STEP#17 - I brevetti

Nel seguente post verranno illustrate invenzioni brevettate in merito a strumenti di supporto al sestante o di perfezionamento del sestante.

Il primo caso risale al 1915 che vide come applicatori di questo strumento Bruno Max Sherwoode Leon e Gustave Charles Louis De. 

figura 1

L'immagine riportata(figura 1) mostra uno strumento del tipo sestante atto a dare la portata di un oggetto di altezza nota, quale l'albero di una nave. Vi è una piastra di base dotata di: un telescopio [G], uno specchio fisso [j], uno specchio mobile [h] su un braccio [D] imperniato in [g], e un braccio [B] imperniato in b. 

Inoltre, è presente un tamburo graduato [C] montato su di un asse che si avvita nei dadi [c] fissato al braccio [B]. Il braccio [B] viene quindi ruotato fino a quando la base, vista attraverso il telescopio e gli specchi, è in coincidenza. Fatto ciò, è possibile leggere la portata su una scala la cui superficie è normale alla base A.

Il secondo caso si riferisce ad un perfezionamento dell'invenzione(figura 2) che consiste nella misurazione dell'angolo tra l'orizzonte e la linea di galleggiamento dell'oggetto di cui si desidera la portata.

Vi è, quindi, un primo prisma rettangolare [C] montato in modo regolabile davanti all'obiettivo B 'di un telescopio prismatico di osservazione. Un secondo prisma [E] è montato su una barra F imperniata su aste F (1), F (2) imperniate rispettivamente in F (4), F (3). 

Muovendosi con l'asta F(2) si ha un braccio G al quale è fissato un quadrante dentato, impegnandosi con un pignone G(2). Contemporaneamente, si osserverà l'oggetto da inquadrare dalla luce che è passata per i due prismi C, E. Con la rotazione del braccio G si effettua l'allineamento della linea dell'orizzonte. 

Il braccio G indica quindi il range sulla scala H '. Quando l'orizzonte si trova dalla parte opposta dell'osservatore a quella su cui si trova l'oggetto da inquadrare, viene utilizzato il raccordo I. Questo contiene due specchietti regolabili [J, K] per deviare la luce dal retro nel telescopio. Tutte le varie parti dell'apparecchio sono rese regolabili. Una diapositiva A ', il cui bordo superiore è tagliato ad angolo, viene utilizzata per regolare la luminosità dell'immagine osservata

figura 2

Il terzo caso mostra un sestante(figura 3) composto da calcolatrici trigonometriche sferiche e piane per l'uso costituite, a sua volta, da un quadrante comprendente un arco graduato e una barra (d) adatta a scorrere sulla superficie e ruotare attorno al centro l dell'arco, e a, puntatore (f) montato perpendicolarmente. Questo strumento è stato brevettato da Toshiichi Arimitsu nel 1920.

Il braccio (c) è dotato di una scala mobile (k) per accertare la distanza tra il centro dell'area e un punto j che funge da lunghezza di base durante l'esecuzione dei calcoli. La Specifica descrive il metodo per risolvere, con l'apparato, un triangolo sferico in modo per cui si presume che il triangolo sia diviso per mezzo di una perpendicolare in due triangoli, e il calcolo procede in due fasi, una per ogni triangolo rettangolo.

figura 3

Di seguito viene riportata l'immagine (figura 4) di un perfezionamento del sestante precedentemente illustrato, brevettato nel 1924 e applicato da John Mcconkey.

figura 4

La presente invenzione si riferisce a strumenti particolarmente adatti all'uso su aerei dove diventa necessario effettuare letture da un corpo celeste e da un orizzonte artificiale nei momenti in cui l'orizzonte naturale non è visibile. 

Prima di entrare nel merito del presente strumento può essere bene notare che nel prendere le letture dell'altitudine da aerei con vari tipi di sestanti ora in uso, è stata sperimentata la grande difficoltà in quanto concentrandosi sul centrare il livello dell'orizzonte, l'immagine di il corpo celeste di solito dal cercatore, e quando ci si concentra sul riportare l'immagine nella sua posizione corretta scomparendo sul mirino, il livello viene spostato, rendendo estremamente difficile ottenere una lettura accurata senza grandi margini di errore.

È, quindi, uno degli scopi della presente invenzione superare questa difficoltà e fare una registrazione permanente con entrambi gli oggetti che compaiono su di essa in modo che possano essere apportate correzioni appropriate e ottenuta una determinazione accurata.

Brevettato il 20 dicembre 1927 da Maurice R. Pierce.

figura 5

Da sempre, dispositivi come il sestante sono stati sviluppati per effettuare osservazioni stellari e determinare la posizione delle navi oltre la vista della terra. Sebbene tali dispositivi rimangano in uso oggi, la semplicità, l'affidabilità e la disponibilità globale del GPS hanno generalmente sostituito l'osservazione stellare nella maggior parte delle applicazioni.

La presente divulgazione si riferisce generalmente alla navigazione, e più particolarmente alla navigazione utilizzando satelliti artificiali e osservazioni celesti acquisite utilizzando dispositivi di rilevazione di immagini. Quest'ultima invenzione riguarda un sestante elettronico comprendente un sistema inerziale triassiale che fornisce un segnale rappresentativo dell'angolo formato dall'asse ottico di una telecamera rispetto alla verticale locale, nel sistema di riferimento terrestre locale, vale a dire una telecamera associata ad un computer controllato da software per identificare i corpi celesti e un orologio. Tale software è capace di determinare le coordinate dei corpi celesti e questo strumento comprende una memoria in cui vengono registrati i dati per determinare una matrice di trasformazione, che consente di ricalcolare le coordinate della stella nel sistema di riferimento terrestre. ·Brevettato nel 2019,  applicato da Goodrich Corp e inventato da Waldron Erik.

Metodo di puntamento

1. Il puntamento del dispositivo di rilevazione può essere calibrato determinando le differenze tra una posizione prevista e una posizione effettiva del primo oggetto celeste nell'immagine.
2. Il secondo puntamento può essere calcolato determinando il puntamento simultaneo del secondo oggetto celeste e del satellite. Uno del satellite e il secondo oggetto celeste possono essere fissati mentre si acquisiscono una pluralità di immagini durante la congiunzione del secondo oggetto celeste e della stella. Si contempla che il primo e il secondo oggetto celeste possano essere un oggetto celeste comune.

figura 7