DE713854C - Method for determining the wind conditions by means of a transmitter carried up by a free balloon - Google Patents

Description

Verfahren zur Bestimmung der Windverhältnisse mittels eines von einem Freiballon hochgetragenen Senders Es ist bekannt, zur Bestimmung der Windverhältnisse, insbesondere der Windrichtung und Windgeschwindigkeit, einen kleinen Sender von einem Freiballon hochtragen zu lassen und mittels mehrerer, meistens drei, in bestimmten Abständen ortsfest angeordneter Empfänger anzupeilen. Hierbei ergeben sich erhebliche Ungenauigkeiten der Peilungen dadurch, daß der von dem Freiballon getragene Sender und seine Antenne unter dem Einfluß des Windes ins . Pendeln geraten und daß, wie Versuche gezeigt haben, stets der Schnittpunkt der gedachten Verlängerung der Antenne mit der Erde gepeilt wird. Bei einer Böhe des Senders von 3000 m über dem Erdboden und einer Entfernung von 6000 m wird beispielsweise durch eine Neigung der Senderantenne von 200 zur Senkrechten eine Fehlweisung von 100 verursacht. Um diese zu verringern, hat man schon versucht, durch eine besondere mit Dämpfungsmitteln versehene Aufhängung des Senders oder der Antenne die Pendelausschläge so weit wie möglich zu verkleinern.Method for determining wind conditions using one of a Free balloon airborne transmitter It is known to determine the wind conditions, especially the wind direction and wind speed, a small transmitter of to have a free balloon carried up and by means of several, usually three, in certain Aiming at distances of fixedly arranged receivers. This results in considerable Inaccuracies in the bearings due to the fact that the transmitter carried by the free balloon and its antenna under the influence of the wind ins. Commuting advised and that how Tests have shown always the intersection of the imaginary extension of the antenna with the earth. At a gust of the transmitter of 3000 m above the ground and a distance of 6000 m, for example, by tilting the transmitter antenna of 200 to the vertical causes a misalignment of 100. To reduce this, one has already tried to use a special suspension with damping means of the transmitter or the antenna to reduce the pendulum swings as much as possible.

Durch diese Maßnahmen können jedoch die Meßfehler des Windes nicht auf ein erträgliches Maß verkleinert werden.By these measures, however, the measurement errors of the wind cannot be reduced to a tolerable level.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Peilung von mit Meteorographen ausgerüsteten Pil otballons, von denen die Meßergebnisse auf eine Bodenstation drahtlostelegraphisch übertragen werden, während des zur Übertragung erforderlichen Synchronisierimpulses vorzainehmen. Die Peilungen erfolgen also in einem bestimmten Rhythmus, der durch die Zeitintervalle zwischen den einzelnen vom Sender ausgehenden Synchronisierimpulsen gegeben ist. Gemäß der Erwindung werden zur Bestimmung der Windverhältnisse mittels eines Pilotsenders und mehrerer ortsfester Peilempfänger ebenfalls die Peilungen in einem bestimmten Rhythmus wiederholt, jedoch wird der Rhythmus zum Unterschied von dem bekannten Verfahren so gewählt, daß auf ein Pendelintervall der Senderantenne je mehrere Peilwerte der einzelnen Empfänger entfallen, die zur Bestimmung der für die senkrechte Lage der Senderantenne gültigen Peilwerte gemittelt werden. It has also been suggested to use the bearing with a meteorograph equipped pilot balloons, of which the measurement results are transmitted wirelessly to a ground station are transmitted during the synchronization pulse required for transmission anticipate. The bearings are therefore carried out in a certain rhythm that is carried out by the time intervals between the individual synchronization pulses emitted by the transmitter given is. According to the winding, the wind conditions are determined by means of a pilot transmitter and several stationary direction finders also provide the bearings repeated in a certain rhythm, but the rhythm becomes the difference chosen by the known method so that on a pendulum interval of the transmitter antenna In each case several bearing values of the individual receivers are omitted, which are used to determine the for the vertical position of the transmitter antenna valid bearing values are averaged.

Während bei dem bekannten Verfahren die den Rhythmus bestimmenden Pause zwischen den Synchronisierimpulsen gewöhnlich 30 Sekunden und mehr betragen, kommen für die Ausfuhrung des neuen Verfahrens zwi schen den einzelnen Peilungen Zeitabstände von höchstens wenigen Sekunden in Betracht.While in the known method, the rhythm determining The pause between the synchronization pulses is usually 30 seconds and more, come for the execution of the new procedure between the individual bearings Time intervals of a few seconds at the most are taken into account.

Da die Zeitdauer einer Antennenpendelung im wesentlichen gegeben ist durch die Pendel-Länge, läßt sich ohne Schwierigkeit vorausbestimmen, in welchen Zeitabständen die Peilempfänge erfolgen müssen. Wenn beispielsweise eine Antennenpendelung 3 bis 5 Sekunden dauert, muß von jedem Empfänger spätestens alle 3 Sekunden die Richtung ge- -peilt werden. Im Falle einer Registrierung sämtlicher Peiliverte läßt sich ohne weiteres eine Kurve der Mittelwerte ausfindig machen die mit ausreichender Genauigkeit für jeden Augenblick die Peilrichtung angibt.Since the duration of an antenna oscillation is essentially given by the length of the pendulum, it is easy to predict in which Time intervals the direction finding must take place. For example, if one Antenna oscillation takes 3 to 5 seconds, must be done by every receiver at the latest 3 seconds the direction can be tracked. In the case of registration of all Peiliverte can easily find a curve of the mean values indicates the bearing direction with sufficient accuracy for each instant.

Die zur Ausführung des neuen Verfahrens erforderlichen Hilfsmittel sind verhältnismäßig einfach. Jedem Peilempfänger kann in bekannter Weise ein zum unmittelbaren, vorzugsweise selbsttätigen Aufzeichnen der Peilwerte dienendes Registriergerät zugeordnet sein, das im wesentlichen aus einem in Abhängigkeit von der Bewegung des Peilrahmens verschiebbaren. beispielsweise bein Auftreten eines Hörminimums selbsttätig oder durch Kontaktbetätigung zur Wirkung kommenden Schreib stift und einem quer zu seiner Verschiebungsrichtung mit gleichförmiger Geschwindigkeit sich bewegenden Registrierstreifen bestehen kann. Hierbei müssen, da die Peiltichtung sich verhältnismäßig schnell über einen sehr großen Winkelbereich ändert, Vorkehrungen getroffen werden, daß die Aufzeichnung der Peilwerte stets imerhalb der von dem Registriergerät umfaßten, verhältnismäßig kleinen Meßbreite verbleibt. Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck das Registriergerät zur Mehrfachausnutzung seines Registrierbereichs mit einer Vorrichtung zur stufenweisen Zeitachsenverschiebung ausgerüstet. Beispielsweise kann die Anordnung getroffen sein, daß der Schreibstift nach einer in Abhängigkeit von der Verdrehung des Peilrahmens erfolgten Verschiebung etwa um die Breite des Registrierbandes jedesmal wieder in die Nullage zurückgeführt wird. Wenn der Registrierstreifen eine Meßbreite von 60° umfaßt, die Peilrichtung sich jedoch um einen Winkel von 180° ändert, muß also der Schreib stift mindestens dreimal in seine Ausgangsstellung zurückbewegt werden, damit sämtliche Pilz erste aufgezeichnet werden können. The tools required to carry out the new procedure are relatively easy. Each direction finder can be used in a known manner recording device serving direct, preferably automatic recording of the bearing values be assigned, which essentially consists of a function of the movement of the bearing frame can be moved. for example when a hearing minimum occurs automatically or by actuation of the contact pen and come into effect one transversely to its direction of displacement at a uniform speed moving recording strips can exist. Here, there must be the bearing direction changes relatively quickly over a very large angular range, take precautions be made that the recording of the bearing values always within the range of the Recording device included, relatively small measurement width remains. According to the Invention is for this purpose the recorder for multiple use of his Registration area with a device for incremental time axis shifting equipped. For example, the arrangement can be made that the pen after a shift that has taken place as a function of the rotation of the bearing frame about the width of the recording tape returned to the zero position each time will. If the recording strip has a measuring width of 60 °, the bearing direction however, changes by an angle of 180 °, so the writing pen must at least be moved back three times to its original position so that all mushroom first can be recorded.

In Abb. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Empfängers mit dem Registriergerät in Seitenansicht bzw. in Draufsicht dargestellt, wobei in Abb. 2 der Peilrahmen fortgelassen ist. In Fig. 1 and 2 of the drawing is an embodiment of a receiver shown with the recorder in side view or in plan view, wherein in Fig. 2 the sighting frame is omitted.

Das Empfangsgerät a trägt in üblicher Weise einen mittels eines Handrades drehbaren Peilrahmen c. Zwischen dem Handrad b und dem Gehäuse des Empfängers sinduntereinander eine Rastenscheibe d, ein Zahnrad und eine Skalenscheibe f angeordnet, - und zwar sind diese Teile mit der Nabe des Handrades b fest verbunden, machen also die Drehbewegung des Peilrahmens c mit. Mit dem Zahnrad e ist eine Zahnstangeg in Eingriff, die von einem Schlitten k getragen wird. Letzterer ist in einer Gleitführung s verschiebbar, welche an einem von dem Empfängergehäuse getragenen, um eine waagerechte Achse k kippbaren Gehäuses angeordnet ist. Dieses Gehäuse enthält eine Vorratsrollem für einen Registrierstreifen, der mit gleichbleibender Geschwindigkeit über eine ebenfalls in dem Gehäuse gelagerte Schreibwalze n läuft. Über der Schreibwalze n ist ein Schreibstift o angeordnet, der von einem mit dem Schlitten h schwenkbar verbundenen Hebel i getragen wird und mittels eines auf den Hebel i einwirkenden Elektroin.agneten 1> oder in anderer Weise gegen den über die Schreibwalze laufenden Papierstreifen n21 angedrückt werden kann. Die Einschaltung des Elektromagneten kann bei jleder Einstellung des Peilrahmens auf ein Hörminimum mittels eines besonders zu bedienenden Kontaktes oder selbsttätig, beispielsweise durch ein Relais. erfolgen, so daß in Abhängigkeit von der Zeit die jeweilige Peilriditung auf dem Papierstreifen m¹ registriert wird Sobald der Schreib stift die gesamte Breite des Papierstreifens 1111 durchwandert hat. wird er zwecks mehrfacher Ausnutzung der von dem Papier streifen umfaßten Meßbreite in seine Anfangsstellung zurückgeführt. Dies geschieht in der Weise, daß das Gehäuse t um die Achse k so weit abwärts gekippt wird, daß die Zahnstange g und das Zahnrad e außer Eingriff kommt, wonach der Schlitten h von Hand oder selbsttätig, beispielsweise unter Federeinwirkung, verschoben werden kann. Durch diese Einrichtung ist es möglich, die Papierbahnbreite für die Registrierung mehrfach auszunutzen. An der Skalenscheibe 1 der ein feststehender Zeiger 1 zugeordnet ist, kann stets der Winkel,veg des Peilrahmens abgelesen werden, welcher der Papierbandbreite entspricht. Die Rastenscheibe d, mit welcher ein federbelasteter, von Hand auszulösender Klinkhebel r zusammenwirkt, erleichtert das Auffinden der Anfangs- oder Null stellungder Zahnstange g mit dem Schlitten h. The receiving device a carries a handwheel in the usual way rotating monitoring frame c. Between the handwheel b and the housing of the receiver are among each other a detent disk d, a gear and a dial disk f arranged, - namely if these parts are firmly connected to the hub of the handwheel b, they make the rotary movement of the bearing frame c with. With the gear e is a toothed rack mesh, which of a carriage k is carried. The latter can be moved in a sliding guide s, which on one carried by the receiver housing, about a horizontal axis k tiltable housing is arranged. This case contains a supply roll for a recording strip, which also runs at a constant speed over a The platen roller n stored in the housing is running. Above the platen n is a pen o arranged, which is carried by a lever i pivotally connected to the carriage h is and by means of an Elektroin.agneten 1> or acting on the lever i pressed in another way against the paper strip n21 running over the platen can be. The activation of the electromagnet can be done when the Bearing frame to a hearing minimum by means of a specially operated contact or automatically, for example by a relay. done so that in dependence from the time the respective Peilriditung is registered on the paper strip m¹ As soon as the pen wanders the entire width of the paper strip 1111 Has. he will strip for the purpose of multiple use of the measuring width covered by the paper returned to its initial position. This is done in such a way that the housing t is tilted downward about the axis k so far that the rack g and the gear e comes out of engagement, after which the carriage h by hand or automatically, for example can be moved under the action of a spring. With this facility it is possible to use the paper web width several times for the registration. On the dial 1 to which a fixed pointer 1 is assigned can always be the angle, veg of the bearing frame which corresponds to the paper tape width can be read off. The detent disc d, with which a spring-loaded, manually triggered ratchet lever r interacts, makes it easier to find the starting or zero position of the rack g with the Carriage h.

Claims (2)

P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Verfahren zur Bestimmung der Wind verhältnisse mittels eines von einem Freiballon hochgetragenen Senders und mdirerer zum wiederholten Anpeilen dieses Senders dienender ortsfester Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die Peilungen in einem solchen Rhythmus vorgenommen werden, daß auf ein Pendelintervall der Senderantenne je mehrere Peilwerte der einzelnen Empfänger entfallen, die zur Bestimmung der für die senkrechte Lage der Senderantenne gültigen Peilwerte gemittelt werden. P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Procedure for determining the wind conditions by means of a transmitter and mdirerer carried up by a free balloon fixed receiver serving for repeated aiming at this transmitter, thereby marked that the bearings are taken in such a rhythm, that on a pendulum interval of the transmitter antenna each several bearing values of the individual Receivers are not required for determining the vertical position of the transmitter antenna valid bearing values are averaged. 2. Einrichtung zur Ausführtmg des Verfahrens nach Anspruch I, bei der jedem Peilempfänger ein zum unmittelbaren, vorzugsweise selbsttätigen Aufzeichnen der Peilwerte dienendes Registriergerät zuge ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Registriergerät zur Mehrfach ausnutzung seines Registrierbereichs mit einer Vorrichtung zur stufenweisen Zeitachsenverschiebung ausgerüstet ist. 2. Device for executing the method according to claim I, at of each direction finder for immediate, preferably automatic recording the recording device serving the bearing values is assigned, characterized in that that the registration device for multiple use of its registration area with a Device for stepwise time axis shift is equipped.