DE1024809B

DE1024809B - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Sichtweite in schiefer Richtung

Info

Publication number: DE1024809B
Application number: DEC13590A
Authority: DE
Inventors: Etienne Vassy
Original assignee: Compteurs Schlumberger SA
Current assignee: Compteurs Schlumberger SA
Priority date: 1955-10-17
Filing date: 1956-08-28
Publication date: 1958-02-20
Also published as: GB794472A; BE549034A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Sichtweite in einer bestimmten schiefen Richtung sowie eine Vorrichtung, die von diesem Verfahren Gebrauch macht und insbesondere für Flugplätze gedacht ist, um das Meßergebnis den zur Landung ansetzenden Piloten mitzuteilen.

Ein wichtiger Wert, den ein Flugzeugführer bei der Landung keimen sollte, ist die »schiefe Sichtweite«, d. h. die Entfernung, in welcher er den Anfang der Landebahn erblickt, gemessen in Richtung des Flugweges. Diese Entfernung wird manchmal auch als "Bodenkontakt« bezeichnet.

Bisher hat man versucht, diesen Wert dadurch zu ermitteln., daß man getrennt voneinander die horizontale Sichtweite auf der Landebahn oder etwas davor die vertikale Sichtweite mißt. Die Messung der vertikalen Sichtweite erfolgte beispielsweise durch Feststellung der Höhe, bei welcher eine von einem Ballon getragene Lichtquelle verschwindet, oder durch Messung des Hin- und Rücklaufweges von Lichtimpulsen.

Die so erhaltenen Angaben sind jedoch häufig ungenau, weil die Atmosphäre im allgemeinen nicht homogen ist. Beispielsweise kann der Nebel mit der größten optischen Dichte sich in der Nähe des Erdbodens befinden, während in einer Höhe von etwa 100 Metern bessere Sicht herrscht, oder umgekehrt. Ferner ist es schwierig, die Bestimmung der vertikalen Sichtweite durch einen Ballonaufstieg am Rande einer Landebahn vorzunehmen, ohne dadurch die Sicherheitsmaßnahmen zu gefährden. Wenn man sich aber vom Anfang der Landebahn entfernt, so entsprechen die ^Meßergebnisse womöglich nicht mehr den wahren Sichtverhältnissen im Landebereich. Vor allem ist es aber wegen der ungleichmäßigen Dichte von Nebelzonen höchst unsicher, ob man aus der horizontalen und vertikalen Sichtweite einen einigermaßen verläßlichen Wert der Sichtweite in schiefer Richtung ermitteln kann. Zuverlässig kann nur das Ergebnis einer Messung in der Landewinkelrichtung :^ein. -

Um eine solche direkte Messung der Sichtweite in schiefer Richtung durchführen zu können, hat man vorgeschlagen, an jedem Ende der Landebahn Scheinwerfer aufzustellen, die auf einen Punkt der Wolkendecke gerichtet >ind, von dem man annimmt, daß er 4-5 auf dem Landeweg des Flugzeuges liegt. Durch trigonometrische Ausmessung sollte dann die Sichtweite in schiefer Richtung errechnet werden. Dieses Verfahren hat demnach den Mangel, einen Rechenvorgang zu erfordern, der überdies nur für eine Höhe 5< > der Wolkendecke Gültigkeit hat, während -man bei einer Änderung der Wolkendeckenhöhe die Einstellung der Scheinwerfer verändern muß.

Es wurde daraufhin vorgeschlagen, durch Fern-Verfahren und Vorrichtung

zur Bestimmung der Sichtweite

in schiefer Richtung

Anmelder:

Compagnie pour la Fabrication

des Compteurs et Materiel d'Usines ä Gaz, Montrouge, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 17. Oktober 1955

Etienne Vassy, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

sehen gleichzeitig dem Kontrollturm und dem Flugzeugführer ein Bild zu übermitteln, welches eine Kamera liefert, deren Empfindlichkeit derjenigen eines im Landebereich befindlichen menschlichen Auges entspricht. Ein derartiges Verfahren erlaubt jedoch nur eine für den Flugzeugführer schwierige annähernde Schätzung des Wertes der Sichtweite in schiefer Richtung. Außerdem hat das Verfahren den Nachteil, verhältnismäßig verwickelte Anlagen zu erfordern, nämlich einen zusätzlichen Fernsehsender am Erdboden und einen Fernsehempfänger im Flugzeug.

Das Verfahren nach der Erfindung hat folgende wesentliche Vorteile:

1. Es liefert einen exakten Wert, weil die Messung fast genau auf der Linie der Flugbahn selbst vorgenommen wird, welche das Flugzeug vor dem Aufsetzen auf den Boden zurücklegt.

2.. Die Meßeinrichtung kann an einer einzigen Stelle etwas vor dem Beginn der Landebahn angebracht und so weit im Boden versenkt werden,, daß sie kein wesentliches Hindernis für das landende Flugzeug darstellt.

3. Für die Messung werden so kurze Lichtsignale verwendet, daß sie für den zur Landung ansetzenden Flugzeugführer keine Störung bedeuten.

Das Verfahren zur Bestimmung der schiefen Sichtweite in einer bestimmten Richtung gemäß der Erfin-

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dung besteht darin, daß man in dieser Richtung sehr kurze Lichtsignale aussendet, das in einer benachbarten parallelen Richtung nach hinten gestreute Licht auf eine Photozelle konzentriert und mit Hilfe der von der Zelle abgegebenen Signale die Absorption und die Rückstreuung des Lichtes in dieser Richtung bestimmt, indem diese Signale nach Verstärkung auf die senkrechten Ablenkplatten eines Kathodenstrahloszillographen gegeben werden, dessen Horizontalablenkung mit der Aussendung der Lichtsignale synchronisiert ist.

Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Ausführung des geschilderten Verfahrens, von der ein Ausführungsbeispiel im folgenden beschrieben wird. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Anordnung der Einrichtung bezüglich der Landebahn,

Fig. 2 eine Ausführungsform der Meßeinrichtung in schematischer Darstellung,

Fig. 3 den Verlauf der ausgesandten Lichtsignale und

Fig. 4 zwei Kurvenarten, die man auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen erhält.

Die Einrichtung befindet sich gemäß Fig. 1 an der Stellet, ein wenig vor dem Beginn der Landebahn L. Die Richtung D des Abtastlichtstrahls ist parallel zur Flugbahn GP. Die beiden parallelen Bahnen sind nur um einige Meter gegeneinander versetzt.

Die Meßeinrichtung ist nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 folgendermaßen aufgebaut:

Ein Funkenerzeuger G erzeugt bei E im Brennpunkt eines Spiegels M₁ ein sehr kurzes Lichtsignal von etwa einer Mikrosekunde Dauer. Der Generator ist mit einer Kerrzelle /C oder einer anderen Blende synchronisiert, welche die Länge des Lichtblitzes auf mindestens V10 Mikrosekunde reduziert. Es ist dafür Sorge getragen, daß die Lichtstärke / in Abhängigkeit von der Zeit ί einen Verlauf gemäß Fig. 3 mit sehr steilen Flanken zeigt. Bei Prüfung mit dem Kathodenstrahloszillographen soll der Lichtimpuls einen möglichst rechteckigen Verlauf haben.

Das vom Brennpunkt des Spiegels M₁ ausgehende Licht ist parallel zur Flugbahn gerichtet (vgl. Fig. 1). Es wird durch Nebel oder Dunst absorbiert und gestreut. Eine Photozelle P, die von beliebiger Art sein kann (Vakuumzelle, Photovervielfacher, Phototransistor usw.), ist im Brennpunkt eines zweiten Spiegels M, angebracht, der unmittelbar neben dem ersten Spiegel steht und in gleicher Richtung orientiert ist. Die Photozelle gibt ein Signal ab, das von der Rückstreuung des Lichtes herrührt und nach Verstärkung in der Vorrichtung A an die vertikalen Ablenkplatten eines Kathodenstrahloszillographen O angelegt wird, dessen Horizontalablenkung durch die Aussendung des Signals bei E über eine Synchronisiereinrichtung vS* ausgelöst wird.

Wenn die Photozelle das von den ausgesandten Lichtsignalen rückgestreute Licht empfängt, erscheint auf dem Leuchtschirm des Oszillographen eine Spur, welche die Absorption und die Rückstreuung des Lichtes in dieser Richtung wiedergibt. So ergibt sich im Fall eines starken Nebels auf dem Oszillographenschirm eine Kurve von der Art der Linie 1 in Fig. 4, während im Fall eines schwächeren Nebels eine Kurve gemäß Linie 2 entsteht.

Durch Rechnung oder Versuch in einem turbulenten, homogenen Medium ist es möglich, aus Kurven nach Art der Fig. 4 den Wert der schiefen Sichtbarkeit abzuleiten. So kann man je nach den Erfordernissen einen Wert verwenden, der unmittelbar aus der Oszillographenkurve abgelesen werden kann, z. B. die größte Entfernung, für welche die Ordinate der Kurve sich über einen gewissen Wert erhebt, wobei diese Entfernung natürlich mit der Helligkeit veränderlich ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der Sichtweite in einer bestimmten schiefen Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Richtung sehr kurze Lichtsignale ausgesandt werden, daß das in einer parallelen, benachbarten Richtung rückgestreute Licht auf eine Photozelle konzentriert wird und daß mit Hilfe der von der Zelle abgegebenen Signale die Absorption und die Rückstreuung des Lichtes in dieser Richtung bestimmt wird, indem die empfangenen Signale nach Verstärkung auf die vertikalen Ablenkplatten eines Kathodenstrahloszillographen gegeben werden, dessen Horizontalablenkung mit der Aussendung der Lichtsignale synchronisiert ist.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Funkenerzeuger, der sehr kurze Lichtsignale im Brennpunkt eines Spiegels erzeugt, welcher die Lichtsignale in die gewünschte Richtung wirft, ferner durch eine im Brennpunkt eines zweiten Spiegels angebrachte Photozelle, wobei der zweite Spiegel neben dem ersten angeordnet ist und das in Richtung der ausgesandten Lichtsignale rückgestreute Licht aufnimmt, weiter durch Mittel zur Verstärkung der von der Photozelle abgegebenen Signale und zur Anlegung derselben an die vertikalen Ablenkplatten eines Kathodenstrahloszillographen sowie durch eine Synchronisiervorrichtung, welche die Horizontalablenkung des Kathodenstrahloszillographen bei der Aussendung der Lichtsignale auslöst.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Funkenerzeuger synchronisierte Blende die Dauer der Lichtsignale auf mindestens V10 Mikrosekunde herabsetzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende aus einer Kerrzelle besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtbarkeit in der gewünschten Richtung von der auf dem Oszillographenschirm erscheinenden Kurve abgeleitet wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie am Rand einer Landebahn kurz vor dem Beginn derselben angeordnet ist und daß die Richtung des ausgesandten Lichtstrahls parallel zur Flugbahn der zur Landung ansetzenden Flugzeuge ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 829 804.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen