DE1155344B - Verfahren zur Erleichterung der Landung von Flugzeugen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erleichterung der Landung von Flugzeugen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erleichterung der Landung von Flugzeugen bei schlechten Sichtverhältnissen.
• Es ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem das Bild der durch Infrarotlicht befeuerten Landebahnbegrenzung vom Flugzeug aus durch einen Bildwandler aufgenommen und dem Flugzeugführer auf einem Bildschirm sichtbar gemacht wird. Diese Bilddarstellung hat den Vorteil, daß dem Piloten die Landebahn in einer der natürlichen Sicht entsprechenden Perspektive erscheint. Das Verfahren hat aber die Nachteile der Infrarot-Methoden, z. B. die der hohen Störempfindlichkeit und der geringen Reichweite.
• Ferner ist eine Blindlandeeinrichtung bekannt, bei der durch ein bordseitiges laufzeitabhängig aufzeichnendes Radargerät im Zusammenwirken mit bodenseitig längs der Landebahn angeordneten Relaisstationen (Begrenzungsbaken) ein Bild der Landebahn auf einem Bildschirm aufgezeichnet wird. Dieses Bild entspricht aber nicht der natürlichen Sicht, da die Ordinate der Darstellung aus der jeweiligen Entfernung des Flugzeuges von den einzelnen Begrenzungsbaken ermittelt wird.
• Die Erfindung schlägt demgegenüber vor, zwei getrennte Radarsysteme für Seiten- und Höhenabtastung vorzusehen, die den die Landebahn enthaltenden Raumsektor mit Hilfe je einer Maximumpeilung für die Seiten- bzw. Höhenbestimmung abtasten. Die hierbei festgestellten Werte für Seite und Höhe dienen zur Aussteuerung einer Bildwiedergabeeinrichtung, die die Seitenwinkelwerte in der Abszissenrichtung und die Höhenwinkelwerte in der Ordinatenrichtung eines kartesischen Koordinatensystems zur Darstellung bringt. Auf diese Weise kann man das Bild der Begrenzungsbaken der Landebahn auf dem Bildschirm in winkelgetreuer Weise wiedergeben, so wie es der Pilot bei optischer Sicht erblicken würde.
• Haben mehrere der beim Abtasten aufgenommenen Sender gleiche Höhen- oder Seitenwinkel, so werden die hierbei möglichen Scheinbilder dadurch vermieden, daß man für jeden Sender die Entfernung vom Flugzeug z. B. durch Laufzeitmessung bestimmt und jeweils nur Seiten- und Höhenmeßwerte mit gleicher Entfernung einander zuordnet und auf dem Bildschirm zur Darstellung bringt.
• Das Verfahren ermöglicht es auch, die Meßwerte der Entfernungen zu den einzelnen Begrenzungsbaken zu einer weiteren Verbesserung der bildlichen Wiedergabe der Landebahn heranzuziehen. Hierzu werden die die Begrenzungsbaken symbolisierenden Lichtpunkte auf dem Bildschirm in Abhängigkeit von dem Entfernungsmeßwert, z. B. einem Laufzeitmeßwert, verschieden groß oder hell dargestellt. Es ist beispielsweise vorteilhaft, die Lichtmarken auf dem Bildschirm in Strichform zu schreiben und deren Länge und!oder Helligkeit so zu steuern, daß näher liegende Teile der Landebahn stärkere und;oder längere Striche als entfernter liegende Teile aufweisen.
• An Hand eines Ausführungsbeispiels soll das Blindlandeverfahren unter Bezugnahme auf die Schemazeichnung erläutert werden.
• Die vom Sender 1 eines Radargerätes im Flugzeug erzeugten Impulse werden von zwei getrennten Antennensystemen 2, 3 abgestrahlt. Jedes Antennensystem hat ein Diagramm von Fächerform. so daß bei einer eindimensionalen Abtastbewegung ein ganzer Raumsektor bestrichen wird. Die Bewegungsrichtungen der Fächer werden so gewählt, daß der eine Fächer den Seitenwinkel qus und der andere den HöhenwinkelYH, bezogen auf ein flugzeugfestes Koordinatensystem, bestimmt. Durch Umschalter 4, 5 werden die Antennen 2, 3 periodisch auf die Empfänger 6, 7 geschaltet, von denen aus die empfangenen Reflexionsimpulse einem Koinzidenz-Schaltgerät 8 zugeleitet werden.
• Durch gleichzeitige Messung der Entfernung der Reflektoren am Boden werden in diesem Gerät 8 zur Ausscheidung von Schein-Reflektoren hinter dem Seiten- und dem Höhen-Empfängerkanal aus den Signalen einander zugeordnete Meßwertpaare von Seiten- und Höhenwinkel gebildet, die zur Erzeugung von Lichtmarken im Sichtgerät 9 dienen. Die Darstellung erfolgt dann in kartesischen Koordinaten, wobei als Abszisse der Seitenwinkel fs und als Ordinate der Höhenwinkelgjn benutzt wird.
• Die jeweils vorhandenen zur Selektion verwendeten Meßwerte der Entfernung werden noch dazu benutzt, Länge und Helligkeit der Lichtmarken umgekehrt proportional der Entfernung zu steuern. Werden die Marken so dargestellt, daß die Längenausdehnung in Ordinatenrichtung liegt, so ergibt sich bei Annäherung des Flugzeuges an die Landebahn im Sichtgerät der gleiche Eindruck wie beim Hineinfahren in eine Pappelallee.
• Statt der Reflektoren können zur Kennzeichnung der Landebahn auch Antwortgeber eingesetzt werden.
• Ebenso können an Stelle eines aktiven Senders im Flugzeug auch Impulse von einzelnen die Landebahn begrenzenden Sendern ausgewertet werden. Die Verarbeitung der empfangenen Signale im Flugzeug geschieht dann auf die gleiche, vorstehend beschriebene Weise.
• Das Koinzidenz-Schaltgerät8 übt folgende Funktionen aus: Die Reihe von Echo-Impulspaketen einer Relaisstation (Begrenzungsbake), die dem »EmpfängerAzimut« 6 entnommen wird, dient zur Auswertung der Entfernung r und des Azimutwinkels f AZ.
• Die Reihe von Echo-Impulspaketen derselben Bake, die dem »Empfänger Elevation« 7 entnommen wird, dient zur Auswertung des Elevationswinkels f EL. Die Impulsreihen, in denen die Werte der Entfernung, des Azimuts und der Elevation durch die zeitliche Lage der Impulse gegenüber einer Null-Lage dargestellt werden, werden einer Koinzidenzstufe zugeführt, die im Augenblick der Koinzidenz einen Impuls erzeugt.
• Die zeitliche Lage des Koinzidenzimpulses, der sich einmal bei jeder Abtastung des ganzen überwachten Raumsektors wiederholt, dient zur Auslösung eines Markengenerators, wobei die von diesem Generator gelieferten Impulse die Lage der Lichtpunkte im Gesichtsfeld des Gerätes angeben. Eine zusätzliche Steuerung bei Ortung mehrerer Baken erfolgt mit Hilfe der Entfernungsmeßwerte für diese Impulse, wobei ihre Amplituden umgekehrt proportional der Entfernung gesteuert werden und die Dauer der Impulse ebenfalls umgekehrt proportional der Entfernung verändert wird. Die Amplitude der Marken dient zur Steuerung der Helligkeit der Marken auf dem Sichtgerät 9, wobei die Länge der einzelnen Marken durch die Dauer der Impulse verändert wird.
• Es werden demnach dem Sichtgerät Impulse zugeführt, deren zeitliche Lage dem räumlichen Winkel, unter dem die Baken von den Antennen aus gesehen werden, entspricht und deren Helligkeit und Größe umgekehrt proportional der Entfernung der dargestellten Baken sind.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Erleichterung der Landung von Flugzeugen bei schlechten Sichtverhältnissen mit einem Bordsichtgerät, auf dem durch Lichtmarken die Landebahn perspektivisch dargestellt wird, wobei die Lichtmarken die Lage des Flugzeugs relativ zu den seitlich der Landebahn angeordneten aktiven Sendern, Antwortgebern oder Reflektoren abbilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennte Radar-Systeme zur Seiten- und Höhenabtastung vorgesehen sind, die den Landebahn-Raumsektor mit je einer Maximalpeilung für die Seiten- bzw. Höhenbestimmung abtasten, wobei die ermittelten Seiten- und Höhenwerte zur Steuerung einer Bildwiedergabeeinrichtung dienen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Bestimmung von Seiten- und Höhenwinkel auch die Entfernung mit Hilfe einer Laufzeitmessung festgestellt wird, so daß nur Meßwerte von Seiten- und Höhenwinkel gleicher Entfernung zur Auswertung gelangen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Auswertung gelangenden Meßwerte von Seiten- und Höhenwinkel auf dem Sichtgerät in rechtwinkligen Koordinaten dargestellt werden, wobei eine Steuerung der Intensität und Größe der Sichtmarken entsprechend der gemessenen Entfernung erfolgt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe und/oder die Helligkeit der Lichtmarken im Sichtgerät derart steuerbar ist, daß näher liegende Teile der Landebahn durch größere und/oder hellere Markierungen veranschaulicht werden als die entfernter liegenden Teile.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 945 208, 953 854, 1 026 632, 1117180.