EA1DDO
     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Sektorenschema des C.F.F. Stavanger  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Empfang des Tastzyklus eines C.F.F in einem A-Sektor
(mit einem Oszilloskop aufgenommen)

 

 


 

 

Blockschaltbild einer
Consol-Sendeanlage.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Phasenunterschied an den Consol-Sendeantennen

 
 


 

 

Phasenverhaeltnisse im Empfaenger:

 

a.) Empfang in S1

 


 

b.) Empfang in S2

 


 

c.) Empfang in S3

 



Estación Consol

de la IIª Guerra Mundial

Por Meldau-Steppes - Bericht: H. Busch

 

Funknavigation Consol.

 

Das System:
Das Consol-Navigationsverfahren wurde 1941-43 von dem deutschen Ingenieur Dr. Kramer (C. Lorenz AG) entwickelt und unter dem Namen "Sonne" eingefuehrt. Nach Kriegsende wurde fuer dieses Verfahren die englische Bezeichnung "Consol" beibehalten. Eine Consolfunkfeuer-Anlage besitzt ein Antennensystem, das aus drei Antennenmasten besteht, die in einer Linie angeordnet sind. Geographische Richtung der Verbindungslinie und Abstand der Antennenmasten sind bei den einzelnen Stationen angegeben. Ein Consolfunkfeuer (C.F.F.) sendet in kurzfristigem Wechsel: Ungerichtete Signale (als Kreisfunkfeuer) und Gerichtete Signale. Die ungerichteten Signale bestehen aus der Kennung des C.F.F. und einem Strich. Sie dienen der Grobpeilung des C.F.F. Die gerichteten Signale und ihre Drehung ergeben sich aus der Interferenz der von den drei Masten mit gleicher Welle aber wechselnder Phase ausgestrahlten Zeichen. Sie werden in zwei Bereichen ausgestrahlt, die zu beiden Seiten der Verbindungslinie der Antennenmasten liegen. Die Bereiche sind 10 bis 15 Grad breite Sektoren eingeteilt.

Leitstrahlen heißen die Grenzen zwischen den Sektoren. Sie sind an dem Dauerton erkenntbar, der sich beim Wechsel von Punkten zu Strichen oder umgekehrt ergibt. Hauptleitstrahlen sind die Sektorengrenzen, die bei Sendebeginn senkrecht auf der Verbindungslinie der Antennenmasten stehen. A-Sektoren senden bei  Sendebeginn Punkte, B-Sektoren Striche. Während der Sendezeit der gerichteten Signale dreht sich das Ausstrahlungsschema um eine Sektorenbreite, und zwar in Pfeilrichtung, die auf den Sektorenkarten bei den C.F.F. angegeben ist. Bei Sendeschluß sind also in den A-Sektoren Striche und in den B-Sektoren Punkte zu hören.

Die Leitstrahlen überstreichen während einer Sendezeit eine Sektorenbreite. Nach Beendigung des Umlaufs kehrt das Ausstrahlungsschema zu seiner Ausgangsstellung zurück. Reichweite bei Tage über See 1000 sm, über Land 800 sm, bei Nacht größer.

Empfänger:
Die gerichteten Signale können mit jedem Mittelwellenempfänger aufgenommen werden, der Schmalbandcharakteristik hat. Empfänger mit automatischem Schwundausgleich dürfen zum Empfang der Richtsignale nicht benutzt werden, da durch den Schwundausgleich gerade die feinen Lautstärkeunterschiede der Zeichen verwischt werden, die beobachtet werden sollen. 

Empfang und Auswertung:
Bei der Consolfunkpeilung gilt es, aus der Beobachtung des Dauertons beim Durchgang des Leitstrahls durch den Schiffsort die rechtweisende Großkreispeilung des Schiffes vom C.F.F. aus zu bestimmen. Dazu ist erforderlich, mit Sicherheit den A- oder B-Sektor zu erkennen, in dem sich das Schiff befindet. Hierzu dient die bei den Angaben eines jeden C.F.F. beigefügte Sektorenkarte. Dann ist abzuzählen, wann der Leitstrahl durch den Schiffsort geht.
Bei Sendebeginn wird man gewöhnlich Punkte oder Striche vernehmen. Sie werden allmählich schwächer und gehen schließlich in einen, einige Sekunden währenden Dauerton über, aus dem sich dann, allmählich stärker werdend, das jeweils andere Signale herauslöst.
Auf diesen Übergang von Punkten zu Strichen oder umgekehrt, kommt es für die Richtungsbestimmung an. Man hört den Übergang jedoch nicht ohne weiteres und unmittelbar, da er durch einen kurzen Dauerton verdeckt wird. Deshalb hört man auch nicht 60 Zeichen, aus denen das Signal besteht, sondern vier bis fünf weniger.

Beispiel:
Man hört: 16 Punkte, einige Sekunden Dauerstrich, 40 Striche oder: 23 Striche, kurzer Dauerton, 32 Punkte.
Für die Auswertung der Richtungsbestimmung sucht man die Differenz der insgesamt wahrgenommenen und abgezählten Zeichen gegen 60 , also bei dem ersten Beispiel 4, bei dem zweiten 5. Diese Zahl wird halbiert. Das Resultat fügt man der Zahl der vor dem Wechsel gehörten Zeichen hinzu; bei der Halbierung von ungeraden Zahlen entstehende Bruchteile sind nicht zu berücksichtigen. Man stellt also fest:
Beim ersten Beispiel erfolgt der genaue Wechsel nach 18 Punkten des Signals, bei dem zweiten Beispiel erfolgt der genaue Wechsel nach 25 Strichen.
Es kann vorkommen, daß man nur eine Art von Richtsignalen hört, wenn man sich nämlich auf einem Leitstrahl befindet oder in dessen Nachbarschaft. Man achte dann darauf, ob sie anfangs kaum hörbar sind und zum Schluß klar erkennbar oder umgekehrt. Im ersten Fall liegt der Wechsel nach 55 bis 59 Zeichen, im zweiten Fall nach 1 bis 5, je nach der Zahl der abgezählten Zeichen. 
Mit der ermittelten Punktzahl in den A-Sektoren, bzw. Strichzahl in den B-Sektoren als Eingang entnimmt man den Peiltafeln bei den C.F.F. die rechtweisende Großkreispeilung des Schiffes vom C.F.F. aus. Die weitere Auswertung der Peilung erfolgt als Funkfremdpeilung, soweit man nicht eine Karte mit eingedrucktem Consolnetz zur Verfügung hat. 

Die Sendeanlage:
Die Sendeanlage eines C.F.F besteht aus 3 Hochantennen und einem Sender mit Umtaster und Phasenschieber. Die Antennen sind Rundstrahler, die auf einer geraden Linien in gleichen Abstaenden voneinander aufgestellt sind. Jede der 2 aeusseren Antennen ist etwa 3 Wellenlaengen von der Mittelantenne entfernt.

Die 3 Antennen werden gemeinsam von einem Sender gespeist und strahlen A1-Wellen im Langwellen-Bereich (940 - 1167 m / 255 - 320 kHz) aus. Die Antennen sind ca. 100 m hoch und so konstruiert, dass die Abstrahlung von Bodenwellen gegenueber Raumwellen begünstigt wird. Die mittlere Antenne M ist unmittelbar mit dem Sender verbunden, die aeusseren Antennen A und B werden ueber einen Umtaster und einen Phasenschieber gespeist.

Bei Betrieb des Senders herrscht folgender Zustand:

1.) Die Stroeme in den aeusseren Antennen A und B sind gleich stark, der Strom in der mittleren Antenne M ist etwa 4 mal so stark.
2.) Bei Beginn des Tastzyklus sind die Stroeme in den aeusseren Antennen um je 90 º in der Phase gegenueber der mittleren Antenne verschoben. Der Strom in A eilt dem in M um 90º voraus, der Strom in B ist dem in M um 90º verspaetet.
3.) Waehrend des Tastzyklus werden die Phasenwinkel der Stroeme in A und B gleichmaessig veraendert.
Die Wellen A und B verlassen also die Antenne mit gleicher Amplitude aber mit einem Phasenunterschied von 180 º

a.) Empfang in S1 auf dem Hauptleistrahl, also der Mittelsenkrechten der Basis AB.
Die beiden von A und B kommenden Wellen haben bis zum Standort des Schiffes in S1 gleiche Wege zurueckgelegt, diese sind aber laenger als die Wellen, die die Strecke von M bis S1 hinter sich haben. Infolge der laengeren Wege haben die Wellen von A einen Teil ihren Phasenvorsprungs vor M verloren, die Wellen von B haben ihren Phasennachlauf vergroessert. Beide erreichen S1 aber immer noch mit gleicher Amplitude und einem Phasenunterschied von 180º, sie heben sich also am Empfangsort S1 auf und man hoert nur das von Antenne M kommende Signal.
Die Standlinien, auf denen man nur die Aussendung der Mittelantenne hoert, nennt man Leitstrahlen. Die Mittelsenkrechte der Basis AB nennt man Hauptleitstrahl.
b.) Empfang in S2
Steht das Schiff ausserhalb der Mittelsenkrechten in S2 auf der gleichen Seite wie B, so ist die Strecke AS2 laenger und die Strecke BS2 kuerzer als MS2. Die von A kommende Welle hat bis S2 also einen Teil ihres Phasenvorsprungs verloren, die von B kommende Welle hat den Phasennachlauf aber verkuerzt. In S2 treffen die Wellen von A und B also nicht gegenphasig ein. Daher ist die resultierende Aplitude der 3 Wellen in S2 groesser als die Amplitude von M.
c.) Empfang in S3
Steht das Schiff in S3, so ergeben sich genau umgekehrte Verhaeltnisse wie in S2. Die resultierende Amplitude ist also kleiner als die von M

Das Entstehen des Punkt-Strich-Schemas
Duch den in die Sendeanlage eingebauten Umtaster (siehe Blockschaltbild weiter oben) werden in bestimmtem Tastrhythmus die Phasen der Stroeme in den Antennen A und B sprunghaft und in sehr kurzer Zeit um je 180º veraendert. Dies bedeutet, dass die Welle von A nach dem Umtasten  gegen die Welle von M um 90º zurueck, die Welle von B um 90º voraus ist. Innerhalb der Sektoren zwischen den Leitstrahlen bewirkt das Umtasten folgendes: Steht das Schiff in S2 hoert man den Sender vor dem Umtasten laut, nach dem Umtasten leise. Die Umtastperiode betraegt 0,5 Sekunden. Die Umtastung geschieht im Verhaeltnis 1:3, also nach 1/8 Sek. und 3/8 Sek. Man hoert kurze laute Punktzeichen. Das Schiff befindet sich in einem Punkt-Sektor (A-Sektor). In S3 sind die Verhaeltnisse wieder genau umgekehrt: Man hoert 1/8 Sekunden Pause und dann 3/8 Sekunden lauten Empfang von Strichen. Das Schiff befindet sich also in einem Strich-Sektor (B-Sektor)

Die Drehung des Consol-Systems
Bisher wurde vorausgesetzt, dass der Strom in Antenne A gegenueber Antenne M um 90º vorauseilt, der in B um 90º verspaetet ist. Das ist aber nur zu Beginn eines Tastzyklus der Fall. In A wird die Phase beim Tastzyklus von 30 Sekunden um je 6º in der Sekunde vorgeschoben, in B um den gleichen Wert verzoegert. 5 Sekunden nach Beginn des Tastzyklus eilt der Strom in A also dem in M schon 120º voraus, der in B laeuft 120º nach. Am Ende eines Tastzyklus hat sich jeder Leitstrahl soweit um den Sender gedreht, dass er genau die Position des vorher benachbarten Leitstrahls einnimmt, die dieser zu Beginn des Tastzyklus gehabt hat. Erfasst man also die Zeit vom Beginn des Tastzyklus bis zum Beginn des Gleichsignals durch Auszaehlen der empfangenen Punkte oder Striche, so erhaelt man daraus - bei bekanntem Sektor - die Richtung der Consol-Standlinie des Schiffes.

Consol heute
Alle Consol-Funkfeuer wurden in den 70er und 80er Jahren abgeschaltet.