-
Die
Erfindung betrifft eine Navigationsanzeige für ein bemanntes Fluggerät mit einem
Anzeigefeld, in dem durch wenigstens ein querbewegliches Anzeigesymbol
seitliche Abweichung des Fluggeräts von
einer Sollposition angezeigt werden und mit zusätzlich aktivierbaren nach rechts
und links weisenden Pfeilen, die dem Piloten anzeigen, in welche Querrichtung
er das Fluggerät
lenken soll.
-
Eine
Navigationsanzeige der vorbeschriebenen Art ist aus der US-Patentschrift 6,108,595
bekannt. Die dort beschriebene Navigationsanzeige dient dem Piloten
eines Hubschraubers, der den Hubschrauber entlang einem vorgegebenen
Leitstrahl manuell führen
soll. Der Hubschrauber ist dazu mit einer Detektionseinheit und
mit Sensoren ausgerüstet.
Die Navigationsanzeige umfasst eine fest in einem Anzeigefeld angeordnete
Marke, die die Position des Hubschraubers darstellt und einen im
Anzeigefeld sich horizontal bewegenden Indikator, der die Position
des Leitstrahls symbolisiert. Sobald sich dieser Indikator von der
Positionsmarke des Hubschraubers entfernt, ist das ein Anzeichen
für den
Piloten steuernd einzugreifen und den Flugweg des Hubschraubers
dadurch so zu ändern,
dass der Indikator mit der Marke wieder zur Deckung kommt. Der Pilot hat
also die angezeigten Abweichungen ständig zu beobachten und mit
seinem fliegerischen Können das
Fluggerät
entsprechend zu steuern. In einer ergänzenden Ausgestaltung der dort
offenbarten Anordnung sind zwei Leuchtpfeile, einer nach rechts und
einer nach links, vorgesehen, die dann aufleuchten, wenn sich das
Fluggerät
so weit von dem Leitstrahl entfernt, dass der Indikator auf dem
Anzeigefeld nicht mehr sichtbar ist. Dem Piloten wird dadurch mitgeteilt,
wie er den Hubschrauber steuern soll, um sich dem Leitstrahl anzunähern und
auf diese Weise den Indikator auf seinem Anzeigefeld wieder zu finden.
Die vorgenannte Navigationsanzeige ist nur eindimensional ausgebildet,
d. h. nur Abweichungen vom Leitstrahl nach rechts oder links werden
angezeigt.
-
Demgegenüber ist
es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Navigationsanzeige der
eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die geeignet ist, den Piloten
eines Gleitschirmes von der schwierigen fliegerischen Tätigkeit
zu entlasten und ihn in geeigneter Weise einfache Steuerbefehle,
die aus errechneten Sollvorgaben kommen, zur Verfügung zu stellen.
Die Navigationsanzeige soll also nur notwendige Steuerbefehle aufzeigen,
die von einem Flugführungssystem
errechnet wurden und nach denen der Gleitschirmflieger lediglich
in der Funktion eines Stellmotors die Steuerleinen seines Gleitschirms zieht.
-
Darüber hinaus
soll die Darstellung der Anzeige so einfach, deutlich und leicht
verständlich sein,
dass der Gleitschirmflieger nicht auf die Anzeige fixiert ist und
von seiner Einsatzaufgabe abgelenkt wird; schließlich soll sie klein sein,
so dass sie in den Helm des Gleitschirmfliegers einbaufähig ist
und dass sie das Blickfeld des Gleitschirmfliegers nicht einengt.
-
Erfindungsgemäß werden
die gestellten Aufgaben von einer Navigationsanzeige mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die
Erfindung stellt eine Navigationsanzeige zur Verfügung, die
Rechnerbefehle in einfacher und geeigneter Weise anzeigt, um die
Hinterkanten von Gleitschirmen für
verschiedene Manöver
manuell einzustellen. Die optischen Symbole zeigen durch ihre Position
auf dem Anzeigefeld die Fluglage des Gleitschirms in einer XY-Richtung
des Betrachters. Dadurch entsteht eine sehr leicht interpretierbare Doppelanzeige.
Diese Lageanzeige dient aber nur zur Überwachung des Fluges, nicht
um danach zu steuern. Die Steuerung erfolgt durch eigens hierfür gegebene
Steueranweisungen durch die von der Navigationsanzeige aktivierbaren
Pfeile, die die Verstellkommandos für die Steuerleinen des Gleitschirms
bilden. Dabei sind die Pfeile unabhängig von der Ansteuerung des
Positionssymbols aktivierbar.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Navigationsanzeige soll
ein Bremsbefehl des Flugführungssystems
durch gleichzeitiges Aufleuchten beider Pfeile wiedergegeben werden.
Vorteilhaft ist es auch, wenn der Bremsbefehl durch Drehen der Pfeile
in eine vertikale Richtung nach unten gegeben wird. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen,
wie sie Gegenstand der Unteransprüche 4 bis 8 sind, werden im
Rahmen der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erwähnt, das anhand
der beiliegenden Figuren nachfolgend beschrieben wird. In den Figuren
zeigen:
-
– 1 das
Grundprinzip einer erfindungsgemäßen Navigationsanzeige,
-
– 2 die
Darstellung des Steuerbefehls „rechts
ziehen" bei einer
dem Gleitschirm-Piloten anzeigten Ablage des Gleitschirmes nach
links in Bezug auf die errechnete Soll-Flugbahn bei einer Übereinstimmung
der aktuellen Höhe
des Gleitschirms mit der Soll-Höhe
der Soll-Flugbahn, wobei der schwarz ausgemalte Pfeil eine Aktivierung
dieses Pfeils darstellen soll,
-
– 3 die
Anzeige zur Übermittlung
des Steuerbefehls „links
ziehen" analog nach
der 2, wobei eine Ablage des Gleitschirms in Bezug
auf die Soll-Flugbahn aus Piloten-Sicht nach rechts vorliegt und
der Gleitschirm sich in der Soll-Höhe befindet,
-
– 4 das
erfindungsgemäße Anzeigeformat,
bei dem keine seitliche Ablage von der Soll-Flugbahn, jedoch ein
Höhenüberschuß des Gleitschirmes
in Bezug auf eine Soll-Flugbahn dargestellt ist,
-
– 5 das
erfindungsgemäße Anzeigeformat,
bei dem keine seitliche Ablage von der Soll-Flugbahn, jedoch eine
zu geringe Höhe
in Bezug auf die vorgegebene Soll-Flugbahn vorliegt,
-
– 6 die
erfindungsgemäße Piloten-Anzeige
für einen
Steuerbefehl „rechts
ziehen", wobei der
Gleitschirm eine Ablage aus Pilotensicht nach links und einen Höhen-Überschuss
in Bezug auf die vorgegebene Soll-Flugbahn aufweist, wobei der schwarz
ausgemalte Pfeil wieder eine Aktivierung dieses Pfeils darstellen
soll,
-
– 7 die
erfindungsgemäße Piloten-Anzeige
für den
Steuerbefehl „links
ziehen" und für eine Grenzlinie
in bezug auf eine Soll- oder Mindest-Höhe zum Erreichen eines vorgegebenen
Landeplatzes, wobei der Gleitschirm eine Ablage aus Pilotensicht nach
rechts und eine zu geringe Höhe
in Bezug auf die vorgegebene Soll-Flugbahn aufweist, wobei der schwarz
ausgemalte Pfeil ein Ausleuchten und/oder eine Färbung dieses Pfeils darstellen
soll.
-
Die
erfindungsgemäße Navigationsanzeige wirkt
zusammen mit Navigations- und
Flugführungsfunktionen
eines entsprechenden Rechnersystems, welches aus Soll-Vorgaben eine
Soll-Flugbahn errechnet. Der Navigationsrechner und/oder der Flugführungsrechner
kann bzw. können
in einer Bodenstation oder in einer fliegenden Kommandostation integriert
oder beim Gleitschirm-Piloten
als entsprechendes Gerät
vorhanden sein. Falls der Gleitschirm-Pilot dieses Gerät nicht
mit sich führt,
führt dieser
zumindest eine Empfangseinheit mit, mit der er die entsprechenden
Soll-Vorgaben und insbesondere Sollbahn-Vorgaben empfängt. Der Navigations- und Flugführungsrechner
ermittelt Steuersignale, falls der Gleitschirm eine vorbestimmte
Abweichung von der errechneten Flugbahn einnimmt. Es ist vorgesehen,
dass der Gleitschirmspringer diese Steuersignale in Steuer-Handlungen,
wie z.B. „links
ziehen" oder „rechts
ziehen" umsetzt.
Dadurch soll der Gleitschirm eine Gegenbewegung ausüben, die
die Steuersignale des Navigations- und/oder Flugführungs-Rechners
wieder löscht.
-
Erfindungsgemäß ist eine
Anzeige für
den Gleitschirm-Piloten vorgesehen, die dem Gleitschirm-Piloten
in geeigneter Weise entsprechende Steuerbefehle übermittelt. Zu seiner Entlastung
ist die erfindungsgemäße Anzeige
in einer Weise ausgestaltet, in der dem Gleitschirm-Piloten lediglich
die auszuführenden
Steuerbefehle vorgegeben werden und der Pilot gleichzeitig über die
vorliegende Flugsituation informiert wird. Die Positions- bzw. Ablagen-Änderungen
des Gleitschirms in Bezug auf den errechneten Soll-Flugpfad werden mittels
des Navigations- und Flugführungsrechners
in vorgegebenen Zeitabständen
ermittelt und in Form der Steuersignale angezeigt.
-
1 zeigt
die grundsätzliche
Gestaltung der erfindungsgemäßen Navigationsanzeige.
Diese umfasst ein geometrisches Symbol für den Gleitschirm, auf dessen
Position relativ zur Sollbahn sich die Anzeige bezieht, das Gleitschirm-Symbol 3,
auf das sich die erfindungsgemäße Anzeige-Vorrichtung bezieht.
Das Gleitschirm-Symbol 3 kann mittels eines beliebigen
geometrischen Symbols realisiert sein, jedoch ist vorzugsweise eine Kreisdarstellung
vorgesehen. Die Lage des Gleitschirm-Symbols 3 auf der
Anzeige-Vorrichtung oder dem Anzeige-Format 1 ist je nach
der Lage des Gleitschirms in bezug auf die errechnet Soll-Flugbahn
veränderlich.
Hierzu ist eine vertikale Bezugslinie 7a und eine horizontale
Bezugslinie 7b vorgesehen, deren Lage auf dem Anzeige-Format 1 vorzugsweise
fix und damit unabhängig von
der Lage des Gleitschirms in Bezug auf die Soll-Flugbahn ist. Weiterhin
sind erfindungsgemäß aus Piloten-Sicht
links und rechts neben dem Gleitschirm-Symbol 3 Pfeile 9a und 9b vorgesehen,
die aus Piloten-Sicht nach links bzw. rechts weisen und zur Darstellung
kommen, soweit der Pilot Steuerleinen betätigen muss. Der aus Piloten-Sicht
links des Gleitschirm-Symbols 3 zur
Darstellung kommende Pfeil 9a wird in dem erfindungsgemäßen Anzeige-Format 1 durch
die Veränderung
seiner Farbe oder Leuchtstärke
hervorgehoben, wenn der Pilot nach links steuern soll (siehe Beispiel
der 3 oder der 7). Analog
wird der in bezug auf das Gleitschirm-Symbol 3 rechts vorgesehene
Pfeil 9b durch die Veränderung
seiner Farbe oder Leuchtstärke
hervorgehoben, wenn der Pilot rechts ziehen soll (siehe Beispiele
der 2 und 6). Dieses Hervorheben eines
Pfeils kann nach einer bevorzugen Ausbildung auch erst nach Überschreiten
oder Erreichen eines vorgegebenen Abstands oder einer maximal zugelassenen
Abweichung der tatsächlichen
Flugdaten von den errechneten vorgesehen sein.
-
Die
momentane Abweichung von der Sollposition wird durch die jeweilige
Lage des Symbols 3 relativ zur horizontalen und vertikalen
Linie angezeigt. Die Pfeile 9a, 9b können sich
mit dem Symbol 3 bei einer entsprechenden Steuereingabe
und Reaktion des Gleitschirms in Richtung der Minimierung der Ablage
vom Sollpfad auf die vertikale Linie 7a zubewegen. Dort
können
sie durch Erlöschen
den erforderlichen Nullabgleich des Regelkreises anzeigen. Weiterhin
kann ein Bremsbefehl durch gleichzeitiges Aufleuchten beider Pfeile oder
durch Drehen der Pfeile in die vertikale Richtung nach unten angegeben
werden.
-
Die
Pfeile 9a, 9b können in unterschiedlichen Farben,
z.B. grün
für rechts,
rot für
links, ausgeführt sein.
-
An
den Rändern
des Anzeigefeldes können weitere
Informationen z.B. numerisch eingeblendet werden. Als Informationen
könne taktische
Informationen oder Flugführungs-Informationen
wie Position, Geschwindigkeit, Höhe
angezeigt werden.
-
Das
Hervorheben der Pfeile kann durch farbige Darstellungen oder durch
Farbänderungen
oder durch ein Aufleuchten des jeweiligen Pfeils, d.h. eine Erhöhung seiner
Leuchtstärke,
erfolgen. Bei einer Ablage aus Piloten-Sicht links in bezug auf
den Soll-Flugpfad (siehe 2, 6) ist das
Gleitschirm-Symbol 3 aus
Piloten-Sicht auch links neben der vertikalen Bezugslinie 7a dargestellt.
Umgekehrt verhält
es sich bei einer Ablage des Gleitschirms rechts von der Soll-Flugbahn
(3 und 7).
-
Somit
bedeuten Abweichungen des Gleitschirm-Symbols 3 gegenüber der
vertikalen Bezugslinie 7a z.B. Kursabweichungen, während Abweichungen
des Gleitschirm-Symbols 3 gegenüber der horizontalen Bezugslinie 7b z.B.
Abweichungen von Höhenvorgaben
bedeuten. Das Aufleuchten der Pfeile rechts bzw. links symbolisieren
die Steuerbefehle. Die Funktion der Anzeige geht im Einzelnen aus
den 2 bis 7 hervor.
-
Bei
geringen momentanen Flughöhen
besteht die Gefahr, dass der vorgesehene Landeplatz nicht mehr erreicht
wird. Um diese Situation anzuzeigen, kann in einer weiteren Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Anzeige-Formats 1 eine
Grenzlinie 10 (siehe 7) vorgesehen
sein. Liegt das Gleitschirm-Symbol 3 unterhalb dieser Linie,
so wird damit dem Gleitschirm-Piloten anzeigt, dass der vorprogrammierte
Ladeplatz nicht erreicht werden kann.
-
Die
erfindungsgemäße Navigationsanzeige kann
in einer vorzugsweisen Ausführungsform
in Form eines in den Helm des Gleitschirmfliegers einbaufähigen Anzeigegerätes vorgesehen
sein, wobei deren Gestaltung sicherstellt, das das Blickfeld des Gleitschirmfliegers
nicht eingeengt wird.