DE3881557T2 - Landehilfssystem unter verwendung von navigationssatelliten. - Google Patents

Landehilfssystem unter verwendung von navigationssatelliten.

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DE3881557T2 DE8888400409T DE3881557T DE3881557T2 DE 3881557 T2 DE3881557 T2 DE 3881557T2 DE 8888400409 T DE8888400409 T DE 8888400409T DE 3881557 T DE3881557 T DE 3881557T DE 3881557 T2 DE3881557 T2 DE 3881557T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Landehilfssystem für Luftfahrzeuge.
  • Das jüngste, genormte Landehilfsystem ist ein als MLS bezeichnetes Mikrowellen-Landehilfssystem. Es enthält zwei gerade Mikrowellenstrahlen, die eine vertikale Abtastung bzw. eine horizontale Abtastung in der Verlängerung einer Landepiste durchführen. Diese beiden Strahlen ermöglichen es, die Lage eines Luftfahrzeugs in einer Vertikalebene bzw. einer Horizontalebene zu bestimmen. Die großen Flughäfen sind mit diesem System MLS ausgestattet oder werden derzeit damit ausgestattet, es weist jedoch den Nachteil auf, daß es einer komplexen Infrastruktur für jede Piste bedarf. Diese Infrastruktur ist einerseits für kleine Flughäfen zu kostspielig und andererseits zu komplex, um bei einer militärischen Landepiste zu taktischen Zwecken rasch installiert zu werden.
  • Überdies sind sehr genaue Positionierungssysteme bekannt, bei denen Navigationssatelliten verwendet werden, und zwar solche Systeme wie das als NAVSTAR/GPS bezeichnete Positionierungssystem. Ein solches System enthält eine Vielzahl von Satelliten, die jeweils Signale abgeben, die durch einen atomaren Taktgeber gesteuert und insbesondere durch Kalenderdaten gebildet sind, die es ermöglichen, die Lage des Satelliten gegenüber einer geodätischen Markierung zu erkennen. Ein Positionierungsempfänger, der z.B. an Bord eines Luftfahrzeugs gebracht wurde, ermöglicht es, die Lage dieses Luftfahrzeugs zu bestimmen, indem simultan die von mehreren Satelliten ausgestrahlten Signale empfangen werden, die zu einem gegebenen Zeitpunkt im direkten Blickfeld liegen. Eine Konstellation von 18 Satelliten ist vorgesehen, um den Empfang von vier oder fünf Satelliten zu jedem Zeitpunkt an jeder Stelle der Erde zu ermöglichen. Jeder Positionierungsempfanger enthält eine Berechnungsvorrichtung, die es ermöglicht, die Lage des Luftfahrzeugs in drei Dimensionen und in einem höheren Takt zu berechnen, indem alle kumulierten Phaseninformationen der von einem jeweiligen Satelliten ausgestrahlten Trägerwelle und die Phase eines Codes verwendet werden, der diese Trägerwelle moduliert.
  • Ein differentielles Verfahren, das es ermöglicht, die Genauigkeit der mittels des Systems GPS verwirklichten Positionierung zu verbessern, ergibt sich beispielsweise aus "IEEE plan 86, Position location and navigation symposium", Seiten 297-302,und zwar einer Mitteilung mit der Bezeichnung "DIFFSTAR - A PROJECT BASED ON DIFFERENTIAL GPS IN NORTHERN NORWAY" für eine Anwendung bei der Schiffspositionierung, oder aus der französischen Zeitschrift NAVIGATION Nr. 137, Seiten 88 bis 91, Januar 1987 für eine Anwendung bei der Positionierung von Flugzeugen. Bei diesem differentiellen Verfahren liegt die erhaltene Genauigkeit in der Größenordnung von 3 Meter im Durchschnitt, und es ermöglicht die Verwendung des Systems GPS als Landehilfe für Flugzeuge. Nach diesem auf die Positionierung von Luftfahrzeugen angewandten differentiellen Verfahren enthält das System eine feststehende Station, die eine Bezugsgröße für die Luftfahrzeuge bildet, die in der Nähe der feststehenden Station, beispielsweise innerhalb eines Radius von 100 Kilometern, vorgesehen sind. Die feststehende Station enthält einen Positionierungsempfänger zur Positionierung mittels Satelliten, der eine Schätzung der Lage dieser feststehenden Station liefert, und Berechnungsmittel, die Korrekturdaten liefern, die den Abstand zwischen dieser Schätzung und einer Bezugslage zum Ausdruck bringen, die die Lage der feststehenden Station sein kann, die auf einer Karte hervorgehoben ist. Nach einer Beseitigung des wesentlichen Teils der Abweichung des in dem Empfänger der feststehenden Station eingebauten Taktgebers werden für jeden Satelliten die betrachteten Abstände, die als Pseudoabstände bezeichnet werden, mit den genauen Abständen verglichen, die ausgehend von den Kalenderdaten, die durch die Satelliten übertragen wurden und ausgehend von der Bezugslage berechnet wurden. Das Ergebnis dieser Berechnungen liefert die Korrekturdaten, die es ermöglichen, die meisten der Fehler zu kompensieren, die von den Ephemeriden der Satelliten und den Unsicherheiten der Ausbreitung der Radiowellen herrühren.
  • Die feststehende Station enthält überdies Radioübertragungsmittel zur Übertragung der Korrekturdaten zu den Luftfahrzeugen. Die an Bord eines jeweiligen Luftfahrzeugs gebrachte Station enthält zu dem Positionierungsempfänger zur Positionierung mittels Satelliten Radioempfangsmittel, um die Korrekturdaten zu empfangen, und Berechnungsmittel, um mittels der Korrekturdaten die Lageschätzung zu korrigieren, die von dem Positionierungsempfänger geliefert wurde. Diese Berechnungsvorrichtung kann in dem Positionierungsempfänger eingebaut sein, der dann als differentieller Positionierungsempfänger bezeichnet wird und unmittelbar den Wert der korrigierten Schätzung liefert.
  • Die korrigierte Schätzung besitzt eine hinreichende Genauigkeit, um dazu verwendet werden zu können, eine Landung zu leiten, sie bedarf jedoch einer komplementären Empfangseinrichtung. Indessen ist es aus Gründen des Raumbedarfs und der Kosten unerwünscht, die Menge an Einrichtungen zur Ausrüstung der Luftfahrzeuge zu vergrößern, um es diesen zu ermöglichen, ein anderes, zu dem System MLS komplementäres Landehilfssystem zu verwenden.
  • Ziel der Erfindung ist es, ein Landehilfssystem vorzuschlagen, das es ermöglicht, das System MLS für die Landepisten zu ersetzen, die nicht mit diesem System ausgestattet werden können, ohne hierbei insbesondere die Kosten der Navigationseinrichtungen und Landehilfseinrichtungen zu erhöhen, die bereits an Bord der Luftfahrzeuge verwendet werden. Gegenstand der Erfindung ist ein System, das an Bord eines jeweiligen Luftfahrzeugs jeweils einen herkömmlichen Empfänger enthält, der für die Landehilfe vom Typ MLS vorgesehen ist sowie einen herkömmlichen Positionierungsempfänger vom Typ GPS zur Positionierung mittels Satelliten aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist ein Landehilfssystem unter Verwendung von Navigationssatelliten mit einer Vielzahl von Navigationssatelliten vorgesehen, die von einem Taktgeber gesteuerte Signale aussenden, einer feststehenden Station, die in der Nähe von Landepisten vorgesehen ist, und einer Station an Bord eines jeweiligen Luftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Station folgendes enthält:
  • - einen Positionierungsempfänger zur Positionierung mittels Satelliten, der eine Schätzung der Position dieser feststehenden Station liefert, und Berechnungsmittel, die Korrekturdaten liefern, die den Abstand zwischen dieser Schätzung und einer Bezugsposition zum Ausdruck bringen;
  • - Radioübertragungsmittel, um einerseits die Korrekturdaten und andererseits für die Landungsstelle charakteristische Daten in einem Radiokanal entsprechend den Normen des als MLS bezeichneten Mikrowellen-Landesystems zu übertragen;
  • und daß die an Bord gebrachte Station folgendes enthält:
  • - einen klassischen Radioempfänger für den Empfang der von einem als MLS bezeichneten Mikrowellen-Landesystem übertragenen Daten;
  • - einen Positionierungsempfänger für eine Positionierung mittels Satelliten und Berechnungsmittel, die eine Schätzung der Position des Luftfahrzeugs liefern, die mittels der von dem Radioempfänger empfangenen Korrekturdaten korrigiert ist;
  • - und einen Bordrechner, der die Leitinformationen für die Landung ausgehend von der korrigierten Schätzung der Position des Luftfahrzeugs und den von dem Radioempfänger empfangenen, für die Landestelle charakteristischen Daten bestimmt.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in dieser zeigen die Figuren 1 und 2 Blockschaltbilder der beiden Ausführungsformen.
  • Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält eine Vielzahl von Satelliten 3 bis 7 des Systems GPS/NAVSTR, eine feststehende Station 1, die die Bezugsstation bildet, und eine an Bord eines nicht gezeigten Luftfahrzeugs gebrachte Station 2. Die feststehende Station 1 enthält einen nicht differentiellen Positionierungsempfänger 11 zur Positionierung mittels Satelliten, eine Berechnungsvorrichtung 12 und einen Datensender 13.
  • Der Empfänger 11 ist ein nicht differentieller Positionierungsempfänger zur Positionierung mittels Satelliten GPS/NAVSTAR, der z.B. ein Empfänger TRIMBLE 10X ist, der von der Gesellschaft TRIMBLE auf den Markt gebracht wurde. Er ist mit einer Antenne 10 verbunden, die die Signale empfangen kann, die von allen Satelliten, die im direkten Blickfeld liegen, abgegeben werden. Er besitzt einen ersten Ausgang, der mit einem Eingang der Berechnungsvorrichtung 12 verbunden ist, um dieser eine Schätzung X, Y, Z von geodätischen Koordinaten der Lage der feststehenden Station 1 zu liefern, die auf herkömmliche Weise ausgehend von Signalen berechnet wurde, die von vier Satelliten 3 bis 6 unter allen Satelliten 3 bis 7 empfangen wurden, die zum betrachteten Zeitpunkt im direkten Blickfeld liegen. Diese Berechnung besteht im wesentlichen darin, die Pseudoentfernungen zu bestimmen, die die feststehende Station 1 von den vier Satelliten 3 bis 6 trennen, um daraus dann die geodätischen Koordinaten der feststehenden Station 1 ausgehend von Kalenderdaten abzuleiten, die durch diese Satelliten übertragen wurden und die es ermöglichen, zu jedem Zeitpunkt ihre Lage bezüglich der Erde festzustellen. Der Empfänger 11 besitzt einen zweiten Ausgang, der mit einem Eingang des Datensenders 13 verbunden ist, um diesem die Zahlen der Satelliten zu liefern, deren Signale verwendet werden, um die Koordinaten X, Y, Z zu schätzen.
  • Die Berechnungsvorrichtung 12 besitzt überdies einen Eingang, der drei Bezugskoordinaten empfängt, die konstant sind. Sie berechnet den Abstand zwischen diesen Bezugskoordinaten und den Koordinaten X, Y, Z, und sie leitet daraus mit ΔX, ΔY, ΔZ bezeichnete Korrekturdaten ab. Sie besitzt einen Ausgang, der mit einem Eingang des Senders 13 verbunden ist, um diesem diese Korrekturdaten zu liefern. Die Bezugsdaten können aus folgendem bestehen: entweder aus der genauen geodätischen Lage der feststehenden Station 1, wenn sie bekannt ist, oder aus der Lage, die durch den Empfänger 11 zu einem vorhergehenden Zeitpunkt bestimmt und ein für allemal gespeichert wurde.
  • Die Berechnungsvorrichtung 12 ist durch eine herkömmliche Mikroprozessor-Berechnungsvorrichtung gebildet. Ihr kommt auch die Funktion zu, eine sogenannte Beschaffenheitsinformation zu liefern, die angibt, daß die Signale der Satelliten, die zur Bestimmung der Koordinaten X, Y, Z verwendet werden, von hinreichender Qualität sind. Die Vorrichtung 12 besitzt einen Ausgang, der mit einem Eingang des Senders 13 verbunden ist, um diesem diese Beschaffenheitsinformation zu liefern.
  • Der Datensender 13 besitzt einen Eingang, der eine Folge von Informationen empfängt, die charakteristisch für die Landestelle sind. Dazu gehören beispielsweise der Winkel der Richtung einer Landepiste gegenüber dem mißweisenden Nord, die Grenzkoordinaten der Piste und deren Identität. Die Grenzkoordinaten der Piste, die von dem Sender 13 übertragen werden, müssen sich auf dieselbe Bezugsmarkierung wie die Bezugskoordinaten beziehen, die der Berechnungsvorrichtung 12 der feststehenden Station 1 geliefert werden. Die übertragenen Koordinaten sind die geodätischen Koordinaten der Grenze der Piste in dem Fall, daß die Bezugskoordinaten die geodätischen Koordinaten der feststehenden Station 1 sind. Die übertragenen Koordinaten sind unter Verwendung des erfindungsgemäßen Systems gemessene Koordinaten in dem Fall, daß die Bezugskoordinaten Koordinaten sind, die mittels des Empfängers 11 der Station 1 zu einem vorhergehenden Zeitpunkt gemessen und ein für allemal gespeichert wurden. Dazu ist ein Luftfahrzeug an der Grenze der Piste vorgesehen, und eine Reihe von Lagemessungen wird mit einer an Bord gebrachten Station durchgeführt.
  • Der Sender 13 besitzt einen Ausgang, der mit einer in der Horizontalebene rundstrahlenden Antenne 14 verbunden ist. Er sendet in einem Radiokanal, der üblicherweise für die Übertragung von Hilfsdaten für das Landehilfsystem vom Typ MLS bestimmt ist. Der Sender 13 sendet gemäß dem Format, das für das System MLS genormt wurde, wobei die Daten durch folgendes gebildet sind: die Korrekturdaten ΔX, ΔY, ΔZ, die Beschaffenheitsinformation, die Satellitenzahlen und die für die Landestelle charakteristischen Informationen. Die Frequenz des Kanals MLS, die für den Sender 13 verwendet wird, ist charakteristisch für die Landestelle.
  • Die an Bord gebrachte Station 2 enthält einen Datenempfänger 17, einen nicht differentiellen Positionierungsempfänger 18 zur Positionierung mittels Satelliten und eine Berechnungsvorrichtung 19. Der Datenempfänger 17 ist ein herkömmlicher Empfänger, der die ganze Luftfahrzeugausrüstung des Landehilfssystems vom Typ MLS enthält. Er ist mit einer in der Horizontalebene rundstrahlenden Antenne 16 verbunden. Er ist durch den Piloten des Luftfahrzeugs auf die Frequenz des Kanals MLS abgestimmt, der charakteristisch für die Landestelle ist. Er enthält einen ersten Ausgang, der mit einem Eingang des Empfängers 18 verbunden ist, um diesem die Zahlen der Satelliten zu liefern, die von der feststehenden Station 1 für die Schätzung der Koordinaten X, Y, Z verwendet wurden. Er besitzt einen zweiten Ausgang, der mit einem Eingang der Berechnungsvorrichtung 19 verbunden ist, um dieser die Korrekturdaten ΔX, ΔY, Δ Z zu liefern, einen dritten Ausgang und einen vierten Ausgang, die mit zwei Eingängen eines Bordrechners 8 verbunden sind, der an Bord des betrachteten Luftfahrzeugs ist, um diesem die Beschaffenheitsinformation und die Informationen zu liefern, die für die Landestelle charakteristisch sind.
  • Der Empfänger 18 ist mit einer Antenne 20 verbunden, die es ihm gestattet, alle Satelliten 3 bis 7 zu empfangen, die im betrachteten Zeitpunkt im direkten Blickfeld liegen. Der Empfänger 18 ist ein herkömmlicher, nicht differentieller Positionierungsempfänger zur Positionierung mittels Satelliten GPS/NAVSTAR. Er besitzt einen Ausgang, der eine Schätzung X', Y', Z' der geodätischen Koordinaten des Luftfahrzeugs an einen Eingang der Berechnungsvorrichtung 19 liefert. Der Empfänger 18 kann durch einen Empfänger TRIMBLE 10X gebildet sein, der leicht abgewandelt ist, da die Zahlen der Satelliten, deren Signalen von dem Empfänger 18 verwendet werden, nicht manuell durch eine Bedienungsperson eingegeben werden, sondern durch den Empfänger 17. Diese Abwandlung ist nicht beschrieben, da sie im Rahmen des fachmännischen Könnens liegt. Ein Ausgang der Berechnungsvorrichtung 19 liefert eine Schätzung, die durch die geodätischen Koordinaten der an Bord gebrachten Station 2 korrigiert und nach einem herkömmlichen Algorithmus ausgehend von den Korrekturdaten ΔX, ΔY, ΔZ und der Schätzung X', Y', Z' berechnet ist, die durch den Empfänger 18 geliefert wird.
  • Der Bordrechner 8 empfängt somit sehr genaue Koordinaten der Lage des Luftfahrzeugs und die Beschaffenheitsinformation, die die Gültigkeit der Signale der verwendeten Satelliten und der Korrekturdaten garantiert. Er empfängt überdies den Winkel der Richtung der Piste gegenüber dem mißweisenden Nord, die Grenzkoordinaten der Piste und eventuell jede andere Information, die für die Landestelle charakteristisch ist. Der Rechner 8 ist ein herkömmlicher Bordrechner, der die Leitinformationen für die Landung bestimmt. Diese Informationen werden dem menschlichen Piloten durch eine Kreuzzeigeranzeigevorrichtung geliefert, oder sie werden dem automatischen Piloten geliefert.
  • Die Positionierungsempfänger zur Positionierung mittels Satelliten enthalten herkömmlicherweise eine Mikroprozessor-Berechnungsvorrichtung. Eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems kann darin bestehen, daß die in dem Empfänger 11 der feststehenden Station 1 eingebaute Berechnungsvorrichtung verwendet wird, um die Berechnungsvorrichtung 12 zu bilden, und zwar mittels einer Abwandlung der Programmierung des Mikroprozessors, der die Berechnungen der Lage des Empfängers 11 durchführt.
  • Gleichermaßen können die Berechnungen, die durch die Berechnungsvorrichtung 19 der an Bord gebrachten Station 2 durchgeführt werden, durch den Mikroprozessor durchgeführt werden, der die Lageberechnungen in dem Empfänger 18 durchführt, und zwar mittels einer Abwandlung des Programms dieses Mikroprozessors. Dieser gleiche Mikroprozessor kann auch dazu verwendet werden, bestimmte Leitberechnungen anstelle des Bordrechners 8 durchzuführen.
  • Figur 2 stellt das Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems dar. Dieses unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Art der Korrekturdaten, die von der feststehenden Station 1 zu der an Bord gebrachten Station 2 übertragen werden. In der feststehenden Station 1 ist der Empfänger 11 durch einen Empfänger 11' ersetzt, der ein Positionierungsempfänger zur Positionierung mittels Satelliten ist, der zu der Schätzung der drei Koordinaten X, Y, Z noch eine Schätzung der Pseudoabstände liefert, die zwischen der feststehenden Station 1 und allen Satelliten 3 bis 7 gemessen wurden, die zum betrachteten Zeitpunkt im direkten Blickfeld der feststehenden Station 1 sind.
  • Bei diesem Beispiel liefert der Empfänger 11' 5 Pseudoabstandswerte: d1, ..., d5, die den Satelliten 3 bis 5 entsprechen. Diese Werte werden an einen Eingang einer Berechnungsvorrichtung 12' gelegt, die analog zu der Berechnungsvorrichtung 12 ist, jedoch gemäß einem etwas anderen Programm arbeitet, um die Korrekturdaten Δd1, ..., Δd5 zu bestimmen, die den Abstand zwischen der Schätzung der Pseudoabstände d1, ..., d5 und den festen Bezugswerten zum Ausdruck bringen, die durch die Berechnungsvorrichtung 12' berechnet wurden. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Bezugswerte durch echte Werte der Pseudoabstände gebildet, die die feststehende Station 1 von den Satelliten 3 bis 7 trennen, wobei diese echten Werte zu einem gegebenen Zeitpunkt ausgehend von der Lage eines jeweiligen Satelliten und der Lage der feststehenden Station 1 berechnet werden. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel besitzt die Berechnungsvorrichtung 12' einen Eingang, der drei feste Bezugskoordinaten empfängt, die aus folgendem bestehen: entweder den geodätischen Koordinaten der Station 1 oder den Koordinaten, die von dem Empfänger 11' zu einem vorhergehenden Zeitpunkt gemessen und ein für allemal gespeichert wurden.
  • Die Berechnungsvorrichtung 12' bestimmt, wie die Berechnungsvorrichtung 12, eine Beschaffenheitsinformation, die einen guten Empfang der Signale angibt, die von den Satelliten abgegeben und verwendet wurden, um die Schätzung der Pseudoabstände d1, ..., d5 zu bestimmen.
  • Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sendet der Datensender 13 in einem Kanal nach den Normen des Landehilfsystems MLS und nach einem Format, das diesen Normen entspricht. Er sendet die Korrekturdaten für alle Satelliten im direkten Blickfeld, die Beschaffenheitsinformation, die Zahlen der Satelliten entsprechend den Korrekturdaten und die Informationen, die für die Landestelle charakteristisch sind.
  • Die an Bord gebrachte Station 2 unterscheidet sich von der des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, daß der Empfänger 18 und die Berechnungsmittel 19 durch einen differentiellen Positionierungsempfänger 18' zur Positionierung mittels Satelliten gebildet sind. Ein solcher Empfänger besitzt einen Eingang für Korrekturdaten, die von einer festen Bezugsstation übertragen wurden. Der Empfänger 18' empfängt die Ausstrahlungen aller Satelliten 3 bis 7, die im direkten Blickfeld liegen, und er wählt daraus vier aus, um eine Schätzung seiner Lage vorzunehmen. Er wählt nicht notgedrungen die gleichen aus, die durch den Empfänger 11' ausgewählt wurden, um seine Lage zu bestimmen.
  • Ein herkömmlicher differentieller Positionierungsempfänger zur Positionierung mittels Satelliten GPS/NAVSTAR, der eine Schätzung seiner Lage mittels Korrekturdaten korrigieren kann, die von einer festen Bezugsstation übertragen werden, kann praktisch ohne Veränderungen verwendet werden. Z.B. kann der Empfänger 18' durch einen Empfänger vom Typ TR-5S gebildet sein, der von der Gesellschaft SERCEL (hinterlegte Marke) auf den Markt gebracht wurde.
  • Dieses zweite Ausführungsbeispiel erfordert einen differentiellen Positionierungsempfänger in jeder an Bord gebrachten Station 2, es besitzt jedoch den Vorteil, daß es eine höhere Lagegenauigkeit für einen Empfänger liefert, da die Korrektur unmittelbar bei den Pseudoabständen der Satelliten durchgeführt wird, und zwar vor einer Filterung und Schätzung der Lage, was im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel steht, bei dem die Korrektur nach einer Filterung und Schätzung der Lage durchgeführt wird. Ein weiterer Vorteil beruht auf der fehlenden Einschränkung bei der Wahl der 4 Satelliten, die von dem Empfänger 18' verwendet werden, um seine Lage zu bestimmen.
  • Es ist auch möglich, zusätzliche Korrekturdaten zu den Korrekturen bei den Pseudoabständen zu übertragen, die durch Korrekturen bei den Pseudogeschwindigkeiten der Satelliten gegenüber der feststehenden Station 1 gebildet sind, wobei die echten Pseudogeschwindigkeiten von der Berechnungsvorrichtung 12 oder 12' ausgehend von Kalenderdaten der Satelliten berechnet werden. Bekannte Algorithmen ermöglichen es, diese zusätzlichen Korrekturdaten dazu zu verwenden, mit höherer Genauigkeit eine korrigierte Schätzung der Lage des Luftfahrzeugs zu berechnen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr können zahlreiche Arten von Positionierungsempfängern zur Positionierung mittels Satelliten, differentielle oder nicht differentielle, verwendet werden, um das erfindungsgemäße System zu verwirklichen. In allen diesen Fällen weist die an Bord gebrachte Station den Vorteil auf, daß sie mittels eines Empfängers MLS und eines differentiellen Positionierungsempfängers zur Positionierung mittels Satelliten verwirklicht werden kann, die an Bord von Luftfahrzeugen gewöhnlich verwendet werden, und die feststehende Station bedarf keiner komplexen Installation mit Richtantennen, wodurch ihre Installation an beliebiger Stelle rasch möglich ist. Ihre Installation ist daher weniger kostspielig als die einer feststehenden Station MLS. Überdies kann eine gleiche feststehende Station für mehrere benachbarte Pisten verwendet werden, indem in dem gleichen Kanal MLS für die jeweiligen Pisten verschiedene Datenpakete gesendet werden, was im Gegensatz zu dem System MLS steht, bei dem eine unterschiedliche feststehende Station für jede Piste erforderlich ist.

Claims (5)

1. Landehilfssystem unter Verwendung von Navigationssatelliten mit einer Vielzahl von Navigationssatelliten (3 bis 7), die von einem Taktgeber gesteuerte Signale aussenden, einer feststehenden Station (1), die in der Nähe von Landepisten vorgesehen ist, und einer Station (2) an Bord eines jeweiligen Luftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Station (1) folgendes enthält:
- einen Positionierungsempfänger (11) zur Positionierung mittels Satelliten, der eine Schätzung der Position dieser feststehenden Station (1) liefert, und Berechnungsmittel (12), die Korrekturdaten liefern, die den Abstand zwischen dieser Schätzung und einer Bezugsposition zum Ausdruck bringen;
- Radioübertragungsmittel (13), um einerseits die Korrekturdaten und andererseits für die Landungsstelle charakteristische Daten in einem Radiokanal entsprechend den Normen des als MLS bezeichneten Mikrowellen-Landesystems zu übertragen;
und daß die an Bord gebrachte Station (2) folgendes enthält:
- einen klassischen Radioempfänger (17) für den Empfang der von einem als MLS bezeichneten Mikrowellen-Landesystem übertragenen Daten;
- einen Positionierungsempfänger (18) für eine Positionierung mittels Satelliten und Berechnungsmittel (19), die eine Schätzung der Position des Luftfahrzeugs liefern, die mittels der von dem Radioempfänger (17) empfangenen Korrekturdaten korrigiert ist;
- und einen Bordrechner (8), der die Leitinformationen für die Landung ausgehend von der korrigierten Schätzung der Position des Luftfahrzeugs und den von dem Radioempfänger empfangenen, für die Landestelle charakteristischen Daten bestimmt.
2. Landehilfssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der feststehenden Station (1) der Positionierungsempfänger für eine Positionierung mittels Satelliten durch einen herkömmlichen, nichtdifferentiellen Positiv nierungsempfänger für eine Positionierung mittels Satelliten gebildet ist;
daß die Schätzung der Position der feststehenden Station (1), die durch den Positionierungsempfänger (11) geliefert wird, durch eine Schätzung der drei geodätischen Koordinaten der feststehenden Station (1) gebildet ist;
daß die Korrekturdaten im wesentlichen durch die Abstände zwischen dieser Schätzung und Bezugswerten sowie durch Zahlen gebildet sind, die die Satelliten (4 bis 6) identifizieren, deren Ausstrahlungen für die Schätzung der Position der feststehenden Station (1) verwendet wurden;
daß in jeder an Bord gebrachten Station (2) der Positionierungsempfänger für eine Positionierung mittels Satelliten durch einen herkömmlichen, nichtdifferentiellen Positionierungsempfänger (18) für eine Positionierung mittels Satelliten gebildet ist;
und daß die korrigierte Schätzung der Position der an Bord gebrachten Station (2) durch eine korrigierte Schätzung der drei geodätischen Koordinaten der an Bord gebrachten Station (2) gebildet ist, ausgehend von den Ausstrahlungen der Satelliten, die durch die von der feststehenden Station (1) übertragenen Zahlen angegeben sind und ausgehend von den Korrekturdaten, die von der feststehenden Station (1) in dem Radiokanal entsprechend den Normen des Landesystems MLS übertragen werden.
3. Landehilfssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der feststehenden Station (1) die Schätzung der Position der feststehenden Station (1), die von dem Positionierungsempfänger (11') für eine Positionierung mittels Satelliten geliefert wird, durch eine Schätzung von Pseudoentfernungen zwischen der feststehenden Station (1) und jedem der Satelliten (3 bis 7) des Systems gebildet wird, deren Ausstrahlungen von der feststehenden Station (1) empfangen werden können;
daß die Korrekturdaten im wesentlichen durch die Abstände zwischen dieser Schätzung und den ausgehend von den Bezugswerten berechneten Werten gebildet sind;
daß in jeder an Bord gebrachten Station (2) der Positionierungsempfänger für eine Positionierung mittels Satelliten und die Berechnungsmittel durch einen herkömmlichen, differentiellen Positionierungsempfänger (18) für eine Positionierung mittels Satelliten gebildet sind;
und daß die korrigierte Schätzung der Position der an Bord gebrachten Station (2) durch eine Schätzung der Pseudoentfernungen zwischen der an Bord gebrachten Station (2) und einer Vielzahl von Satelliten (3 bis 7) verwirklicht ist, deren Ausstrahlungen von der an Bord gebrachten Station (2) empfangen werden können, wobei die Schätzung dieser Pseudoentfernungen mittels der Korrekturdaten korrigiert ist, die durch die feststehende Station (1) in einem Radio kanal entsprechend den Normen des Landesystems MLS übertragen werden.
4. Landehilfssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Landestelle charakteristischen Informationen, die durch die Radioübertragungsmittel (13) übertragen werden, die Grenzkoordinaten einer Landepiste enthalten, wobei diese Koordinaten in einer Bezugsmarkierung der feststehenden Station (1) mittels einer Station (2) gemessen wurden, die an Bord eines Luftfahrzeugs über dieser Grenze war.
5. Landehilfssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gleiche feststehende Station (1) mehreren Landepisten gemeinsam ist, wobei diese Station zu den Korrekturdaten noch die jeweils für diese Landepisten charakteristischen Informationen aussendet.
DE8888400409T 1987-02-27 1988-02-23 Landehilfssystem unter verwendung von navigationssatelliten. Expired - Fee Related DE3881557T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR878702648A FR2611399B1 (fr) 1987-02-27 1987-02-27 Systeme d'aide a l'atterrissage mettant en oeuvre des satellites de navigation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
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