassen sich unter Anwendung der Erfindung wesentlich vielseitiger
machen als bisher bekannte Systeme gleicher Art, und zwar bezüglich der simulierbaren Beschießungsarten
und Ziele und der größeren Auswertegenauigkeit
In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung werden anhand der Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beispielsweise erläutert In
so den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Betriebszustandes, bei dem erfindungsgemäß eine
Infcrmaticnsübergabe vor einem Strshlungssender
ausschließlich zu einem von drei Körpern vorgenommen wird, die sich in einem von fächerförmigen
Strahlenbündeln des Senders überstrichenen Raum befinden,
F i g. 2 ein Rechteckdiagramm einer erfindungsgemäßen Sende- und Empfangsschaltung,
F i g. 3 eine Querschnittsdarstellung eines von fächerförmigen Strahlungsbündeln überstrichenen Raumes,
welche verdeutlicht, daß eine nur für einen bestimmten Körper dieses Raumes bestimmte Information auch von
anderen Körpern angenommen werden könnte, wenn die erfindungsgemäße Sende- und Empfangstechnik
nicht angewendet werden würde,
F i g. 4 eine schematische Darstellung eines Binär-Codes
mit einer charakterisierenden Kennzeichnung, die
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Möglichkeit gibt, die Übergabe einer Information
ausschließlich auf den Körper zu beschränken, für den die Information bestimmt ist,
F i g. 5 eine schematische Querschnittsdarstellung von zwei zusammenwirkenden Strahlenbündeln in Relation
zu ihren Detektor-Abtastfenstern, welche den entsprechenden Strahlenbündeln gemäß einer abgewandelten
Ausführungsform der Erfindung zugeordnet sind,
F i g. 6 eine schematische Querschnittsdarstellung von zwei gleichzeitig ausgesendeten erfindungsgemäßen
Strahlenbündeln, deren Positionen zu Anfang und Ende eines Schwenks in Relation zueinander und zum
überstrichenen Raum dargestellt sind, und
Fig. 7 eine der Fig.5 ähnliche Darstellung mit drei
Strahlenbündeln, die gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung in bestimmter Weise
einander zugeordnet sind.
Das in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäß arbeitende System besteht aus einer Sendestation 1
und einem Empfänger 2 für jeden der Körper, welche in der Lage sind, Informationen von der Sendestation 1 zu
empfangen. Die Empfänger 2 für sämtliche Körper können untereinander gleich sein, da gemäß dem
erfindungsgemäßen Prinzip allein die Lage des Körpers gegenüber der Sendestation 1 festlegt, ob eine
bestimmte ausgesendete Information an den Körper auszuliefern ist oder nicht. Verständlicherweise können
der Sender 1 oder der Empfänger 2 oder auch beide mobil angeordnet sein.
Die die Information übertragende Sendestation 1 besteht aus einem Sender 3, welcher eine modulierte
Strahlung, vorzugsweise eine optische Strahlung aussendet. Beispielshalber wird die Sendestation nachfolgend als Laser-Sender beschrieben, obwohl es sich bei
dem Sender auch um einen Radiofrequenz-Richtsender handeln kann. Zur Sendestation 1 gehört auch ein
Detektor oder Empfänger 4, welcher auf die vom Sender 3 ausgesendete Strahlung anspricht und eine
Ablenkvorrichtung (Deflektor) 5, der mit Sender 3 und Empfänger 4 zusammenarbeitet. Diese Sendestations-Bauelemente befinden sich vorzugsweise in einer
Baueinheit, zu der auch eine Steuervorrichtung 6, ein Rechner 7, ein Informationsspeicher 8 und ein Kodierer
9 gehören.
Der Sender 3 erzeugt zusammen mit dem Deflektor 5 mindestens zwei fächerförmige Strahlenbündel, deren
quer zur Aussenderichtung vorhandener Querschnitt eine lange Dimension hat, deren Größe mit zunehmender Entfernung vom Sender länger wird, und eine kurze
Dimension, die sich quer zur langen Dimension erstreckt Bei diesen Stahlenbündeln sind die entsprechenden langen Dimensionen unterschiedlich orientiert.
Die Strahlenbündel lassen sich in an sich bekannter Weise beispielsweise mit zwei Laserdioden oder mittels
einer einzigen Laserdiode in Zusammenwirken mit einem Ablenkprisma erzeugen. Da diese Strahlenbündelerzeugung zum Stande der Technik gehört, sind
Einzelheiten der Strahlenbündelerzeuger nicht im
einzelnen dargestellt.
Der Deflektor 5 kann beispielsweise aus zwei optischen Keilen bestehen, welche gegeneinander
drehbar sind und in Abhängigkeit von den Signalen der Steuervorrichtung 6 bewegt werden. Die Aufgabe des
Deflektors, d. h. der Ablenkvorrichtung 5 besteht darin,
die Strahlung des Senders in Form von Strahlenbündeln weiterzuleiten, die vorzugsweise periodisch über einen
Winkelweg eine Schwenkbewegnng derart ausführen,
daß sich die Strahlenbündel translativ im wesentlichen
quer zu ihrer langen Dimension bewegen. Das Verschwenken der Strahlungsbündel erfolgt im Laufe
eines Schwenkzyklusses, in welchem jedes Strahlenbündel einen festen Winkelraum, d. h. einen mehr oder
weniger pyramidenförmigen Raum ableuchtet, in dessen Scheitelpunkt sich der Informationssender befindet. Die
Schwenkbewegungen der Strahlenbündel erfolgen entweder nacheinander oder gleichzeitig. Vorzugsweise
ίο sind sich regelmäßig wiederholende Schwenkzyklen
vorgesehen, die für die Zwecke der Erfindung eine zuvor festgelegte Dauer haben müssen.
Zur Übermittlung von Informationen zu Körpern, die in dem von den Strahlenbündeln überstrichenen Raum
vorhanden sind, werden die Strahlenbündel moduliert oder gepulst. Die US-PS 40 07 991 offenbart ein System
zur Übertragung von Informationen mit Hilfe pulsmodulierter Strahlenbündel, wie sie für die vorliegende
Erfindung verwendet werden. Ein System gemäß der
vorgenannten Patentschrift ist zur Durchführung der
vorliegenden Erfindung besonders geeignet, obwohl auch andere Systeme durchaus anwendbar sind.
Jeder Körper, zu dem eine Information zu übertragen ist, ist mit einem Strahlungsreflektor 10 versehen. Wenn
es sich bei dem Übertragungsmedium um eine optische Strahlung handelt, wie es hier zur Erläuterung der
vorliegenden Erfindung angenommen ist, handelt es sich bei dem Reflektor 10 um einen sogenannten Retro-Reflektor, welcher die dort eintreffende Strahlung
entgegengesetzt zur Eintrittsstrahlung zurückwirft. Wenn daher jeder der Strahlen auf seinem Schwenkweg
auf einen Reflektor 10 trifft, wird die Strahlung dieses Strahlenbündels zur Sendestation 1 reflektiert und mit
dem Strahlungsdetektor 4 erfaßt
Mittels einer an sich bekannten Anordnung erreicht die reflektierte Strahlung den Detektor 4 der Sendestation 1 über die Deflektor- oder Ablenkvorrichtung 5.
Wenn die Strahlungsbündel ihre Schwenkbewegung nacheinander machen, benötigt der Detektor 4 der
Station 1 nur einen einzigen Kanal. Wenn dagegen die Strahlenbündel gleichzeitig verschwenken, kann der
Detektor 4 für jedes Strahlenbündel einen gesonderten, vorzugsweise richtungsabhängig arbeitenden Kanal
enthalten, damit er, wie nachfolgend noch zu erläutern,
nur auf die reflektierte Strahlung des ihm zugeordneten
Strahlenbündels anspricht Es ist auch möglich, bei gleichzeitigen schwenkenden Strahlungsbündeln zwischen deren reflektierter Strahlung zu unterscheiden,
indem man die entsprechenden Strahlenbündel zu
verschiedenen Zeitpunkten pulst und den Detektor 4
entfernungsmäßig so beschränkt (range gating), daß man das zu einem reflektierten Impuls gehörige
Strahlenbündel aufgrund der Puiszeit identifizieren kann.
Immer, wenn eine reflektierte Strahlung am Detektor 4 eintrifft, erzeugt diese ein Signal, welches in den
Rechner 7 eingegeben wird, damit dieser aufgrund der verstrichenen Zeit zwischen Aussenden der Strahlung
am Sender und dem Empfang der reflektierten
Strahlung am Detektor 4 einen Ausgang liefert, der der
Entfernung zwischen Sendestation 1 und dem reflektierenden Körper entspricht
Der Informationsspeicher 8 enthält eine spezielle Information, weiche für ein vorbestimmtes Entf ernungs-
Intervall gut, oder aber für jedes einzelne einer Anzahl
von Entfernungsintervallen, die bezüglich der vom System auszuführenden Funktion von Bedeutung sind.
Wenn der Rechner 7 einen Entfernungs-Ausgang liefert,
der einer der im Informationsspeicher 8 gespeicherten speziellen Informationen entspricht, sorgt die Steuervorrichtung
6 dafür, daß der Speicher diese speziell ausgewählte Information dem Kodierer zuführt, der
dann seinerseits dafür sorgt, daß das ausgesendete Lichtbündel entsprechend dieser speziellen Information
gepulst oder moduliert wird. Zusätzlich zur Steuerung der Strahlenbündelmodulation hat — wie noch ferner zu
erläutern ist — die Steuervorrichtung 6 die Aufgabe, die Auslenkung der Strahlenbündel zu koordinieren. Zu
diesem Zweck besteht zwischen der Steuervorrichtung 6 und der Deflektor- bzw. Ablenkvorrichtung 5 eine
Schaltverbindung.
Es sollen nun die Empfänger 2 besprochen werden, die jedem einzelnen der Körper zugeordnet sind. Bei
diesen Empfängern kann der Reflektor 10 eine Mehrzahl von Eckenreflektorprismen enthalten, die
derart zueinander angeordnet sind, daß die von der Sendestation aufgefangene Strahlung bei allen möglichen
Ausrichtungen des sie tragenden Körpers sicher zur Sendestation 1 reflektiert werden. Beispielsweise
kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Eckenreflektorprismen die Oberfläche eines Zylinders,
einer Halbkugel oder eines Kegels definieren.
Der den einzelnen Körpern zugeordnete Empfänger
2 enthält einen Strahlungsdetektor It, welcher vorzugsweise
neben seinem Reflektor 10 angeordnet und über einen Dekodierer 12 und einen Torkreis 13 mit einer
Ansprechvorrichtung verbunden ist, welche auf die empfangene spezielle Information reagiert. Wie dargestellt,
enthält die Ansprechvorrichtung eine Stellvorrichtung 14 für die Richtungssteuerung, mit der
Bewegungen des Körpers in Übereinstimmung mit Bewegungssteuersignalen, die auch in der speziellen
Information enthalten sind, gesteuert werden. Im Falle eines bemannten Körpers kann es sich bei der
Ansprechvorrichtung um eine Anzeigevorrichtung 15 handeln.
Wenn die modulierte Strahlung vom Detektor 11 eines Empfängers 2 aufgefangen wird, werden die
Modulationen in ein Signal umgesetzt, das zum Dekodierer 12 weitergeleitet wird. Der Dekodierer 12
setzt das Signal dann in einen Ausgang um, welcher geeignet ist, die Ansprechvorrichtungen 14 und/oder 15
zu speisen. Verständlicherweise kann der dekodierte Ausgang des Dekodierers 12 die gleiche Form haben,
wie die Information im kodierten Zustand am Kodierer 9 der Sendestation 1. Der Torkreis 13 des Empfängers 2
hat die Aufgabe, die speziellen Informationssignale nur dann zu den Ansprechvorrichtungen 14 und/oder 15
weiterzuleiten, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, die nachfolgend in Verbindung mit den F i g. 1 und
3 erläutert werden sollen.
Die in F i g. 1 dargestellte Sendestation 1 der zuvor beschriebenen Art sendet fächerförmige Strahlenbündel
16 und 17 aus, welche successiv einen festen Winkelraum 18, in dessen Scheitelpunkt die Sendestation
1 liegt, hin und her überstreichen. Querschnittsmäßig
betrachtet liegt beim Strahlenbündel 16 die lange Dimension horizontal. Dieses Strahlenbündel 16 verschwenkt
in vertikaler Richtung über den Raum 18. Das Strahlenbündel 17 ist dagegen mit seiner langen
Dimension vertikal ausgerichtet und verschwenkt dann horizontal über den Raum 18. Da die langen
Dimensionen der zwei Strahlenbündel in Fortpflanzungsrichtung der Strahlung gleiche Divergenzen
haben, hat der von den Strahlenbündeln überstrichene Raum 18 einen rechteckigen Querschnitt, wie dies aus
F i g. 3 zu ersehen ist. Wie sich noch später ergeben wird, ist es jedoch für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung nicht erforderlich, daß die Strahlenbündel mit ihren langen Querschnittsdimensionen rechtwinklig
zueinander stehen, noch, daß deren Schwenkrichtungen exakt quer zu den langen Dimensionen verlaufen. Daher
braucht der von den Strahlenbündeln überstrichene Raum nicht unbedingt einen quadratischen Querschnitt
haben, denn der Querschnitt könnte genauso gut
ίο rechteckig oder in sonstiger Weise in einer Richtung
verlängert sein, wenn dies für bestimmte Situationen einen Vorteil bringt.
Fig. 1 zeigt in dem von den Strahlenbündeln 16 und 17 überstrichenen Raum 18 drei Körper 19, 20, 21, von
denen jeder einen Empfänger 2 enthält und daher in der Lage ist, die von der Sendestation 1 kommenden über
die Strahlenbünde! übermittelten Sendungen zu empfangen. Jeder der Empfänger 2 ist auch in der Lage, die
aufgefangene gebündelte Strahlung zur Sendestation 1 zu reflektieren. Wie die Zeichnung zeigt, befinden sich
zwei der Körper 19 und 20 in unterschiedlichen Entfernungen von der Sendestation 1. Diese zwei
Körper 19 und 20 liegen von der Sendestation gesehen auf der gleichen Linie, haben aber unterschiedliche
Abstände von der Sendestation 1. Der dritte Körper 21 ist von der Sendestation genauso weit entfernt, wie der
Körper 19. Diese beiden Körper 19 und 21 haben jedoch eine unterschiedliche Ausrichtung bezüglich der Sendestation.
Es sei jetzt zunächst einmal angenommen, daß alle Körper 19, 20,21 bezüglich der Sendestation Abstände
haben, für die im Informationsspeicher keine sie betreffenden speziellen Informationen vorhanden sind.
In diesem Falle würden die Stahlenbündel mittels der Steuervorrichtung 6 und des nachgeschalteten Kodierers
9 so moduliert, daß diese Modulationen keine Informationen (sogenannte Null-Informations-Modulation)
enthalten oder aber Informationen, die für den gesamten von den Strahlenbündeln überstrichenen
Raum gelten oder aber auch Informationen, die sich auf die augenblickliche Lage eines jeden Strahlenbündels
beziehen, wie dies in der US-PS 40 07 991 beschrieben ist. Verständlicherweise würden die Strahlenbündel
ebenfalls so moduliert, wenn sie in solchen Richtungen verschwenken, daß keine Reflexionen im Laufe ihrer
Schwenkbewegungen zur Sendestation 1 zurückgeleitet werden.
Wenn jedoch eines der Strahlenbündel 16, 17 im Laufe eines Schwenkzyklusses einen Körper überstreicht,
von dem eine Strahlungsreflexion zur Station 1 zurückgeworfen wird, wird der Abstand zwischen der
Station 1 und dem reflektierenden Körper mit dem Rechner 7 aus der Strahlungslaufzeit vom Sender 3 zum
Detektor 4 zurück errechnet. Falls der Informationsspeicher spezielle Informationen enthält, die der auf
diese Weise gemessenen Entfernung oder dem gemessenen Entfernungsintervall entsprechen, wird diese
Information aus dem Informationsspeicher in den Kodierer 9 eingegeben, der dann dafür sorgt, daß das
ausgesendete Strahlenbündel entsprechend der speziellen Information moduliert wird.
Wenn sich herausstellt, daß die von einem Körper reflektierte Strahlung aus einer auf den Sender 1
bezogenen Entfernung oder einem auf den Sender 1 bezogenen Entfernungsbereich kommt, für den eine
spezielle Information im Informationsspeicher 8 enthalten ist, wird diese spezielle Information auf jedes der
Strahlungsbündel übertragen. Diese Übertragung einer
speziellen Information auf ein Strahlenbündel dauert so lange an, wie die reflektierte Strahlung eines solchen
Körpers andauert und vom Detektor 5 erfaßt wird. Die vorgenannte Übertragung erfolgt aber nur während des
vorgenannten Zeitintervalles. Es ergibt sich hieraus, daß, falls ein bestimmter Körper während der Dauer eines
Schwenkzyklusses die Strahlungen der beiden Strahlenbündel empfängt und dieser Körper gegenüber der
Station eine Entfernung hat, für den eine spezielle Information gilt, diese spezielle Information für die
Zeitdauer, für die das entsprechende Strahlenbündel vcn dem Körper abgefangen wird, auf jedes der
Strahlenbündel übertragen wird.
Somit ergibt sich stets als Bedingung für die Übermittlung einer speziellen Information, daß der zum
Zeitpunkt der Übertragung zur Station 1 reflektierende Körper, der diese spezielle Information erhalten soll,
einen vorbestimmten Abstand von der Station hat. Offensichtlich können auch weitere Bedingungen für die
Übermittlung von speziellen Informationen festgelegt werden. So kann zusätzlich zu dem Erfordernis eines
zuvor festgelegten Abstandes für die Übermittlung einer speziellen Information oder eines bestimmten
Teiles der Information festgelegt werden, daß das übertragende Strahlenbündel zum Zeitpunkt der Übertragung
eine bestimmte Winkelstellung hat oder innerhalb eines vorgeschriebenen Winkelstellungsbereiches
liegt.
Bei jedem einzelnen Körper wird die spezielle Information aber nur unter der grundsätzlichen
Bedingung angenommen, daß der Körper die spezielle Information mit jedem einzelnen einer zuvor festgelegten
Anzahl von Strahlenbündel während eines vorbestimmten Zeitintervalles empfängt, welches relativ kurz
aber mindestens gleich der Zeit ist, die für einen vollständigen Strahlenbündelzyklus benötigt wird. Zum
Zwecke der Erfindung müssen mindestens zwei Strahlenbündel mit der speziellen Information moduliert
sein. Sofern das System mehr als zwei Strahlenbündel verwendet, ist es erwünscht, daß die Grundbedingung
darin liegt, daß der Empfang der speziellen Information innerhalb des vorgeschriebenen Zeitintervaiies
über alle Strahlenbündel erfolgt. In diesem Zusammenhang bestimmt der Torkreis 13 des Empfängers
2, ob oder ob nicht in jedem Fall diese grundsätzliche Bedingung erfüllt ist. Zu diesem Zwecke
arbeitet der Torkreis 13 mit einem Uhrkreis oder Taktgeber 43 zusammen, welcher Zeitintervalle dieses
Kriteriums mißt. Der Torkreis 13 kann dabei so ausgelegt werden, daß er eine spezielle Information nur
annimmt, wenn noch eine oder weitere Bedingungen erfüllt sind, beispielsweise Paritätsprüfungen, die dafür
sorgen, daß spezielle Informationen, die aufgrund von
Störungen oder dergleichen nicht vollständig oder korrekt übertragen und empfangen wurden, nicht
angenommen werden.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Torkreis 13 so auszubilden, daß er die grundsätzlichen Bedingungen
für die Annahme einer speziellen Information erfüllt. Beispielsweise kann die Modulation eines jeden
Strahlenbündels für jedes dieser Strahlenbündel einen kodierten Identifikator enthalten, wobei dann der
Torkreis so ausgebildet ist, daß er die spezielle Information nur unter der Bedingung durchläßt, daß die
spezielle Information bei jedem einzelnen Strahlenbündel
von einem kodierten Identifikator begleitet ist Falls die Strahlenbündel nicht identifiziert sind, kann der
Torkreis so ausgelegt werden, daß er die spezielle Information nur unter der Bedingung durchläßt, daß sie
in einer geeigneten Anzahl von Zeitabschnitten während der zuvor festgelegten Periode in den
empfangenden Strahlenbündel-Modulationen vorhanden ist.
Wenn die Bedingungen für die Übergabe einer speziellen Information erfüllt sind, sorgt der Torkreis 13
dafür, daß der Ausgang des Dekodierers 12 zur Ansprechvorrichtung 14 und/oder 15 weitergegeben
wird. Im anderen Falle wird der Ausgang des Dekodierers nicht durchgelassen und ausgeschieden.
Der Empfänger 2 kann des weiteren ein Register 44 enthalten, welches zwischen dem Dekodierer 12 und
dem Torkreis 13 liegt, damit ein oder mehrere aufeinanderfolgende Ausgänge des Dekodierers 12
vorübergehend zum Zwecke des Vergleiches gespeichert werden, so daß man feststellen kann, ob die
Bedingungen für das öffnen des Torkreises 13 erfüllt sind oder nicht.
Aufgrund der vorerläuterten grundsätzlichen Bedingung für die Annahme einer speziellen Information
durch einen von der Bündelstrahlung getroffenen Körper kann man den von den verschiedenen
Strahlungsbündeln überstrichenen festen Winkelraum 18 so betrachten, als bestände er aus einer relativ
großen Anzahl von Partial- oder Incremental-Räumen, von denen in jedem eine vollständige Übergabe einer
speziellen Information erfolgen kann. Jeder dieser Partial- oder Incremental-Räume wird definiert durch
eine Momentan-Lage der Strahlenbündel auf deren Schwenkweg. Die drei Körper 19, 20, 21 der F i g. 1
befinden sich in bestimmten Incremental-Räumen. Gemäß F i g. 3, welche einen Querschnitt durch den
gesamten von den Strahlenbündeln überstrichenen Raum zeigt, befinden sich die Körper in den
Incremental-Räumen 22 und 23. Da die Körper 19 und 20 bezüglicher der Station 1 aufeinander ausgerichtet
sind, liegen sie im gleichen Incremental-Raum 22. Die
beiden genannten Körper haben jedoch unterschiedliche Entfernungen von der Station 1, so daß in der Praxis
der näherliegende Körper 19 die Strahlung zum Körper 20 versperrt, so daß auch vom Körper 20 keine
Reflexionen kommen können. Aus diesem Grunde werden die Entfernungen im Incremental-Raum 22
bezüglich des näherliegenden Körpers 19 gemessen, so daß dieser Körper die bezüglich dieser Entfernung von
der Station gültige spezielle Information empfängt. Der Körper 20 empfängt entweder eine Null-Information
oder eine unvollständige Information, da der Körper 19 verhindert, daß der Körper 20 eine vollständige
Übertragung einer speziellen Information eines jeden Strahlenbündels im Verlaufe eines vollständigen
Schwenkzyklusses empfängt In diesem FaHe verhindert dann der Torkreis 13 im Korper 20, daß dort eine
spezielle Information angenommen und zur Ansprechvorrichtung 14 und/oder 15 weitergegeben wird. Auf
diese Weise wird ein unerwünschtes Ansprechen des Körpers 20 verhindert
Aus Fig.3 ist auch klar zu erkennen, daß jeder
einzelne oder beide der Körper 19 und 21, falls sie sich in einem zuvor festgelegten Abstand von der Station 1
befinden, für die eine spezielle Information gilt, solche
speziellen Informationen empfangen und annehmen können, da die Grundbedingung für die Annahme der
speziellen Information bei beiden Körpern erfüllt wird.
Ein besonderes Problem ergibt sich in dem Fall, daß die gleiche Information zu beiden Körpern 19 und 2J zu
übertragen ist da diese Körper gleichweit von der
!3
Station entfernt sind, so daß die spezielle Information
für beide gültig ist Die spezielle Information wird an beide Körper ausgeliefert da jeder Körper von beiden
Strahlenbändeln 16 und 17 während eines vollständigen Schwenkzyklusses getroffen werden können. Wie aber
F i g. 3 ebenfalls zeigt, könnte die spezielle Information auch an einen Körper 191 ausgeliefert werden, der sich
entweder im Incremental-Raum 24 oder 24' befindet,
obwohl die spezielle Information nicht für den Körper i.91 vorgesehen ist, weil sich dieser Körper in einer
Entfernung von der Station 1 befindet, für die die spezielle Information nicht gilt Dieses Problem der
möglichen unerwünschten Übertragungen kann auftreten, wenn die Anzahl der in dem von den Strahlenbündeln übers tr ichenen Raum vorhandenen Körper größer
ist als die Anzahl der Strahlenbündel, die diesen Raum überstreichen.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung wird dieses spezielle Problem dadurch gelöst,
daß man auf die Modulation eines jeden Strahlenbündels eine charakterisierende Kennung aufbringt, wenn
in einer bestimmten augenblicklichen Lage dieses Lichtbündel, dessen Strahlung im wesentlichen gleichzeitig von zwei Körpern reflektiert wird. Bezugnehmend auf die Fig.3 enthält die Modulation des
Strahlenbündels 16 in der Zeit eine charakterisierende Kennung, zu der die augenblickliche Schwenklage 16'
eingenommen wird, in der die Strahlung von den beiden Korpern 191 und 21 reflektiert wird. Diese charakterisierende Kennung wird aber auf die Modulation des
Lichtbündels 16 nicht in der Zeit aufgebracht, in der sich das Strahlenbündel in der Lage 16" befindet, d. h. wenn
eine reflektierte Strahlung nur von dem Körper 19 empfangen wird. In gleicher Weise wird die charakterisierende Kennung auf das Lichtbündel 17 nur dann
aufgebracht, wenn sich dieses in der Lage 17<
befindet, d. h. wenn dessen Strahlung von den beiden Körpern 19'
und 19 reflektiert wird. In der Stellung 17" ist dies aber nicht der Fall, da dann das Strahlenbündel nur den
Körper 21 erfaßt Der Torkreis 13 in jedem Empfänger 2 ist so ausgelegt daß selbst falls eine spezielle
Information von jedem Strahlenbündel während eines Verschwenkungszyklusses empfangen wird, diese spezielle Information trotzdem zurückgewiesen, d. h. nicht
zur Ansprechvorrichtung 14 und/oder 15 weitergegeben wird, falls die charakterisierende Kennung in der
Übertragung beider Strahlenbündel enthalten ist.
Somit liegt eine weitere Bedingung für die Annahme einer speziellen Information darin, daß die kennzeichnende Kennung nicht in der Übertragung vorhanden
sein muß, die von mindestens einem der Strahlenbündel empfangen wird. So erhält in dem vorstehenden Beispiel
der Körper 21 die kennzeichnende Kennung vom Lichtbündel 16, nicht aber vom Lichtbündel 17, so daß
der Empfänger 2 des Körpers 21 die spezielle Information annimmt Der Körper 19 empfängt die
kennzeichnende Kennung vom Strahlenbündel 17, nicht aber vom Strahlenbündel 16, so daß auch dieser Körper
19 die spezielle Information aufnimmt. Der Körper 191 empfängt dagegen die charakterisierende Kennung von
beiden Strahlenbündeln 16 und 17 und weist daher die spezielle Information zurück, obwohl die grundsätzliche
Bedingung erfüllt ist, wonach während eines vorbestimmten Zeitintervalles, das nicht kürzer ist als eine
Schwenkzyklusdauer, der Körper 19' von allen Strahlenbündeln eine spezielle Information empfangen hat.
Bei der in F i g. 3 dargestellten Strahlungsbündelanordnung und Verteilung der Körper ist es nicht möglich,
eine spezielle Information ausschließlich zum Körper 191 zu übermitteln, wenn die charakterisierende Kennung automatisch zugefügt wird, sofern eine reflektierte
Strahlung von einem Strahlenbündel gleichzeitig von zwei Körpern empfangen wird. Somit ist das Hilfsmittel
der charakterisierenden Kennung in Situationen wie der dargestellten zweckdienlich, d. h. wenn im vorliegenden
Falle es normalerweise erwünscht ist die spezielle Information zu den zwei Körpern zu übertragen, die
ίο sich in gleichen zugeordneten Entfernungen von der
Station 1 befinden, ohne daß es zu einer Übertragung zu einem dritten Körper in einer unterschiedlichen
Entfernung kommt Dies würde für Schießübungs-Auswerteeinrichtungen zutreffen, bei denen die Übermitt-
lung einer speziellen Information zu Zielen in gleichen Schußentfernungen von dem Waffenaufstellungsort von
besonderem Interesse ist
F i g. 4 zeigt als Beispiel, wie man die kennzeichnende Kennung anordnen kann, wenn die spezielle Informa
tion in Form einer binär kodierten Pulsmodulation eines
jeden Strahlenbündeis zu übertragen ist Die in Fig.4
freigelassenen Quadrate enthalten die Pulse »1« und »0« der kodierten speziellen Information, die in Form von
Strahlung oder Nicht-Strahlung während aufeinander
folgender kurzer Intervalle von vorzugsweise gleicher
Dauer übertragen werden, wobei dann die kennzeichnende Kennung eine binäre »1« in dem Rechteck X sein
kann.
Unter bestimmten Umständen ist es von Vorteil,
wenn sich die Strahlenbündel gemäß Fig.5 in einer
festen Relation zueinander bewegen. Hierdurch ist es möglich, die Deflektor- oder Ablenkvorrichtung 5
besonders einfach auszubilden. Bei der Anordnung gemäß F i g. 5 verschwenken die zwei Strahlenbündel 25
und 26 beide in horizontaler Richtung gemäß der Pfeilrichtung 27. Da bei den beiden Strahlenbündeln die
langen Dimensionen mit unterschiedlichen Winkeln schräg zur Horizontalen ausgerichtet sind, verschwenkt
jedes Lichtbündel im wesentlichen quer zu seiner langen
Dimension. Wenn die Strahlenbündel 25, 26 horizontal
verschwenken, ergibt sich, daß der überstrichene feste Winkelraum 38 sich in horizontaler Richtung wesentlich
verlängern läßt so daß die Anordnung besonders geeignet wird für Signalübertragungen zu Körpern, die
sich auf dem Lande oder dem Wasser befinden. Wie jedoch die F i g. 6 zeigt befinden sich an jeder Seite des
Raumes 38 Außenbereiche 28,29, die in jedem Fall nur von einem der zwei Strahlenbündel überstrichen
werden. Verständlicherweise kann eine spezielle Infor-
so mation nicht zu Körpern in den Räumen 28 und 29
übertragen werden, da bei diesen Körpern die grundsätzliche Bedingung des Informationsempfanges
von beiden der zwei Strahlenbündel erfüllt werden kann.
Bei der Anordnung gemäß Fig.6 erfolgen die Schwenkbewegungen der beiden Strahlenbündel gleichzeitig, obwohl diese Strahlenbündel in Schwenkrichtung
auseinander liegen. Um zu verhindern, daß Reflexionen von einem Lichtbündel an der Station 1 von dem
Detektorkanal des anderen Lichtbündels erfaßt werden, kann der Detektor 4 an der Station 1 Ansprechfelder
oder Abtastfenster 30,31 haben, die im wesentlichen der Querschnittsform und Größe der Strahlenbündel 25
bzw. 26 angepaßt sind. Diese Abtastfenster bewegen
sich zusammen mit den zugeordneten Strahlenbündeln.
Die F i g. 5 zeigt die Strahlenbündel 25 und 26 und die ihnen zugeordneten Abtastfenster 30 und 31 im
Querschnitt in einer willkürlich gewählten Entfernung
von der Station 1. Die Abtastfenster 30, 31 lassen sich
durch nicht dargestellte Abtastvorrichtungen definieren, die den einzelnen Detektorkanälen zugeordnet
sind. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, daß jeder Kanal des Detektors 4 im wesentlichen den gleichen
Raumteil abtastet, der von dem zugeordneten Strahlenbündel 25 oder 26 beleuchtet wird.
Die Anordnung der beschränkenden Abtastfenster oder Ansprechfelder 30 und 31 verhindert nicht nur, daß
Reflexionen des einen Strahlenbündels mit dem Detektor des anderen Strahlenbündels empfangen
werden, sondern sorgt auch noch für ein besseres Sigrial-Stör-Verhältnis, eine größere Empfindlichkeit
und einen größeren Entfernungsbereich im Vergleich mit einer Anordnung, bei der der Empfänger 4 nur ein
einziges Ansprechfeld hat, welches beide Strahlenbündel oder den gesamten von den Strahlenbündeln
übeirstrichenen Raum überdeckt
Um die Unterscheidungsfähigkeit bei einer Anordnung gemäß F i g. 5 und 6 weiter zu verbessern, ist es
erwünscht, daß das optische System, vorzugsweise in einer Zwischen-Bildebene einen Schirm enthält, welcher
die Räume 28 und 29 abdeckt, die nur von einem der zwei Strahlenbündel 25,26 überstrichen wird. Auf diese
Weise wird das Erfordernis erfüllt, daß für jede in einem Kanal des Empfängers 4 empfangene und registrierte
Reflexion auch eine entsprechende Reflexion in dem anderen Kanal empfangen und registriert wird. Dieses
Erfordernis ist verständlicherweise eine Vorbedingung für die Übertragung einer speziellen Information derart,
daß die Grundbedingung für die Annahme an dem für den Empfang vorgesehenen Körper erfüllt wird.
Wie schon zuvor erwähnt, besteht die Möglichkeit, daß die spezielle Information zu einem nicht für den
Empfang vorgesehenen Körper in einem »verbotenen« Partial-Raum, beispielsweise 24 und 24' in F i g. 3
ausgeliefert wird, wenn zwei andere Körper in Partial-Räumen, wie beispielsweise 22 und 23 vorhanden sind und man nur zwei Strahlenbündel 16 und 17
verwendet, um den Raum 18 zu überstreichen. Da solche »verbotene« Orte vorhanden sein können, wenn die
Anzahl tier im überstrichenen Raum vorhandener Körper größer ist, als die Anzahl der diesen Raum
überstreichenden Strahlenbündel, kann man die Obergabe der Information zu einem nicht beabsichtigten
Körper dadurch verhindern oder vermindern, daß man die Anzahl der den Raum, in dem diese Körper
vorhanden sind, überstreichenden Strahlenbündel vergrößert So zeigt die F i g. 4 eine Strahlenbündelanordnung mit drei Strahlenbündeln 32, 33, 34, deren lange
ίο Querschnittsdimepsionen unter unterschiedlichen Winkeln ausgerichtet sind, wobei aber alle Strahlenbündel in
einer gemeinsamen Richtung quer zu den langen Dimensionen verschwenkt werden. Jedem einzelnen
Lichtbündel 32, 33, 34 ist ein Ansprechfeld oder
35,36,37, deren Form und Größe dem Strahlenbündel
querschnitt entsprechen, bewegen sich zusammen mit
den Strahlenbündeln.
Laserstrahlung besonders geeignet ist, versteht es sich,
daß beliebige nicht-coherente optische Strahlungen verwendbar sind, sofern sich diese modulieren lassen. Es
ist jedoch von Vorteil, wenn die Strahlung so gut wie möglich monochromatisch ist, so daß man in Verbin
dung mit jedem der Detektoren 4 und 11 schmalbändige
optische Filter verwenden kann, um störende Hintergrundsstrahlungen zu unterdrücken und dem System
eine hohe Empfindlichkeit zu verleihen. Hn
Aus der vorstehenden Beschreibung* und den
Zeichnungen ist erkennbar, daß die Erfindung ein neues
Verfahren und eine neue Einrichtung offenbart für die Übermittlung von Informationen mittels schwenkender
fächerförmiger Lichtbündel ausschließlich zu einem ausgewählten Körper einer Mehrzahl von Körpern, die
in einem von den Strahlenbündeln überstrichenen Raum vorhanden sind und eine zuvor festgelegte Entfernung
von einem Sender haben, von dem die Strahlenbündel ausgehen, wobei das erfindungsgemäße System die
Möglichkeit gibt, alle Körper identisch auszurüsten, da
die Übergabe der Information zu einem bestimmten Körper allein von der Position dieses Körpers abhängt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zum Obertragen von Informationen
von einer im Scheitelpunkt eines Winkelraumes angeordneten Station zu exklusiv einem in bestimm- s
tem Abstand von der Station befindlichen, für diese Informationen bestimmten Körper einer Mehrzahl
von in diesem Winkelraum vorhandenen Körpern mit mindestens zwei modulierten, von der Station
abgestrahlten fächerförmigen Strahlbündeln, die jeweils unterschiedlich orientierte langgestreckte
schmale Querschnitte aufweisen und im Laufe eines Schwenkzyklusses vorbestimmter Dauer den Raum
etwa quer zu ihrer langen Dimension überschwenken, wobei jeder der Körper mit einem die Strahlung
zur Station reflektierenden Reflektor, einer Detektoranordnung zum Erfassen der von der Station
empfangenen Strahlung und einer Prüfschaltung, die die in der modulierten Strahlung enthaltende
Information annehmen oder verwerfen kann, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an
der Station durch Messen der Zeit für den Hin- und Rückweg jedes der Strahlenbündel festgestellt wird,
ob die einzelnen eine Strahlung reflektierenden Körper sich in einem zuvor festgelegten Abstand
von der Station befinden oder nicht, daß jedes der mindestens zwei Strahlenbündel entsprechend der
Information nur in dem Schwenkintervall moduliert wird, in dem die Reflexion der Strahlung dieses
Strahlenbündels an der Station empfangen wird, sofern sichergestellt wurde, daß diese Reflexion von
einem Körper kommt, der sich in dem zuvor festgelegten Abstand von der Station befindet, und
daß jeder Körper die Information nur annimmt, wenn die entsprechend der Information modulierte
Strahlung während eines zuvor festgelegten Zeitintervalles, das einem ganzzahligen Vielfachen einer
Schwenkzyklusdauer entspricht, von allen der mindestens zwei Strahlenbündel erfaßt wurde.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenbündel außer mit der
Information auch noch mit einer charakterisierenden Kennung moduliert werden, wenn
a) beim Schwenken eines der Strahlenbündel dessen Reflexionen an der Station im wesentlichen
gleichzeitig von einer Mehrzahl von Körpern eintreffen und
b) festgestellt ist, daß sich nicht alle dieser Körper
in der zuvor festgelegten Entfernung von der Station befinden,
und daß die spezielle Information von den Körpern nur unter der weiteren Bedingung angenommen
wird, daß die empfangene Strahlung mindestens eines der Strahlenbündel nicht mit der charakterisierenden
Kennung moduliert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelraum von allen
Strahlenbündeln bei deren Schwenkbewegungen vollständig überstrichen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte
Entfernung eine beliebige Entfernung zwischen Körper und Station innerhalb eines vorbestimmten
Entfernungsbereiches ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenbündel nur
unter der weiteren Bedingung moduliert werden, daß mindestens eines der Strahlenbündel zum
Zeitpunkt des Eintreffens der Reflexion eine vorbestimmte Winkelstellung auf seinem Schwenkweg
einnimmt
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Station das
Sichtfeld, in dem die reflektierte Strahlung eines jeden Strahlenbündels empfangen werden kann, mit
einem Fenster begrenzt wird, dessen Querschnitt im wesentlichen bezüglich Form, Größe und Ausrichtung
mit dem des Strahlenbündels übereinstimmt, und daß dieses Fenster im wesentlichen deckend mit
dem Strahlenbündel zusammen verschwenkt wird.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch die
Kombination folgender Merkmale:
A. An der Station (1) ist ein Strahlenbündel-Erzeuger (3, 5) angeordnet, welcher während eines
Schwenkzyklusses von vorbestimmter Dauer mindestens zwei modulierbare, fächerförmige
Strahlenbündel (16, 17) mit langgestrecktem schmalen Querschnitt aussendet, welche über
den gesamten Winkelraum (18) etwa quer zu den langen Querschnittsdimensionen der Strahlenbündel
(16,17) verschwenkt werden;
B. an allen Körpern (19—21) befinden sich Reflektoren (10), welche die den Körper
(19—21) erreichende Strahlung zur Station (1) reflektieren;
C. an der Station (1) befindet sich ein Detektor (4) zum Erfassen der nach dort von den im Raum
(18) vorhandenen Körpern (19—21) reflektierten Strahlungen;
D. mit dem Stahlenbündel-Erzeuger (3, 5) und dessen Detektor (4) ist ein Rechner (7)
gekoppelt, der aufgrund der für Strahlung und Reflexion benötigten Zeit errechnet, ob die die
Strahlung reflektierenden Körper (19—21) einen zuvor festgelegten Abstand von der
Station (1) aufweisen oder nicht;
E. an der Station befinden sich Modulatoren (9), die jedes der mindestens zwei Strahlenbündel
(16, 17) entsprechend der zu übermittelnden Information modulieren;
F. die Station (1) enthält eine Steuervorrichtung (6), welche zusammen mit dem Rechner (7) und
den Modulatoren (9) dafür sorgt, daß jedes der mindestens zwei Strahlenbündel mit der Information
nur zu den Zeiten moduliert werden, zu denen vom Detektor (4) eine Strahlungsreflexion
erfaßt und sichergestellt ist, daß diese Reflexion von einem Körper (19—21) kommt,
der sich in einem zuvor festgelegten Abstand von der Station (1) befindet;
G. die einzelnen Körper (19—21) enthalten einen Detektor (11) zum Erfassen der modulierten
Strahlung und
H. jeder Körper (19—21) enthält eine Torschaltung (13), die zusammen mit dem Detektor (11)
des Körpers (19—21) und einem Uhrkreis (43) dafür sorgt, daß eine empfangene Information
nur unter der Bedingung angenommen wird, daß die entsprechend der Information modulierte,
am Körper (19—20) im Laufe eines zuvor festgelegten Zeitintervalles, welches gleich
einem ganzzahligen Vielfachen der Schwenkzy-
klusdauer ist, empfangene Strahlung von allen Strahlenbündeln (16,17) kommt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazu gehörige Einrichtung zum Übertragen von Informationen
von einer im Scheitelpunkt eines Winkelraumes angeordneten Station zu exklusiv einem in bestimmtem ι u
Abstand vcn der Station befindlichen, für diese Informationen bestimmten Körper einer Mehrzahl von
in diesem Winkelraum vorhandenen Körpern mit mindestens zwei modulierten, von der Station abgestrahlten
fächerförmigen Strahlbündeln, die jeweils r> unterschiedlich orientierte langgestreckte schmale
Querschnitte aufweisen und im Laufe eines Schwenkzyklusses vorbestimmter Dauer den Raum etwa quer zu
ihrer langen Dimension überschwenken, wobei jeder der Körper mit einem die Strahlung *.ur Station
reflektierenden Reflektor, einer Detektoranordnung zum Erfassen der von der Station empfangenen
Strahlung und einer Prüfschaltung, die die in der modulierten Strahlung enthaltende Information annehmen
oder verwerfen kann, versehen ist
Die US-PS 40 07 991 offenbart ein Übertragungssystem, bei dem zwei fächerförmige Strahlenbündel von
einem Ort an der Spitze eines pyramidenförmigen Raumes ausgehend quer über diesen Raum verschwenkt
werden, um Lageinformationen zu den im überstriche- in nen Raum vorhandenen Körpern zu übermitteln. Jedes
der Strahlenbündel hat eine längere Querschnittsabmessung, die rechtwinklig zu der längeren Querschnittsabmessung
des anderen Strahlenbündels verläuft. Die Strahlenbündel werden quer zu dieser längeren a
Querschnittsabmessung verschwenkt Die durch Modulation in die Strahlenbündel eingebrachte Lageinformation
kennzeichnet die momentane Winkellage des Strahlenbündels auf seinem Verschwenkungsweg. Auf
diese Weise empfängt ein die Strahlung von beiden Strahlenbündeln erhaltender Körper eine Information
bezüglich seiner Relativlage zu zwei der drei Koordinaten, die seine Position vollständig definieren. Für die
Zwecke, für die dieses vorbekannte System vorgesehen ist, benötigt man am Körper keine Information
bezüglich seiner Entfernung vom Strahlensender. Daher offenbart die vorgenannte Patentschrift auch keine
Mittel zur Gewinnung einer Abstandsinformation für diesen Körper.
Die US-PS 34 84 167 offenbart ein System, bei dem mittels hin und her schwenkender Strahlenbündel von
einem Flugzeugkommandanten zu im Formationsflug folgenden Flugzeugen Entfernungs-, Kurs- und Höheninformationen
übermittelt werden. Unter den Betriebsbedingungen, für die dieses System vorgesehen ist, d. h.
bei einem System, bei dem alle folgenden Flugzeuge sich bemühen, eine genau definierte Lage zu den anderen mit
ihm fliegenden Flugzeugen und zum Kommandantenflugzeug beizubehalten, bestand keine oder kaum eine
Wahrscheinlichkeit dafür, daß eines der folgenden Flugzeuge Informationen erhält, die für ein anderes
Flugzeug vorgesehen waren. Die Patentschrift tangiert daher auch nicht die Problematik der Übermittlung von
Lageinformationen zu einem speziellen Körper einer Mehrzahl von Körpern, die generell in der Lage sind, μ
diese Informationen zu empfangen. Noch viel weniger enthält diese Patentschrift irgendeinen Vorschlag zur
Lösung eines solchen Problems.
Ein älteres Informationsübermittlungssystem mit
schwenkenden Strahlenbündeln zur Informationsübertragung
zu in dem von der Strahlung überstrichenen Raum vorhandenen Körpern, offenbart die GB-PS
1161027. Hier hat man jedcch ebenfalls nichts
unternommen, um die Übergabe der übermittelten Information nur auf einen Körper zu beschränken, wenn
mehrere Körper im überstrichenen Raum vorhanden sind, die sich in einem zuvor festgelegte·! Abstand vom
Sender befinden.
Es ist auch allgemein bekannt, daß man von einem im überstrahlten Raum befindlichen Körper aufgrund einer
reflektierten Strahlung den Abstand zwischen Strahlungsquelle und Körper leicht ermitteln kann mittels der
Zeit, die die Strahlung für den Hin- und Rückweg zum
bzw. vom Körper benötigt So kann man mit Hilfe einer sogenannten range gating, wie sie in der US-PS
30 56 129 beschrieben ist, an der Sendestation die exakte Lage eines von mehreren Körpern in einem von
der Strahlung überstrichenen Raum bestimmen, vorausgesetzt, daß diese Körper unterschiediiche Entfernungen
von der Sendestation haben und sich ein Körper in einer zuvor festgelegten Entfernung oder in einem
zuvor festgelegten Entfernungsbereich von der Station befindet Auch bereitet es keine Schwierigkeiten, die
Entfernungsinformation zusammen mit anderen Positionsinformationen in die Modulation eines Strahles
einzubringen, wie dies z. B. aus den US-PS 34 84 167 und
40 07 991 bekannt ist
Bisher ist es jedoch noch nicht bekannt, wie man solche Entfernungsinformation ausschließlich zu einem
einer Mehrzahl von Körpern übermitteln kann, die in dem von den Strahlen überstrichenen Raum vorhanden
sein können, sofern nicht jeder einzelne Körper Hilfsmittel enthält, um nur Informationen zu empfangen,
die speziell an ihn adressiert sind, und sofern es zusätzlich möglich ist, jeden einzelnen Körper an der
Sendestation so zu identifizieren, daß man eine Information, die nur an einen einer ausgewählten
Anzahl von Körpern zu übermitteln ist, korrekt an diesen adressieren kann.
Für die Lösung des vorerwähnten Problems gibt es viele praktische Anwendungen. Einige dieser Anwendungen
sind für Fachleute dieses Spezialgebietes offenbar. Eine dieser Anwendungen, für die sich die
vorliegende Erfindung besonders eignet, ist ein System zur Auswertung simulierten Schießens einer festen oder
mobilen Waffe auf Ziele, die stationär oder beweglich sind und Retro-Reflektoren tragen, welche die vom Ort
der Waffe ausgehende Strahlung zu dieser reflektieren. Bei dieser Anwendung kann man periodisch den Raum
überstreichende Strahlungsbündel verwenden, um die Lage eines Zieles festzustellen, auf die die Waffe
gerichtet ist. Hierbei kann man dann die Lage des Zieles mit der Lage eines simulierten Geschosses vergleichen,
während sich dieses auf einer Bahn bewegt, die aufgrund der Ausrichtung der Waffenlaufachse im Augenblick des
Schusses errechnet ist. Wenn nun das imaginäre Geschoß den Flug über die errechnete Flugbahn
beendet, kann man die gleichen Strahlenbündel verwenden, um dem Ziel eine Information zu übermitteln,
aus der am Ziel errechnet werden kann, welches Schießergebnis mit dem simulierten Geschoß erzielt
wurde. Die errechneten Schießergebnisse können am Ziel simuliert werden, beispielsweise durch Rauch- oder
Blitzzeichen, die den Wirkungen ähnlich sind, die das imaginäre Geschoß verursacht hätte, wenn es ein echtes
Geschoß gewesen wäre.
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