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Verfahren zur kontinuierlichen Ortsbestimmung eines Flugzeuges längs
der Anflugstrecke zu einem Landeplatz Zur Durchführung der Landung von Flugzeugen
sind die sog. Gleitweg'erfahren bekannt, gemäß denen das Flugzeug nach einer Kurve
konstanter Feldstärke landet oder mehrere Feldstärkekurven nach einer bestimmten
Gesetzmäßigkeit schneidet, Der Ansletzpunkt zur Landung wird durch einen Markierungssender
angezeigt, der eine wandförmige Strahlung quer zur Landerichtung bzw. Landeebene
(Leitstrahl) erzeugt. Es ist nun vielfach erwünscht, längs der gesamten Landestrecke,
also vom Markierungszeichen bis zum bodenaufstzpunkt, fortlaufende Entfernungsangaben
zu erhalten. Die für das Aufsetzen notwendigen Handgriffe, wie z.B. das Abfangen,
lassen sich dann mit größerer Genauigkeit durchführen.
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Die Erfindung schlägt zu diesem Zweck vor, die kontinuierliche Ortsbestimmung
längs der vom Markierungszeichen bis zum Landeplatz reichenden und durch einen Leitstrahl
festgelegten Anfiugstrecke mit Hilfe eines Interferenzfel'des, und zwar eines umlaufenden
Interferenzfeldes, vorzunehmen. Die Basiis der beiden das Interferenzfeld erzeuwenden
Antennen, deren eine mit Mitteln zur Phasenmodulation ausgerüstet ist, wird in bezug
auf Lage und Richtung der Anflugbahn, ferner werden der Antennenabstand und die
Grundfrequenz des Senders derart gewählt,
daß die Strecke auf der
Anflugbahn vom Markierungszeichen (bezeichnet als Voreinflugsignal) bis zum Aufsetzpunkt
des Flugzeuges dem Abstand zweier aufeinanderfolgender Linien gleicher Phasenlage
entspricht. Die Entfernungsanzeige kommt dadurch zustande, daM die wandernden Maximum-
und Minimumzonen mit einer Hilfsfrquenz. die mit det Umlaufgeschwindigkeit der Interferenzzonen
übereinstimmt und einer besonderen Strahlung aufmoduliert ist, ständig in ihrer
Phasenlage verglichen werden.
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Es ist bekannt. daß mit Hilfe eines Interferenzfeldes zur Fahrzeugnavigation
Abstände, z. B. der von einem Ausgangsort zurückgelegte Weg, Richtungen usw, bestimmt
werden können. Man verwendet zu diesem Zweck ein feststehendes oder wanderndes bzw.
umlaufendes Interferenzfeld und stellt die Einhaltung einer Richtung oder den längs
dieser zurückgelegten Weg durch Zählen der Maxima bzw. Minima des Interferenzfeldes
bzw. durch N'ergleidi von dessen Wanderungsgeschwindigkeit mit einer im Fahrzeug
erzeugten konstanten Hilfsfrequenz fest. Weiterhin ist es bekanntgeworden, zur Führung
eines Fahrzeuges längs eines geradlinigen Weges die Minimumzone eines Interferenzfeldes
in einem gewissen Winkel hin und her zu schwenken und bei durchgang der Minimumzone
durch die Leitrichtung eine bestimmte Modulation auszustrahlen. Zur Feststellung
einer et waigen Abweichung von der Leitrichtung sieht dieses letztere Verfahren
eine empfangsseitige Synchronisation des Indikators mit der Schwenkgeschwindigkeit
vor.
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Die durch ein Interferenzfeld mit wandernden Zonen gegebenen Möglichkeiten
für Flugzeuglandeverfahren zuszunutzen, bringt natürlich Schwierigkeiten mit sich,
da sich der Landevorgang längs einer Strecke von nur wenigen Kilometern Länge abspielt.
Es wird die Abstandsmessung erst dann praktisch brauchbar, wenn, wie es an anderer
Stelle zu anderem Zweck schon vorgeschlagen wurde, die Hilfsirequenz für die Durchführung
der Phasenmessung von einem Sender übermittelt wird. Im vorliegenden Fall wird hierzu
zweckmäßig der die Anflugrichtung festlegende Leitstrahlsender herangezogen, wobei
die Hilfsirequenz durch die Phasenänderungsfrequenz. des Interferenzsystems gestenert
wird.
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Der Erfindungsgedanke ist nachstehend an Hand der Abbildung näher
erläutert. NIit F ist der Flugplatz und mit R die Landerichtung angedeutet: letztere
wird in an sich bekannter Weise durch eine aus drei Dipolen hestehende antennenanordnung
L eines Landefunkfeuers erzeugt.
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Seitwärts au einer Ecke des Flugplatzes. vorzugsweise auf einer ungefähr
senkrecht zur Landerichtung und durch das Antennensystem L yerlaufenden Linie, sind
die beiden Antennen jf eines Hilfssenders zur Erzeugung der umlaufenden Interferenzlinien
aufgestellt. Def Antennenabstand beträgt z. B.
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20 m bei # = 10 m Welleniänge. Die relative Phase der Antennenschwingungen
wird in bekannter Weise stetig variiert. Dadurch entstehen umlaufende Maximum- und
Minimumzonen, die Hyperbeln darstellen. An den Stellen l'E und H E sind normalerweise
das Voreinflugzeichen bzw. das Haupteinflugzeichen aufgestellt. Der Aufsetzpunkt
für das Flugzeug ist mit A bezeichnet. Sein Abstand von dem Ort l'E entspricht einer
Änderung der Phase des Interferenzfeldes von 360°.
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Hierdurch wird erreicht, daß die Skala des Phasenmessers für die ganze
Meßstrecke voll ausgenutzt wird, d. h. maximale Xnzeigegenauigkeit erreicht wird.
Jeder Ort auf der Anflugrichtung zwischen den beiden Hyperbeln gleicher Phase kann
somit durch Phasen vergleich mit der Hilfsfrequenz genzu bestimmt werden.
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Zur Übermittlung dieser Hilfsfrequenz kann ein besonderen, ungerichteter
strahlender Sender verwendet werden. Er wird dazu mit einer Frequez moduliert, die
der Umlaufgeschwindigkeit der Interferenzlinien bzw. der Phasenänderungsfrequenz
entspricht.
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Die Hilfsfrequenz wird jedoch vorzugsweise durch den Leitstrahlsender,
der entsprechend, z. B. unter Verwendung einer Zwischenfrquenz moduliert ist, übermittelt.
Die Phasenlage dieser Modulationshilfsfrequenz wird so gewählt, daß ihr Nulldurchgang
mit dem Nulldurchgang der bewegten Linien durch den Ort des voreinflugzeichensenders
bzw. Aufsetzpunktes zeitlich genau übereinstimmt. Aus der jeweiligen Phasenverschiebung
zwischen der Hilfsfrequenz und der gleichgerichteten Interferenzfrequenz kann dann
jeder Ort zwischen V E und A bestimmt werden. Dieser z. B. niederfrequente Phasenvergleich
kann durch beliebige Einrichtungen vorgenommen werden, welche gestatten. den Phasenwinkel
innerhalb 360° zu messen. In der Abbildung entspricht jede auf ser Anfluglinie verzeichnete
Marke einer Phasenverschiebung von 50°, Man wird zweckmäßigerweise eine gleich in
Abständen geeichte Skala am Phasenmesser anbringen.
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Mit Rücksicht auf die Annäherung des Flugzeuges zum Flughafen wird
man die Drehungsrichtung des Interferenzsystems der Flugrichtung entgegenlaufen
lassen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß Voreinflug-
und Haupteinflugzeichensender fehlen können. Es ist so möglich,
auf
einfache Weise die Landerichtung je nach den Witterungsverhältnissen in gewissen
Grenzen zu variieren. Bei den bekaneten Anordnungen ist eine Verlagerung der Anflugrichtung
dadurch sehr erschwert, daß die Einflugzeichensender, die sich in einem größeren
Abtand vom Landeplatz befinden, beweglich ausgeführt werden müßten.
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PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zur'kontinuierlichen Ortsbestimmung
eines Flugzeuges längs einer von einem Markierungszeichen bis zum Landepunkt reichenden
und durch einen Leitstrahl festgelegten Anflugstrecke mit Hilfe eines Interferenzfeldes,
dessen Linien gleicher Phasenlage (Hyperbeln) durch stetige Änderung der relativen
Phase der von zwei räumlich getrennten Antennen ausgestrahlten Hochfrequenzschwingungen
eine Umlaufbewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Antennenpaares
in bezug auf Lage und Richtung der Anflugbahn, ferner der Antennenabstand und die
Sendefrequenz derart gewäht sind, daß die Strecke auf der Anflugbahn von Markierungszeichen
bis zum Landepunkt des Flugzeuges dem Abstand zweier aufeinanderfolgender Linien
gleicher Phasenlage entspricht und daß die Umlaufgeschwindigkeit der Maximum- und
Minimumzonen mit einer Hilfsfrequenz, die mit de@ Umlaufgeschwindigkeit übereinstimmt
und einer besonderen Strahlung aufmoduliert ist, in ihrer Phasenlage verglichen
wird.