[Technik/Physik] Wie kann die Geheimpolizei sie orten?

[Malinche]

Hui, ich hoffe, ich bin in diesem Board richtig ...

Mein momentanes Projekt spielt in einem steampunkig angehauchten, alternativen Südamerika im frühen 20. Jahrhundert – und nun stehe ich vor dem ersten technischen Problem: Meine Protagonistin muss gezwungenermaßen für die Geheimpolizei arbeiten und hat von diesen ein Objekt bekommen, das sie bei sich tragen soll. Dieses Objekt soll der Geheimpolizei ermöglichen, meine Protagonistin ungefähr zu orten.

Das Objekt ist ein sogenannter »Funkstein«, bei dem auch eine Spur weit Magie im Spiel sein kann/soll (es stammt aus einem isolierten Staat in den Anden, in dem noch viel mit solchen Dingen gearbeitet wird), aber rein magisch möchte ich das Ganze eigentlich nicht erklären. Die Idee ist, dass der Stein (magisch veranlasst) gewisse Signale aussendet, die von der Geheimpolizei (technisch, nicht magisch) empfangen und ausgewertet werden und es ihnen damit ermöglichen, den Standort meiner Protagonistin zu ermitteln. (Das muss nicht superpräzise sein.)

Jetzt ist die Frage: Wie kann ich das – trotz Magie – einigermaßen plausibel erklären? Also plausibel so, dass es auch ungefähr in die technischen Möglichkeiten der »damaligen« Zeit und des Settings passt. Es soll also vor allem in dieser Hinsicht stimmig sein (also kein Sci-Fi-Hightech) und technisch versierten Lesern nicht gleich komplett die Zehennägel aufrollen, und wie gesagt, ich möchte es auch nicht allein durch Magie erklären, obwohl ich die gleichzeitig als Komponente gern mit drin lassen würde (was wichtig ist, um zukünftigen Plot vorzubereiten).

Ich habe mir gerade zur Funktechnik schon ein paar Sachen durchgelesen – und merke mal wieder, wie lange meine letzte Physikstunde her ist. Ist Funk überhaupt der richtige Ansatz? Bin ich mit Signal aussenden – Signal empfangen – Signal auswerten grundsätzlich auf dem richtigen Weg? Ich kaue schon ziemlich lange auf dieser Stelle herum, und da ich gerade in dem Kapitel bin, in dem mein nerdiger Erfindermönch die prinzipielle Funktionsweise des Funksteins erklärt, komme ich auch nicht gut weiter, bevor ich das Problem nicht gelöst habe. Daher: Hilfe, bitte! 

[Alaun]

Hm, ich bin da auch nicht gerade versiert, aber irgendeine Art von Schwingung ist wahrscheinlich nie verkehrt, oder? Ob nun Funkwellen oder irgendwas magnetisches? Eventuell hat die Geheimpolizei einen speziellen Empfänger, mit dem die Wellen/Schwingungen entschlüsselt werden können? Du könntest auch eine ganz eigene Art von Schwingung entwickeln, die sich nur an reale Konzepte anlehnt.

[Christopher]

Funk ist schonmal nicht verkehrt.

Ist recht einfach zu machen. Der Funkstein sendet in einem bestimmten Zeitintervall (einmal pro Stunde, alle fünf Minuten, was auch immer, da sind viele spielereien möglich) ein kurzes Signal.

Die Geheimpolizei benötigt für eine ungefähre Ortung dann zwei Stationen die dieses Signal empfangen und in der Lage sind grob zu bestimmen, aus welcher Richtung es kam (je präziser, desto präziser die Standortbestimmung). Dann nimmt man sich eine Karte, zieht von den beiden Ortungssationen eine Linie in die Richtung aus der das Signal kam und dort wo sie sich überschneiden, ist ungefähr der Punkt von dem das Signal kommt.

Dafür reicht es, Signale über größere Entfernungen empfangen und die Richtung aus der sie kommen bestimmen zu können. Idealerweise noch eine Möglichkeit, dass die Ortungssationen miteinander kommunizieren können, um sich die Linien die sie in ihre Karten zeichnen übermitteln zu können. Aber das ist recht simpel, das könnte man schon mit Rauch-/Lichtzeichen machen, sofern man einen Code ausgearbeitet hat. Man muss nur zwei Zahlen übermitteln können. Der Ausgangspunkt der zu zeichnenden Linie auf der Karte ist natürlich immer die Ortungsstation, dazu einmal eine Zahl für die Bewegung auf der X-Achse (auf der Karte) und eine Zahl für die Bewegung auf der Y-Achse. Die Koordinate der Ortungsstation mit dem so ermittelten Punkt verbinden und schon hat man seine Linie. Die zweite notwendige Linie ist der jeweils anderen Ortungsstation ja bekannt.

Gibt es nun eine Möglichkeit dieses Ortungsergebnis per Funk/sonstiger Übertragungsmöglichkeit zu übermitteln, kann jeder nahezu jederzeit wissen, wo deine Protagonistin ist

PS: Das Aussendeintervall kann für diverse Autorische Spielereien genutzt werden, wie z.B. "Alle 5 Minuten sendet das Ding nur, also hab ich jetzt 5 Minuten zeit, in denen sie nicht wissen wo ich bin und wo ich all die Dinge machen kann, die die böse Gehempolizei nicht spitz kriegen soll!"


PPS: Bei Funk muss man allerdings darauf achten, dass der Empfang nicht immer der beste ist. Im Wald nimmt die Zuverlässigkeit und die Distanz über die Signale übermittelt werden stark ab. Berge, Hügel, Senken o.ä. sind ebenfalls natürliche Hindernisse, die nicht ausser acht zu lassen sind. Wie ich schon zu meinem Leidwesen erfahren durfte. (Nicht funktionierender Funk ist so ziemlich der Supgau für jeden der eine größere Anzahl Leute auf Distanz koordinieren will...)

PPPS: Die Richtungsbestimmung wäre wohl das einzige Problem. Da ich mich technisch da nicht zu gut auskenne, würde ich dafür zumindest eine magische Lösung nehmen. Eine Art Kompass dessen Nadel in Richtung des Funksteinsignals ausschlägt sollte es tun. Wieso und warum er das tut, kann dein Mönch dann innerhalb deiner Welt klären ;o

[Alaun]

Ich frage mich gerade, ob deine Prota den Stein zwangsläufig immer dabei hat? Und weiß sie, dass sie ihn dabei hat?

[Volker]

Frühes 20. - da ist Funk schon möglich, wenn auch recht krude.

Zur Funkpeilung braucht's dann entweder (mindestens) 2 Stationen mit Richtantennen, die ein kontinuierliches Signal verfolgen und jeweils die Richtung feststellen aus der sie das Signal am stärksten empfangen. Am Schnittpunkt hält sich dann (von Funkabweichungen und Spiegelproblemen mal abgesehen) der Sender dann auf.

Eine andere Peilmethode ist die Laufzeitmessung. Dafür braucht's dann mindestens drei Empfangsstationen, die zwar keine Richtung brauchen, dafür aber die Signale auf Mikrosekunden genau vergleichen können müssen. Je nach Aufenthaltsort braucht das Signal nämlich unterschiedlich lange, die einzelnen Stationen zu erreichen, und aus den Abständen zwischen den Empfangszeitpunkten lässt sich dann die Position bestimmen - wenn man die Geschwindigkeit der Signalausbreitung kennt. Ohne automatische Kopplung ist das für frühe Technik kaum zu machen.


Und dann gibt es natürlich auch die "warm, wärmer, ..." Methode: wenn die ein "Dingens" haben das z.B. heller leuchtet je näher dies am darauf geeichten Ziel ist, dann muss man nur noch einen Spion hinterherschicken, der durch die Straßen läuft und auf seinen Detektor schaut.

Vielleicht gibt es seltene "Zwillingssteine", die, wenn geteilt, je stärker leuchten je näher sie einander sind. Oder ein wenig auauffälliger: ein geeigneter Kristall, der umsö trüber wird, je weiter sein Zwilling entfernt ist.

Oder akustisch: der Verfolger hat eine extrem laute Ultraschallpfeife, das Ziel einen Anhänger/Brosche mit Resonanzkammer, der ein Echo (auzf zurückwirft, das der Verfolger in einem Hörgerät mit Interferenzkammer hören kann. Hilft natürlich nicht, wenn das Ziel zu weit innerhalb Gebäuden ist oder die Brosche unter zu viel Kleidung verborgen. Und die Tiere in der Gegend drehen dann natürlich jedes Mal am Rad, wenn da einer in die Pfeife bläst...

Vielleicht ist dem Ziel auch ein "Ätherglöckchen" angehängt, das man mit geeignetem Gerät hören kann. Und dann muss man halt herumgehen und feststellen, wo es am lautesten ist.

Vielleicht ist folgende Idee noch am realistischsten: in den Absatz der Zielperson ist ein (Piezo)kristall(stapel) eingebaut, der dann ein kleines Funkgerät befeuert, das dann je Schritt einmal kurz "knarzt". Und der Verfolger ist dann mit einem röhrenradiogroßen Empfänger plus Anodenbatterie (Größe+Gewicht ca. Autobatterie) und ggfs. Peilantenne auf Verfolgungsjagd - "warm, wärmer, ww.. Mist!"

[Malinche]

Ui, danke für die Rückmeldungen!

Ich frage mich gerade, ob deine Prota den Stein zwangsläufig immer dabei hat? Und weiß sie, dass sie ihn dabei hat?

Ja, sie hat Order bekommen, ihn immer bei sich zu tragen, weiß aber nicht ganz genau, wofür er gut ist. Ihn einfach wegzuwerfen traut sie sich aber nicht, dazu hat sie zuviel Angst vor der Geheimpolizei.

Mit euren Anregungen kann ich auf jeden Fall super arbeiten. Volkers Idee mit den Zwillingssteinen finde ich zum Beispiel sehr hübsch. (Die würde sehr gut zu meinem Andenstaat passen.)
Alternativ auch die klassische Möglichkeit mit Empfänger und Peilantenne ... oder Christophers "Kompass". Vielleicht kann ich das irgendwie miteinander koppeln und eventuell auch was Magnetisches einbauen ... 
Die Laufzeitmessung dürfte wirklich für die damaligen Möglichkeiten zu elaboriert sein, für meine Zwecke sollte die Möglichkeit einer ungefähren Ortung ausreichen, und das dürfte mit der von euch beschriebenen Peilung schon klappen.

Und dass man das Aussendeintervall berücksichtigen kann, gefällt mir auch, mal gucken, ob ich daraus etwas machen kann.

Ich habe jetzt auch noch einen hübschen Artikel zur Geschichte der Funkpeilung gefunden. Den werd ich mir mal zu Gemüte führen und ein wenig gedankenexperimentieren. Ihr habt mir auf jeden Fall schon einmal sehr geholfen, vor allem, was die Funktionsweise mit den Stationen betrifft. Danke dafür!

PPS: Bei Funk muss man allerdings darauf achten, dass der Empfang nicht immer der beste ist. Im Wald nimmt die Zuverlässigkeit und die Distanz über die Signale übermittelt werden stark ab. Berge, Hügel, Senken o.ä. sind ebenfalls natürliche Hindernisse, die nicht ausser acht zu lassen sind. Wie ich schon zu meinem Leidwesen erfahren durfte. (Nicht funktionierender Funk ist so ziemlich der Supgau für jeden der eine größere Anzahl Leute auf Distanz koordinieren will...)

*hrhrhr* Meine Heldentruppe flieht in die Anden. Die Geheimpolizei wird fluchen! 

[Christopher]

Solange das Signal nur den Berg runter muss gibt es kein Problem. Bewegt man sich ein wenig um de Berg rum oder sogar drüber, ist aber ganz schnell Funkstille Natürlich kannst du aber sagen, dass das Signal irgendwie magischer Natur ist (nur Artverwandt mit Funk) und es deswegen weniger Probleme gibt. Gelobt sei die künstlerische Freiheit. Wäre natürlich nur besser, wenn du das gleich bei der Einführung sagst. Ich kanns nämlich auf den Tod nicht leiden, wenn einem Autor bei etwas was seit 300 Seiten bekannt ist, gerade im passenden Moment einfällt: "Achja, außerdem ist das Signal magisch, das kann also auch durch Berge durch undso!" das stinkt immer nach schlechter Planung... 

[der Rabe]

Ich würd dir ja einen Zilko anbieten ... *pfeif*

Wie wärs denn mit etwas ähnlichem wie einem Kompass? Nur dass der "Empfängerstein" eben nicht nach Norden, sondern auf den Senderstein weist. Eventuell in Verbindung mit Volkers Vorschlag des Zwillingssteines, der trüber wird, je weiter entfernt. Ich stelle mir das gerade vor, wie dein Mönch ganz stolz seine Erfindung präsentiert als Anpeiler 2.0: der erste Stein konnte nur die Entfernung anzeigen, der zweite zeigt sogar die Richtung, wenn man diese geniale Nadel auf diese Spitze aufsetzt ... *versuchprobier* ... ja das geht immer ein bisschen schwierig, aber beim zweiten oder dritten Mal klappts eigentlich immer.

(oder beim zehnten Mal. *g* Und wenn man nicht aufpasst, fällt die Nadel runter, was natürlich auch zu schönen Flüchen führen könnte, die dann aber leider den Empfang stören. )

[Malinche]

Ich kanns nämlich auf den Tod nicht leiden, wenn einem Autor bei etwas was seit 300 Seiten bekannt ist, gerade im passenden Moment einfällt: "Achja, außerdem ist das Signal magisch, das kann also auch durch Berge durch undso!" das stinkt immer nach schlechter Planung... 

Ich auch nicht. Deswegen wollte ich die Funktionsweise auch von Anfang an klar haben. Ich denke, das Signal wird durch die Magie gewisse Vorteile gegenüber herkömmlichen Funksignalen haben - aber das wird mein Mönch auch so erklären.

Ich stelle mir das gerade vor, wie dein Mönch ganz stolz seine Erfindung präsentiert als Anpeiler 2.0: der erste Stein konnte nur die Entfernung anzeigen, der zweite zeigt sogar die Richtung, wenn man diese geniale Nadel auf diese Spitze aufsetzt ... *versuchprobier* ... ja das geht immer ein bisschen schwierig, aber beim zweiten oder dritten Mal klappts eigentlich immer.

Ja, das würde gut zu Bartolo passen. Vielleicht lasse ich ihn das in den nächsten Folgen sogar erfinden? Fürs Erste ist er ja nur der Erklär-Bär für die Technik meiner Bösewichte ...

Kompass ist auch eine hübsche Idee, danke! Oder ich befestige den "Empfängerstein" an einer der Peilantennen bei der Geheimpolizei, und das beeinflusst deren Ausrichtung? 

[der Rabe]

Kompass ist auch eine hübsche Idee, danke! Oder ich befestige den "Empfängerstein" an einer der Peilantennen bei der Geheimpolizei, und das beeinflusst deren Ausrichtung? 

Jetzt hab ich ein Bild im Kopf, wie die Verfolger mit einer absurd riesigen Antenne befestigt auf einem enormen Rucksack versuchen durch den Urwald zu stapfen, dabei immer in den Zweigen hängenbleiben, fluchen (was den Empfang stört ) und wobei dann ständig die Nadel vom Stein fällt.


Bitte gerne. (ganz ohne Allohohl! *g*)

[Malinche]

Jetzt hab ich ein Bild im Kopf, wie die Verfolger mit einer absurd riesigen Antenne befestigt auf einem enormen Rucksack versuchen durch den Urwald zu stapfen, dabei immer in den Zweigen hängenbleiben, fluchen (was den Empfang stört ) und wobei dann ständig die Nadel vom Stein fällt.

Das wäre fast eine Überlegung wert ...