DE920376C

DE920376C - Method and device for locating or imaging the wave transmitters of a wave field

Info

Publication number: DE920376C
Application number: DEM4611D
Authority: DE
Inventors: Felix Dipl-Ing Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-01-10
Filing date: 1942-01-10
Publication date: 1954-11-22

Description

Verfahren und Einrichtung zur Ortung oder Abbildung der Wellensender eines Wellenfeldes Es ist ein Verfahren zur Standortbestimmung von Sendern bekannt, wobei ein Sender einen vereinzelten momentanen Stoß an ein Medium abgibt, dieses den Stoß als Welle in Form einer wachsenden Kugelfläche ausbreitet, und wobei das Wellenfeld und eine Wellenempfangsanlage als Meßsystem dienen, mit dessen Hilfe die in mehreren räumlich getrennt angeordneten Meßpunkten aus dem Medium empfangenen Stöße oszillographisch als Funktion der Zeit registriert werden, worauf durch Auswerten der in dieser Aufnahme enthaltenen Laufzeitdifferenzen der Welle das Wellenzentrum bestimmt und damit der Senderstandpunkt relativ zu den Meßpunkten abgebildet wird.Method and device for locating or mapping the wave transmitter of a wave field A method for determining the location of transmitters is known, whereby a transmitter emits an occasional momentary burst to a medium, this medium spreads the shock as a wave in the form of a growing spherical surface, and where the Wave field and a wave receiving system serve as a measuring system, with the help of which received from the medium in several spatially separated measuring points Shocks are recorded oscillographically as a function of time, followed by evaluation of the time differences of the wave contained in this recording, the wave center determined and thus the transmitter standpoint is mapped relative to the measuring points.

Die Grundsätze dieses Ortungsverfahrens lassen sich wie folgt erklären: Werden die gegenseitigen Entfernungen der Meßpunkte beispielsweise mit b und die Entfernungen des Senders von den Meßpunkten mit r bezeichnet, so ergibt sich aus der in den beiden Endpunkten einer Meßbasis b registrierten Laufzeitdifferenz durch Multiplikation mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle die Differenz der beiden zu dieser Meßbasis gehörigen Entfernungen r. The principles of this location process can be explained as follows: If the mutual distances of the measuring points are, for example, with b and the Distances of the transmitter from the measuring points, denoted by r, then results from the transit time difference registered in the two end points of a measurement base b Multiply by the speed of propagation of the wave the difference between the two distances r belonging to this measurement base.

Der Standpunkt des Senders muß somit auf einem Rotationshyperboloid liegen, welches geometrisch bestimmt ist durch seine mit der Basis b zusammenfallende Rotationsachse, durch seine mit den Endpunkten der Basis b übereinstimmenden Brennpunkte und durch die mit der erwähnten Entfernungsdifferenz übereinstimmende Länge seiner reellen Achse. Wird der Sinn der zeitlichen Reihenfolge der Empfänge beachtet, so steht weiter fest, daß von den beiden Schalen des Hyperboloids für den Senderstandort nur diejenige Schale in Betracht kommt, welche neben demjenigen Brennpunkt liegt, der den Impuls zuerst registriert hat.The position of the transmitter must therefore be on a hyperboloid of revolution lie, which is determined geometrically by its coinciding with the base b Axis of rotation, through its focal points coinciding with the endpoints of the base b and by the length of its coinciding with the mentioned distance difference real axis. If the sense of the chronological order of the receptions is observed, so it is also clear that of the two shells of the hyperboloid for the transmitter location only that shell comes into consideration which is next to the focal point who registered the impulse first.

Mehr als zwei Meßpunkte ergeben mehrere Meßbasen im Wellenfeld, wobei zu jeder anderen Meßbasis ein anderes Hyperboloid, und zwar je eine bestimmte Schale eines eindeutig definierten Hyperboloids, gehört. Der Senderstandpunkt kann dann als Schnittpunkt der zu allen vorhandenen Meßbasen gehörigen und sinngemäß in Betracht kommenden Schalen gefunden werden. More than two measuring points result in several measuring bases in the wave field, where for every other measuring base a different hyperboloid, one for each certain Shell of a clearly defined hyperboloid. The transmitter position can then as the intersection of those belonging to all existing measuring bases and correspondingly eligible shells can be found.

Sind nur drei Meßpunkte vorhanden, sie mögen A, B, C heißen, so bilden sie ein sogenanntes Meßstellendreieck. Die Dreiecksseiten sind die Meßbasen; die Entfernungen irgendeines Senders sind seine Verbindungsstreckenr mit den Eckpunkten des Dreieckes. Bei willkürlicher Festsetzung eines bestimmten Umfahrungssinnes des Dreiecksumfanges, beispielsweise A B Be C r] A, für positive Rechnung ergibt sich eine bestimmte Reihenfolge der Eckpunkte bzw. der zugehörigen Entfernungen r eines zu ortenden Senders, und es muß in diesem Falle stets die Summe der Differenzen, welche sich aus den drei Entfernungen r in der festgesetzten Reihenfolge bilden lassen, bei Beachtung der Vorzeichen verschwinden, wo immer auch im Raum der Ort des Senders angenommen wird. If only three measuring points are available, they may be called A, B, C, then form a so-called measuring point triangle. The sides of the triangle are the measuring bases; the The distances of any transmitter are its connection distances with the corner points of the triangle. With arbitrary determination of a certain circumvention sense of the Triangular circumference, for example A B Be C r] A, for a positive calculation results a certain sequence of the corner points or the associated distances r a transmitter to be located, and in this case it must always be the sum of the differences, which are formed from the three distances r in the established order let them disappear, if the signs are observed, wherever the place in the room of the sender is accepted.

Folglich haben auch die drei Hyperboloide, welche durch die drei Entfernungsdifferenzen irgendeines Raumpunktes bezüglich der Ecken des Meßstellendreieckes definiert sind, mit Vorzeichen behaftete reelle Achsen und die Eigenschaft, daß die Summe aller drei reellen Achsen Null ist.Consequently, the three hyperboloids also have which by the three differences in distance any point in space are defined with respect to the corners of the measuring point triangle, signed real axes and the property that the sum of all three real axes is zero.

Ein Hyperboloid ist eine Fläche zweiter Ordnung. A hyperboloid is a second-order surface.

Die Schnittlinie zweier Flächen zweiter Ordnung ist im allgemeinen eine Raumkurve vierter Ordnung, welche jedoch (vgl. Analytische Geometrie des Raumes) bei speziellen Anordnungen der Flächen in zwei ebene Kurven zerfallen kann, deren jede von zweiter Ordnung ist. Gegebenenfalls können Teile des Schnittes im Unendlichen liegen oder imaginär sein.The line of intersection of two surfaces of the second order is in general a space curve of the fourth order, which however (see analytical geometry of space) with special arrangements of the surfaces can disintegrate into two plane curves, whose each is of second order. If necessary, parts of the cut can be at infinity lie or be imaginary.

Im vorliegenden Falle ist die Dreiecksebene Symmetrieebene aller drei zweischaligen Hyperboloide, und es müssen sich die sinngemäß in Betracht kommenden Schalen von je zwei der drei vorhandenen Hyperboloide in ein und derselben Kurve zweiter Ordnung schneiden, welche symmetrisch zur Ebene des Dreieckes ABC ist und daher in einer zu dieser Ebene senkrechten Ebene liegt. Daß jede der drei sinngemäß in Betracht kommenden Schalen durch die Schnittlinie der beiden anderen gehen muß, ist leicht einzusehen. Denn jeder Punkt dieser Schnittlinie muß zunächst, da er auf einem Hyperboloid liegt, in bezug auf dessen Brennpunktpaar, beispielsweise A und B, die oszillographisch registrierte Entfernungsdifferenz, beispielsweise SrAB, haben; anderseits muß er, da er auf dem zweiten Hyperboloid liegt, in bezug auf das betreffende andere Brennpunktpaar, beispielsweise B und C, die registrierte Entfernungsdifferenz, beispielsweise jrsC, rB c, aufweisen; schließlich muß die Summe dieser beiden Differenzen, also rAB t im rB 0, übereinstimmen mit dem negativen Wert der registrierten Entfernungsdifferenz ArCA bezüglich der Meßpunkte C und A, d. h. der betrachtete Punkt der Schnittlinie zweier Schalen muß auf der dritten Schale liegen, was zu beweisen war. Liegen im besonderen Falle die Meßpunkte A, B, C in einer Geraden, so ist jede durch diese Gerade gelegte Ebene Symmetrieebene aller drei Hyperboloide, und es ist dann die gemeinsame Schnittlinie der drei in Betracht kommenden Schalen ein Kreis, dessen Mittelpunkt auf der Geraden liegt und dessen Ebene senkrecht zur Geraden steht. In the present case, the triangular plane is the plane of symmetry of all three double-shell hyperboloids, and there must be those that come into consideration Shells of two of the three existing hyperboloids in one and the same curve cut second order, which is symmetrical to the plane of the triangle ABC and therefore lies in a plane perpendicular to this plane. That each of the three is analogous the shells in question must go through the intersection of the other two, is easy to see. For every point on this line of intersection must first be there lies on a hyperboloid with respect to its focal point pair, for example A and B, the oscillographically registered difference in distance, for example SrAB, have; on the other hand, since it lies on the second hyperboloid, it must relate on the other focal point pair concerned, for example B and C, which registered Distance difference, for example jrsC, rB c; after all, she has to The sum of these two differences, i.e. rAB t in rB 0, agree with the negative Value of the registered difference in distance ArCA with respect to measuring points C and A, d. H. the point under consideration of the line of intersection of two shells must be on the third Shell lie what was to be proven. If, in a special case, the measuring points A, B, C in a straight line, every plane through this straight line is a plane of symmetry of all three hyperboloids, and it is then the common line of intersection of the three in Considered shells a circle whose center lies on the straight line and whose plane is perpendicular to the straight line.

Es ist also zu ersehen, daß die Ortung eines Senders, welcher einen Einzelimpuls abgibt, aus der Messung der Laufzeitdifferenzen bezüglich dreier Meßpunkte im allgemeinen unbestimmt ist. Es ergibt sich zwar als geometrischer Ort des Senders eine wohldefinierte Kurve im Raum. Da diese jedoch unendlich viele Punkte hat und keiner von ihnen eine Sonderstellung einnimmt, könnte jeder von ihnen als Lösung angesehen werden. Nur dann, wenn über den Senderstandort zusätzliche Angaben vorliegen, können drei Meßpunkte für die Ortung genügen. So it can be seen that the location of a transmitter, which one Emits a single pulse, from the measurement of the transit time differences with respect to three measuring points is generally indefinite. It results as a geometric location of the transmitter a well-defined curve in space. However, since this has an infinite number of points and none of them occupies a special position, each of them could be considered as a solution be considered. Only if additional information is available about the sender's location, three measuring points can be sufficient for the location.

Dies trifft beispielsweise dann zu, wenn von Haus aus bekannt ist, daß der Sender mit den drei Meßpunkten in einer Ebene liegt (ebenes Meßsystem). This applies, for example, if it is known from the outset that that the transmitter lies in one plane with the three measuring points (flat measuring system).

Es kommen dann statt der unendlich vielen höchstens zwei Lösungen in Betracht, nämlich die Schnittpunkte der genannten Kurve zweiter Ordnung mit der Ebene des Meßsystems. In diesem Spezialfall genügt es übrigens, an Stelle der Hyperboloide bloß die Hyperbeln zu betrachten, welche sich als Schnittlinien der Meßstellenebene mit den drei Hyperboloiden ergeben.Instead of the infinite number, there are at most two solutions into consideration, namely the points of intersection of said second-order curve with the Level of the measuring system. In this special case, it is sufficient to replace the hyperboloids just consider the hyperbolas, which are the intersection lines of the measuring point level with the three hyperboloids.

Dieser Spezialfall kommt häufig, beispielsweise dann vor, wenn der Sender an eine bekannte Ebene gebunden ist (Erdoberfläche, Meeresspiegel od. dgl.). Es genügt dann in der Regel die Anordnung von bloß drei Meßpunkten in dieser Ebene. Da nämlich meistens der beiläufige Ort des Senders bekannt ist, kann in der Regel leicht entschieden werden, welche der beiden Lösungen für den tatsächlichen Senderstandort in Betracht kommt. Um diese Entscheidung weiterhin zu erleichtern, können in der bekannten Ebene alle drei Meßstellen in einer Geraden angeordnet werden. Es liegen dann die beiden Lösungen symmetrisch zu dieser Geraden und schließen dann meistens jeden Zweifel darüber aus, welche von ihnen gilt.This special case occurs frequently, for example when the The transmitter is bound to a known level (earth surface, sea level or the like). It is then usually sufficient to arrange just three measuring points in this plane. Since the incidental location of the sender is usually known, as a rule It is easy to decide which of the two solutions is suitable for the actual transmitter location comes into consideration. To further facilitate this decision, the known level, all three measuring points are arranged in a straight line. There are then the two solutions symmetrical to this straight line and then usually close cast any doubt as to which of them is true.

Übrigens ist bekannt, daß sich die Zweideutigkeit im ebenen Meßsystem durch Anordnung eines vierten Meßpunktes in dieser Ebene beheben läßt, wenn nicht alle Meßpunkte in eine Gerade gelegt werden. Incidentally, it is known that the ambiguity in the plane measuring system can be remedied by arranging a fourth measuring point in this plane, if not all measuring points are placed in a straight line.

Denn aus vier solchen Meßpunkten lassen sich 4. 3. 211 2.3 4 4 verschieden situierte Meßstellendreiecke auswählen. Zu jedem gehört nach obigem in der Ebene des Meßsystems ein Punktepaar als zweideutige Lösung. Das sind vier Punktepaare. Da der Senderstandort in jedem dieser Punktepaare vorkommen muß, ist er dadurch ausgezeichnet, daß sich in ihm von den acht Punkten vier Punkte überdecken, während die übrigen vier Punkte einzeln liegen müssen.Because from four such measuring points, 4. 3. 211 2.3 4 4 can be different Select situated measuring point triangles. According to the above, everyone belongs to the level of the measuring system a pair of points as an ambiguous solution. That's four pairs of points. Since the transmitter location must appear in each of these pairs of points, it is thereby excellent that in it four of the eight points overlap, while the other four points must lie individually.

Nur dann, wenn die vier Meßstellen in einer Geraden angeordnet sind, überdecken sich auch die vier anderen Punkte, und zwar an jener Stelle, welche zum tatsächlichen Senderstandort bezüglich der Geraden symmetrisch liegt. Es ist klar, daß bei einer solchen geradlinigen Anordnung der Meßpunkte sich eine absolute Eindeutigkeit selbst dann nicht herbeiführen läßt, wenn in dieser Geraden die Anzahl der Meßpunkte beliebig vergrößert wird.Only if the four measuring points are arranged in a straight line, also overlap the other four points, namely at the point which is the actual transmitter location is symmetrical with respect to the straight line. It's clear, that with such a rectilinear arrangement of the measuring points there is absolute uniqueness even if the number of measuring points is in this straight line is enlarged at will.

Ergibt, wie gezeigt wurde, im Falle eines räumlichen Meßsystems ein Meßstellendreieck unendlich viele Lösungen in Form einer zu dieser Ebene symmetrischen Kurve zweiter Ordnung, so wird bei Hinzunahme eines vierten Meßpunktes das räumliche Problem im allgemeinen zweideutig. Denn die vier Meßpunkte bilden die Ecken eines Tetraeders (Meßstellentetraeder). Jede der vier Seitenflächen desselben ist ein Meßstellendreieck und liefert im Raum eine Kurve zweiter Ordnung, das ist also eine ebene Kurve, als geometrischen Ort des Senders. Diese vier auf den Dreiecksebenen senkrecht stehenden Ebenen bilden ein Büschel, d. h. sie haben eine gemeinsame Schnittgerade, welche ihrerseits zwei besondere Punkte aufweist. Jeder von ihnen ist dadurch ausgezeichnet, daß er von allen vier Kurven getroffen wird. Deshalb kommt die behauptete Zweideutigkeit zustande. As shown, gives in the case of a spatial measurement system Infinite measuring point triangle Solutions in the form of one to this Plane symmetrical curve of the second order, so if a fourth is added Measuring point, the spatial problem is generally ambiguous. Because the four measuring points form the corners of a tetrahedron (measuring point tetrahedron). Each of the four side faces it is a measuring point triangle and provides a curve of the second order in space, So this is a flat curve as the geometric location of the transmitter. These four on Planes perpendicular to the triangular planes form a tuft, d. H. They have a common line of intersection, which in turn has two special points. Each of them is distinguished in that it is hit by all four corners will. This is why the alleged ambiguity arises.

Liegen im besonderen Falle des räumlichen Systems alle vier Meßpunkte in einer Ebene, die nicht durch den Sender geht, so ergeben sich als Lösung zwei zur Ebene symmetrisch liegende Punkte, unbekannt welcher der Senderstandort ist. Geht diese Ebene aber durch den Sender, so fallen diese symmetrischen Punkte zusammen, und es liegt der oben beschriebene Fall eines ebenen Meßsystems vor.In the special case of the spatial system, are all four measuring points In a plane that does not go through the transmitter, the solution is two Points lying symmetrically to the plane, unknown which is the transmitter location. But if this plane goes through the transmitter, then these symmetrical points coincide, and there is the case of a plane measuring system described above.

Indessen läßt sich auch beim räumlichen Meßsystem eine absolute Eindeutigkeit herbeiführen, und zwar durch Hinzunahme eines fünften Meßpunktes, welcher mit den übrigen nicht in einer Ebene liegt. Denn aus fünf Meßpunkten lassen sich 5 5.4.3.211.2.3 4-- 5 verschieden situierte Meßstellentetraeder auswählen. However, absolute uniqueness can also be found in the spatial measuring system bring about, namely by adding a fifth measuring point, which with the the rest is not in one plane. Because from five measuring points 5 5.4.3.211.2.3 Select 4-- 5 differently located measuring point tetrahedra.

Jedes von ihnen liefert nach obigem ein Punktepaar als geometrischen Ort des Senders. Der tatsächliche Senderstandort ist jedoch dadurch ausgezeichnet, daß sich dort von den zehn vorhandenen Punkten fünf Punkte überdecken, während sich von den übrigen fünf Punkten keine zwei überdecken können, es sei denn, daß, siehe den oben beschriebenen Fall, alle Meßpunkte in einer nicht durch den Sender gehenden Ebene liegen, wobei sich dann auch die fünf übrigen Punkte, und zwar an der zum tatsächlichen Senderstandort bezüglich der Ebene symmetrischen Stelle des Raumes überdecken. Diese auf der Symmetrie beruhende Zweideutigkeit entsteht also nur, wenn alle fünf Meßpunkte in einer Ebene liegen, und läßt sich natürlich nicht in der Weise beheben, daß die Zahl der Meßpunkte innerhalb dieser Ebene beliebig vergrößert wird.According to the above, each of them provides a pair of points as geometric Sender's location. However, the actual transmitter location is characterized by that there five points of the ten existing points overlap while of the remaining five points cannot cover two, unless that, see the case described above, all measuring points in one not going through the transmitter Level, with the five remaining points, namely on the to actual transmitter location with respect to the plane symmetrical point of the room cover. This symmetry based ambiguity only arises when when all five measuring points lie in one plane, and of course cannot be in fix the way that the number of measuring points increases arbitrarily within this plane will.

Die Grundlagen des bekannten Ortungsverfahrens zusammenfassend kann gesagt werden, daß im allgemeinen fünf nicht in einer Ebene liegende Meßpunkte erforderlich sind, um einen Sender eines Einzelimpulses aus den oszillographisch registrierten Laufzeitdifferenzen absolut eindeutig zu orten. Da jedoch in vielen Fällen zusätzliche Ortsangaben vorliegen, kann diese Anzahl der Meßstellen meistens bis auf drei herabgesetzt werden. Es können aber auch Fälle vorkommen, wo zwei Meßstellen genügen, beispielsweise dann, wenn der Sender an eine Linie gebunden ist, etwa an einen Straßenzug oder Fluß in einer Landschaft, wo ein Fahrzeug verkehrt, das den Sender trägt. Dann liefert die in zwei Meßpunkten registrierte Laufzeitdifferenz eines Impulses eine Hyperboloidschale, deren Schnitt mit der genannten Linie den Senderstandort ergibt. Es iSt aber klar, daß eine Vergrößerung der Meßstellenanzahl über die theoretischen Mindesterfordernisse hinaus nur förderlich für die praktische Ortung ist. Denn im richtigen Bildpunkt des Senders schneiden sich dann wesentlich mehr Bestimmungselemente als in den Scheinlösungen, so daß diese mit der richtigen Lösung weniger leicht in Konkurrenz treten können. The basics of the known location method can be summarized it can be said that five non-coplanar measurement points are generally required are to a transmitter of a single pulse from the oscillographic registered Runtime differences can be located absolutely clearly. However, in many cases additional Location information is available, this number of measuring points can usually be reduced to three will. But there can also be cases where two measuring points are sufficient, for example when the transmitter is tied to a line, for example to a street or River in a landscape with a vehicle that carries the transmitter. Then delivers the difference in transit time of a pulse registered in two measuring points a hyperboloid shell, the intersection of which with the line mentioned gives the transmitter location. But it is clear that an increase in the number of measuring points beyond the theoretical minimum requirements in addition, is only conducive to practical location. Because in the right pixel of the transmitter then intersect significantly more determining elements than in the pseudo-solutions, so that they can compete less easily with the right solution.

An dem Verfahren ändert sich im wesentlichen nichts, wenn im Wellenfeld während der oszillographischen Aufnahme mehrere örtlich getrennte Sender von Einzelimpulsen in Tätigkeit sind. Für die praktische Ortung ist es dann zweckmäßig, möglichst viele Empfänger anzuwenden, obwohl leicht einzusehen ist, daß auch in diesem Falle die für eine absolute Eindeutigkeit der Ortungsergebnisse theoretisch hinreichende Anzahl der Meßpunkte im räumlichen bzw. ebenen Meßsystem fünf nicht in einer Ebene bzw. vier nicht in einer Geraden liegende Meßpunkte beträgt. Es enthalten dann die Oszillogramme die Aufzeichnungen aus allen räumlich getrennten Sendeursachen, ohne daß zunächst erkennbar ist, welche Aufzeichnungen verschiedener Empfänger kohärent sind, d. h. zu einer Ursache gehören, und welche Zeitintervalle somit die Grundlage für die richtigen Hyperbeln bzw. Hyperboloide abgeben. Es wird daher bei der Auswertung entweder durch Auswahl je einer bestimmten Kombination der registrierten Zeitintervalle versuchsweise vorgegangen, oder es werden alle, d. h. die den richtigen und unrichtigen Kombinationen entsprechenden Hyperbeln oder Hyperboloide dargestellt, worauf dann eine Kontrolle ausgeübt wird, indem aus allen erhaltenen Schnittpunkten diejenigen als die Bildpunkte von Sendern herausgesucht werden, in welchen sich z (z-i)/2 Hyperbeln bzw. Hyperboloide schneiden, wenn z die Anzahl der Empfänger ist. Essentially nothing changes in the process when in the wave field several spatially separated transmitters of individual pulses during the oscillographic recording are in action. For practical localization it is then useful to have as many as possible Receiver to apply, although it is easy to see that in this case too the theoretically sufficient number for absolute uniqueness of the location results of the measuring points in the spatial or plane measuring system five not in one plane or four measuring points not lying in a straight line. It then contain the oscillograms the recordings from all spatially separate transmission causes without initially it can be seen which records from different recipients are coherent, d. H. belong to a cause, and what time intervals are therefore the basis for that correct hyperbolas or hyperboloids. It is therefore used in the evaluation either by selecting a specific combination of the registered time intervals proceed on a trial basis, or all, i. H. the right and wrong Combinations of corresponding hyperbolas or hyperboloids are shown, whereupon a control is exercised by taking those out of all intersection points obtained than the pixels of transmitters are sought out, in which z (z-i) / 2 hyperbolas or intersect hyperboloids, if z is the number of recipients.

Auf das beschriebene Ortungsverfahren wird ein weiteres Verfahren (s. z. B. USA.-Patentschrift 1 406 996) zurückgeführt, wobei von einem Wellensender kontinuierliche periodische, vorzugsweise elektromagnetische Schwingungen ausgehen, im Wellenfeld die relativen Phasendifferenzen der in drei räumlich getrennt angeordneten Meßpunkten empfangenen Schwingungen registriert werden und dann der Sender durch Auswerten dieser Phasendifferenzen unter der einschränkenden Bedingung geortet wird, daß von Haus aus im Meßsystem die dem Phasenvergleich dienenden Meßbasen b klein im Vergleich zur Wellenlänge A der dem Phasenvergleich zugrunde gelegten Schwingungen, genauer gesagt nicht größer sind als A/2. A further method is added to the described location method (see e.g. U.S. Patent 1,406,996), from a wave transmitter continuous periodic, preferably electromagnetic oscillations emanate, in the wave field the relative phase differences of the three spatially separated Measuring points received vibrations are registered and then the transmitter through Evaluation of these phase differences is located under the restrictive condition, that the measuring bases used for phase comparison b are inherently small in the measuring system in comparison to the wavelength A of the oscillations on which the phase comparison is based, more precisely, are not greater than A / 2.

Wie später nachgewiesen wird, wird nämlich bei Einhaltung der Bedingung b ' Ä12 erreicht, daß die an einer solchen Meßbasis b im Wellenfeld des Senders gemessene Phasendifferenz eindeutig der zu dieser Basis gehörigen Laufzeitdifferenz eines gedachten, aus dem zu ortenden Sender kommenden Einzelimpulses entspricht und daß somit das Verfahren vollständig zurückgeführt werden kann auf die Ortung eines Senders, der einen vereinzelten momentanen Stoß aussendet. As will be demonstrated later, if the condition is met b 'Ä12 achieves that at such a measuring base b in the wave field of the transmitter measured phase difference clearly corresponds to the transit time difference associated with this base corresponds to an imaginary single pulse coming from the transmitter to be located and that thus the process can be fully traced back to the location a transmitter that sends out an occasional momentary burst.

Diese in der Konstruktion und im Betrieb der bekannten Meßsysteme zur Ortung von Sendern kontinuierlicher periodischer Schwingungen stets vorhandene Einschränkung der Größenverhältnisse der konstruktiven Elemente b und A gemäß der Bedingung b/A S 1/2 hat schwerwiegende Nachteile, obwohl in der Literatur eine stichhaltige Begründung für die prinzipielle Notwendigkeit dieser Ausführung fehlt. This in the construction and operation of the known measuring systems for locating transmitters continuous periodic oscillations always existing restriction of the proportions of the constructive elements b and A according to the condition b / A S 1/2 has serious disadvantages, although in the Literature a sound justification for the principle necessity of this Execution is missing.

In der Tat ergibt sich aus den weiter unten dargelegten Erkenntnissen des Patentinhabers, daß eine stichhaltige Begründung hierfür nicht gefunden werden kann, d. h., daß die übliche Einschränkung nicht grundsätzlich notwendig ist und daß sich die mit ihr verbundenen Nachteile durch eine prinzipielle Verbesserung des Meßsystems, oder mit anderen Worten des Aufnahmeverfahrens, vermeiden lassen. Indeed, it can be seen from the findings set out below of the patent proprietor that a valid justification for this cannot be found can, d. This means that the usual restriction is not fundamentally necessary and that the disadvantages associated with it are improved in principle of the measuring system, or in other words of the recording process, can be avoided.

Weitere Vorschläge betreffen ein zweckmäßiges Auswerteverfahren unter Vermeidung der Hyperbeln bzw. Further suggestions relate to an appropriate evaluation method under Avoidance of hyperbolas or

Hyperboloide und der mit diesen verbundenen Mängel.Hyperboloids and the defects associated with them.

Vorerst seien die Nachteile der bekannten Meßsysteme aufgezeigt. First of all, the disadvantages of the known measuring systems will be shown.

Der wichtigste Nachteil der Konstruktion der bekannten, durch die Verhältnisse b/;t S: 1/2 gekennzeichneten Meßsysteme besteht in der Ungenauigkeit der Ortsbestimmung in der Ferne. The main disadvantage of the construction of the known, due to the Ratios b /; t S: 1/2 marked measuring systems consists in the inaccuracy the location in the distance.

Die Ortungsgenauigkeit kann nämlich nur dann als groß bezeichnet werden, wenn eine kleine Verschiebung des Senders merkliche Änderungen der Differenzen seiner vorhandenen Entfernungen r von den Meßpunkten bewirkt. Wie leicht einzusehen ist, liegen diese Änderungen der Entfernungsdifferenzen nur dann in der Größenordnung der Senderverschiebung, wenn die Parallaxen des Senders, d. h. die Verhältnisse blr groß sind oder, mit anderen Worten, wenn die Meßbasen b in der Größenordnung der Entfernungen r liegen. Das erste Erfordernis für eine hohe Genauigkeit in der Fernortung ist somit ein System mit großen Meßbasen b. Ein weiteres Erfordernis für denselben Zweck ist eine möglichst kleine Wellenlänge A, weil die durch eine kleine Senderverschiebung bewirkten Änderungen der relativen Phasendifferenzen (Phasenwinkel) der in den Meßpunkten stattfindenden Schwingungsvorgänge um so größer sind, je kleiner die Wellenlänge ist. Das heißt mit anderen Worten, daß die Phasenmeßgeräte um so empfindlicher auf eine kleine Senderverschiebung reagieren, je kleiner A im Vergleich zu dieser Verschiebung ist. The location accuracy can only then be described as great when a small displacement of the transmitter are noticeable changes in the differences its existing distances r from the measuring points. How easy to see is, these changes in the distance differences are only of the order of magnitude the sender shift when the parallaxes of the sender, d. H. the ratios blr are large or, in other words, when the measuring bases b are of the order of magnitude of the distances r lie. The first requirement for high accuracy in the Remote location is thus a system with large measurement bases b. Another requirement For the same purpose, the smallest possible wavelength A, because the through a small transmitter shifts caused changes in the relative phase differences (phase angle) the oscillation processes taking place in the measuring points are greater the smaller the wavelength is. In other words, the phase meters are so react more sensitively to a small transmitter shift, the smaller A in comparison about this shift is.

Die den bekannten Meßsystemen zugrunde liegende Ausführung bloß s 1/2 steht nun im krassen Gegensatz zu diesen beiden Erfordernissen für hohe Genauigkeit in der Fernortung. The version on which the known measuring systems are based merely s 1/2 stands in stark contrast to these two requirements for high accuracy in remote location.

Liegt nämlich b zwecks Erfüllung des ersten Erfordernisses in der Größenordnung von r, so verlangt die Bedingung b/ 1/2, daß auch A der Größenordnung von r angehört. In diesem Falle sprechen also die Phasenmeßgeräte nicht auf kleine Senderverschiebungen an, d. h. die Ortung ist wegen Nichterfüllung des zweiten Erfordernisses ungenau. Ist dagegen A klein im Verhältnis zu r, so verIangt die Bedingung bzw S 112 kleine Meßbasen b; d. h. die Ortung ist wegen Nichterfüllung des ersten Erfordernisses ungenau. Namely, for the purpose of fulfilling the first requirement, b lies in the Order of magnitude of r, the condition b / 1/2 requires that A also be of the order of magnitude listened to by r. In this case, the phase measuring devices do not speak to small ones Station shifts, d. H. the location is due to non-compliance with the second requirement inaccurate. If, on the other hand, A is small in relation to r, then the condition or S requires 112 small measuring bases b; d. H. the location is due to failure to meet the first requirement inaccurate.

In beiden Fällen kommt noch der Nachteil hinzu, daß wegen der Abhängigkeit zwischen b und A die Bedienung des zu ortenden Senders in der Regel im Einverständnis erfolgen muß mit der Bedienung des ortenden Teiles des Meßsystems. Das ist ein Nachteil bei der Fremdortung. Insbesondere wird bei den bekannten Verfahren eine relativ kurze Welle als Trägerwelle benutzt und diese mit einer langen Welle A moduliert; erst diese lange Welle A und nur diese dient dann dem Phasenvergleich. Sie wird somit eigens zu diesem Zwecke erzeugt, um in der Fernortung unter Einhaltung der Bedingung bzw S 1/2 mit großen Basen b arbeiten zu können. Dadurch wird zwar das erste, nicht aber das zweite Erfordernis für hohe Genauigkeit erfüllt. In both cases there is the additional disadvantage that because of the dependency between b and A the operation of the transmitter to be located is usually in agreement must be done with the operation of the locating part of the measuring system. That's a disadvantage in the case of remote location. In particular, in the known method, a relative short wave used as carrier wave and modulated with a long wave A; first this long wave A and only this then serves for the phase comparison. she will thus produced specifically for this purpose, in order to be able to be located in the remote location in compliance with the Condition or S 1/2 to be able to work with large bases b. This is true the first but not the second requirement for high accuracy is met.

Wie erwähnt, besteht grundsätzlich keine Notwendigkeit, die Konstruktion oder den Betrieb eines Meßsystems der Bedingung b/Ä s 1/2 zu unterwerfen, und es ist der Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ein Meßsystem, in welchem mindestens eine Meßbasis b die Beziehung b/A > 1/2 erfüllt, vorzugsweise alle Phasenvergleichsbasen b wesentlich größer sind als die halbe Länge der dem Phasenvergleich zugrunde gelegten Wellenlänge A. As mentioned, there is basically no need for the construction or to subject the operation of a measuring system to the condition b / Ä s 1/2, and es The main object of the present invention is a measuring system in which at least a measurement base b satisfies the relationship b / A> 1/2, preferably all phase comparison bases b are significantly greater than half the length of the phase comparison on which the phase comparison is based Wavelength A.

Genauer ausgedrückt ist das Verfahren zur Ortung oder Abbildung der Wellensender eines Wellenfeldes, von welchen kontinuierliche periodische Schwingungen ausgehen, mit Hilfe von in mehreren räumlich getrennten Meßpunkten angeordneten Wellenempfängern, durch oszillographisches Registrieren der empfangenen Wellen und durch Auswerten der Angaben über die Anordnung der Meßpunkte, über die Fortpflanzungsgeschwlndigkeiten der Wellen und über die oszillographisch in zeitlicher Aufeinanderfolge festgehaltenen Amplituden- und relativen Phasenwerte im Gegensatz zu den bekannten Ausführungsarten erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß zur Genauigkeitssteigerung der Aufnahme mindestens eine von den dem Phasenvergleich dienenden Meßbasen größer bemessen wird, vorzugsweise alle Phasenvergleichsbasen des Meßsystems wesentlich größer bemessen werden, als die halbe Länge der dem Phasenvergleich zugrunde gelegten Welle beträgt. More precisely, the method for locating or mapping is the Wave transmitter of a wave field, of which continuous periodic oscillations go out, with the help of arranged in several spatially separated measuring points Wave receivers, through oscillographic registration of the received waves and by evaluating the information about the arrangement of the measuring points, about the propagation velocities of the waves and over the oscillographically recorded in chronological order Amplitude and relative phase values in contrast to the known types according to the invention essentially characterized in that to increase the accuracy the recording at least one of the measuring bases used for phase comparison is larger is measured, preferably all phase comparison bases of the measuring system essential be dimensioned larger than half the length of the phase comparison on which the phase comparison is based Wave is.

Wie weiter unten nachgewiesen wird, stimmt die im vorgeschlagenen Meßsystem, welches also Verhältnisse b/A > 1/2 zuläßt, für eine vollkommene Eindeutigkeit der Ortungsergebnisse theoretisch erforderliche Mindestanzahl von Meßpunkten überein mit der im bekannten, der Bedingung b/A s 1/2 unterworfenen Meßsystem für vollkommene Eindeutigkeit erforderlichen Mindestanzahl. Dieses Mindesterfordernis be trägt also auch im Falleb/A>1/2 im ebenen Meßsystem vier nicht in einer Geraden bzw. im räumlichen Meßsystem fünf nicht in einer Ebene liegende Meßpunkte. As will be demonstrated below, the one proposed in is correct Measuring system, which allows ratios b / A> 1/2, for complete uniqueness The theoretically required minimum number of measuring points corresponds to the location results with that in the known measuring system, subject to the condition b / A s 1/2, for perfect Minimum number required for uniqueness. This minimum requirement is therefore also in the case of / A> 1/2 in the flat measuring system four not in a straight line or in the spatial measuring system five measuring points not lying in one plane.

Der einzige Unterschied in dieser Hinsicht besteht nur darin, daß es beim bekannten Verfahren in der Regel ohne weiteres möglich ist, unter Verzicht auf vollkommene Eindeutigkeit, d. h. unter Duldung einer zweiten, und zwar nur einer zweiten Lösung, im ebenen System mit bloß drei und im räumlichen System mit bloß vier Meßstellen das Auslangen zu finden; während beim Verfahren gemäß der Erfindung, wollte man im ebenen System bloß drei bzw. im räumlichen System bloß vier Meßpunkte verwenden, sich statt eines Lösungspaares eine Vielzahl von Lösungen ergeben würde. Das heißt mit anderen Worten: Beim bekannten Verfahren besteht ein kleiner Vorteil darin, daß sich in vielen Fällen unter Duldung einer zweiten Lösung eine Meßstelle einsparen läßt, wobei trotzdem dieses Meßsystem, weil sich eben nur ein Lösungspaar ergibt, brauchbar bleibt. Hingegen ist im vorgeschlagenen Meßsystem eine solche Einsparung im allgemeinen, d. h. wenn keine sonstigen zuverlässigen und näheren Ortsangaben vorliegen, unzulässig, weil sich zu viele Scheinlösungen ergeben würden. Anderseits muß auch beim vorgeschlagenen Meßsystem, ohne allerdings eine Meßstelle einsparen zu können, eine zweite, und zwar nur eine zweite Lösung dann geduldet werden, wenn im ebenen System vier oder mehr Meßpunkte zur Gänze in einer Geraden bzw. im räumlichen System fünf oder mehr Meßpunkte zur Gänze in einer Ebene angeordnet werden. Die Gerade ist dann die Symmetrale und die Ebene ist Symmetrieebene des Lösungspaares. The only difference in this regard is that it is generally possible without further ado in the case of the known method, with waiver for complete uniqueness, d. H. with the tolerance of a second, and only one second solution, in the plane system with only three and in the spatial system with only four measuring points to find sufficient; while in the method according to the invention, if you only wanted three in the level system or in the spatial system use only four measuring points, instead of one solution pair a multitude of Solutions would result. In other words: In the known method, there is a small advantage in the fact that in many cases, with the tolerance of a second Solution can save a measuring point, but this measuring system because just results in only one solution pair remains usable. However, in the proposed Measurement system such a saving in general, i. H. if no other reliable ones and details of the location are available, inadmissible because there are too many pseudo-solutions would result. On the other hand, it must also with the proposed measuring system, but without to be able to save a measuring point, a second, and only a second solution are tolerated if four or more measuring points are entirely in a straight line or, in a spatial system, five or more measuring points all in one Be arranged level. The straight line is then the symmetrical and the plane is the plane of symmetry of the solution pair.

Die Vorteile des vorgeschlagenen Aufnahmeverfahrens bestehen unter anderem darin, daß das obenerwähnte Einverständnis zwischen der Bedienung eines zu ortenden Senders und der Bedienung der in den Meßpunkten stehenden Meßgeräte entfallen kann und daß vor allem die Genauigkeit in der Fernortung von Sendern aller Art wesentlich erhöht wird. Besonders gegenüber den bekannten Ortungsverfahren mittels Peilgeräten, wie Rahmenantennen, Richtungshörern od. dgl., hat das vorgeschlagene Verfahren den Vorteil wesentlich höherer Genauigkeit, weil bei allen mit Hilfe von Peilrichtungen arbeitenden Anlagen im Grunde genommen gleichfalls eine Phasenmessung ausgeführt wird, wobei die dem Phasenvergleich dienenden Meßbasen b, das ist hier z. B. die Breite der Rahmenantenne, nicht nur klein sind relativ zur Wellenlänge A, sondern auch verschwindend klein relativ zur Ortungsdistanz r; wogegen beim vorgeschlagenen Verfahren sowohl die Verhältnisse b/r als auch die Verhältnisse b/A genügend groß gemacht werden können. The advantages of the proposed admission procedure are below Among other things, the fact that the above-mentioned agreement between the operation of a transmitter to be located and the operation of the measuring devices located in the measuring points can be omitted and that above all the accuracy in the remote location of all transmitters Type is increased significantly. Especially compared to the known location method using Direction finding devices, such as loop antennas, directional receivers or the like, has been proposed Method has the advantage of significantly higher accuracy, because with all with the help of Systems working with bearing directions basically also have a phase measurement is carried out, with the measuring bases serving the phase comparison b, that is here z. B. the width of the loop antenna, not only are small relative to the wavelength A, but also vanishingly small relative to the location distance r; whereas with the proposed Process both the ratios b / r and the ratios b / A sufficiently large can be made.

Ausführlichere Erklärungen des vorgeschlagenen Aufnahmeverfahrens seien später gegeben. More detailed explanations of the proposed admission procedure are given later.

Hingegen sei vorerst eine weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes, nämlich eine Ergänzung des soeben beschriebenen Aufnahmeverfahrens durch ein zweckmäßiges Auswerteverfahren dargelegt. Dieses vermeidet die üblichen Hilfselemente der Auswertung, und zwar die Hyperbeln bzw. Hyperboloide vollständig und damit auch die mit ihrer graphischen oder rechnerischen Darstellung verbundenen Nachteile. On the other hand, a further development of the subject matter of the invention is initially, namely a supplement to the admission procedure just described by an expedient one Evaluation procedure outlined. This avoids the usual auxiliary elements of the evaluation, namely the hyperbolas or hyperboloids completely and thus also those with them disadvantages associated with graphical or computational representation.

Das vorgeschlagene Auswerteverfahren ist am leichtesten zu verstehen, wenn das aus der Physik bekannte Huygenssche Prinzip beachtet wird, welches besagt, daß sich aus einem jeden Punkt eines Wellenfeldes, und zwar im selben Augenblick, als dieser Punkt von irgendeiner Welle erreicht wird, eine neue Welle auszubreiten beginnt und daß sich diese sogenannte Elementarwelle nach allen Richtungen des Raumes und unabhängig von den aus allen anderen Punkten des Wellenfeldes kommenden Elementarwellen fortpflanzt, wobei in jedem Punkt die Interferenz aller Elementarwellen dem dort tatsächlich stattfindenden Schwingungsvorgang ergibt. The proposed evaluation method is easiest to understand if the Huygens principle known from physics is observed, which says that from every point of a wave field, and at the same moment, when that point is reached by any wave, a new wave will propagate begins and that this so-called elementary wave moves in all directions of space and independent of the elementary waves coming from all other points of the wave field propagates, whereby in each point the interference of all elementary waves that there actually occurring vibration process results.

Beispielsweise werden Linsen oder Spiegel unter Berücksichtigung dieser aus ihren Oberflächenpunkten ausgehenden Elementarwellen konstruiert, und es dienen dann die sich überlagernden Elementarwellen direkt zur Abbildung oder Ortung der Sender. Abweichend davon registrieren zwar die genannten anderen Einrichtungen oszillographisch die im Wellenfeld empfangenen Wellen und damit eigentlich auch die Bestimmungsstücke der aus den Empfangspunkten ausgehenden Elementarwellen. Es werden aber dann, ohne den hohen Wert der letzteren zu nutzen, eigens Hyperbeln, Hyperboloide, Peilrichtungen, Richtstrahlen od. dgl. definiert, um aus ihren Schnittpunkten und über diesen Umweg die Bildpunkte der Sender zu erhalten. For example, lenses or mirrors are under consideration this constructs elementary waves emanating from their surface points, and the superimposed elementary waves are then used directly for mapping or Locating the transmitter. Notwithstanding this, the other mentioned institutions register oscillographically the waves received in the wave field and thus actually also the determinants of the elementary waves emanating from the receiving points. It but then, without using the high value of the latter, special hyperbolas, Hyperboloids, bearing directions, directional rays od. The like. Defined in order from their points of intersection and using this detour to get the pixels of the transmitter.

Demgegenüber ist das erfindungsgemäß vorgeschlagene Auswerteverfahren dadurch gekennzeichnet, daß die im Wellenfeld gemäß dem Huygensschen Prinzip von den Empfängerstandpunkten, d. h. also von den Meßpunkten des Meßsystems, ausgehenden Elementarwellen auf Grund der bekannten Anordnung ihrer Ausgangspunkte, ihrer bekannten Fortpflanzungsgeschwindigkeiten sowie ihrer oszillographisch in zeitlicher Aufeinanderfolge festgehaltenen Amplituden-und relativen Phasenwerte in ähnlicher Anordnung der Ausgangspunkte und ähnlicher Aufeinanderfolge der Ausgangszeiten mittels tatsächlich ausgesendeter oder symbolisch dargestellter Wellen nachgebildet werden, wobei die Überlagerungen dieser Nachbildungen die Bildpunkte aller derjenigen Wellensender des Wellenfeldes ergeben, welche während der Aufnahme oszillographische Aufzeichnungen verursacht haben. In contrast, the evaluation method proposed according to the invention is characterized in that the wave field according to Huygens principle of the recipient positions, d. H. thus starting from the measuring points of the measuring system Elementary waves due to the known arrangement of their starting points, their known ones Propagation velocities as well as their oscillographically in chronological order recorded amplitude and relative phase values in a similar arrangement of the starting points and a similar sequence of exit times by means of actually transmitted or symbolically represented waves are simulated, the superimpositions of these replicas the pixels of all those wave transmitters of the wave field which causes oscillographic recordings during the recording to have.

Ebenso wie die Darstellungsmaßstäbe frei gewählt, d. h. zweckentsprechend festgesetzt werden können kann das Nachbilden der Elementarwellen mit Hilfe an sich beliebiger Darstellungsmittel ausgeführt werden. As well as the representation scales freely chosen, i. H. appropriately The replication of the elementary waves can be established with the help of per se any means of representation.

Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, dieses Nachbilden der Elementarwellen mit Hilfe von Sendern in einem zur Fortpflanzung von Wellen fähigen Medium oder in Sonderfällen symbolisch beispielsweise mit Hilfe von Kegelflächen, in einem dreidimensionalen Koordinatensystem auszuführen. According to the invention it is further proposed that this replication of the Elementary waves with the help of transmitters in one capable of propagating waves Medium or, in special cases, symbolically, for example with the help of conical surfaces, to be carried out in a three-dimensional coordinate system.

So ist z. B. eine Ausführungsart dadurch gekennzeichnet, daß die im Wellenfeld gemäß dem Huygensschen Prinzip von den Empfängerstandpunkten ausgehenden Elementarwellen mit Hilfe einer Gruppe von Sendern nachgebildet werden, indem diese Sender in die Empfängerstandpunkte oder diesen zugeordnete Punkte gestellt und die Phasenrelationen der von ihnen ausgesendeten Schwingungen entsprechend den von den zugehörigen Empfängern oszillographisch registrierten Phasenrelationen unter Umkehrung bzw. So is z. B. an embodiment characterized in that the emanating in the wave field according to Huygens principle from the receiver standpoints Elementary waves are modeled with the help of a group of transmitters by this Transmitter placed in the receiver standpoints or points assigned to them and the Phase relations of the vibrations emitted by them corresponding to those of the associated receivers oscillographically registered phase relations with inversion respectively.

Wahrung des Zeitsinnes eingestellt werden, je nachdem, ob die ursprünglichen Wellensender reell bzw. virtuell abgebildet werden sollen.Preservation of the sense of time can be set, depending on whether the original Wave transmitter should be mapped real or virtual.

In diesem Falle ergeben sich die reellen oder virtuellen Bildpunkte durch die infolge der Interferenz der Wellen entstehenden maximalen Häufungen der Schwingungsenergie. In this case, the real or virtual pixels result due to the interference of the Waves arising maximum Accumulations of vibration energy.

Die Vorteile gegenüber den bekannten Auswerteverfahren sind sofort zu erkennen. Während z. B. die Darstellung von Hyperbeln od. dgl. und die Bestimmung ihrer Schnittpunkte schwierig ist, breiten sich im zweiten Wellenfeld die der Auswertung dienenden Wellen automatisch aus und liefern automatisch die punktförmig isolierten Maxima der Schwingungsenergie als Bildpunkte der Sender des ersten Wellenfeldes. Die Anzahl der abzubildenden Sendeursachen, die Verhältnisse bzw wie immer sie auch gewählt werden mögen, spielen bei der vorgeschlagenen Auswertung überhaupt keine Rolle, d. h. sie ergeben im Gegensatz zur Hyperbelauswertung nicht die erwähnten Schwierigkeiten, wenn ebenso wie dort die Anzahl der eingesetzten Meßpunkte eine genügende ist (je größer sie ist, um so kontrastreicher werden die Maxima), mindestens aber vier bzw. fünf beträgt, je nachdem, ob ein ebenes oder räumliches Meßsystem vorliegt. Die Ortung ist außerdem, abgesehen von der verbesserten Aufnahme, aus prinzipiellen, in der Auswertung gelegenen Gründen genauer, weil die Nachbildungen der Elementar,vellen sich in einem jeden Bildpunkt unter doppelt so großen Winkeln schneiden als die Hyperbeln bzw. Hyperboloide. Dies ist leicht einzusehen, weil die Tangenten bzw. Tangentialebenen an die Hyperbeln bzw. Hyperboloide die Winkel der Verbindungsstrahlen des Schnittpunktes mit den Brennpunkten halbieren, während hier die Tangenten bzw. Tangentialebenen an die kreis- bzw. kugelförmigen Wellen auf diesen Strahlen senkrecht stehen und somit die gleichen Winkel einschließen wie die Strahlen selbst. The advantages over the known evaluation methods are immediate to recognize. While z. B. the representation of hyperbolas. Like. And the determination its intersection is difficult, the evaluation spreads in the second wave field serving shafts and automatically deliver the punctiformly isolated Maxima of the oscillation energy as image points of the transmitters of the first wave field. The number of transmission causes to be mapped, the circumstances or whatever they are like to be chosen, do not play at all in the proposed evaluation Role, d. H. In contrast to the hyperbola evaluation, they do not result in the ones mentioned Difficulties if as well as there the number of measuring points used is sufficient (the larger it is, the more contrasting the maxima become), at least but four or five, depending on whether a planar or spatial measuring system is present. The location is also off, apart from the improved recording fundamental reasons in the evaluation, because the replicas the elementary, undulate in every pixel at angles twice as large intersect than the hyperbolas or hyperboloids. This is easy to see because the tangents or tangent planes to the hyperbolas or hyperboloids the angles halve the connecting rays of the intersection with the focal points, while here the tangents or tangential planes to the circular or spherical waves stand perpendicular to these rays and thus enclose the same angles like the rays themselves.

Selbst gegenüber den bisher besten Abbildeeinrichtungen, nämlich den Linsen oder Spiegeln, bestehen, abgesehen von der Möglichkeit, große Energiemengen zu konzentrieren, Vorteile vor allem darin, daß bei jeder beliebig gewählten Anordnung der abzubildenden Sender und der Empfangspunkte alle Bildpunkte aplanatisch sind, d. h. daß sich in jedem Bildpunkt alle kohärenten, das sind alle dem zugeordneten Sendepunkt des ersten Wellenfeldes zugehörigen Wellen des zweiten Wellenfeldes in vollkommen gleicher Phase überlagern; daß sich stets eine ähnliche Abbildung räumlich angeordneter Sendergruppen erzielen läßt; daß dem Durchmesser des Empfangssystems aus konstruktiven Gründen fast keine Schranken auferlegt sind od. dgl. Der letztgenannte Vorteil wirkt sich durch ein hohes Auflösungsvermögen bei der Abbildung einer Gruppe nahe beieinanderstehender Sender aus, welche sich in einer großen Entfernung vom Empfangssystem und z. B. in der Nähe eines örtlich bereits bekannten Bezugspunktes befinden. In solchen Fällen der Fernortung wird das vorgeschlagene Aufnahmeverfahren besonders wirksam und das vorgeschlagene Auswerteverfahren besonders einfach, weil einerseits das große Meßsystem relativ große Parallaxen b/r bedingt und weil anderseits die in Betracht kommenden Teile der nachzubildenden Elementarwellen als ebene Wellenfronten anzusehen sind, so daß also bei der Auswertung der Aufnahme, d. h. bei der Herstellung des in Betracht kommenden Teiles des zweiten Wellenfeldes, ein Überlagern von Richtstrahlen (das sind Parallelstrahlenbündel) unter bekannten gegenseitigen Neigungswinkeln und Phasenrelationen genügt, die ferne Sendergruppe in der Nähe abzubilden. Even compared to the best imaging devices so far, namely the lenses or mirrors, apart from the possibility of large amounts of energy to concentrate, advantages mainly in the fact that with any arbitrarily chosen arrangement the transmitter to be imaged and the reception points are all aplanatic, d. H. that in every pixel there are all coherent ones, that is, all of them are assigned to it Transmission point of the first wave field associated waves of the second wave field in superimpose completely the same phase; that there is always a similar spatial image arranged transmitter groups can achieve; that the diameter of the receiving system for design reasons, almost no barriers are imposed or the like. The latter The advantage is achieved through a high resolution when depicting a group close together transmitters which are at a great distance from the Receiving system and z. B. in the vicinity of a locally already known reference point are located. In such cases of remote location, the suggested recording method particularly effective and the proposed evaluation method particularly simple because on the one hand the large measuring system causes relatively large parallaxes b / r and because on the other hand the relevant parts of the elementary waves to be simulated as plane wave fronts are to be viewed, so that when evaluating the recording, d. H. in the preparation of of the part of the second wave field in question, a superimposition of directional rays (these are parallel beams) at known mutual angles of inclination and phase relations are sufficient to map the remote transmitter group in the vicinity.

Andere Vorteile des Auswerteverfahrens zeigen sich, wenn die Sender des zweiten Wellenfeldes in die Standpunkte der Empfänger des ersten Wellenfeldes gestellt werden (kongruente Transformation der gegebenen Maße). Die reellen Bildpunkte entstehen bzw. die virtuellen Bildpunkte erscheinen dann direkt in den Standpunkten der Sendeursachen des ersten Wellenfeldes, gleichgültig, ob das vorhandene Medium homogen ist oder nicht. Other advantages of the evaluation method become apparent when the transmitter of the second wave field into the viewpoints of the recipients of the first wave field (congruent transformation of the given measures). The real pixels arise or the virtual image points then appear directly in the viewpoints the cause of the transmission of the first wave field, regardless of whether the medium is present is homogeneous or not.

An Hand dieses Beispieles ist das Grundprinzip des vorgeschlagenen Auswerteverfahrens am leichtesten zu verstehen, so daß dann auch alle anderen Ausführungsarten verständlich werden. Using this example is the basic principle of the proposed Evaluation method easiest to understand, so that then all other types of execution become understandable.

Alle Wege von einem Sender zu den Meßpunkten des Systems erfordern für ein zunächst bloß momentanes, d. h. unendlich kurzfristig gedachtes Sendeereignis und die dadurch definierte Welle, die also als eine unendlich dünne Kugelschale ständig zunehmenden Halbmessers zu denken ist, dieselben Laufzeiten wie die umgekehrten Wege für momentane Sendeereignisse, welche als Wellen und gleichfalls in Form von dünnen Kugelschalen von den Meßpunkten ausgehend den ursprünglichen Senderstandpunkt erreichen. Werden in diesem zweiten Vorgang die Abgangszeiten der Wellen derart eingeteilt, daß ihre gegenseitigen Zeitintervalle in negativer, d. h. also entgegengesetzter Reihenfolge übereinstimmen mit den im ersten Vorgang von den entsprechenden Empfängern oszillographisch festgehaltenen gegenseitigen Zeitintervallen, so müssen alle diese Wellen gleichzeitig im ursprünglichen Senderstandpunkt eintreffen, d. h. die sdiwdlenden Kugelflächen müssen dort einen gemeinsamen Schnittpunkt liefern, und es müssen sich dort alle momentanen Ereignisse zu einem einzigen momentanen Ereignis addieren. Dieses ist das Bild des ursprünglichen Ereignisses. Das Bild ist reell, denn nur an seinem Ort kann es empfangen werden. Wird jedoch beim zweiten Vorgang die zeitliche Reihenfolge der aus den Meßpunkten ausgesendeten Ereignisse positiv übereinstimmend gemacht mit der von den zugehörigen Empfängern im ersten Vorgang oszillographisch festgehaltenen Reihenfolge, dann erhalten die aus den Meßpunkten sich ausbreitenden Kugelwellen eine einhüllende Kugelfläche, die ihren Mittelpunkt im ursprünglichen Senderstandpunkt hat und ständig schwillt. Da sich die aus den Meßpunkten kommenden Kugelwellen in verhältnismäßig kurzer Zeit dicht an die einhüllende Kugelfläche anschmiegen und sich dort gegenseitig überlagern, wird die einhüllende Kugelfläche zum Überlagerungsergebnis aller anderen, d. h., es scheint nur eine einzige, dafür aber intensive Welle vom ursprünglichen Senderstandpunkt auszugehen. Sie ist fast überall im Raum empfangbar und täuscht mit ihrem Mittelpunkt einen Sender vor, wo in Wirklichkeit kein Sender steht. Zum Beispiel würden Peilgeräte sich so verhalten, als wenn dort ein Sender wäre. Das ist somit ein virtuelles Bild des ursprünglichen Senders. Require all routes from a transmitter to the measuring points of the system for an initially only momentary, d. H. broadcast event thought to be infinitely short-term and the wave defined by it, that is, as an infinitely thin spherical shell constantly increasing radius is to be thought of, the same running times as the reverse Paths for current broadcast events, which as waves and also in the form of thin spherical shells, starting from the measuring points, the original transmitter standpoint reach. In this second process the departure times of the waves become such divided so that their mutual time intervals in negative, d. H. so opposite The order will be the same as in the first operation by the respective recipients oscillographically recorded mutual time intervals, all of these must Waves arrive at the original transmitter position at the same time, d. H. the sdiwdlenden Spherical surfaces must provide a common point of intersection there, and they must each other there add all current events to a single current event. This is the picture of the original event. The picture is real because only it can be received in its place. However, the second process becomes the temporal Sequence of the events emitted from the measuring points agrees positively made with the oscillographic from the associated receivers in the first process determined sequence, then get the spreading from the measuring points Spherical waves have an enveloping spherical surface that has its center in the original Transmitter position and constantly swells. Since the coming from the measuring points Spherical waves close to the enveloping spherical surface in a relatively short time snuggle up and overlay each other there, becomes the enveloping spherical surface to the superposition result of all others, d. i.e., there seems to be only one, for that but to emanate an intense wave from the original transmitter standpoint. She is almost Can be received anywhere in the room and its center point simulates a transmitter where in reality there is no transmitter. For example, direction finders would behave as if there was a transmitter there. So this is a virtual image of the original one Transmitter.

Hat aber im ersten Vorgang der Sender einen kontinuierlichen Schwingungsvorgang gesendet, so kann dieser zerlegt gedacht werden in unendlich viele unendlich kurzfristige Sendeereignisse. Eine unendlich oft vorgenommene Wiederholung des geschilderten Verfahrens ist dann notwendig, um alle diese momentanen Sendeereignisse zu orten bzw. abzubilden. Das heißt, es müssen aus den Meßpunkten kontinuierliche Schwingungen entsprechend der oszillographischen Aufnahme gesendet werden, wobei der Zeitsinn der relativen Phasendifferenzen entweder gewahrt oder umgekehrt wird, je nachdem, ob der ursprüngliche Sender virtuell bzw. reell abgebildet werden soll. Im ersten Falle ist der kontinuierliche Schwingungsvorgang in fast allen Punkten des Raumes gut empfangbar, und Richtungspeiler würden nur einen Sender kontinuierlicher Schwingungen vermuten lassen an einem Ort, wo kein Sender steht, nämlich im ursprünglichen Senderstandpunkt. Im zweiten Falle tritt im ursprünglichen Senderstandpunkt ein reelles Intensitätsmaximum auf. Die kontinuierliche Schwingung ist dort besonders gut empfangbar, wobei der Hauptteil der Schwingungsenergie auf die nähere Umgebung dieses Punktes beschränkt ist, während sich in der weiteren Umgebung ein steiler Energieabfall ergibt. But in the first process the transmitter has a continuous oscillation process sent, this can be thought of as being broken down into an infinite number of infinitely short-term Broadcast events. A repetition of what has been described infinitely often Procedure is then necessary in order to locate all of these current transmission events or to map. This means that continuous vibrations must come from the measuring points be sent according to the oscillographic recording, with the sense of time the relative phase differences is either preserved or reversed, depending on whether the original station should be mapped virtually or real. In the first Trap is the continuous oscillation process in almost all points in space easy to receive, and direction finders would only be a transmitter of continuous oscillations suggest in a place where there is no transmitter, namely in the original transmitter position. In the second case, a real intensity maximum occurs in the original transmitter standpoint on. The continuous oscillation is particularly easy to receive there, with the The main part of the vibration energy is limited to the immediate vicinity of this point is, while in the wider area there is a steep drop in energy.

Dieser auf der Interferenz der Wellen beruhende Kontrast wächst mit zunehmender Anzahl der Meßpunkte verhältnismäßig rasch an, da die Intensität in jedem Punkt des Wellenfeldes dem Quadrat der in diesem Punkt vorhandenen Amplitude proportional ist, anderseits nur im Bildpunkt infolge der dort gleichphasigen Überlagerung aller Wellen eine große Amplitude möglich ist.This contrast, based on the interference of the waves, grows with it increasing number of measuring points relatively quickly, since the intensity in every point of the wave field to the square of the amplitude present at that point is proportional, on the other hand only in the image point due to the in-phase superposition there of all waves a large amplitude is possible.

Da gemäß dem Unabhängigkeitsprinzip jeder Vorgang ungestört stattfindet, gleichgültig wieviel Vorgänge außerdem stattfinden, entstehen im Falle der Tätigkeit vieler im Wellenfeld räumlich getrennt angeordneter Sender in den Oszillogrammen Überlagerungen aller Vorgänge. Anderseits ist leicht einzusehen, daß diese Oszillogramme, im zweiten Wellenfeld vorschlagsgemäß abgespielt, simultan die Bildpunkte aller Sender des ersten Wellenfeldes und in jedem Bildpunkt den zugehörigen Schwingungsvorgang ergeben müssen. Since, according to the principle of independence, every process takes place undisturbed, no matter how many processes also take place, arise in the case of activity many transmitters that are spatially separated in the wave field in the oscillograms Overlays of all processes. On the other hand, it is easy to see that these oscillograms, in the second wave field played as proposed, the pixels of all simultaneously Transmitter of the first wave field and the associated oscillation process in each pixel must surrender.

Es ist auch ohne weiteres zu erkennen, daß die im zweiten Wellenfeld von den Meßpunkten ausgesendeten Wellen nichts anderes sind als Nachbildungen der im ersten Wellenfeld von den Meßpunkten gemäß dem Huygensschen Prinzip ausgehenden Elementarwellen. It can also be seen without further ado that those in the second wave field waves emitted by the measuring points are nothing other than replicas of the in the first wave field emanating from the measuring points according to the Huygens principle Elementary waves.

In einfachen Fällen kann dieses Nachbilden statt mittels tatsächlich ausgesendeter bloß mittels symbolisch dargestellter Wellen ausgeführt werden. In simple cases, this can actually be replicated instead of by means of emitted merely by means of symbolically represented waves.

Demgemäß ist eine Ausführungsart des Auswerteverfahrens, wobei die Empfänger mit einem zu ortenden Sender in einer Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in diesem ebenen Meßsystem nach dem Huygensschen Prinzip aus den Empfängerstandpunkten ausbreitenden kreisförmigen Elementarwellen symbolisch mit Hilfe von Kreiskegelflächen, vorzugsweise kegelförmigen, mittels Lichtquellen, Linsen und Blenden projizierter Lichtbündel, über einer als Grundrißebene bzw. Projektionsschirm dienenden Meßplatte nachgebildet werden, wobei nach Festsetzung eines sowohl auf der Meßplatte als auch in jeder zu dieser parallelen Ebene gültigen Längenmaßstabes für die Entfernungen im ebenen Meßsystem des Wellenfeldes und eines senkrecht zur Meßplatte gültigen Höhenmaßstabes und Zählsinnes für die im Wellenfeld von den Empfängern oszillographisch registrierten Zeitdifferenzen und deren Zählsinn, die Fußpunkte der Kegelhöhen auf der Meßplatte ähnlich wie die Empfänger angeordnet, die Differenzen der Kegelhöhen proportional den von den entsprechenden Empfängern oszillographisch registrierten Laufzeitdifferenzen einer Welle des zu ortenden Senders eingestellt und einer jeden Kegelerzeugenden in bezug auf die Kegelhöhe diejenige Neigung gegeben wird, deren trigonometrische Tangente maßstäblich der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellen in der durch den Grundriß der Kegelerzeugenden angegebenen Richtung entspricht, worauf durch Bestimmung des Schnittpunktes aller Kegelflächen (oder der mit ihm identischen Spitze eines zusätzlichen Kegels, der alle anderen Kegel berührt) der dem Sender entsprechende Bildpunkt erhalten wird. Accordingly, one embodiment of the evaluation method, wherein the Receiver with a transmitter to be located in one plane, characterized in that that in this plane measuring system according to the Huygens principle from the recipient standpoints spreading circular elementary waves symbolically with the help of circular conical surfaces, preferably conical, projected by means of light sources, lenses and diaphragms Light bundle above a measuring plate serving as a plan plane or projection screen be simulated, after fixing a both on the measuring plate as well in every length scale valid for this parallel plane for the distances in the plane measuring system of the wave field and a valid one perpendicular to the measuring plate Height scale and counting sense for those in the wave field from the receivers oscillographically registered time differences and their counting sense, the base points of the cone heights the measuring plate arranged similar to the receiver, the differences in the cone heights proportional to those recorded oscillographically by the corresponding receivers Transit time differences of a wave of the transmitter to be located are set and each Cone-generating in relation to the cone height is given that inclination whose trigonometric tangent to the scale of the propagation speed of the waves corresponds in the direction indicated by the plan of the cone generating direction, whereupon by determining the point of intersection of all conical surfaces (or the one with it identical tip of an additional cone touching all other cones) of the pixel corresponding to the transmitter is obtained.

Das Prinzip dieser Nachbildung der Elementarwellen ist leicht verständlich, wenn beachtet wird, daß die Bildebene, wie immer sie auch parallel zu sich selbst verschoben werden mag, alle Kegel nach Kreisen schneidet, deren Mittelpunkte wie die Meßpunkte angeordnet bleiben. Bei jeder Parallelverschiebung der Bildebene ändern sich alle Kreisradien um einen für alle Kreise gleichen Betrag, der dem Maß der Parallelverschiebung proportional ist, wie auch die Radien der im Wellenfeld von den Meßpunkten ausgehenden Huygensschen Elementarwellen sich in einem bestimmten Zeitabschnitt alle um einen diesem Zeitabschnitt proportionalen Betrag ändern, so daß der natürliche Ausbreitungsvorgang anschaulich nachgebildet wird. Es ist also z. B. bloß erforderlich, die Bildebene so lange zu verschieben, bis alle Kreise einen gemeinsamen Schnittpunkt liefern. The principle of this simulation of the elementary waves is easy to understand, if it is observed that the image plane, however it may be parallel to itself like to be moved, intersects all cones after circles whose centers like the measuring points remain arranged. Change with each parallel shift of the image plane all circle radii by an amount equal for all circles, which is the measure of the Parallel displacement is proportional, as are the radii in the wave field of Huygens' elementary waves emanating from the measuring points move in a certain Change the time period all by an amount proportional to this time period, see above that the natural spreading process is clearly reproduced. So it is z. B. only necessary to move the image plane until all circles provide a common intersection.

Dieser ist der Schnittpunkt aller Kegelflächen und zugleich der Bildpunkt des zu ortenden Senders.This is the intersection of all conical surfaces and at the same time the image point of the transmitter to be located.

Werden vorzugsweise die Kegelflächen optisch mittels je eines Projektors dargestellt, so erscheinen die nachzubildenden Wellen in Form von Lichtbildern auf der Meßplatte. Hierbei können alle für die Ortung erforderlichen Werte an Meßskalen eingestellt bzw. abgelesen werden, und es gestaltet sich die gesamte Auswertung wesentlich einfacher als bei den üblichen Verfahren.Are preferably the conical surfaces optically by means of a projector each shown, the waves to be reproduced appear in the form of light images the measuring plate. All values required for localization can be displayed on measuring scales can be set or read, and the entire evaluation is done much easier than with the usual procedures.

Entsprechend der Empfangsanlage, wo jeder Empfänger des Meßsystems ein Oszillogramm registriert und wo auch die gegenseitigen zeitlichen Verschiebungen der Oszillogramme festgehalten werden, ist es auch im Falle der vorgeschlagenen Auswertung zweckmäßig, die auszuwertenden Oszillogramme mit je einem Sender bzw. verschieblichen Kegel, als dem Sendersymbol, zu koppeln. Die Verbindungen zwischen diesen Teilen können an sich bekannte, beispielsweise mechanische, elektromagnetische, elektroakustische od. dgl. Vorrichtungen sein und brauchen ebensowenig wie die Sender, Empfänger, Oszillographen od. dgl. beschrieben zu werden. According to the receiving system, where each receiver of the measuring system an oscillogram registered and where also the mutual time shifts the oscillograms are recorded, it is also in the case of the proposed It is advisable to evaluate the oscillograms to be evaluated with one transmitter or one sliding cone, as the transmitter symbol, to couple. The connections between these parts can be known per se, for example mechanical, electromagnetic, be electroacoustic or similar devices and need just as little as the transmitter, Receivers, oscilloscopes or the like. To be described.

Eine diesbezügliche Ausführungsart einer Auswerteeinrichtung ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Oszillogramme in relativ zueinander verschobenen Stellungen auf einem Träger, beispielsweise Film, angeordnet sind, welcher relativ zu Schwingungsabnehmern verschiebbar ist, wobei diese einerseits auf die zugehörigen Oszillogramme einspielen, anderseits mit je einem zugehörigen Sender bzw. Kegel, als dem Sendersymbol, gekoppelt sind und über diese Verbindungen den Sendern die den Oszillogrammen und deren Relativverschiebungen entsprechenden Schwingungen und Phasendifferenzen bzw. den Kegeln die den Relativverschiebungen der Oszillogramme entsprechenden Höhendifferenzen vorschreiben. A related embodiment of an evaluation device is according to the invention essentially characterized in that several oscillograms in positions shifted relative to one another on a carrier, e.g. film, are arranged, which is displaceable relative to vibration pickups, wherein Import these on the one hand to the associated oscillograms, on the other hand with each an associated transmitter or cone, as the transmitter symbol, are coupled and via these connections to the transmitters, the oscillograms and their relative shifts corresponding vibrations and phase differences or the cones, the relative displacements prescribe the corresponding height differences on the oscillograms.

Als Ergänzung zu der weiter oben gegebenen Beschreibung des vorgeschlagenen Aufnahmeverfahrens (Meßsystem) mögen zu seiner theoretischen Erklärung nun die folgenden Darlegungen dienen. As a supplement to the description given above of the proposed The recording method (measuring system) may now add the following to its theoretical explanation Presentations serve.

Die Phasendifferenz zweier periodischer Schwingungen gleicher Frequenz kann als Teil einer ganzen Schwingung bzw. Welle angesehen werden. Dann ist sie als Länge gemessen kleiner als die Wellenlänge, als Zeit gemessen kleiner als die Schwingungsdauer (Periode), als Winkel gemessen kleiner als eine ganze Revolution bzw. kleiner als 360°. Sie kann mittels bekannter Vorrichtungen gemessen werden. The phase difference between two periodic oscillations of the same frequency can be seen as part of a whole oscillation or wave. Then she is measured as length smaller than the wavelength, measured as time smaller than that Period of oscillation, measured as an angle, smaller than a whole revolution or less than 360 °. It can be measured using known devices.

Es kann aber nicht eindeutig festgestellt werden, welche von zwei miteinander verglichenen periodischen Schwingungen gleicher Frequenz der anderen vorauseilt. Wird z. B. auf Grund einer Messung angenommen, eine Schwingung SA eile einer Schwingung SB um dgl = A/5 bzw. 72° voraus, so gilt mit gleicher Berechtigung auch, daß die Schwingung SB der Schwingung SA vorauseilt, und zwar um ## = # - #/5 = 4/5 # bzw. 288°. Festgestellt kann aber werden, welche der beiden Schwingungen der anderen um den beispielsweise kleineren Betrag vorauseilt. However, it cannot be clearly determined which of the two compared to each other periodic oscillations of the same frequency of the other rushes ahead. Is z. B. assumed on the basis of a measurement, an oscillation SA rush ahead of an oscillation SB by dgl = A / 5 or 72 °, then applies with the same justification also that the oscillation SB leads the oscillation SA by ## = # - # / 5 = 4/5 # or 288 °. However, it can be determined which of the two vibrations the other leads by the, for example, smaller amount.

Ist nun die Schwingung 5A ein in einem Punkt A und die Schwingung SB ein in einem Punkt B eines Wellenfeldes empfangener Vorgang, wobei beide Vorgänge aus ein und derselben zu ortenden Ursache herstammen, so ist die Differenz #γ r der Entfernungen der Ursache von den Punkten A und B höchstens so groß wie die Basis AB = b, also ar r # b, weil die Differenz zweier Seiten eines Dreieckes nie die dritte Seite übertreffen kann. Anderseits besteht im allgemeinen eine Entfernung r aus vielen ganzen Wellenlängen und einem Rest, der kleiner ist als eine ganze Wellenlänge. Dasselbe gilt auch für die Entfernungsdifferenz dr. Auf Grund der Messung beträgt diese daher entweder #γ = ## + q # # oder #γ = ## + q # #, worin q eine ganze Zahl bedeutet, welche zwar wegen r r s b eine wohldefinierte endliche Grenze nicht übertreffen kann, aber im übrigen unbestimmt ist. Now the oscillation is 5A at a point A and the oscillation SB a process received at a point B of a wave field, both processes originate from one and the same cause to be located, then the difference is # γ r the distances of the cause from points A and B at most as great as the Base AB = b, so ar r # b, because the difference between two sides of a triangle never the third side can surpass. On the other hand, there is generally a distance r is made up of many whole wavelengths and a remainder that is smaller than a whole Wavelength. The same also applies to the distance difference dr. Based on the measurement this is therefore either # γ = ## + q # # or # γ = ## + q # #, where q means an integer, which because of r r s b is a well-defined finite Cannot exceed the limit, but is otherwise indefinite.

Wird nun entsprechend den bekannten Aufnahmeeinrichtungen von Haus aus b # A/2 vorausgesetzt, so muß, wegen #γ # b, jedenfalls auch #γ # #/2 sein. Is now according to the known reception facilities from home Assuming from b # A / 2, because of # γ # b, # γ must in any case also # # / 2 be.

Dann gilt wegen der beiden obigen Ausdrücke entweder #γ = ## + q # # # #/2 oder #γ = ## + q # # # #/2. Dies ist aber, weil q eine ganze Zahl ist, nur möglich, wenn q = 0 ist.Then, because of the two expressions above, either # γ = ## + q # # # # / 2 or # γ = ## + q # # # # / 2. But this is because q is a whole Number is only possible if q = 0.

Die beiden Ausdrücke lauten dann einfacher #γ = ## # #/2 bzw. #γ = ## # #/2. The two expressions are then more simply # γ = ## # # / 2 or # γ = ## # # / 2.

Die rechten Gleichheitszeichen können hier nur dann gelten, wenn die Messung (wegen ## + ## = #) ergeben hat, daß Z = aA = A/2 bzw. 180° ist. In diesem Falle ist #@ r = A/2, und es ist unbestimmt, ob der Sender der Meßstelle A oder der Meßstelle B näher liegt. Sein geometrischer Ort umfaßt somit beide Schalen desjenigen, aber auch nur desjenigen Rotationshyperboloids, dessen Brennpunkte die Punkte A und B sind und dessen reelle Achse durch die Länge #γ = ## = ## = #/2 definiert ist. Ergab jedoch die Messung verschiedene Werte für as und ##, so muß wegen DA + ## = A der eine Wert kleiner und der andere Wert größer sein als 42. The equals signs on the right can only apply here if the measurement (because of ## + ## = #) has shown that Z = aA = A / 2 or 180 °. In in this case # @ r = A / 2, and it is undetermined whether the transmitter of the measuring point A or the measuring point B is closer. Its geometric location thus includes both shells of that, but also only of that hyperboloid of revolution, whose focal points the Points A and B are and its real axis through the length # γ = ## = ## = # / 2 is defined. However, if the measurement resulted in different values for as and ##, so Because of DA + ## = A, one value must be less and the other value greater than 42.

Hieraus folgt, daß bei verschiedenen Werten für dgl und dgl von den beiden obigen Ungleichungen nur eine, und zwar nur diejenige gelten kann, welche die kleinere der beiden Phasendifferenzen as bzw. From this it follows that with different values for the like and the like of the Only one of the above inequalities can hold, and only that which the smaller of the two phase differences as resp.

## enthält, während die andere Ungleichung ausscheiden muß. Weiter folgt in diesem Falle, daß von den beiden gemessenen Phasendifferenzen da # und ## überhaupt nur die kleinere in Betracht kommt und daß diese mit dem tatsächlichen Wert von r übereinstimmt. Der geometrische Ort des Senders ist somit beschränkt auf eine bestimmte Schale eines zweischaligen Rotationshyperboloids. Dieses ist definiert durch das BrennpunktpaarA, B und durch die mit der kleineren Phasendifferenz übereinstimmende Länge der reellen Achse. Die in Betracht kommende Schale liegt neben demjenigen Brennpunkt, wo die Schwingung derjenigen im anderen Brennpunkt um den kleineren Betrag vorauseilt.## contains, while the other inequality must be eliminated. Further in this case it follows that of the two measured phase differences da # and ## at all only the smaller one comes into consideration and that this corresponds to the actual Value of r is the same. The geometric location of the transmitter is therefore limited on a certain shell of a two-shell rotational hyperboloid. This is defined by the pair of focal points A, B and by those with the smaller phase difference matching length of the real axis. The shell in question lies next to that focal point where the vibration of that in the other focal point runs ahead by the smaller amount.

Zusammenfassend kann somit gesagt werden, daß die bekannten Aufnahmeverfahren sich der Bedingung b # 42 unterwerfen und daß durch diese Einschränkung erreicht wird, daß die an einer solchen Basis b vorgenommene Phasenvergleichsmessung eindeutig ein zweischaliges Rotationshyperboloid als den geometrischen Ort des Senders ergibt. Beide Schalen kommen nur ausnahmsweise, und zwar dann in Betracht, wenn der Phasenvergleich ergeben hat, daß ## = ## = #/2 ist. Festgestellt kann werden, welche der beiden Schalen in Betracht kommt, wenn die beiden sich auf eine volle Schwingung ergänzenden Phasenwerte verschieden sind. Wird vom Sonderfalle ## = = da abgesehen, kann auch gesagt werden, daß durch die Einschränkung b # 42 die Ortung eines periodischen Senders vollkommen zurückgeführt wird auf die Ortung eines Einzelimpulssenders, denn zu jeder Basis gehört nur eine bestimmte Schale eines bestimmten Hyperboloids. In summary, it can thus be said that the known recording method submit to condition b # 42 and that is achieved by this restriction becomes that the phase comparison measurement made on such a base b is unambiguous results in a two-shell rotational hyperboloid as the geometric location of the transmitter. Both shells are only used as an exception, namely when the phase comparison has shown that ## = ## = # / 2. It can be determined which of the two Bowls come into consideration when the two complement each other to a full vibration Phase values are different. If the special case ## = = is disregarded, can also it can be said that by the restriction b # 42 the locating of a periodic Transmitter is completely traced back to the location of a single pulse transmitter, for only one particular shell of a particular hyperboloid belongs to each base.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß der aperiodische Vorgang eines einzigen momentanen Impulses als Grenzfall eines periodischen Vorganges angesehen werden kann. Wird nämlich von der Gleichung A = c T eines periodischen Ausbreitungsvorganges, wo T die Periode und c die Ausbreitungsgeschwindigkeit bedeutet, der Grenzwert für eine ins Unendliche wachsende Periode T bestimmt, dann ergibt sich ein nie wiederkehrendes Ereignis, also ein Einzelimpuls, und es wird lim A =lim (c # T) = c # lim T. Dies ergibt für T+oo den Wert lim A = 00. Somit beschränkten sich die Meßsysteme, wie groß auch die Basen gewählt werden mögen, im Falle eines Einzelimpulses stets im Sinne der Bedingung b < A/2. Sie gehören somit in die gleiche Kategorie wie die übrigen der Bedingung b 5 42 unterworfenen Systeme. In this context it should be noted that the aperiodic Process of a single momentary impulse as a borderline case of a periodic process can be viewed. Namely, from the equation A = c T of a periodic Propagation process, where T is the period and c is the velocity of propagation, the limit value is determined for an infinitely growing period T, then results a never recurring event occurs, i.e. a single impulse, and lim A = lim (c # T) = c # lim T. This gives for T + oo the value lim A = 00. Thus the measuring systems are limited, however large the bases are chosen like, in the case of a single pulse, always in the sense of the condition b <A / 2. she thus belong to the same category as the others subject to condition b 5 42 Systems.

Demgegenüber wird im vorgeschlagenen Meßsystem die Beziehung b >1/2 zugelassen. Es ist zweckmäßig, womöglich alle Basen des Meßsystems entsprechend dieser Beziehung, und zwar möglichst groß im Vergleich zu A zu bemessen. Doch soll, um ein klares Unterscheidungsmerkmal des Erfindungsgegenstandes zu definieren, ein Meßsystem bereits dann unter den Schutz des Patentes fallen, wenn eine Phasenvergleichsbasis b des Systems dieser Beziehung entspricht. In contrast, in the proposed measuring system, the relationship b> 1/2 authorized. It is advisable to use all bases of the measuring system accordingly this relationship, as large as possible in comparison to A. But should to define a clear distinguishing feature of the subject matter of the invention Measuring system already fall under the protection of the patent if a phase comparison basis b of the system corresponds to this relationship.

Zu einer solchen Basis und den beiden daran im Wellenfeld eines periodischen Senders gemessenen Phasenwerten SA Ä und HA gehört mit Rücksicht auf die bereits obenerwähnten Ausdrücke d r = d A + q bzw. d r = zl A + q A nicht bloß ein Hyperboloid wie im Falle bzw s 1/2, sondern der geometrische Ort des Senders ist wegen der unbestimmten ganzen Zahl q nunmehr eine Familie konfokaler Hyperboloide. Die Brennpunkte liegen in den Endpunkten der Meßbasis b, und diese ist die Rotationsachse aller Hyperboloide, wobei auch die Länge der reellen Achse eines jeden Hyperboloids bekannt ist. Die beiden kürzesten ergeben sich (mit q=o) zu dr=di2 bzw.dr=d3i. To such a base and the two on it in the wave field of a periodic Transmitter measured phase values SA Ä and HA belongs with regard to the already The above mentioned expressions d r = d A + q and d r = zl A + q A are not just a hyperboloid as in the case or s 1/2, but the geometric location of the transmitter is indefinite because of the integer q is now a family of confocal hyperboloids. The focal points are in the end points of the measurement base b, and this is the axis of rotation of all hyperboloids, where the length of the real axis of each hyperboloid is also known. the the two shortest result (with q = o) as dr = di2 and dr = d3i.

Die reelle Achse jedes nächstfolgenden Hyperboloids ist um den Betrag A länger als jene des vorhergehenden.The real axis of each subsequent hyperboloid is by the amount A longer than that of the previous one.

Die längste kann nicht länger sein als die Meßbasis b.The longest cannot be longer than the measuring base b.

Die Anzahl der Hyperboloide dieser Familie ist daher stets endlich. Sie ist um so größer, je größer das Verhältnis b/A ist. Unbestimmt ist somit, welches der vorhandenen Hyperboloide das maßgebende ist, d. h. welches tatsächlich durch den Sender geht.The number of hyperboloids in this family is therefore always finite. The greater the ratio b / A, the greater it is. It is therefore indefinite which one of the existing hyperboloids is decisive, d. H. which actually through the transmitter goes.

Dieser Sachverhalt dürfte schuld daran sein, daß eine solche Meßbasis b > 42 für unbrauchbar angesehen und geflissentlich vermieden wird. Anscheinend wird daraus der unrichtige Schluß gezogen, daß ein mit solchen Meßbasen ausgestattetes Meßsystem keine eindeutige Ortung ermöglicht. This fact is probably to blame for the fact that such a measurement basis b> 42 is regarded as unusable and is deliberately avoided. Apparently the incorrect conclusion is drawn that a device equipped with such measuring bases Measurement system does not allow a clear location.

In Wirklichkeit besteht aber kein Hindernis für eine eindeutige Ortung, wenn bloß dafür gesorgt wird, daß die Anzahl der Meßpunkte und damit die Anzahl der Meßbasen eine hinreichende ist. Wie bereits oben erwähnt, zeigt sogar eine nähere Untersuchung, daß das theoretische Mindesterfordernis an Meßpunkten für eine vollkommen eindeutige Ortung im Falle b > A/2 ebenso wie im Falle b s 42 bei einem ebenen Meßsystem vier nicht in einer Geraden und bei einem räumlichen Meßsystem fünf nicht in einer Ebene liegende Meßpunkte beträgt. Weiter zeigt sich, daß im ebenen bzw. räumlichen System vorgeschlagener Art auch die Anordnung von vier oder mehr bzw. fünf oder mehr Meßpunkten in einer Geraden bzw. Ebene brauchbar ist, wenn eine zweite Lösung geduldet wird, die zur ersten bezüglich der Geraden bzw. Ebene symmetrisch liegt. In reality, however, there is no obstacle to a clear location, if only it is ensured that the number of measuring points and thus the number of the measuring bases is a sufficient one. As mentioned above, even a closer one shows Investigation that the theoretical minimum requirement for measuring points for a perfect unambiguous location in the case of b> A / 2 as well as in the case of b s 42 in the case of a flat one Measuring system four not in a straight line and with a spatial measuring system five not measuring points lying in one plane is. It also shows that in the flat or spatial system of the type proposed also the arrangement of four or more or five or more measuring points in a straight line or plane is useful if a second Solution is tolerated which is symmetrical to the first with respect to the straight line or plane lies.

Diese Tatsachen ergeben sich aus folgender Überlegung: Es seien im Wellenfeld eines periodischen Senders zunächst bloß drei Meßpunkte betrachtet, die mit dem Sender in einer Ebene liegen. Da nun im Falle b > 42 zu jeder Seite dieses Meßstellendreieckes eine Hyperbelfamilie definiert ist, so können, nach Festsetzung von Vorzeichen durch Wahl eines bestimmten Umfahrungssinnes des Dreiecksumfanges, aus den drei Hyperbelfamilien alle Kombinationen von je drei Hyperbeln ausgewählt werden, deren reelle Achsen auf je einer anderen Dreiecksseite liegen und die Summe Null haben. Je größer die Verhältnisse b/A sind, um so größer ist die Zahl dieser Kombinationen, wobei jede Kombination zwei andere Punkte liefert, und zwar so, daß in jedem dieser beiden Punkte die drei Hyperbeln dieser Kombination zum Schnitt kommen. These facts result from the following consideration: Let im Wave field of a periodic transmitter initially only considers three measuring points, the are on the same level as the transmitter. Since now in the case of b> 42 on each side this Measuring point triangle a hyperbolic family is defined, so can, after fixing of signs by choosing a certain direction of circumference of the triangle, all combinations of three hyperbolas each are selected from the three hyperbola families whose real axes are each on a different side of the triangle and the sum Have zero. The greater the ratios b / A, the greater the number of these Combinations, where each combination yields two different points, in such a way that in each of these two points the three hyperbolas of this combination to the cut come.

Es läßt sich somit sagen: Im Wellenfeld eines periodischen Senders liefert ein Meßstellendreieck, dessen Ebene durch den Sender geht, auf Grund der festgestellten Phasenrelation im Falle b 5 A/2 ein im allgemeinen räumlich getrenntes Punktepaar als zweideutige Lösung für den Senderstandort und im Falle b > A/2 eine mehr oder weniger große, jedoch stets endlich große, im allgemeinen geradzahlige Familie räumlich getrennter Punkte als vieldeutigen geometrischen Ort des Senders. It can thus be said: In the wave field of a periodic transmitter provides a measuring point triangle, the plane of which goes through the transmitter, on the basis of the determined phase relation in case b 5 A / 2 is generally spatially separated Pair of points as an ambiguous solution for the transmitter location and in the case of b> A / 2 a more or less large, but always finitely large, generally even-numbered Family of spatially separated points as an ambiguous geometric location of the transmitter.

Kommt nun im ebenen Meßsystem ein vierter Meßpunkt hinzu, so wird die Ortung in beiden Fällen eindeutig, wenn nicht alle Meßpunkte einer Geraden angehören, wobei dann zwei symmetrisch zur Geraden liegende Lösungen gefunden werden. Dieses Ergebnis bleibt eindeutig, wie groß auch die Verhältnisse b/A sein mögen. Denn aus vier Punkten lassen sich 4. 3. 2/1. 2. 3 = 4 verschieden situierte Dreiecke auswählen. Jedes von ihnen bestimmt somit auf Grund der Phasenmessung im Wellenfeld eine andere, für dieses Dreieck charakteristisch situierte Familie von in der Ebene verstreut liegenden Punkten als den geometrischen Ort des Senders. Bekannt ist, daß der Senderstandpunkt in jeder dieser vier Familien vorkommen muß und in jeder von ihnen nur einmal vorkommen kann. Folglich ist ein einziger aller die Ebene bildenden Punkte, nämlich die richtige Lösung, dadurch ausgezeichnet, daß sich dort vier der erwähnten Punkte überdecken, während eine zweite Überdeckung unter den gegebenen Voraussetzungen nicht stattfinden kann. If a fourth measuring point is added in the flat measuring system, then becomes the location is clear in both cases, if not all measuring points belong to a straight line, where two solutions are found that are symmetrical to the straight line. This The result remains clear, however large the ratios b / A may be. Because from four points can be 4. 3. 2/1. 2. Select 3 = 4 differently situated triangles. Each of them thus determines a different one on the basis of the phase measurement in the wave field, family of scattered in the plain, characteristic of this triangle lying points as the geometric location of the transmitter. It is known that the transmitter position must appear in each of these four families and appear only once in each of them can. Consequently, there is only one of all the points forming the plane, namely the correct one Solution, distinguished by the fact that four of the points mentioned overlap there, while a second overlap does not take place under the given conditions can.

Bei Betrachtung der Hyperbeln bedeutet dies, daß sich in den Scheinlösungen höchstens drei Hyperbeln schneiden können, während sich in der wirklichen Lösung, weil jede Basis und folglich auch jede Hyperbel zu zwei Dreiecken gehört, 4. 3/2 = 6 Hyperbeln schneiden müssen; das sind genau so viele, als Basen vorhanden sind. Jede dieser sechs Hyperbeln ist also die maßgebende aus der durch eine Basis und die an ihr gemachte Phasenmessung definierten Hyperbelfamilie. When looking at the hyperbolas, this means that in the pseudo-solutions can intersect at most three hyperbolas, while in the real solution, because every base and consequently every hyperbola belongs to two triangles, 4. 3/2 = 6 hyperbolas have to intersect; there are just as many as there are bases. Each of these six hyperbolas is therefore the decisive one from the basis and the hyperbolic family defined on it.

Allgemein gilt somit für die Ebene: z Meßpunkte ergeben z (z-I)/2 Basen, ferner . (z-i) (z-2)/6 verschieden situierte Meßstellendreiecke und ebenso viele verschieden situierte Familien verstreut liegender Punkte. In diesen schneiden sich je drei Hyperbeln. In general, the following applies to the plane: z measuring points result in z (z-I) / 2 Bases, furthermore. (z-i) (z-2) / 6 differently situated measuring point triangles and likewise many differently situated families of scattered points. Cut into these three hyperbolas each.

Hierbei nimmt unter allen die Ebene bildenden Punkten einer eine Sonderstellung ein. Er kommt in jeder der genannten Familien vor und ist daher z (z (ZI) - 2) /6-fach überdeckt. In ihm schneiden sich, weil jede Basis z 2 Dreiecken angehört, z (z I)/2 Hyperbeln; das sind genau so viele, als Meßbasen vorhanden sind.Here, among all the points forming the plane, one takes a special position a. It occurs in each of the families mentioned and is therefore z (z (ZI) - 2) / 6-fold covered. In it intersect because each base z 2 triangles belongs to, z (z I) / 2 hyperbolas; there are just as many as there are measuring bases.

Je größer im Meßsystem die Anzahl der Empfänger (Meßpunkte) ist, um so markanter ergibt sich die Lösung. Dieser Kontrast wächst sehr schnell mit langsam zunehmender Zahl der Meßpunkte. The greater the number of receivers (measuring points) in the measuring system, the more striking is the solution. This contrast grows very quickly slowly increasing number of measuring points.

Beispielsweise hat eine Gruppe von 10 bzw. 20 Meßpunkten bereits 45 bzw. I90 Basen. Folglich würden sich im Falle einer graphischen Auswertung 45 bzw. For example, a group of 10 or 20 measuring points already has 45 and 190 bases, respectively. Consequently, in the case of a graphic evaluation 45 respectively.

I90 Hyperbeln im Bildpunkt des Senders schneiden, während sich in anderen Punkten der Zeichenfläche höchstens 3 Hyperbeln schneiden könnten, wie groß auch die Anzahl dieseI Scheinlösungen sein mag.I90 hyperbolas intersect in the transmitter pixel, while in other points of the drawing area could intersect at most 3 hyperbolas, how big even the number of these pseudo-solutions may be.

Diese Anzahl wächst mit den Verhältnissen ball, doch spielt, wie gezeigt, dieser Umstand keine Rolle für das eindeutige Ortungsergebnis. Nur dann, wenn sämtliche Meßpunkte in einer Geraden stehen, wird das ebene Problem, wie groß auch die Anzahl der Meßpunkte angenommen wird, zweideutig, weil dann in dem zum Senderstandort bezüglich der Geraden gespiegelten Punkt so viele Scheinlösungen zusammenrücken, daß sich auch dort ebensoviele Hyperbeln schneiden wie im Senderstandort.This number increases with the proportions of the ball, but, as shown, plays this fact does not matter for the unambiguous location result. Only if all of them Measuring points are in a straight line, becomes the same problem as the number the measuring points is assumed to be ambiguous because then in relation to the transmitter location the straight line mirrored point so many pseudo-solutions move together that also cut as many hyperbolas there as in the transmitter site.

Die einfache Fortsetzung der begonnenen Betrachtungsweise führt zwangsläufig zu analogen Ergebnissen bei einem räumlichen System. Es seien daher bloß diese Ergebnisse angeführt. The simple continuation of the approach that has been started inevitably leads to analogous results for a spatial system. So let it be just these results cited.

Im räumlichen Meßsystem liefern vier Meßpunkte mit der daran im Wellenfeld eines periodischen Senders festgestellten Phasenrelation im Falle bZ ti 1/2 ein im allgemeinen räumlich getrenntes Punktepaar als zweideutige Lösung für den Sendeort und im Falle bzw > 1/2 eine mehr oder weniger große, jedoch stets endlich große, im allgemeinen geradzahlige Familie räumlich getrennter Punkte als vieldeutigen geometrischen Ort des Senders. Somit sind in beiden Fällen zur vollkommen eindeutigen Ortung mindestens fünf Meßpunkte erforderlich, um daraus mehrere Kombinationen zu je vier Meßpunkten bilden und dann in analoger Weise wie beim ebenen Problem den Senderstandort bestimmen zu können. Das Ergebnis ist eindeutig, wenn nicht alle Meßpunkte in einer Ebene liegen, wobei dann zwei zur Ebene symmetrisch liegende Lösungen erhalten werden, wie groß auch die Anzahl der Meßpunkte sein mag. In the spatial measuring system, four measuring points deliver with the one in the wave field a periodic transmitter determined phase relation in the case of bZ ti 1/2 a generally spatially separated pair of points as an ambiguous solution for the transmission location and in the case or> 1/2 a more or less large, but always finitely large, generally even family of spatially separated points as ambiguous geometric location of the transmitter. Thus, in both cases, they are completely unambiguous Locating at least five measuring points required in order to make several combinations each form four measuring points and then in a manner analogous to the flat problem To be able to determine the transmitter location. The result is clear, if not all Measuring points lie in one plane, with two then lying symmetrically to the plane Solutions are obtained, however large the number of measuring points may be.

Wäre man tatsächlich nur auf die Auswertung mittels Hyperbeln bzw. Hyperboloiden angewiesen, so könnte oder würde wahrscheinlich sicher die Auswertung so umständlich werden, daß daneben die Vorteile des vorgeschlagenen Meßsystems nicht praktisch genutzt werden könnten. Diese Schwierigkeiten würden sich besonders dann ergeben, wenn das Wellenfeld, wie es ja eigentlich die Regel ist, von vielen räumlich getrennt wirkenden Sendern gleicher oder verschiedener Frequenz verursacht würde. Da sich in den Oszillogrammen alle empfangenen Vorgänge überlagern, müßten vorerst Zerlegungen gemäß den Grundsätzen von Fourier vorgenommen werden, um alle empfangenen Sendeursachen orten oder abbilden zu können. If one were actually only interested in the evaluation using hyperbolas or Hyperboloids instructed so could or probably would safely do the evaluation are so cumbersome that the advantages of the proposed measuring system are also lost could be used in practice. These difficulties would be especially acute then result when the wave field, as it is actually the rule, is spatial from many separately acting transmitters of the same or different frequency would be caused. Since all received processes are superimposed on each other in the oscillograms, first Decompositions according to Fourier principles are made to all received To be able to locate or map the causes of transmission.

Durch das vorgeschlagene Auswerteverfahren werden jedoch alle diese Schwierigkeiten beseitigt, so daß auch die Vorteile des vorgeschlagenen Meßsystems voll zur Geltung gebracht werden können. However, all of these Difficulties eliminated, so that the advantages of the proposed measuring system can be brought to full advantage.

Besondere Vorteile bestehen darin, daß die Maßstäbe und die Darstellungsmittel für die Abbildung frei wählbar sind. Zum Beispiel kann die Aufnahme in einem elektromagnetischen und die Auswertung mittels eines akustischen Wellenfeldes ausgeführt werden oder umgekehrt. Hierbei ist in der Regel die Aufnahme die wichtigere Arbeitsphase, denn die erhaltene Aufnahme ist für das Endergebnis um so wertvoller, je größer im System die Meßbasen und je kleiner die Wellenlängen der oszillographisch registrierten Vorgänge sind, und kann dann zu jeder beliebigen Zeit und je nach dem verfolgten Zweck entweder als Original oder gegebenenfalls in maßstäblich geänderten Kopien für die Auswertung weiterverwendet werden. Anderseits kann natürlich in einfachen Fällen das erste Wellenfeld ein bloß gedachtes sein und das zweite Wellenfeld auf Grund von willkürlich entworfenen Oszillogrammen hergestellt werden. Particular advantages are that the scales and the means of representation are freely selectable for the illustration. For example, the inclusion in an electromagnetic and the evaluation can be carried out by means of an acoustic wave field, or vice versa. Here, the recording is usually the more important work phase, because The larger the system, the more valuable the recording obtained is for the end result the measuring bases and the smaller the wavelengths the oscillographically recorded Events are and can then be pursued at any time and depending on Purpose either as the original or, if necessary, in scaled copies can be used for the evaluation. On the other hand, of course, in simple Detect the first wave field being a mere thought and the second wave field Reason to be produced by arbitrarily designed oscillograms.

Die Ausnutzung der im Verfahren wurzelnden Vorteile ist somit lediglich durch die Güte der von Fall zu Fall verschiedenen, an sich bekannten Vorrichtungen zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe der Schwingungsvorgänge begrenzt, und es ist diese bisher erreichte Grenze bei den meisten Wellenarten bereits weit gesteckt, wenn trägheitslos arbeitende Vorrichtungen, beispielsweise Braunsche Röhren od. dgl., angewandt werden. The exploitation of the advantages rooted in the process is therefore only by the quality of the known devices, which vary from case to case to record and reproduce the oscillation processes, and it is this limit reached so far for most types of waves is already far, if devices that work without inertia, for example Braun tubes or Like., are applied.

PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zur Ortung oder Abbildung der Wellensender eines Wellenfeldes, von welchen kontinuierliche periodische Schwingungen ausgehen, mit Hilfe von in mehreren räumlich getrennten Meßpunkten angeordneten Wellenempfängern, durch oszillographisches Registrieren der empfangenen Wellen und durch Auswerten der Angaben über die Anordnung der Meßpunkte, über die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der Wellen und über die oszillographisch in zeitlicher Aufeinanderfolge festgehaltenen Amplituden- und relativen Phasenwerte, dadurch gekennzeichnet, daß zur Genauigkeitssteigerung der Aufnahme mindestens eine von den dem Phasenvergleich dienenden Meßbasen größer bemessen wird, vorzugsweise alle Phasenvergleichsbasen des Meßsystems wesentlich größer bemessen werden, als die halbe Länge der dem Phasenvergleich zugrunde gelegten Welle beträgt. PATENT CLAIM: I. Method for locating or imaging the wave transmitters a wave field from which continuous periodic oscillations emanate, with the help of wave receivers arranged in several spatially separated measuring points, through oscillographic registration of the received waves and through evaluation the information about the arrangement of the measuring points, about the propagation speeds of the waves and over the oscillographically recorded in chronological order Amplitude and relative phase values, characterized in that for increasing accuracy the recording at least one of the measuring bases used for phase comparison is larger is measured, preferably all phase comparison bases of the measuring system essential be dimensioned larger than half the length of the phase comparison on which the phase comparison is based Wave is.

Claims

2. The method according to claim I, characterized in that for evaluation the recording in the wave field according to the Huygens principle from the receiver standpoints outgoing elementary waves due to the well-known order of their starting points, their known propagation velocities as well as their oscillographic in amplitude and relative phase values recorded in succession in a similar arrangement of the starting points and a similar sequence of the starting times by means of actually sent out or symbolically depicted Waves are simulated, the superimpositions of these simulations the image points of all those wave transmitters of the wave field, which during the recording caused oscillographic recordings.

3. The method according to claim 2, characterized in that the im Wave field emanating from the receiver standpoints according to Huygens' principle Elementary waves are modeled with the help of a group of transmitters by this Transmitter placed in the receiver standpoints or points assigned to them and the Phase relations of the vibrations emitted by them corresponding to those of the associated receivers oscillographically registered phase relations with inversion or preservation of the sense of time can be set, depending on whether the original Wave transmitter should be mapped real or virtual.

4. The method according to claim 2 for locating or mapping a wave transmitter, wherein the receivers are in one plane with the transmitter, characterized in that that they differ in this plane measuring system according to the Huygens principle from the receiver standpoint spreading elementary waves symbolically by means of conical surfaces, preferably circular cone-shaped, light bundles projected by means of light sources, lenses and diaphragms over an as Planar plane or projection screen serving measuring plate are simulated, wherein after fixing one both on the measuring plate and in each parallel to it Level valid linear measure for the distances in the level measuring system of the wave field and a vertical scale and counting sense for the vertical to the measuring plate Time differences recorded in the wave field by the receivers oscillographically and their sense of counting, the base points of the cone heights on the measuring plate similar to that Receivers arranged the differences in cone heights proportional to those of the corresponding ones Receivers oscillographically registered transit time differences of a wave of the to locating transmitter and each cone generator with respect to the cone height that inclination is given, the trigonometric tangent of which is scaled to the Speed of propagation of the waves in that generated by the outline of the cone indicated direction, whereupon by determining the point of intersection of all Conical surfaces or the identical tip of an additional cone, the touches all other cones, the image point corresponding to the transmitter location received will.

5. Device for performing the method according to one of the claims 2 to 4, characterized in that several oscillograms in relative to each other displaced positions are arranged on a carrier, for example film, which is displaceable relative to vibration pickups, these on the one hand import into the associated oscillograms, on the other hand with one associated Transmitters or cones are coupled as the transmitter symbol and have these connections the transmitters that correspond to the oscillograms and their relative shifts Vibrations and phase differences or the cones that represent the relative displacements prescribe the corresponding height differences on the oscillograms.

Cited references: U.S. Patent No. 1,406,996.