DE1441748C3 - Flugzeuglandeanlage zur Anfiug- und Gleitbahnbestimmung - Google Patents
Flugzeuglandeanlage zur Anfiug- und GleitbahnbestimmungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flugzeuglandeanlage zur Anflug- und Gleitbahnbestimmung mit zwei mit
gegenseitigem Abstand angeordneten Funkfeuerantennen mit einander. überlappenden Abstrahlungscharakteristiken,
ferner mit einer signalformenden Einrichtung zum Zuführen modulierter Hochfrequenzsignale
an die beiden Funkfeuerantennen und mit einer im Flugzeug angeordneten, an eine Empfangseinrichtung
angeschlossenen Vergleicherschaltung zum Amplitudenvergleich der von den Modulationen
der Hochfrequenzsignale abgeleiteten Signale.
Bei bekannten Flugzeuglandeanlagen werden im Azimutleitabschnitt bzw. im Gleitwegleitabschnitt
zwei Richtstrahlen über der Flugfeldrollpiste ausgestrahlt, welche sich oberhalb der Rollpistenmittellinie
bzw. oberhalb des gewünschten Gleitweges symmetrisch überlappen. Die beiden Richtstrahlen sind mit
NF-Frequenzen von 90 Hz bzw. 150 Hz moduliert. Die auf der Rollpiste landenden Flugzeuge empfangen
diese beiden Richtstrahlen mittels im Flugzeug installierter Empfänger, wobei die Amplituden der aufmodulierten
NF-Frequenzen miteinander verglichen werden. Haben die beiden empfangenen modulierten
Richtstrahlen gleiche Amplituden, so wird angenommen, daß sich das Flugzeug auf dem gewünschten
Gleitweg befindet.
DJs bekannten Flugzeuglandeanlagen weisen den Nachteil auf, daß sie durch äußere Interferenzen ungenau
werden können, so daß sie für die Durchführung von Blindlandungen bzw. im Falle der Anwendung
selbsttätiger Landesysteme nicht zuverlässig genug sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flugzeuglandeanlage der eingangs dargelegten
allgemeinen Art so zu verbessern, daß sie gegen äußere Störfrequenzen weitgehend unempfindlich ist.
Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist eine solche Flugzeuglandeanlage gemäß der Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung Mittel zur Bildung von Kreuzkorrelationsproduktsignalen
I I 40
durch Multiplikation der von den beiden Funkfeuerantennen
abgestrahlten Signale aufweist, daß ferner die Vergleicherschaltung die Amplituden von jeweils
zwei dieser Kreuzkorrelationsproduktsignale miteinander
vergleicht und daß die signalformende Einrichtung derart phasenmäßig zueinander verschobene
Modulationssignale erzeugt, daß die beiden Kreuzkorrelationsproduktsignale
dann gleiche Amplituden haben, wenn das mit der Empfangseinrichtung ausgestattete
Flugzeug auf der gewünschten Anflugbahn fliegt, und daß die beiden Kreuzkorrelationsproduktsignale
dann unterschiedliche Amplituden aufweisen, wenn das Flugzeug von der gewünschten Anflugbahn
abweicht.
Bei der erfindungsgemäßen Flugzeuglandeanlage gelangen also in der Vergleicherschaltung der Empfangseinrichtung
nicht etwa einerseits von der einen Funkfeuerantenne und andererseits von der anderen
Funkfeuerantenne kommende, unterschiedlich modulierte Signalschwingungen zum Vergleich, sondern
der Vergleich wird mit zwei Kreuzkorrelationsproduktsignalen durchgeführt, welche sich jeweils aus
Schwingungsanteilen zusammensetzen, die sowohl von dereinen als auch von der anderen Antenne kommen.
Da also in der Empfangseinrichtung nicht ausschließlich entweder von der einen oder von der anderen
Antenne abgeleitete Meßgrößen zum Vergleich gelangen, sondern jeweils von beiden Antennen abgeleitete
Meßgrößen miteinander verglichen werden, wird eine Störung der Anlage durch äußere Störfrequenzen,
insbesondere durch Interferenzen, vermieden.
Ein Sender für eine Flugzeuglandeanlage nach der Erfindung ist vorzugsweise durch eine Einrichtung zur
Zuführung eines ersten, mittels eines ersten Modulationssignals modulierten Signal an die eine Funkfeuerantenne
und durch eine Einrichtung zur Zuführung eines zweiten, mittels eines zweiten Modulationssignals modulierten Signal und eines dritten, mittels
eines dritten Moduiationssignals modulierten Signal an die zweite Funkfeuerantenne gekennzeichnet, wobei
das zweite und das dritte Modulationssignal derart gegeneinander phasenverschoben sind, daß die in der
Empfangseinrichtung gebildeten Kreuzkorreiationsproduktsignale bei Multiplikation des ersten Modulationssignals
mit dem zweiten Modulationssignal und bei Multiplikation des ersten Modulationssignals mit
dem dritten Modulationssignal dann gleiche Amplituden haben, wenn das mit der Empfangseinrichtung
ausgestattete Flugzeug auf der gewünschten Anflugbahn fliegt, und dann unterschiedliche Amplituden
aufweisen, wenn das Flugzeug von der gewünschten Anflugbahn abweicht.
Bei einer Weiterbildung dieses Senders ist eine weitere Einrichtung zur Speisung der zweiten Funkfeuerantenne
mit einem vierten, mittels eines vierten Modulationssignals modulierten Signal vorgesehen, wobei
das erste und das vierte Modulationssignal ein weiteres Kreuzkorrelationsproduktsignal ergeben,
welches seinen Höchstwert annimmt, wenn die Signale auf dem gewünschten Leitstrahl empfangen werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung
ist der Sender durch eine Einrichtung zur Speisung der ersten Funkfeuerantenne mit einem ersten,
mittels eines ersten Modulationssignals modulierten Signal, ferner durch eine Einrichtung zur Speisung der
anderen Funkfeuerantenne mit einem zweiten, mittels eins zweiten Modulationssignals modulierten Signal,
weiter durch eine Einrichtung zur Speisung der ersten Funkfeuerantenne mit einem dritten, mittels eines
dritten Modulationssignals modulierten Signal und schließlich durch eine Einrichtung zur Speisung der
S zweiten Funkfeuerantenne mit einem vierten, mittels eines vierten Modulationssignals modulierten Signal
gekennzeichnet, wobei die genannten Einrichtungen die Form und die Phasenverschiebung der Modulationssignale
derart steuern, daß die in der Empfangs-
»0 einrichtung durch Multiplikation des ersten Modulationssignals
mit dem zweiten Modulationssignal und des dritten Modulationssignals mit dem vierten Modulationssignal
gebildeten Kreuzkorrelationsproduktsignale dann gleiche Amplituden aufweisen,
wenn das mit der Empfangseinrichtung ausgestattete Flugzeug auf der gewünschten Anflugbahn fliegt und
dann unterschiedliche Amplituden aufweisen, wenn das Flugzeug von der gewünschten Anflugbahn abweicht.
In Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsform des Senders der erfindungsgemäßen Flugzeuglandeanlage
ergeben das erste und das vierte Modulationssignal zusammen ein weiteres Kreuzkorrelationsproduktsignal,
welches seinen Höchstwert annimmt, wenn die Signale auf dem gewünschten Leitstrahl empfangen werden.
Ein Empfänger für die erfindungsgemäße Flugzeuglandeanlage
ist durch eine Multiplikationseinrichtung zur Multiplikation der empfangenen Signale,
ferner durch eine Einrichtung zur Abnahme der am Ausgang der Multiplikationseinrichtung erscheinenden
Kreuzkorrelationsproduktsigriale und schließlich durch eine Einrichtung zur Aussiebung der kennungsbestimmenden
Modulationssignale aus diesen Kreuzkorrelationsproduktsignalen gekennzeichnet.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Ausgestaltungen des Senders und des Empfängers der erfindungsgemäßen
Flugzeuglandeanlage sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nunmehr in ihren Einzelheiten an Hand einiger bevorzugter Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 ein Blockschema eines Senders für eine Flugzeuglandeanlage nach der Erfindung,
Fig. 1 ein Blockschema eines Senders für eine Flugzeuglandeanlage nach der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockschema eines Empfängers für die erfindungsgemäße Flugzeuglandeanlage,
Fig. 3 eine Anzahl von Diagrammen zur Erläuterung der im Betrieb der in den Fig. 1 und 2 schematisch
dargestellten Flugzeuglandeanlage verwendeten Impulsformen,
Fig. 4 ein Blockschema einer abgewandelten Ausführungsform
eines Senders für eine Flugzeuglandeanlage nach der Erfindung,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer weiter abgewandelten
Ausführungsform eines Senders für eine erfindungsgemäße Flugzeuglandeanlage,
F i g. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirr kungsweise des in Fig. 5 dargestellten Senders,
F i g. 7 ein Blockschema einer abgewandelten Ausführungsform
eines Empfängers für eine Flugzeuglandeanlage nach der Erfindung, und
F i g. 8 a und 8 b Schemen für mögliche Funkfeuerantennenanordnungen
mit Bezug auf die Flugfeldrollpiste.
Das in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellte Blockschema
eines Senders für eine erfindungsgemäße Flugzeuglandeanlage zeigt eine Zeitsteuerschal-
tung 1, welche zwei Impulsgeneratoren 2 und 3 steuert.
Die vom Impulsgenerator 2 abgegebenen Impulse modulieren innerhalb eines Impulsmodulators 4 ein
von einem Oszillator 5 abgegebenes Signal mit der Frequenz ft. Das sich auf diese Weise ergebende impulsmodulierte
Signal wird in einem Verstärker 6 verstärkt und von dort über eine Funkfeuerantenne 7 abgestrahlt.
Die vom Impulsgenerator 3 erzeugten Ausgangsimpulse modulieren in einem Impulsmodulator
8 ein von einem Oszillator 9 abgegebenes Signal mit der Frequenz /2. Das sich auf diese Weise ergebende
impulsmodulierte Signal wird in einem Verstärker 10 verstärkt, dessen Ausgangssignal über eine
Funkfeuerantenne 11 abgestrahlt wird. Der Impulsgenerator 3 liefert außerdem Ausgangsimpulse, mittels
welcher zwei Sägezahngeneratoren 12 und 13 gesteuert werden.
Das vom Oszillator 9 gelieferte Ausgangssignal wird in einem Doppelseitenbandmodulator 14 mit
Trägerwellenunterdrückung mit der Ausgangsschwingung eines Oszillators 15 mit der Frequenz fm l
moduliert. Die Ausgangsschwingung des Modulators 14 wird in einem Modulator 16 mit der Ausgangsschwingung
des Sägezahngenerators 12 amplitudenmoduliert. Das Ausgangssignal des Modulators 16
wird dem Eingang des Verstärkers 10 zugeführt. Die Ausgangsschwingung des Oszillators 9 wird ebenfalls
In einem Doppelseitenbandmodulator 17 mit Trägervvellenunterdrückung
mit der Ausgangsschwingung eines Oszillators 18 mit der Frequenz fm2 moduliert.
Die Ausgangsschwingung des Modulators 17 wird in einem Modulator 19 mit der Ausgangsschwingung des
.Sägezahngenerators 13 amplitudenmoduliert. Das vom Modulator 19 gelieferte Ausgangssignal wird einem
weiteren Eingang des Verstärkers 10 zugeführt.
Fig. 2 der Zeichnungen zeigt ein Blockschema eines
Flugzeugempfängers zum Empfang und zur Auswertung der von dem in F i g. 1 der Zeichnungen schematisch
dargestellten Sender abgestrahlten Signale. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet eine Flugzeugantenne,
welche die Form einer Hornantenne mit fächerförmigem Strahlungsdiagramm haben kann und so auf dem
Flugzeug ausgerichtet ist, daß sie die vom Boden vor dem Flugzeug ankommenden Funksignale aufzunehmen
vermag. Die Flugzeugantenne 20 speist über eine Anpassungsschaltung 22, beispielsweise über einen
Hohlraumresonator, eine Multiplikationsschaltung 21. Die Multiplikationsschaltung 21 kann ein beliebiger,
nichtlinearer Schaltkreis, beispielsweise ein Diodenmischer sein, welcher die der Multiplikationsschaltung zugeführten Signale in Produktsignale
umformt. Die Mulitplikationsschaltung 21 speist einen
üblichen I.L.S.-Empfänger 23, in welchem die Signale verstärkt und die Modulationskomponenten der
Signale ausgesiebt werden. Diese werden in Bandpaß-'iltern 24 und 25 getrennt und über Gleichrichter 27
and 28 einem üblichen I.L.S.-Anzeiger 26 zugeführt. Die Filter 24 und 25 und die Gleichrichter 27 und
28 bilden Teile des I.L.S.-Empfängers 23, sind jedoch
hier zwecks leichteren Verständnisses der Erfindung jeweils gesondert dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
haben die in F i g. 3 dargestellten Moduationssignale vergleichsweise niedrige Frequenzen,
damit sie besser als Signale erkennbar sind, die den Amplituden der von ihnen modulierten Träger-
;chwingungen bestimmte zeitliche Änderungen auftragen.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 der Zeichnungen die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten
Senders und des in Fig. 2 dargestellten Empfängers hinsichtlich der Festlegung eines Azimutlandestrahls
im einzelnen beschrieben. Die Funkfeuerantennen 7 und 11 sind beiderseits der Flugfeldrollpiste
angeordnet und bestreichen die Einflugschneise der Rollpiste mit einem fächerförmigen Strahlungsdiagramm.
Die beiden Funkfeuerantennen 7 und 11 sind jeweils in gleichen Abständen von der Rollpiste
ίο auf einer senkrecht zur Rollpistenmittellinie verlaufenden
Linie angeordnet. Die von den Funkfeuerantennen abgestrahlten Signale werden in nachstehend
noch im einzelnen beschriebener Weise erzeugt.
Die von der Zeitsteuerschaltung 1 gelieferten Signale bewirken, daß der Impulsgenerator 2 Impulse von etwa 0,3 μβεΰ Dauer mit einer Wiederholungsfrequenz von etwa 500 Hz liefert, die zur Modulation einer vom Oszillator 5 gelieferten Trägerfrequenz Z1 im Impulsmodulator 4 dienen. Die Modulationskurvenform eines dieser Impulse ist in Fig. 3a dargestellt. Die Zeitsteuerschaltung 1 liefert außerdem Steuersignale, die bewirken, daß der Impulsgenerator 3 Impulse von etwa 3,0 μβεΰ Dauer liefert, deren Impulsmitten mit den Impulsmitten der vom Impulsgenerator 2 gelieferten Impulse gleichliegen. Die vom Impulsgenerator 3 gelieferten Impulse dienen zur Modulation der vom Oszillator 9 gelieferten Trägerfrequenz /2 im Modulator 8. Die Funkfeuerantenne strahlt also u. a. auch Signale mit der Trägerfrequenz /2 ab. Die Modulationskurvenfom eines dieser Impulse ist in F i g. 3 b in der wirklichen zeitlichen Lage bezüglich des zugehörigen, vom Impulsmodulator 4 gelieferten, in F i g. 3 a dargestellten Impulses gezeigt. Die vom Impulsgenerator 3 gelieferten Impulse dienen zur Steuerung des Sägezahngenerators 12 und dieser liefert jeweils bei Abgabe eines Impulses durch den Impulsgenerator 3 eine Sägezahnspannung mit flachem Anstieg und steilem Abfall, die in Fig. 3c dargestellt ist. Diese Sägezahnspannung dient im Modulator 16 zur Amplitudenmodulation eines vom Modulator 14 gelieferten Doppelseitenbandsignals bei unterdrücktem Träger. Dieses Doppelseitenbandsignal wird von dem vom Oszillator 9 gelieferten Signal der Frequenz/2 und einem vom Oszillator 15 gelieferten Modulationssignal der Frequenz fm j abgeleitet und hat die Frequenzen /2 ± /ml. Dies hat zur Folge, daß die Funkfeuerantenne 11 ein Signal mit den Frequenzen /2 ± /m 1 abstrahlt, welche fortgesetzt durch die in Fig. 3c dargestellte Sägezahnspannung moduliert werden. Die Impulse des Impulsgenerators 3 dienen außerdem zur Steuerung des Sägezahngenerators 13, welcher jedesmal, wenn der Impulsgenerator 3 einen Impuls liefert, einen Sägezahnimpuls mit steilem Impulsanstieg und flachem Impulsabfall liefert, dessen Form aus F i g. 3 d der Zeichnungen ersichtlich ist. Diese Sägezahnspannung dient im Modulator 19 zur Amplitudenmodulation eines vom Modulator 17 gelieferten Doppelseitenbandsignals mit unterdrücktem Träger. Dieses Doppelseitenbandsignal ist von dem vom Oszillator 9 gelieferten Signal der Frequenz /2 und einem vom Oszillator 18 abgeleiteten Modulationssignal der Frequenz /m2 abgeleitet und hat die Frequenzen /2±/m2- Dies hat zur Folge, daß die Funkfeuerantenne 11 ein Signal mit den Frequenzen /2±/m2 abstrahlt, welches fortgesetzt durch die in Fig. 3d dargestellte Sägezahnspannung moduliert wird.
Die von der Zeitsteuerschaltung 1 gelieferten Signale bewirken, daß der Impulsgenerator 2 Impulse von etwa 0,3 μβεΰ Dauer mit einer Wiederholungsfrequenz von etwa 500 Hz liefert, die zur Modulation einer vom Oszillator 5 gelieferten Trägerfrequenz Z1 im Impulsmodulator 4 dienen. Die Modulationskurvenform eines dieser Impulse ist in Fig. 3a dargestellt. Die Zeitsteuerschaltung 1 liefert außerdem Steuersignale, die bewirken, daß der Impulsgenerator 3 Impulse von etwa 3,0 μβεΰ Dauer liefert, deren Impulsmitten mit den Impulsmitten der vom Impulsgenerator 2 gelieferten Impulse gleichliegen. Die vom Impulsgenerator 3 gelieferten Impulse dienen zur Modulation der vom Oszillator 9 gelieferten Trägerfrequenz /2 im Modulator 8. Die Funkfeuerantenne strahlt also u. a. auch Signale mit der Trägerfrequenz /2 ab. Die Modulationskurvenfom eines dieser Impulse ist in F i g. 3 b in der wirklichen zeitlichen Lage bezüglich des zugehörigen, vom Impulsmodulator 4 gelieferten, in F i g. 3 a dargestellten Impulses gezeigt. Die vom Impulsgenerator 3 gelieferten Impulse dienen zur Steuerung des Sägezahngenerators 12 und dieser liefert jeweils bei Abgabe eines Impulses durch den Impulsgenerator 3 eine Sägezahnspannung mit flachem Anstieg und steilem Abfall, die in Fig. 3c dargestellt ist. Diese Sägezahnspannung dient im Modulator 16 zur Amplitudenmodulation eines vom Modulator 14 gelieferten Doppelseitenbandsignals bei unterdrücktem Träger. Dieses Doppelseitenbandsignal wird von dem vom Oszillator 9 gelieferten Signal der Frequenz/2 und einem vom Oszillator 15 gelieferten Modulationssignal der Frequenz fm j abgeleitet und hat die Frequenzen /2 ± /ml. Dies hat zur Folge, daß die Funkfeuerantenne 11 ein Signal mit den Frequenzen /2 ± /m 1 abstrahlt, welche fortgesetzt durch die in Fig. 3c dargestellte Sägezahnspannung moduliert werden. Die Impulse des Impulsgenerators 3 dienen außerdem zur Steuerung des Sägezahngenerators 13, welcher jedesmal, wenn der Impulsgenerator 3 einen Impuls liefert, einen Sägezahnimpuls mit steilem Impulsanstieg und flachem Impulsabfall liefert, dessen Form aus F i g. 3 d der Zeichnungen ersichtlich ist. Diese Sägezahnspannung dient im Modulator 19 zur Amplitudenmodulation eines vom Modulator 17 gelieferten Doppelseitenbandsignals mit unterdrücktem Träger. Dieses Doppelseitenbandsignal ist von dem vom Oszillator 9 gelieferten Signal der Frequenz /2 und einem vom Oszillator 18 abgeleiteten Modulationssignal der Frequenz /m2 abgeleitet und hat die Frequenzen /2±/m2- Dies hat zur Folge, daß die Funkfeuerantenne 11 ein Signal mit den Frequenzen /2±/m2 abstrahlt, welches fortgesetzt durch die in Fig. 3d dargestellte Sägezahnspannung moduliert wird.
Ein in Richtung auf die Funkfeuerantennen 7 und
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11 zufliegendes Flugzeug empfängt mit seiner Empfangsantenne 20 alle vier von den beiden Funkfeuerantennen
abgestrahlten Signale der Frequenzen /,, /2,
/2 ± fm , und /2 ± /m2. Aus diesen vier Signalen werden
im Mulitplikationskreis 21 Multiplikationssignale erzeugt, die dem Empfänger 23 zugeführt werden und
die Frequenzen (/2-/}), (/2-/i±/mi) und
(/2—/i±/m2) haben. Diese Signale können vom Empfänger
23 aufgenommen werden, da dieser auf eine Mittenfrequenz (/2 — Z1) abgestimmt ist. Die genannten,
vom Empfänger 23 aufgenommenen Signale stellen Kreuzkorrelationsprodukte des Signals, dessen
Form im Zeitpunkt der Abstrahlung durch die in Fig. 3a dargestellte Wellenform versinnbildlicht ist,
mit den Signalen dar, deren Formen im Zeitpunkt ihrer Abstrahlung durch die in den Fig. 3b, 3c und
3 d dargestellten Wellenformen versinnbildlicht sind. Befindet sich das Flugzeug über der RoHpistenmittelünie,
so liegen die relativen Empfangszeiten dieser Signale so, wie dies in den F i g. 3 a bis 3 d der Zeichnungen
dargestellt ist. Befindet sich das empfangende Flugzeug jedoch seitlich der Rollpistenmittellinie, so
eilt das von der Funkfeuerantenne 7 abgestrahlte, in Fig. 3 a dargestellte Signal mit Bezug auf die Mitten
der durch die Fig. 3 b bis 3d versinnbildlichten, von der Funkfeuerantenne 11 abgestrahlten Signale phasenmäßig
vor oder nach Fig. 3e der Zeichnungen zeigt für verschiedene Beträge der relativen zeitlichen
Verschiebung r zwischen den Empfangszeitpunkten der von der Funkfeuerantenne 7 einerseits und von
der Funkfeuerantenne 11 andererseits abgestrahlten Signale die Kreuzkorrelationsprodukte, und zwar an
Hand der Kurve 30 die Kreuzkorrelationsprodukte des Signals der Frequenz (/2 — Z1), an Hand der Kurve
31 der Kreuzkorrelationsprodukte der Signale der Frequenzen (/2 —/t ±/m!) und an Hand der Kurve
32 die Kreuzkorrelationsprodukte der Signale der Frequenz (J2- fi±fm2)· Was also in Wirklichkeit
vom I.L.S.-Empfänger 23 aufgenommen, verstärkt und ausgewertet wird, sind zwei Doppelseitenbandsignale
mit der Mittenfrequenz (/2 — /J, wobei die Modulationsgrade
der beiden Signale der Modulationsfrequenzen /, und /2 auf der Rollpistenmittellinie
gleich sind und sich dann differentiell ändern, wenn das Flugzeug seitlich von der Rollpistenmittellinie abweicht.
Diese Signale sind hinsichtlich der Leitstrahlkennung den I.L.S.-Leitsignalen der heutzutage üblichen
Instrumentenlandesysteme gleich. Das Mittenfrequenz-Kreuzkorrelationsprodukt von der Frequenz
(/2 — /,) wird im Empfänger 23 für selbsttätige
Verstärkungsregelungszwecke benutzt.
Der I.L.S.-Empfänger 23 demoduliert die Signale und die beiden Modulationssignale der Frequenz /ml
und fmi werden in den Filtern 24 und 25 getrennt,
in den Gleichrichtern 27 und 28 gleichgerichtet, und ihre relativen Modulationsgrade werden auf dem Anzeigegerät
29 dargestellt.
Um die oben beschriebene erfindungsgemäße Flugzeugiandeanlage in Verbindung mit den heutzutage
üblichen I.L.S.-FIugzeugempfängern verwenden zu können, müssen den Frequenzen /,, /2, fml und fm2
folgende Werte gegeben werden:
/, = 1000 MHzI , , , , 11
; /dh/~/ = 11
; /dh/~/ = 11
/m2=
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform
eines Senders für die Flugzeuglandeanlage nach der Erfindung. Der Oszillator 41 erzeugt
eine Frequenz/, von zweckmäßigerweise 1000 MHz und speist einen Doppelseitenbandmodulator 42 mit
unterdrückter Trägerfrequenz, welcher außerdem von einem Oszillator 43 gespeist wird. Der Oszillator 43
erzeugt eine Frequenz fml von zweckmäßigerweise
90 Hz. Die Ausgangsschwingung des Modulators 42 wird einem Impulsmodulator 44 zugeführt, dessen
ίο Ausgang mit einem Eingang eines Verstärkers 45 verbunden
ist. Der Ausgang des Oszillators 41 ist außerdem mit einem Impulsmodulator 46 verbunden, dessen
Ausgang mit dem anderen Eingang des Verstärkers 45 verbunden ist. Der Verstärker 45 speist mit
seiner Ausgangsschwingung eine Funkfeuerantenne 47.
Ein Impulsgenerator 48 liefert einerseits unmittelbar Impulse zum Modulator 46 und andererseits über
einen Verzögerungskreis 49 Impulse zum Modulator
44. Der Impulsgenerator 48 liefert außerdem unmittelbar Impulse zu einem Impulsmodulator 50, welchem
außerdem von einem Oszillator 51 her ein Signal von der Frequenz /2 zugeführt wird. Die Frequenz f2
beträgt zweckmäßigerweise 1110 MHz. Der Oszillator 51 speist ferner einen Doppelseitenbandmodulator
52 mit unterdrückter Trägerfrequenz, welcher außerdem noch von einem Oszillator 53 mit einer
Frequenz fm2 gespeist wird. Diese Frequenz beträgt
zweckmäßigerweise 150 Hz. Die Ausgangsschwingung des Modulators 52 wird einem Impulsmodulator
54 zugeführt, dem außerdem die Ausgangsschwingung des Verzögerungskreises 49 zugeführt wird. Die
beiden Ausgänge der Modulatoren 50 und 54 werden einem Verstärker 55 zugeführt, dessen Ausgangssignal
über eine Funkfeuerantenne 56 abgestrahlt wird. Die Wirkungsweise des in Fig. 4 der Zeichnungen
dargestellten Senders ist folgende: Die beiden Funkfeuerantennen 47 und 56 sind wiederum mit gleichen
Abständen beiderseits der Flugfeldrollpiste auf einer rechtwinklig zur Rollpistenmittellinie verlaufenden
Linie angeordnet und richten jeweils einen fächerförmigen
Leitstrahl auf die Rollpiste. Die beiden Frequenzen /j und /2 sind so gewählt, daß die Frequenzdifferenz
f2 — /, den Wert 110 MHz annimmt, also
beispielsweise im Bereich von 108 MHz bis 112 MHz entsprechend dem den Instrumentenladesystemen
zugeordneten Frequenzband. Der Impulsgenerator 48 erzeugt eine Impulsfolge, deren Impulse in unregelmäßigen
Intervallen auftreten. Die Dauer 2 τ der einzelnen Impulse der Impulsfolge ist jeweils ungefähr
der Zeitspanne angepaßt, welche die elektromagnetischen Wellen benötigen, um die ganze Breite der
Rollpiste zu überqueren. Die von dem Verzögerungskreis 49 bewirkte Verzögerung τ, entspricht ungefähr
der halben Zeitspanne, welche die elektromagnetischen Wellen benötigen, um die Rollpiste in ihrer ganzen
Breite zu überqueren. Gegebenenfalls kann diese Verzögerung auch etwas kleiner gewählt sein.
Dis Doppelseitenbandmodulatoren 42 und 52 erzeugen Frequenzen von jeweils (/i±/mi) bzw. (/2 -Li)- Daraus ergibt sich, daß die beiden Impulsmodulatoren 44 und 54 jeweils Impulse dieser Trägerfrequenzen erzeugen. Die Funkfeuerantenne 47 strahlt infolgedessen Impulse der Trägerfrequenzen /, und /. ± fmi ab, wobei die Impulse der letztgenannten Tragerfrequenz/j um eine Zeitspanne von T1 verzögen sind. In gleicher Weise strahlt die Funkfeuerantenne 56 Impulse der Trägerfrequenzen /2 und
Dis Doppelseitenbandmodulatoren 42 und 52 erzeugen Frequenzen von jeweils (/i±/mi) bzw. (/2 -Li)- Daraus ergibt sich, daß die beiden Impulsmodulatoren 44 und 54 jeweils Impulse dieser Trägerfrequenzen erzeugen. Die Funkfeuerantenne 47 strahlt infolgedessen Impulse der Trägerfrequenzen /, und /. ± fmi ab, wobei die Impulse der letztgenannten Tragerfrequenz/j um eine Zeitspanne von T1 verzögen sind. In gleicher Weise strahlt die Funkfeuerantenne 56 Impulse der Trägerfrequenzen /2 und
i 44ί 748
/2 ± fm2 ab, wobei wiederum die Impulse der letztgenannten
Frequenz um die Zeitspanne xs bezüglich der
Impulse der Trägerfrequenz/2 verzögert sind. Im Falle
des in Fig. 4 der Zeichnungen dargestellten Senders können die Oszillatoren 41,43, 51 und 53 zusammen
mit den Doppelseitenbandmodulatoren 42 und 52 als Hochfrequenzoszillator und Frequenzmischschaltung
angesehen werden, welche die Frequenzen fv f2,
Z1 ±90 und /2 ± 150 erzeugen. Der mit dem soeben
beschriebenen Sender zusammenwirkende Flugzeugempfänger entspricht dem oben in Verbindung mit
Fig. 2 der Zeichnungen im einzelnen beschriebenen Empfänger.
Der mit Bezug auf Fig. 4 der Zeichnungen beschriebene
Sender und der mit Bezug auf Fig. 2 beschriebene Empfänger arbeiten auf folgende Weise
zusammen: Die vom Flugzeugempfänger aufgenommenen, von den Funkfeuerantennen 47 und 56 abgestrahlten
Signale Z1 und /2 werden in der Multiplikationsschaltung
21 so kreuzkorreliert, daß sie ein Kreuzkorrelationsprodukt ergeben, welches dann seinen
Höchstwert hat, wenn sich das Flugzeug über der Rollpistenmittellinie befindet. Dies hat seinen Grund
darin, daß die empfangenen Impulssignalfolgen zeitlich in Phase sind, wenn das Flugzeug diesen Kurs
fliegt. Weicht das empfangende. Flugzeug seitlich von der Rollpiste ab, so überlappen sich diese Impulssignale
um verschiedene Beträge und aus diesem Grunde weicht auch die Amplitude des Kreuzkorrelationsproduktes
entsprechend symmetrisch von seinem Höchstwert ab. Das Kreuzkorrelationsprodukt enthält
die Differenzfrequenz (/2 — Z1).
In gleicher Weise werden die von den Funkfeuerantennen 47 und 56 abgestrahlten Signale mit den
Frequenzen (/, ±/mI) und /2 entsprechend im Empfängerdiodenmischer
kreuzkorreliert, so daß sich ein Kreuzkorrelationsprodukt mit der Frequenz (/2 — /ι ± 90) ergibt. Dieses Signal entspricht einer
mit der Frequenz 90 Hz modulierten Trägerfrequenz von 110 MHz. Auch dieses Signal kann von den heutzutage
üblichen Flugzeugempfängern der normalen Instrumentenladesysteme aufgenommen werden. In
diesem Falle erhält man aber, wenn sich das aufnehmende Flugzeug über der Rollpistenmittellinie befindet,
nicht den Maximalwert des Kreuzkorrelationsproduktes, sondern dieser wird erst dann erhalten,
wenn das aufnehmende Flugzeug sich auf einer Hyperbel bewegt, die näherungsweise der, der Funkfeuerantenne
47 nächstgelegenen Rollpistenkante entspricht. Dies ist deshalb der Fall, weil die Impulsfolge
mit der Trägerfrequenz (Z1 ± 90) eine Verzögerung T1 aufweist. Bewegt sich das aufnehmende Flugzeug
von dieser Seite auf die andere Seite der, der Funkfeuerantenne 47 nächstgelegenen Rollpistenkante
näherungsweise entsprechenden Hyperbel, so verändert sich die Amplitude des Kreuzkorrelationsproduktes
entsprechend symmetrisch bezüglich ihres Höchstwertes.
In gleicher Weise werden die von den Funkfeuerantennen 47 und 56 abgestrahlten Signale mit den
FrequenzenZi und (f2± 150) in der Multiplikationsschaltung 21 des Flugzeugempfängers kreuzkorreliert,
so daß sich ein Kreuzkorrelationsprodukt mit einer Frequenz von (Z1- f2± 150) ergibt. Dieses Signal
■;r.ispiichi einer mit der Frequenz 150 Hz modulierten
Trägerfrequenz von beispielsweise 110 MHz. Dieses Signal kann ebenfalls von den heutzutage üblichen
Flugzeugempiängern der normalen Instrumentenlandesysteme
verarbeitet werden. Das Kreuzkorrelationsprodukt erreicht jedoch in diesem Fall sein Maximum
dann, wenn das Flugzeug sich auf einer Hyperbel bewegt, die näherungsweise der der Funkfeuerantenne
56 nächstgelegenen Rollpistenkante entspricht und seine Amplitude ändert sich wiederum entsprechend
symmetrisch bezüglich seines Maximalwertes, je nachdem, ob das Flugzeug nach der einen oder nach
der anderen Seite von dieser Hyperbel abweicht.
ίο Die beiden Funkfeuerantennen 47 und 56 brauchen
nicht unbedingt in gleichen Abständen von der Rollpistenmittellinie angeordnet zu sein, falls in den Zuleitungen
einer der beiden Antennen entsprechende Signalverzögerungen zum Ausgleich der Übertragungszeitdifferenzen
zu dem sich über der Rollpistenmittellinie bewegenden Flugzeug vorgesehen sind. Von dieser einen Funkfeuerantenne können außerdem
auch Signale der Frequenz (f2±fm\) und
(/2±/ffl2) abgestrahlt werden, sofern die Impulsmodulation
des einen Signals um die Zeitspanne T5 verzögert
und diejenige des anderen Impulssignals um die gleiche Zeitspanne ts vorverschoben wird. Die Trägerfrequenzen
Zi, Z2USW· brauchen nicht impulsmoduliert
zu sein, sondern es kann auch jede andere Modulationsform angewandt werden, welche die gewünschte
Kreuzkorrelationsproduktkennung ergibt. Ein derartiges System wird nunmehr nachstehend mit
Bezug auf Fig. 5 im einzelnen beschrieben.
Der in Fig. 5 dargestellte Rauschgenerator 60 erzeugt ein thermisches Rauschen. Das vom Rauschgenerator
60 gelieferte Ausgangssignal wird einem Amplitudenbegrenzer und Leistungsverstärker 61 zugeführt.
Der Amplitudenbegrenzer und Leistungsverstärker 61 speist über eine angepaßte Übertragungsleitung
63 einen Verzögerungskreis 62. Der Verzögerungskreis 62 verzögert das über die Leitung 63
einkommende Signal um die Zeitspanne T1. Die Ausgangsschwingung
des Verzögerungskreises 62 wird in einem Verstärker 64 verstärkt und dann einem Doppeiseitenbandmodulator
65 mit unterdrückter Trägerfrequenzzugeführt, in welchem sie zur Modulation
eines von einem Oszillator 66 gelieferten Signals mit der Frequenz Zi benutzt wird. Die Ausgangsschwingung
des Modulators 65 wird sodann über einen Endverstärker 68 einer Funkfeuerantenne 67 zugeführt.
Die von der Funkfeuerantenne 67 abgestrahlte Ausgangsschwingung stellt also ein mittels eines Rauschsignals
moduliertes Signal mit der Trägerfrequenz Zi dar.
Der Amplitudenbegrenzer und Leistungsverstärker 61 speist außerdem über eine angepaßte Übertragungsleitung
72 zwei Verzögerungsstrecken 69 und 70 und einen Verstärker 71. Die elektrische Länge
der Speiseleitung 72 ist gleich derjenigen der Speise-
leitung 63. Die Verzögerungskreise 69 und 70 haben Verzögerungszeiten von T5 und 2 ts. Die Ausgangsschwingung
des Verstärkers 73 wird einem Doppeiseitenbandmodulator 75 zugeführt, in welchem sie zur
Modulation einer von einem Oszillator 76 gelieferten Schwingung mit der Frequenz f2 benützt wird. Die
Ausgangsschwingung des Modulators 75 wird einem Linearüberlagerer 77 zugeführt.
Die Ausgangsschwingung des Verstärkers 74 wird einem Doppelseitenbandmoduiator 78 mit unterdrückter
Trägerfequenz zugeführt, dessen Ausgangsschwingung ebenfalls dem Überlagerer 77 zugeführt
wird. Der Oszillator 76 speist einen Doppelseitenbandmoduiator 79 mit unterdrückter Trägerfrequenz,
welcher außerdem von einem Niederfrequenzoszillator 80 mit einer Frequenz /ml gespeist wird. Die Ausgangsschwingung
des Modulators 79 wird einem weiteren Eingang des Modulators 78 zugeführt.
Die Ausgangsschwingung des Verstärkers 71 wird einem weiteren Doppelseitenbandmodulator 81 mit
unterdrückter Trägerfrequenz zugeführt, dessen Ausgatigsschwingung
ebenfalls dem Uberlagerer 77 zugeführt wird. Der Oszillator 76 speist ferner einen Doppelseitenbandmodulator
82 mit unterdrückter Trägerfrequenz, dem außerdem von einem Niederfrequenzoszillator
83 eine Frequenz /m2 zugeführt wird. Die Ausgangsschwingung des Modulators 82 wird einem
weiteren Eingang des Modulators 81 zugeführt. Die Ausgangssschwingung des Überlagerers 77 wird
einem Endverstärker 84 zugeführt, dessen Ausgangssignal von einer Funkfeuerantenne 85 abgestrahlt
wird.
Der Verstärker 64 verstärkt Rauschsignale im Bereich zwischen 1 MHz und 3 MHz. Die Verstärker
71,73 und 74 verstärken Rauschsignale innerhalb der Bereiche von 1 MHz bis 3 MHz, 1,5 MHz bis 2,5 MHz
bzw. 1 MHz bis 3 MHz. Die Frequenzen fx und /2
haben zweckmäßigerweise die Werte von 1000 MHz and 1110 MHz und ergeben also eine Differenzfrequenz
von 110 MHz. Die Niederfrequenzsignale /ml
und/m2 haben Werte von 90 Hz bzw. 150 Hz, wodurch
wiederum erreicht wird, daß der erfindungsgemäße Sender in Verbindung mit üblichen Instrumentenladesystemen
benutzt werden kann. Die Verzögerungszeit T5 entspricht dem halben maximalen Steuerbereich
des Systems und ist ungefähr gleich der Zeitspanne, welche elektromagnetische Wellen benötigen,
um die halbe Breite der Rollpiste zu überqueren.
Die Wirkungsweise des in Fi g. 5 dargestellten Senders wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 6 im
einzelnen beschrieben. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden die verschiedenen Kreuzkorrelationsprodukte
durch die gegenseitige Multiplikation der durch Rauschsignale modulierten Signale erhalten.
Das jeweils betreffende Kreuzkorrelationsprodukt hat in diesem Fall ein Maximum, wenn zwei
rauschsignalmodulierte, vom Flugzeugempfänger aufgenommene Signale keine gegenseitige zeitliche
Verschiebung der Rauschkomponenten aufweisen. Die Funkfeuerantenne 67 strahlt also eine mit einem
um eine Zeitspanne τ, verzögerten Rauschsignal modulierte Trägerfrequenz fx ab. Die Funkfeuerantenne
85 strahlt drei voneinander verschiedene Signale ab, von welchen das erste vom Modulator 75 abgeleitet
wird und eine Trägerfrequenz /2 aufweist, welche mit einem um die Zeitspanne ts verzögerten Rauschsignal
moduliert wird. Wenn die beiden Funkfeuerantennen 67 und 85 in gleichen Abständen beiderseits einer
Flugfeldrollpiste auf einer die Rollpiste rechtwinklig ichneidenden Verbindungslinie angeordnet sind, so
-veist das Kreuzkorrelationsprodukt der beiden von ien Funkfeuerantennen 67 und 85 abgestrahlten Siinale
längs der Rollpistenmittellinie ein Maximum auf ind nimmt beiderseits dieser Mittellinie allmählich ab,
vie dies durch die Kurve 90 in Fig. 6 angedeutet ist. Dies bedeutet, daß das Modulationsrauschsignal jeveils
um eine Verzögerungszeitspanne von 2T5 verzöert
ist. Dieses von der Funkfeuerantenne 85 abgetrahlte Signal ergibt, wenn es mit dem von der
unkfeuerantenne 67 abgestrahlten Signal in einer iultiplikationsschaltung kreuzkorreliert wird, ein
Kreuzkorrelationsprodukt mit der Frequenz /2 — Z1 ± fm ,, welches an einer Rollpistenseite ein Maximum
aufweist und im übrigen die bei 91 in Fig. 6 angedeutete Kennung besitzt.
Das dritte von der Funkfeuerantenne 85 abgestrahlte Signal stammt vom Modulator 81 und besteht
aus einer mit einer phasenvorgeschobenen Version des Rauschsignals modulierten Frequenz/2 ± fm2. Das
Rauschsignal hat also keine relative Verzögerung.
Dieses dritte Signal ergibt, wenn es in einer Multiplikationsschaltung
mit dem von der Funkfeuerantenne 67 abgestrahlten Signal kreuzkorreliert wird, ein
Kreuzkorrelationsprodukt mit einer Frequenz /2 — /i ±fm2, welches seinen Maximalwert an der an-
1S deren Seite der Rollpiste hat und dessen kennungsbestimmende
Amplitudenänderung der bei 92 in Fig. 6 angedeuteten Kurve entspricht.
Wie bereits oben unter Bezug auf die Multiplikationsschaltung 21 angedeutet wurde, kann in Verbindung
mit dem in F i g. 5 dargestellten Sender ein Empfänger entsprechend Fig. 2 Anwendung finden. Das
Anzeigegerät 26 dieses Empfängers gibt die relativen Modulationsverläufe der Signale der Frequenzen
/2 - Λ ± /mi und /2 - Λ ±/m2 an, wobei diese Modu-
lationsverläufe über der Rollpistenmittellinie gleich sind.
Der in Fig. 5 dargestellte Sender ergibt jeweils über der Rollpistenmittellinie gleiche Modulationsverläufe. Durch entsprechende Änderung des durch
den Verzögerungskreis 62 verursachten Verzögerungswertes kann jedoch der Kurs, auf welchem sich
gleiche Modulationsverläufe ergeben, in eine Hyperbelkurve verwandelt werden, so daß es möglich ist,
das landende Flugzeug längs eines gekrümmten Gleitweges auf die Flugfeldrollpiste zu leiten.
Es ist auch möglich, das landende Flugzeug längs einer gekrümmten Gleitlinie auf die Flugfeldrollpiste
zu leiten, wenn ein abgewandelter Flugzeugempfänger angewandt wird, der in F i g. 7 im einzelnen dargestellt
ist. Mit den Bausteinen des in Fig. 2 dargestellten Empfängers identische Bausteine sind in Fig. 7
mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 2 bezeichnet.
Die Empfangsantenne 20 der in Fig. 7 dargestellten Empfangseinrichtung speist zwei Filter 90 und 91. Das vom Filter 90 abgegebene Ausgangssignal wird über einen Verzögerungskreis 92 mit veränderlicher Verzögerungszeit einer Multiplikationsschaltung 21 zugeführt. Das vom Filter 91 abgegebene Ausgangssignal wird unmittelbar der Multiplikationsschaltung 21 zugeführt. Die von der Multiplikationsschaltung 21 erzeugte Ausgangsschwingung wird einem I.L.S.-Empfänger 23 zugeführt, dessen Ausgangsschwingung wird über Filter 24 und 25 sowie über Gleichrichter 27 und 28 an ein I.L.S.-Anzeigegerät 26 angelegt werden.
Die Empfangsantenne 20 der in Fig. 7 dargestellten Empfangseinrichtung speist zwei Filter 90 und 91. Das vom Filter 90 abgegebene Ausgangssignal wird über einen Verzögerungskreis 92 mit veränderlicher Verzögerungszeit einer Multiplikationsschaltung 21 zugeführt. Das vom Filter 91 abgegebene Ausgangssignal wird unmittelbar der Multiplikationsschaltung 21 zugeführt. Die von der Multiplikationsschaltung 21 erzeugte Ausgangsschwingung wird einem I.L.S.-Empfänger 23 zugeführt, dessen Ausgangsschwingung wird über Filter 24 und 25 sowie über Gleichrichter 27 und 28 an ein I.L.S.-Anzeigegerät 26 angelegt werden.
Der in F i g. 7 dargestellte Flugzeugempfänger kann in Verbindung mit dem in Fig. 1 oder dem in Fig. 5
dargelegten Sender Anwendung finden. Nunmehr wird die Wirkungsweise des in Fig. 7 dargestellten
Flugzeugempfängers im einzelnen beschrieben.
Das Filter 90 ist ein Bandpaßfilter, welches die auf die Frequenz fx zentrierten Signale aussiebt. Diese Signale
werden sodann, bevor sie der Multiplikationsschaltung 21 zugeführt werden, im Verzögerungskreis
92 mit veränderbarer Verzögerung verzögert. Das Filter 91 ist ein Bandpaßfilter, welches alle auf die
Frequenz/2 zentrierten Signale durchläßt. Der Verzö-
1 441 /48
gerungskreis 92 wird so eingestellt, daß, wenn das auf die Frequenz fx zentrierte Signal in der Multiplikationsschaltung
21 mit Signalen korreliert wird, die auf die Frequenz /2 zentriert sind, die relativen Modulationsgrade
der betreffenden Kreuzkorrlationsprodukte /2 - /j ±fml und /2 - /, ±/m2 jeweils längs einer
hyperbolisch gekrümmten Kurve gleich sind. Die übrige Schaltung nach Fig. 7 wirkt in gleicher Weise
wie die entsprechenden Teile der mit Bezug auf F i g. 2 beschriebenen Schaltung.
Die Frequenzen fx und /2 sind oben mit 1000 MHz
bzw. 1110 MHz angegeben. Diese Frequenzen können selbstverständlich auch anders gewählt werden,
sofern deren Differenzfrequenz entsprechend dem, dem heute üblichen I.L.S.-System zugeordneten Frequenzband
in einem Bereich zwischen 108 MHz und 112 MHz liegt.
F i g. 8 a zeigt die Anordnung zweier Funkfeuerantennen Tl und Tl beiderseits einer Flugfeldrollpiste
R, so daß sich ein Azimutleitstrahl ergibt. Die Funkfeuerantennen 71 und Tl entsprechen den
Funkfeuerantennen 7 und 11 in Fig. 1 bzw. den Funkfeuerantennen 47 und 56 in Fig. 4 bzw. den
Funkfeuerantennen 67 und 85 in Fig. 5.
Die vorliegende Erfindung kann ebenso wie auf Azimutleitstrahlen auch auf Gleitwegleitstrahlen Anwendung
finden. Zu diesem Zweck können die Funkfeuerantennen mit Bezug auf die Rollpiste R in der
in Fig. 8 a durch Tl und 7*2' angedeuteten Weise angeordnet sein. Sie können auch an einer Rollpistenseite
vertikal übereinander angeordnet sein, wie dies in Fig. 8b durch Tl und T2" angedeutet ist. In
Fig. 8b bezeichnet G die Rollpistenebene.
Abweichend von den angegebenen Signalformen sind bei der Erfindung auch zahlreiche andere Signalformen
anwendbar. Die eine Funkfeuerantenne kann beispielsweise ein Signal der Form sin ωοί abstrahlen,
ίο während die andere Funkfeuerantenne Signale der
Form cos ajmlrcosc<jo (t- ts) und coscom2i-cosω0
(t+ rj abstrahlen kann, wobei a»ml und a>m2 die den
beiden Modulationsfrequenzen entsprechenden Kreisfrequenzen sind und wobei diese Modulationsfrequenzen
beispielsweise den Wert 90 Hz haben können, damit das System wiederum in Verbindung
mit den heutzutage üblichen Instrumentenlandesystemen Anwendung finden kann. Die Kreisfrequenz ωο
entspricht einer Trägerfrequenz von beispielsweise
108 kHz. Der Wert rs ist eine Zeitverzögerung, die
eingeführt wird, um jeweils die gewünschte differentielle Amplitudenänderung der Modulationsfrequenzen
zu erzielen, wenn sich der Flugzeugempfänger quer zur Rollpiste bewegt. In diesem Fall muß der
in Fig. 2 dargestellte Flugzeugempfänger so abgeändert sein, daß er auf eine Trägerfrequenz entsprechend
der Kreisfrequenzen ω0 zentrierte Signale
empfangen kann.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
409 639/6
Claims (17)
1. Flugzeuglandeanlage zur Anflug- und Gleitbahnbestimmung
mit zwei mit gegenseitigem Abstand angeordneten Funkfeuerantennen mit einander überlappenden Abstrahlungscharakteristiken,
ferner mit einer signalformenden Einrichtung zum Zuführen modulierter Hochfrequenzsignale
an die beiden Funkfeuerantennen und mit einer im Flugzeug angeordneten, an eine Empfangsein- ία
richtung angeschlossenen Vergleicherschaltung zum Amplitudenvergleich der von den Modulationen
der Hochfrequenzsignale abgeleiteten Signale, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (20 bis 23) Mittel zur Biidung
von Kreuzkorrelationsproduktsignalen durch Multiplikation der von den beiden Funkfeuerantennen
(7,11; 47, 56; 67, 85) abgestrahlten Signale aufweist, daß ferner die Vergleicherschaltung
(24 bis 28) die Amplituden von jeweils zwei dieser Kreuzkorrelationsproduktsignale miteinander
vergleicht und daß die signalformende Einrichtung (Fig. 1, Fig. 4 oder Fig. 5) derart
phasenmäßig zueinander verschobene Modulationssignale erzeugt, daß die beiden Kreuzkorre- as
lationsproduktsignale dann gleiche Amplituden haben, wenn das mit der Empfangseinrichtung
ausgestattete Flugzeug auf der gewünschten Anflugbahn fliegt, und daß die beiden Kreuzkorrelationsproduktsignale
dann unterschiedliche Amplituden aufweisen, wenn das Flugzeug von der
gewünschten Anflugbahn abweicht.
2. Sender für eine Flugzeuglandeanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung
(4, 5, 6, 1, 2) zur Zuführung eines ersten, mittels eines Modulationssignals modulierten Signals
an die eine Funkfeuerantenne (7) und durch eine Einrichtung (1, 3, 8, 10 und 12 bis 19) zur
Zuführung eines zweiten, mittels eines zweiten Modulationssignals modulierten Signals und eines
dritten, mittels eines dritten Modulationssignals modulierten Signals an die zweite Funkfeuerantenne
(11), wobei das zweite und das dritte Modulationssignal derart gegeneinander phasenverschoben
sind, daß die in der Empfangseinrichtung gebildeten Kreuzkorrelationsproduktsignale bei
Multiplikation des ersten Modulationssignals mit dem zweiten Modulationssignal und bei Multiplikation
des ersten Modulationssignals mit dem dritten Modulationssignal dann gleiche Amplituden
haben, wenn das mit der Empfangseinrichtung ausgestattete Flugzeug auf der gewünschten Anflugbahn
fliegt, und dann unterschiedliche Amplituden aufweisen, wenn das Flugzeug von der gewünschten
Anflugbahn abweicht (Fig. 1).
3. Sender nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (1,3,8 bis 10) zur Speisung
der zweiten Funkfeuerantenne (11) mit einem vierten, mittels eines vierten Modulationssignals
modulierten Signal, wobei das erste und das vierte Modulationssigna] ein weiteres Kreuzkorrelationsproduktsignal
ergeben, welches seinen Höchstwert annimmt, wenn die Signale auf dem gewünschten Leitstrahl empfangen werden
(Fig. 1).
4. Sender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Modulationssignal die
Form periodisch wiederkehrender, verhältnismäßig schmaler Impulse (Fig. 3a) hat, daß ferner
das zweite Modulationssignal die Form periodisch wiederkehrender Sägezahnimpulse (Fig. 3c) mit
flachem Impulsanstieg und steilem Impulsabfall hat, daß weiter das dritte Modulationssignal die
Form periodisch wiederkehrender Sägezahnimpulse (F i g. 3 d) mit steilem Impulsanstieg und flachem
Impulsabfall hat, daß fernerhin das vierte Modulationssignal die Form periodisch wiederkehrender,
verhältnismäßig breiter Impulse (Fig. 3b) mit etwa gleicher Impulsdauer wie die
beiden Sägezahnimpulse hat, und daß endlich die Wiederholungsfrequenz aller vier Modulationssignale
gleich ist.
5. Sender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Modulationssignal die
Form eines Rauschsignals hat, daß ferner das zweite Modulationssignal die Form desselben, jedoch
mit Bezug auf das erste Modulationssignal phasenvorverschobenen Rauschsignals hat, daß
weiter das dritte Modulationssignai wiederum die Form des erstgenannten, jedoch mit Bezug auf
dieses phasenverzögerten Rauschsignals hat, und daß schließlich das vierte Modulationssignal ebenfalls
die Form des erstgenannten und mit diesem phasengleichen Rauschsignals hat (F i g. 5).
6. Sender nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal eine Trägerfrequenz
/j hat, daß ferner das zweite Signal eine Trägerfrequenz /2 ±/ml hat, daß weiter das dritte
Signal eine Trägerfrequenz/2±/m2 hat, und daß
schließlich das vierte Signal eine Trägerfrequenz /2 hat, wobei die Differenzfrequenz/2 — Z1 im Bereich
zwischen 108 MHz und 112 MHz liegt.
7. Sender für eine Flugzeuglandeanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung
(41, 45, 46, 48) zur Speisung der ersten Funkfeuerantenne (47) mit einem ersten, mittels
eines ersten Modulationssignals modulierten Singnal (Z1), ferner durch eine Einrichtung (48 und
49, 51 und 55) zur Speisung der anderen Funkfeuerantenne (56) mit einem zweiten, mittels eines
zweiten Modulationssignals modulierten Signal (/2 —fmi)>
weiter durch eine Einrichtung (41 bis 45, 48, 49) zur Speisung der ersten Funkfeuerantenne
(47) mit einem dritten, mittels eines dritten Modulationssignals modulierten Signal (/]±/mi)
und schließlich durch eine Einrichtung (48, 50,51, 55) zur Speisung der zweiten Funkfeuerantenne
(56) mit einem vierten, mittels eines vierten Modulationssignals modulierten Signal (/2), wobei die
genannten Einrichtungen die Form und die Phasenverschiebung der Modulationssignale derart
steuern, daß die in der Empfangseinrichtung gebildeten Kreuzkorrelationsproduktsignale bei
Multiplikation des ersten Modulationssignals mit dem zweiten Modulationssignal und des dritten
Modulationssignals mit dem vierten Modulationssignal dann gleiche Amplituden aufweisen, wenn
das mit der Empfangseinrichtung ausgestattete Flugzeug auf der gewünschten Anflugbahn fliegt,
und dann unterschiedliche Amplituden aufweisen, wenn das Flugzeug von der gewünschten Anflugbahn
abweicht (Fig. 4).
8. Sender nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das vierte Modulationssignal
zusammen ein weiteres Kreuzkorrela-
tionsproduktsignal ergeben, welches seinen Höchstwert annimmt, wenn die Signale auf dem
gewünschten Leitstrahl empfangen werden (Fig. 4).
9. Sender nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Modulationssignal die
Form periodisch wiederkehrender Impulse hat, daß ferner das zweite Modulationssignal die Form
periodisch wiederkehrender, mit Bezug auf das erste Modulationssignal phasenverzögerte Impulse
hat, daß weiter das dritte Modulationssignal die Form periodisch wiederkehrender, mit Bezug
auf das erste Modulationssignal phasenverzögerte Impulse hat, und daß schließlich das vierte Modulationssignai
die Form periodisch wiederkehrender Impulse mit im wesentlichen gleicher Phasenlage
wie das erste Modulationssignal hat (Fig. 4).
10. Sender nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal eine Trägerfrequenz
/, hat, daß ferner das zweite Signal eine Trägerfrequenz/2
± fm2 hat, daß weiter das dritte Signal eine
Trägerfrequenz fi±fmi hat, und daß schließlich
das vierte Signal eine Trägerfrequenz /2 hat, wobei die Differenzfrequenz/2 — /t im Bereich zwischen
108 MHz und 112 MHz liegt (Fig. 4).
11. Sender nach Anspruch 6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz /ml den Wert
90 Hz und daß die Frequenz /m2 den Wert 150 Hz
hat.
12. Sendernach einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Funkfeuerantennen (Tl, Tl) beiderseits der Flugfeldrollpiste
in gleichem Abstand von der Rollpistenmittellinie derart angeordnet sind, daß ihre
Verbindungslinie die Rollpistenmittellinie rechtwinklig schneidet (Fig. 8a).
13. Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Funkfeuerantennen
(Tl, T2') an einer Seite der Flugfeldrollpiste
derart angeordnet sind, daß ihre Verbindungslinie ungefähr parallel zur Rollpistenmittellinie
verläuft (Fig. 8a).
14. Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Funkfeuerantennen
(Tl, 72") übereinander seitlich der Flugfeldrollpiste angeordnet sind (Fig. 8b).
15. Empfänger für eine Flugzeuglandeanlage nach Anspruch 1, zum Gebrauch in Verbindung
mit einem Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 14, gekennzeichnet durch eine Multiplikationseinrichtung
(21) zur Multiplikation der empfangenen Signale, ferner durch eine Einrichtung (23) zur Abnahme der am Ausgang der
Multiplikationseinrichtung erscheinenden Kreuzkorrelationsproduktsignale
und schließlich durch eine Einrichtung (24, 25, 27, 28) zur Aussiebung der erkennungsbestimmenden Modulationssignale
diesen Kreuzkorrelationsproduktsignalen (Fig. 2).
16. Empfängernach Anspruch 15 zur Verwendungin
Verbindung mit einem Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch ein
Bandpaßfilter (90) zur Aussiebung der von einer der Funkfeuerantennen des Senders abgestrahlten
Signale, ferner durch einen an den Ausgang dieses Bandpaßfilters angeschlossenen Verzögerungskreis (92), weiter durch ein zweites Bandpaßfilter
(91) zur Aussiebung der von der jeweils anderen
Funkfeuerantenne abgestrahlten Signale und schließlich durch eine zwischen den Ausgang der
Multiplikationseinrichtung (21) und die Einrichtung (24, 25, 27, 28) zur Aussiebung der ken-·
nungsbestimmenden Modulationssignale geschaltete, die Kreuzkorrelationsproduktsignale empfangende
Einrichtung (23) (Fig. 7).
17. Empfänger nach Anspruch 15 zur Verwendung in Verbindung mit einem Sender nach Anspruch
11, gekennzeichnet durch eine die von der Multiplikationseinrichtung (21) gelieferten
Kreuzkorrelationsproduktsignale empfangende Einrichtung (23), ferner durch ein an den Ausgang
dieser Einrichtung angeschlossenes, auf 150 Hz abgestimmtes Bandpaßfilter (24), weiter durch ein
ebenfalls an den Ausgang dieser Einrichtung angeschlossenes, auf 90 Hz abgestimmtes weiteres
Bandpaßfilter (25), fernerhin durch jeweils einen an die Ausgänge der beiden Bandpaßfilter angeschlossenen
Gleichrichter (27, 28) und schließlich durch einen an die Ausgänge dieser beiden
Gleichrichter angeschlossenen Differentialindikator (26) (Fig. 7).
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