DE2720402B2 - System zum Orten eines Senders - Google Patents
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Description
— zwei Antennen (1,2) enthält die gegenüber dem
Bezugspunkt (unsymmetrisch zueinander auf der
Bezugsachse (Y, Y') angeordnet sind,
— zwei Mischschaltungen (3, 4), wobei einer der Mischschaltungen (3) das Signal einer der |D
Antennen (1) unmittelbar und über ein Verzögerungselement (5) mit einer festen Verzögerungszeit το und der anderen Mischschaltung (4) das
Signa.1 dieser einen Antenne (1) sowie das Signal der «uferen Antenne (2) mit einer gegenseitigen OT
Verzögerung entsprechend der festen Verzögerungszeitrozugeführtwird,
·
— zwei Frequenzmeßschaltungen (16, 17), die mit
den Ausgängen der Mischschaltungen (3, 4) verbunden sind und die zwei Schwebungsfrequenzen
messen, die durch die zwei Mischschaltungen geliefert werden,
— eine Schaltungsanordnung (18), die mit den zwei Frequenzmeßanordnungen verbunden ist und die
relative Abweichung aus den Ausgangssignalen M der beiden Frequenzmeßanordnungen berechnet
und d'12 gewünschte Ιηύ/rmation am Ausgang
abgibt
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeidinet,
daß der Empfänger eine weitere Schaltungsanordnung (8) enthält, die in eine der Verbindungen
zwischen einer der Antennen (1) und einer der Mischschaltungen (3, 4) aufgenommen ist, und
während einer bestimmten Zeit eine lineare Phasenverschiebung bewirkt
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Empfänger eine Schwellenschaltung (11) und eine an die weitere Schaltung (8)
angeschlossene monostabile Schaltung (10) enthält, wobei die Schwellenschaltung von einem bestimmten
Pegel des empfangenen Signals en die monostabile Schaltung, die die genannte bestimmte
Zeitdauer erzeugt, ausschaltet.
4. System nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei dis Frequenzmeßschaltung (16, 17) digitale Signale abgibt und die genannte weitere
Schaltung (8) diese Signale digital verarbeitet.
5. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellenschaltung (U) das von einer der Mischschaltungen (3) gelieferte Signal empfängt.
6. System nach einem der Ansprüche 1 -5 zum zusätzlichen Liefern einer Information über den
Abstand eines Luftfahrzeuges von einer vertikalen Ebene, die durch die Achse einer Landepiste geht,
wobei der Sender am Luftfahrzeug angeordnet ist und die zwei Antennen des Empfängers gegenüber
der Symmetrieebene der Landepiste symmetrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede
der beiden Antennen (1, 2) das gleiche vorgegebene Strahlungsdiagramm in Form einer flachen Keule
aufweist, deren Ebene größter Ausdehnung mit der Ebene der Landepiste einet, bestimmten Winkel
bildet, daß beim Empfänger eine Sendeantenne (25) angeordnet ist, die eine von dem Ausgang der mit
den Frequenzmeßschaltungen (16,17) verbundenen Schaltungsanordnung (18) abgeleitete Information
entsprechend der Abstandsinformation bezogen auf einen vorgegebenen konstanten Höhenwert zum
Luftfahrzeug (20) überträgt, und daß im Luftfahrzeug (20) die von der Sendeantenne (25) empfangene
Information mit dem tatsächlichen gemessenen Höhenwert kombiniert wird zum Erzeugen der
gesuchten Abstandsinformation.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender im Luftfahrzeug (20) der mit
Frequenzmodulation arbeitende Funkhönenmesser ist und daß die beim Empfänger angeordnete
Sendeantenne (25) von einem Modulator (24) gespeist ist, der einen durch das von einer der
Antennen (1) empfangene Signal gebildeten Träger mit der abgeleiteten Information moduliert
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeantenne (21) des Funkhöhenmessers
des Luftfahrzeugs den von der beim Empfänger angeordneten Sendeantenne (25) ausgesandten
modulierten Träger empfängt, daß das Speisekabel der Sendeantenne des Funkhöhenmessers über eine
richtwirkungsfreie Koppelanordnirng (30) mit einer
Anordnung (31—34) verbunden ist, die die vom Empfänger übertragenen Informationen wiederherstellt
und einem Multiplizierer (35) zuführt, der die Information reit der tatsächlich gemessenen Höheninformation
multipliziert und am Ausgang die gesuchte Abstandsinformation liefert
Die Erfindung bezieht sich auf ein System nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Wenn der Sender auf einem Luftfahrzeug angeordnet ist kann mit Hilfe eines derartigen Systems die Lage des Luftfahrzeuges in einem Koordinatensystem bestimmt werden, welches System beispielsweise ortsunbeweglich mit dem Boden verbunden ist. In dieser Hinsicht kann dieses Lagenbestimmungssystem zur Lösung eines
Wenn der Sender auf einem Luftfahrzeug angeordnet ist kann mit Hilfe eines derartigen Systems die Lage des Luftfahrzeuges in einem Koordinatensystem bestimmt werden, welches System beispielsweise ortsunbeweglich mit dem Boden verbunden ist. In dieser Hinsicht kann dieses Lagenbestimmungssystem zur Lösung eines
v-> aktuellen Problems beitragen, das darin besieht, einem
Piloten, der die Landung des Luftfahrzeuges vorbereitet, das sich in der Nähe des Anfangs der Landepiste
befindet, Information in bezug auf den Abstand des Luftfahrzeuges von einer vertikalen Ebene, in der die
Achse der Landepiste liegt, zu erteilen, wobei die genannte Information zur Bestätigung der von einem
Landungssystem den Bordinstrumenten gelieferten Information bestimmt ist, welches System unter dem
Namen ILS (auf Englisch: »Instrument Landing System«) bekannt ist.
Die Information über die Winkelabweichung zwischen der Richtung eines Senders und einer Bezugsachse
wird mittels Systeme erhalten, die unter der Bezeichnung Interferometer bekannt sind. In diesen
Systemen liefert der Sender eine feste Frequenz, während auf der Bezugsachse (die sich in diesem
Beispiel auf dem Boden befindet und quer zur Landungspiste steht) Empfangsantennen angeordnet
sind, die sich in verschiedenen Abständen voneinander befinden. Die Wirkungsweise dieser Systeme beruht auf
der Messung der Phasenunterschiede zwischen den von den Empfangsantennen empfangenen Signalen, wobei
die erforderliche Anzahl Antennen durch die gewünsch-
te Meßgenauigkeit bestimmt wird und zum Ausgleichen
der MeQgenauigkeiten dient, die die Folge der
Phasenmessung sind, die nur Ober 2π eindeutig sind. Ein
derartiges System zum Orten eines Senders, der zum Ausstrahlen frequenzmodulierter Signale eingerichtet
ist, ist aus der deutschen Patentanmeldung A 9 215 von Guanella bekannt Dieses System erfordert jedoch eine
Vielzahl Empfangskreise und ist realtiv verwickelt. Wegen der Tatsache, daß die Wirkungsweise von
Interferometern auf Phasenmessungen gründet, sind die genannten Interferometer relativ empfindlich für den
Einfluß von Störsignalen, die in der Ebene der eintreffenden Welle auftreten. Weiter erfordert ein
Landesystem wie das obengenannte (ILS) an Bord der Luftfahrzeuge eine eigene Sendequeiie und eine
Sonderantenne, die ihre Strahlung zum Boden ausstrahlt
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfacheres Ortungssystem anzugeben, das außerdem relativ unempfindlich gegenüber Einflüssen von Störsignalen ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im
Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenc-a Maßnahmen gelöst
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in einem System anwendbar, das an Bord eines Luftfahrzeuges
eine Information in bezug auf den Abstand dieses Luftfahrzeuges von einer vertikalen Ebene, in der die
Achse einer Landepiste liegt, liefern muß, wobei das genannte System im wesentlichen durch einan Sender
mit Frequenzmodulation an Bord des Luftfahrzeuges, eine Bodenanlage, die den obenstehend beschriebenen
Empfänger enthält, und eine Sendeanordnung gebildet wird, die in Richtung des Luftfahrzeuges eine Information ausstrahlt, die von der vom Empfänger gelieferten
Information abgeleitet wird.
Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere auch für die vorstehend angegebene Verwendung des
erfindungsgemäßen Systems, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden
näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 den Schaltplan eines Ausführungsbeispiels
eines Empfängers des erfindungsgemäßen Systems,
F i g. 2 ein Diagramm, das die Frequenzänderungen
darstellt der empfangenen Signale, wenn die Sendefrequenz linear moduliert wird,
F i g. 3 ein Diagramm der geometrischen Konfiguration des Systems mittels des ILS-Landesystems,
F i g. 4 den Schaltplaii der Bodenanlage des Systems,
das im genannten Landesystem angewandt wird,
Fig.5a und 5b in zwei verschiedenen Ebenen die
Form der Empfangsantennendiagramme der Bodenanlage des genannten in dem ILS-Landesystem angewandten Systems,
F i g. 6 den Schaltplan der an Bord des Luftfahrzeuges
verwendeten Anlage in bezug auf das bereits genannte System.
F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Empfängers des Ortungssystems nach der Erfindung. Dieses
System soll eine Information liefern in bezug auf die Winkelabweichung β zwischen der Richtung D eines
nicht dargestellten Senders, und zwar von einem Ursprungspunkt O und einer Bezugsachse Y Y', die
durch den Punkt O seht, aus betrachtet.
Vom genannten Sender wird ein frequenzmoduliertes Signal ausgestrahlt, beispielsweise ein linear moduliertes Signal während der Empfänger zwei Antennen 1 und
2 enthält, die auf der Achse Y Van den Punkten A und
B, die gegenüber dem Bezugspunkt O symmetrisch bind,
angeordnet sind. Der Abstand 2a zwischen den beiden
Antennen, der abhängig vom Frequenzhub Af des
Senders gewählt worden ist, ist gegenüber der Wellenlänge λ des ausgestrahlten Signals relativ groß;
der genannte Abstand 2a beträgt beispielsweise 150 λ,
wenn 4Z=IOOMHz ist, d.h. 12m für den Fall, daß λ
gleich 8 cm ist Die beiden Antennen 1 und 2 sind mit
ίο einem Eingang der Mischschaltungen 3 bzw. 4 über die
Elemente 5 bzw. 6 verbunden, die in diesem Ausführungsbeispiel eine gleiche Verzögerungszeit το aufweisen. Die genannten Elemente 5 und 6 werden durch
Kabel gebildet die auf die richtige Länge abgeglichen
sind und die die Antennen mit dem Gehäuse, in dem sich
die elektronische Apparatur befindet, verbinden. Der andere Eingang der genannten Mischschaltungen 3 und
4 erhält das Signal von der Antenne 1, das vom Verstärker 7 verstärkt ist über die Schaltung 8, die
während der Zeitdauer At im gekannten Signal eine
lineare Phasenverschiebung herbeifühn. Die genannte Schaltungsanordnung 8 ist beispielsweise ein Modulator, der von einer Spannung gesteuert wird, die von der
Schaltungsanordnung 9 während der Zeitdauer At, die
durch die monostabile Schaltungsanordnung 10 bestimmt wird, geliefert wird. Diese Schaltungsanordnung
10 wird ausgeschaltet, wenn der Pegel des Schwebesignals am Ausgang der Mischschaltung 3 eine durch die
Schaltungsanordnung 11 bestimmte Schwelle über
schreitet Die beiden Schwebesignale, die von den
Mischschaltungen 3 und 4 geliefert werden und die die jeweiligen Frequenzen /j,o und /j, darstellen, werden den
Torschaltungen 14 und 15 über die Verstärker 12 und 13 zugeführt, wobei die genannten Tore durch das
Ausgangssignal der Schaltungsanordnung 10 gesteuert werden, damit sie während der Zeitdauer At geöffnet
sind. Die Zählfrequenzmeßanordnungen 16,17 erhalten folglich während der Zeit .df die Schwebesignali-mit den
Frequenzen fbo und //>
und diese Frequenzen werden an
dieser Stelle durch die Anzahl Signa!wechsel no bzw. η
während der Zeitdauer At gemessen. Diese Zahlen no
und π werden der Schaltungsanordnung 18 zugeführt,
die die relative Abweichung zwischen diesen
"o
Zahlen berechnet
chung β zwischen der Richtung des Senders OD und der
Bezugsachse Y Y' angewandet werden kann. Einfachheitshalber wird vorausgesetzt, daß der Abstand des
Senders von dem Ursprungspunkt O gegenüber dem Abstand 2a zwischen den beiden Antennen 1,2 groß ist.
Dies bedeutet daß die genannten Antennen 1 und 2 vom Sender eine Strahlung erhalten entsprechend den
Richtungen D\ D", die sich parallel zur Richtung D erstrecken. Nach F i g. 1 wird daraus abgeleitet, daß der
Unterschied AR der Abstände der Antennen 1 und 2 vom Sender dera. t ist, daß
IR = 2acos/( (1)
Es wird dargelegt, daß die durch die Schaltungsanordnung 8 gelieferte Abweichung ?~~"? dem Wert ΔR
"ο
proportional ist. In Fig. 2 zeigt die ausgezogene Linie
2a die sägezahnföimigen Frequenzänderung^ des linear frequenzmodulierten Signals, das die Antenne 1
erhält. Dieses Signal wird d<_n miteinander verbundenen
Eingängen der Mischschallungen 3 und 4 zugeführt: weiter in der Beschreibung wird die Funktion der
Schaltungsanordnung 8 näher erläutert. Die durch gestrichelte Linien dargestellte Kurve 2b zeigt die
Frequenzänderungen des dem anderen Eingang der Mischschaltungen 3 und 4 zugeführten Signals. Die
genannte Kurve 2b ist von der Kurve 2a über eine Zei!verschiebung τ abgeleitet und zu jedem Augenblick
grbt es zwischen den durch die Kurven 2a und 26 bezeichneten Signalen einen Frequenzunterschied Af.
Im Falle der Mischschaltung 3 ist die Zeitverschiebung
τ die Verzögerung ro, die durch das Kabel herbeigeführt wird, während der Frequenzunterschied
Af die Schwebefrequenz ihn ist. die vom Modulator
geliefert wird.
Im Falle der Mischschaltung 4 ist die Zeitverschiebung
r die Summe der Verzögerung rn. die durch das Kabel 6 herbeigeführt wird und andererseits der
Verzögerung τ$, die es zwischen den von den Antennen t und 2 empfangenen Signalen gibt. Die letztgenannte
IR
Verzögerung r^ beträgt , wobei c die Fortpflanzungsgeschwindigkeit
der elektromagnetischen Wellen
IR
ist. Die Zeitverschiebung r = rn+ entspricht einem
ist. Die Zeitverschiebung r = rn+ entspricht einem
Frequenzunterschied AR, der die Schwebefreuqenz //,
ist, die von der Mischschaltung 4 geliefert wird.
Wenn AFder Frequenzhub ist und Tdie Periode des
linear frequenzmodulierten Signals, können aus Fig. 2 leicht die folgenden Formeln abgeleitet werden:
(2)
/m, | L- | If- | 1« | T |
7 | ||||
Durch Kombination dieser Ausdrücke (2) wird der folgende Ausdruck erhalten:
Λ - Λ,,
(3)
Während einer Zeitdauer At zählen die zwei Zählfrequenzmeßanordnungen 16 und 17 die Anzahl
Änderungen der Signale mit den Frequenzen fto und ft
und die Resultate nc, und η dieser Zählung sind ein Maß
dieser Frequenzen und der Ausdruck (3) läßt sich durch den nachfolgenden Ausdruck ersetzen:
η — nc,
(4)
Bei näherer Betrachtung der Ausdrücke {1) und (4) läßt sich erkennen, daß die durch die Schaltungsanordnung
18 gelieferte relative Abweichung -—— dem
cos - β proportional ist, wodurch die Winkelabweichung β gekennzeichnet werden kann. Es sei bemerkt daß statt
der zwei Verzögerungselemente 5 und 5 nur ein
Verzögerungselement ausreicht Dieses Verzögerungselement muß dann in demjenigen Teil der Verbindungsstrecke zwischen der Antenne 1 und den Mischschaltun-
gen 3 und 4 vorgesehen werden, in dem der in Fig. I
dargestellte Verstärker 7 und die Schaltungsanordnung 8 liegen.
Die Aufgabe der Schaltungsanordnung 8 ist die Verbesserung der Präzision des Gerätes. Es ist nämlich
so, daß beim Fehlen der genannten Schaltungsanordnung 8 die von den Mischschaitungen 3 und 4 gelieferten
Signale mit den Frequenzen /i,o und /J, während jeder
Periode bei der Frequenzmodulation sich identisch reproduzieren und die Genauigkeit des Gerätes würde
nicht verbessert werden, wenn die Frequenzen /),n und fh
durch Zählung während einer Zeildauer At. die größer
ist als T. gemessen wird. Dagegen wird bei Verwendung der genannten Schaltungsanordnung 8, die dem den
Mischschaltungen 3 und 4 zugeführten Signal der Antenne 1 eine lineare Phasenverschiebung erteilt
(beispielsweise von 0 bis 2π) während einer Zeitdauer At. die größer ist als Tund beispielsweise gleich A/Tist
(N größer als 1), jedes der beiden Schwebesignale um
— am Anfang der aufeinanderfolgenden Perioden T
verschoben und dies verbessert die Genauigkeit des Gerätes um einen Faktor N.
Durch \nwendung des erfindungsgemäßen Systems ist es auf äußerst vorteilhafte Weise möglich, das
Problem der Unterstützung bei der Landung eines Luftfahrzeuges zu lösen, um die vom Landesystem ILS
gegebene Anzeige zu bestätigen. Dieses Problem wird an Hand der Fig. 3 erläutert. Diese Fig. 3 zeigt ein
räumliches System mit 3 orthogonalen Achsen OXYZ: die Achse OX ist die Achse der Landepiste, die Ebene
XO Y ist die Ebene der Landepiste, während die Ebene ZOX die vertikale Symmetrieebene der Landepiste ist.
Die von einem Luftfahrzeug 20 eingenommene Lage wird durch die Koordinaten XYZ eines der Punkte M
des Luftfahrzeuges^ oder die Höhe Z= h und die
Polwinkel λ = MOX und 0 = MOY des Luftfahrzeuges
gekennzeichnet. Ein Luftfahrzeug, das gerade landen will, soll einer bestimmten Strecke folgen und dabei in
der Symmetrieebene der Landepiste bleiben. Beim Landeanflug der Kategorie MI (wobei es praktisch keine
Sicht gibt), ist es notwendig, daß bevor das Luftfahrzeug an dem Anfang der Landepiste auf einer Höhe von
einigen Zehn Metern anlangt der Pilot des Luftfahrzeugs eine Bestätigung der vom ILS gelieferten Anzeige
in bezug auf die Abweichung des Luftfahrzeuges gegenüber der Symmetrieebene der Landepiste hat.
In F i g. 3 bedeutet dies das Erhalten einer Anzeige in bezug auf den Abstand Van Bord des Luftfahrzeuges,
wenn dieses sich der Ebene ZOVnähert
Dieses Problem wird wie folgt mittels des erfindungsgemäßen Systems gelöst Das Luftfahrzeug 20 ist mit
einem Sender versehen, der der Antenne 21, die ihre Strahlung zum Boden aussendet, ein Signal liefert, das
linear frequenzmoduliert ist Dazu ist es möglich, den Funkhöhenmesser mit Frequenzmodulation zu verwenden,
mit dem Luftfahrzeuge versehen sind, wobei die genannte Antenne 21 durch die Sendeantenne des
genannten Höhenmessers gebildet wird.
Auf dem Boden befindet sich eine Anlage, deren Schaltplan in F i g. 4 dargestellt ist und die hauptsächlich
den an Hand der F i g. 1 beschriebenen Empfänger enthält dessen Elemente auf dieselbe Art und Weise
bezeichnet worden sind. In Fig.3 sind die zwei Einpiangsaniennen i und 2 dargestellt die auf der
Bezugsachse Y'OY an den Stellen A und B, die gegenüber dem Ursprungspunkt O symmetrisch sind,
angeordnet sind. Nach einer besonderen Ausführungs-
form haben die Strahlungsdiagramme der Antennen I und 2 die Form, die an Hand der Fig. 5a und 5b
dargestellt ist. Fig. 5a zeigt die Projektion der genannten Diagramme in der Ebene ZOX. F i g. 5b zeigt
die Projektion der genannten Diagramme der Ebene ZOY. Das Diagramm jeder Antenne wird durch eine
kegelförmige Ebene, die mit der Ebene der Landepiste eint/·' Winkel «o einschließt, wobei oco beispielsweise 75°
beträgt, gebildet. In einer zentralen Zone überdecken die Diagramme der beiden Antennen einander teilweise.
Andererseits hat die Schwellenschaltung 11, die die monostabile Schaltung 10 während einer Zeitdauer Δι
ausschaltet, praktisch den Effekt, daß die Empfangsnnordnung nur angeregt wird, wenn die von den Antennen
I und 2 empfangenen Signale eine bestimmte Schwelle erreichen. In der Praxis bedeutet dies alles, in den
Strahlungsdiagrammen der beiden Anter.nen 1 und 2 ein Gebiet zu ermitteln, in dem der genannte Empfänger
aktiv ist und das sich üin ucii riiriki ro herum zentriert,
der gekennzeichnet wird durch die Höhe Λο und durch
den Pol winkel Λο (siehe die F i g. 5a und 5b). In bezug auf
das Problem der Unterstützung bei der Landung wird ho auf 30 m bestimmt und für den Winkel «o beispielsweise
der Wert 75° gewählt. Wenn ein Luftfahrzeug durch dieses Gebiet geht, in dem der Empfänger aktiv ist,
berechnet die Schaltungsanordnung 18 des Empfängers
die relative Abweichung —
"o
die obenstehend
definiert wurde und nach der Formel (4) dem Wert AR
proportional ist, der den Unterschied zwischen den Abst ..nden AM— BM der Empfangsantennen 1 und 2
einerseits und der Sendeantenne 21 auf dem Luftfahrzeug andererseits darstellt.
Im betrachteten Fall ist der Abstand der Antenne 21 vom Ursprungspunkt O gegenüber dem Abstand
zwischen den beiden Antennen 1 und 2 sehr groß. Es läßt sich darlegen, daß eine gute Annäherung des
Abstandes K zwischen dem Luftfahrzeug und der Symmetrieebene der Landepiste durch den nachfolgenden
Ausdruck gegeben wird:
ν u IR
Y = Il · h ■ -=—
La
(5)
in dieser Formel (5) ist der Faktor μ von AR sowie
von verschiedenen Konstanten Ae, Λο und a, die
obenstehend präzisiert wurden, abhängig.
18. die die Größe
"o
liefert, die dem Wert AR
proportional ist, eine Schaltungsanordnung 22 nachgeschaltet, die auf Basis von AR und verschiedener in der
Bodenstation bekannter Parameter Ae, «ο, a einen
annähernden Wert Yq des berechneten Abstandes berechnet, wobei der genannte Wert ίο durch die
Formel (5) gegeben wird, in der als Höhe h der mittlere
Wert ho verwendet wird, der die einzige in der
Bodenstation bekannte Höhe ist
Dieser annähernde Wert Ko wird abermals zum
Luftfahrzeug Übertragen, und zwar unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers 23, dessen Ausgangssignal dem Modulator 24 geliefert wird, und zwar zum
Modulieren eines Trägers, der das von der Antenne empfangene Signal ist und der vom Verstärker 7
verstärkt wird. Der auf diese Weise vom Signal Kn
modulierte Träger wird der Sendeantenne 25 zugeführt, die die Ausstrahlung desselben zum Luftfahrzeug
gewährleistet.
F i g. 6 zeigt auf schematische Weise die an Bord des Luftfahrzeuges vorgesehene Apparatur. Hier wird der
vorteilhafte Fall betrachtet, und zwar der, in dem ein Funkhöhenmesser mit Frequenzmodulation an Bord des
Luftfahrzeuges verwendet wird zur Bestimmung der Höhe desselben gegenüber dem Boden. Dieser Höhenmesser
26 liefert der Sendeantenne 27 ein Signal, das linear frequenzmoduliert wird und verarbeite! das an
der Antenne 28 empfangene Signal zur Lieferung eines analogen Signals am Ausgang 29 dieses Höhenmessers,
welches Signal der Höhe A des Luftfahrzeuges gegenüber dem Boden entspricht. Wie bereits erwähnt,
wird die Strahlung der Sendeantenne 27 des Höhenmessers 26 in dem erfindungsgemäßen System verwendet
und die genannte Strahlung wird von den hmpiangsantennen
1 und 2 empfangen. Die Antenne 27 wird ebenfalls zum Empfangen der von der Sendeantenne 25
der Bodenstation ausgestrahlten Strahlung benutzt. Damit man im Luftfahrzeug über Information Yn
verfugen kann, die in der Bodenstation den von der Antenne 26 ausgestrahlten Träger moduliert, wird ein
richtwirkungsfreier Antennenkoppler 30 verwendet, der im Kabel der Antenne 27 angeordnet ist und eine
Mischdiode 31 enthält. Diese Diode erhält folglich einen Teil der von der Antenne 27 ausgestrahlten Energie und
ebenfalls einen Teil der von dieser Antenne empfangenen Energie, die aus der Sendeantenne 25 der
Bodenstation herrührt. Am Ausgang der genannten Mischdiode 31 wird ein Schwebungssignal erhalten, das
durch die Information Ko moduliert ist. Nach Verstärkung und Filterung dieses Signals im Verstärker 32 bzw.
im Filter 33 wird die Information Ko in digitaler Form erhalten und diese digitale Information Ko wird durch
die Dekodieranordnung 34 in analoge Information umgewandelt Zum Erhalten der gewünschten Ab
standsinformation K entsprechend der Isthöhe des Luftfahrzeuges gegenüber dem Boden wird das analoge
Signal, das dem Wert K0 entspricht, der analogen Rechenschaltung 35 zugeführt, in der das genannte
Signal mit dem Wert h/ho multipliziert wird, wobei Ao ein
konstanter Parameter ist, während A das Höhensignal ist, das vom Ausgang 29 des Höhenmessers geliefert
wird Das Abstandsabweichungssignal K wird einer Wiedergabeanordnung 36 zugeführt, die dem Piloten
des Luftfahrzeuges zur Verfügung steht.
Aus dem Obenstehenden folgt, daß durch Anwendung der Erfindung ein besonders einfaches Landungsüberwaehungssystem ILS erhalten worden ist, und zwar in
bezug auf die Bodenapparatur, in der nur zwei Empfangskreise verwendet werden, sowie in bezug auf
die Bordapparatur, in der auf vorteilhafte Weise die Antenne und die Sendequelle des Funkhöhenmessers
mit Modulationsfrequenz benutzt werden können. Aus der Formel (4) läßt sich übrigens ableiten, daß die vom
Empfänger gelieferte Information von den Parametern Fund Tunabhängig ist, die die lineare Frequenzmodulation kennzeichnen. Dadurch kann der genannte
Empfänger zusammen mit einem beliebigen Funkhöhenmesser, in dem diese Modulationsart benutzt wird,
verwendet werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. System zum Orten eines Senders frequenzmodulierter
Signale, das eine Information über die Winkelabweichung zwischen der Richtung des
Senders, von einem Bezugspunkt aus gesehen, und einer Bezugsachse erzeugt, die durch den genannten
Punkt geht dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger des Systems
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---|---|
DE2720402A1 DE2720402A1 (de) | 1977-11-24 |
DE2720402B2 true DE2720402B2 (de) | 1980-11-27 |
DE2720402C3 DE2720402C3 (de) | 1981-07-23 |
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