DE1176216B - Verfahren zum Landen von Flugzeugen - Google Patents

Verfahren zum Landen von Flugzeugen

Info

Publication number
DE1176216B
DE1176216B DEM45519A DEM0045519A DE1176216B DE 1176216 B DE1176216 B DE 1176216B DE M45519 A DEM45519 A DE M45519A DE M0045519 A DEM0045519 A DE M0045519A DE 1176216 B DE1176216 B DE 1176216B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
landing
frequency
frequencies
aircraft
curve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEM45519A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Leo Fleuchaus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Messerschmitt AG
Original Assignee
Messerschmitt AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messerschmitt AG filed Critical Messerschmitt AG
Priority to DEM45519A priority Critical patent/DE1176216B/de
Priority to US105982A priority patent/US3195135A/en
Priority to GB19946/61A priority patent/GB952768A/en
Publication of DE1176216B publication Critical patent/DE1176216B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0091Accessories not provided for elsewhere
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: H 04 ρ
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Deutsche Kl.: 21 a4-48/43
M 45519 IX d/21 a4
2. Juni 1960
20. August 1964
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Landen von Flugzeugen an Hand einer Messung der von je zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Senderpaare abgestrahlten elektromagnetischen Wellen beschriebenen Hyperboloide und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Im Gegensatz zur Landung mit asymptotischer Annäherung an die Landepiste in der konventionellen Luftfahrt wird ein VTOL-Flugzeug (Vertical Take Off and Landing) in der Endphase der Landung senkrecht abgesetzt. Damit besteht keine Möglichkeit, die bekannten herkömmlichen Lande-Navigationssysteme zur sicheren Landung eines VTOL-Flugzeugs, insbesondere im Blindflug zu verwenden.
Es sind bereits Navigationssysteme bekannt, bei denen durch eine geeignete Zuordnung mehrerer elektromagnetische Wellen abstrahlende Antennen die Flächen gleicher Laufzeitdifferenzen durch eine Schar im Raum liegender Hyperbelschalen charakterisiert wird. Als Kriterium für die Navigation des Landevorgangs dient die räumliche Schnittkurve zweier einander zugeordneter Hyperbelschalen. Da die Zuordnung der beiden Hyperbelschalen nur für bestimmte Schnittkurven geeignete Neigungswinkel für die Landung von horizontal landenden Flugzeugen (also nicht senkrecht landenden Flugzeugen) ergibt, ist es nicht möglich, die Landefläche allseitig anzufliegen. Vor allem aber bietet das bekannte System keine Möglichkeit, die durch den Abbau der kinetischen Energie des VTOL-Flugzeugs gegebene Landekurve durch eine geeignet ausgewählte Schnittkurve sicher zu navigieren.
Auch das bekannte sogenannte Decca-Verfahren mit vier Bodensendern ist für die Landenavigation eines VTOL-Flugzeugs nicht, sondern nur für die reine azimutale Navigation geeignet. Infolge der sehr weit auseinanderliegenden Antennen führen die räumlichen Schnittkurvender Hyperbelschalen nämlich nicht zur Landefläche und können deswegen nicht zur Steuerung der Flugkurve bei der Abbremsung der kinetischen Energie Verwendung finden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Navigationssystem zur Landung von VTOL-Flugzeugen zu schaffen, mit dessen Hilfe das Flugzeug an eine sehr eng begrenzte Landefläche (etwa 50 ■ 50 m) herangeführt und auf diese senkrecht abgesetzt werden kann. Dabei soll der Anflug aus jeder Himmelsrichtung erfolgen können und die Ansteuerung unter Abbremsung der kinetischen Energie insbesondere in der Endphase einer Blindlandung genau kontrollierbar und automatisierbar sein.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesent-Verfahren zum Landen von Flugzeugen
Anmelder:
Messerschmitt A. G.,
Augsburg, Haunstetter Str. 148
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Leo Fleuchaus, München
liehen dadurch gelöst, daß zur Landung von senkrecht startenden und landenden (sogenannten VTOL-) Flugzeugen die räumliche Schnittkurve zweier Hyperbelschalen als Kriterium für die Navigation des Landevorgangs dadurch verwendbar ist, daß die zwei Senderpaare an der Umgrenzung der Landefläche angeordnet sind.
Die Bestimmung der räumlichen Schnittkurve erfolgt dabei durch an sich bekannte Laufzeitdifferenzmessungen der von den beiden Senderpaaren abgestrahlten elektromagnetischen Wellen. Aus diesen gemessenen Laufzeitdifferenzen wird nach einer Ausbildungsform der Erfindung zusammen mit der nach einem bekannten Höhenfeinmeßverfahren ermittelten Höhe der direkte Abstand vom Landeplatz allein bordseitig mit so großer Genauigkeit — vorzugsweise elektronisch — berechnet, daß nach Auswahl einer geeigneten Schnittkurve als Landekurve die Abbremsung der kinetischen Energie, um das Flugzeug über dem Landeplatz im Schwebeflug zum Stehen zu bringen, von Hand oder automatisch steuerbar ist.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in einer Weiterbildung vorgesehen, daß in einer Sendeeinrichtung ein einen UHF-Träger erzeugender Oszillator vorhanden ist, der zur Überbrückung der durch Interferenz entstehenden energielosen Zonen mit einer niedrigen Frequenz frequenzmoduliert und der zur eindeutigen Messung der Laufzeitdifferenzen mit Frequenzen, deren Wellenlängen größer sind als der Abstand der Sendeantennen, amplitudenmoduliert ist. Zweckmäßig ist der UHF-Träger zur Kennzeichnung der von den vier Antennen der beiden Senderpaare abgestrahlten Energie mit vier verschiedenen, in ganzzahligem Verhältnis stehenden Frequenzen amplitudenmoduliert.
Die zur Anwendung des Verfahrens bordseitig verwendete Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine gemeinsame Empfangseinrichtung für die frequenzgleichen Träger mit den verschiedenen Amplituden-
409 657/315
modulationen, eine an sich bekannte Frequenzweiche, an deren Ausgang die durch Demodulation gewonnenen Amplitudenmodulationsfrequenzen zur leichteren Auswertung in Pulsfrequenzen umgesetzt werden, und ferner durch Teiler, die derart synchronisiert sind, daß nach der Teilung auf die Grundfrequenz an einem folgenden Zähler gleiche und phasenrichtig liegende Pulsfrequenzen zum Laufzeitvergleich anliegen.
hält man eine zweite Schar zweischaliger Hyperboloidflächen, von denen eine Hyperbelschale 2 ebenfalls in Fig. 1 dargestellt ist. Die durch die beiden Antennenpaare hervorgerufenen, zweischaligen Hyperboloidflächen stehen senkrecht zueinander und durchdringen sich. Jeder Kombination von Scheitel- und Brennpunktabständen (Abstand der Antennen) zweier einander senkrecht zugeordneter, zweischaliger Hyperboloidflächen entsprechen vier definierte Schnitt-
Ferner sind in einer weiteren Ausbildungsform der io kurven. Jede Schnittkurve hat einen hyperbelartigen Erfindung Koinzidenzeinrichtungen derart vorgesehen, Verlauf im Raum und durchstößt die Ebene, in der daß aus den Teilern keine Pulse an die Zähler weiter- die Landefläche liegt, senkrecht. Eine solche als Fluggegeben werden, solange sie nicht mit der Grund- kurve dienende Schnittkurve 4 ist für einen beliebig frequenz in der richtigen Phasenlage übereinstimmen. gewählten Fall in Fig. 1 quantitativ perspektivisch Der große Vorteil der Erfindung besteht darin, 15 dargestellt. Das begrenzte Flächenstück des Landeplatzes 3 wird von einer Vielzahl solcher Schnittkurven durchdrungen. Jede dieser Kurven kann als Kriterium für den Anflug dienen. Je nach der Wahl der Scheitelabstände bei festem Antennenabstand erhält 20 man Schnittkurven, die sehr steil oder sehr flach verlaufen und an einer definierten Stelle die Flugplatz-
daß die Landekurve bei VTOL-Flugzeugen weitgehend an die durch den Abbau der kinetischen Energie des Flugzeugs gegebene Flugkurve anpaßbar ist, wobei das Flugzeug aus jeder Azimutrichtung die Landefläche eindeutig anfliegen kann.
Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine quantitative perspektivische Darstellung einer als Flugkurve dienenden Schnittkurve,
F i g. 2 eine senkrechte Projektion einiger diskreter Schnittkurven in die Flugplatzebene,
Fig. 3 einige Schnittkurven in der Ebene durch die Z-Achse, die in Richtung des Azimuts von 45° verläuft,
Fig. 4 eine technische Realisierung des Navigationssystems auf der Basis einer räumlichen Hyperbelnavigation in Form eines Blockschemas,
Fig. 5 ein Pulsdiagramm zur Erklärung der Synchronisation der Teiler.
ebene durchstoßen, d. h., der Pilot kann sich für jede Art des Anfluges eine Kurve auswählen und danach fliegen.
Im folgenden seien die Verhältnisse analytisch betrachtet:
Für eine Schar zweischaliger Hyperboloide mit der .Y-Achse als Rotationsachse gilt im .v-_y-r-Raum die Gleichung:
e* -
0)
Gemäß F ig. 1 werden die Antennen zweier gleich- 35 Gleichung beschrieben:
phasig modulierter Sender S1 und S2 in einem definierten Abstand im Bereich der Landefläche auf- -2
"e*-aj ^ e2-
Die Schar der zweischaligen Hyperboloide mit der j-Achse als Rotationsachse wird von folgender
= —1
(2)
gestellt. Der geometrische Ort gleicher Laufzeitdifferenzen ergibt Hyperboloidflächen, von denen
eine Hyperbelschale 1 dargestellt ist. Senkrecht zum 40 dabei sind ax und a2 Scheitelabstände und e die ersten Senderpaar ist ein zweites Senderpaar S3 und S1 lineare Exzentrizität,
unter denselben Bedingungen wie oben derart an- Durch Auflösung der Gleichungen (1) und (2)
geordnet, daß eine gedachte Verbindung der vier Antennen ein Quadrat ergibt. Auf diese Weise ernach x2 und yi erhält man die Gleichungen der Schnittkurven:
e* - c·2
(3)
Zu jeder beliebigen Höhe ζ erhält man aus diesen Gleichungen mit den entsprechenden Scheitelabständen und dem Abstand der Antennen (2e) die zugehörigen Koordinaten x, y der Schnittkurve 4, die identisch mit den Koordinaten der Projektion 5 der Schnittkurven 4 in die x-7-Ebene (Bodenkoordinaten) sind.
In F i g. 2 wurden für einige diskrete Anflugrichtungen diese Projektionen 5 gezeichnet. Die Projektionen 5 des Anflugs auf einer Schnittkurve 4 verlaufen in der Flugplatzebene in erster Näherung als gerade in Richtung auf die Platzmitte. Dieser Verlauf bietet die Möglichkeit des allseitigen Anflugs.
Um über den Verlauf der Schnittkurven im Raum eine Vorstellung zu geben, werden einige Schnittkurven Sl bis S6 für den Azimutwinkel 45° in der af + ai - e*
(4)
durch die r-Achse verlaufenden Ebene in F i g. 3 dargestellt. Je nach Parameter (Scheitelabstand der Hyperbelschalen bei konstanter linearer Exzentrizität) verläuft die Schnittkurve steiler oder flachen Dies bietet die Möglichkeit, aus der Vielzahl der Schnittkurven als Anflugskriterium diejenige herauszusuchen, die für das Anfliegen des VTOL-Flugzeugs mit gleichzeitigem Abbremsen der kinetischen Energie und für das Absetzen im Schwebezustand am günstigsten ist. Wie bekannt, ist zur Steuerung der Abbremsung der kinetischen Energie des VTOL-Flugzeugs der azimutale Abstand des Flugzeugs vom Flugplatz von großer Wichtigkeit. Wie dieser mit bordseitigen Mitteln ermittelt werden kann, läßt sich aus den Gleichungen (3) und (4) entnehmen. Aus diesen Gleichungen können zu jeder gemessenen Höhe ζ die
5 6
Bodenkoordinaten aus den Scheitelabständen er- weiche 18 angeordnet. Über diese Einrichtung wird rechnet werden. Die Scheitelabstände selbst lassen der mit den vier verschiedenen AM-Frequenzen /am-l sich aus den Ergebnissen einer Laufzeitmessung er- bis /am ι modulierte UHF-Träger ft empfangen, rechnen, die im Flugzeug als Kriterium eines Fluges gleichgerichtet und der Frequenzweiche 18 zugeführt, nach einer Schnittkurve als Bahn sowieso gemessen 5 Hinter der Weiche erhält man getrennt die vier AM-werden muß. Somit ist mit Hilfe eines kleinen Rechners Frequenzen und kann sie nun einzeln weiterverarbeiten, der azimutale Abstand des Flugzeugs 6 (F i g. 1) vom Entsprechend der bereits beschriebenen Anordnung
Landeplatz 3 über die Errechnung der Bodenkoordi- der Sendeantennen S1 bis S4 auf einem Viereck haben naten x, y und zusammen mit der aus der Höhen- die empfangenen AM-Frequenzen je nach Position messung gewonnenen Höhe mit bordseitigen Mitteln io des Flugzeugs 6 eine ganz bestimmte Phasenverschiemit genügender Genauigkeit ermittelbar, um das bung zueinander. Um diese ausmessen zu können, Flugzeug sowohl von Hand als auch automatisch werden in den Pulserzeugerstufen 19 aus den AM-unter Abbremsung der kinetischen Energie an den Frequenzen Pulsfrequenzen abgeleitet, und zwar in Landeplatz heranzuführen und im Schwebezustand der Form, daß bei jedem Nulldurchgang der sinusauf demselben abzusetzen. 15 förmigen AM-Frequenz ein Puls entsteht. Die PuIs-
Eine technische Realisierung des erfindungsgemäßen erzeugerstufen 19 werden vom Sinus selbst gesteuert Navigationssystems ist in Form eines Blockschemas und enthalten Schaltungen, die regenerativ arbeiten in F i g. 4 dargestellt. Danach werden für die räumliche und dadurch Pulse mit sehr steilen Flanken erzeugen. Hyperbelnavigation als Landenavigation für VTOL- Entsprechend derPhasenverschiebung der verschiedenen Flugzeuge zwei Senderpaare S1, S2 und S3, S4 ver- ao AM-Frequenzen werden auch die daraus abgeleiteten wendet, die einen frequenz- und amplitudenmodu- Pulse eine entsprechende zeitliche Verschiebung haben, lierten UHF-Träger ausstrahlen. Als Trägerfrequenz Die bereits erwähnte Forderung nach ganzzahliger
kommt eine Frequenz in Frage, die im x-Band oder Zuordnung der AM-Frequenzen besteht, um auf der darüber liegt, um die Abmessungen der Antennen so Empfangsseite mittels Frequenzteilern 20, 21, 22 klein halten zu können, daß sie in unmittelbarer 25 vier gleiche Pulsfrequenzen herstellen zu können, die Nähe der Landefläche oder in ihr selbst untergebracht nach der Teilung eine Messung der Phasenzuordnung werden können. Zur Phasendifferenzmessung wird die ermöglichen.
Amplitudenmodulation herangezogen, deren Wellen- Die Teiler besitzen verschiedeneTeilungsverhältnisse;
länge im Interesse einer eindeutigen Anzeige größer so z. B. der Teiler 20 das Verhältnis 2:1, der Teiler 21 als der Abstand der Antennen sein muß. Die sehr 30 das Verhältnis 3: 1 und der Teiler 22 das Verhältnis niedrige Frequenzmodulation FM des Trägers soll 4: 1. Die Teiler 20, 21, 22 unterdrücken je nach ihrem dafür sorgen, daß sich die durch die Interferenz ent- Teilungsverhältnis einen, zwei oder drei Pulse. Nicht stehenden Zonen ohne Empfangsenergie oder »tote unterdrückt werden darf der Puls, der der Nullphase fx Zonen«, in denen sich die Phase der Schwingungen entspricht. Um dies zu erreichen, sind zwei Synchronider gleichphasig strahlenden Antennen genau um 180 35 sationsstufen 23, 24 vorgesehen, die die Anlage oder 180° + 2π χ unterscheiden, räumlich laufend folgendermaßen synchronisieren. Die Synchronisation verschieben. Dadurch besteht die Möglichkeit, auch ist schematisch in F i g. 5 dargestellt, dann ein auswertbares Signal zu empfangen, wenn sich Man betrachtet zunächst den oberen Zweig der
die Empfangsantenne E im Bereich einer »toten Zone« Empfangsseite, in dem die Frequenzen Zp1 und fp2 befindet. Bei der paarweise senkrechten Antennen- 40 auftreten. Mit dem ersten entweder auf der direkten anordnung sind die geometrischen Orte der »toten Leitung oder über den Teiler am Zähler 25 ankom-Zone« Hyperbelschalen im Raum, die sich dem menden Puls beginnt dieser zu laufen. Kommt der Modulationsschub entsprechend zeitlich um eine zweite Puls innerhalb einer Zeit, die kleiner ist als der Mittellage verschieben und somit den Ausfall des größte Laufzeitunterschied plus eines kurzen Sicher-Anzeigewertes überbrücken. Bei Verwendung ge- 45 heitszuschlages (tsmax', siehe Fig. 5), dann wird der eigneter Antennen, größer λ/2, kann auf die FM ver- Zähler 25 vom zweiten Puls abgeschaltet, abgetastet ziehtet werden. und der Zählwert in der Anzeigevorrichtung 27 zur
Gemäß Fig. 4 besteht die Funkstation am Boden Anzeige gebracht. Die ausgezählte Zeit (Ε/2αι) ist ein aus einem Frequenzgenerator 7, der mit einer 30-Hz- direktes Maß für die Laufzeitdifferenz. In diesem Frequenz eines Oszillators 8 frequenzmoduliert wird. 50 speziellen Fall unterdrückt der Teiler 20 automatisch Der mit 30 Hz frequenzmodulierte UHF-Träger Jx ohne Steuerpuls aus der Synchronisierstufe 23 den wird in Modulationsstufen 13 mit vier verschiedenen zweiten Puls. Würde der Zähler 25 mit dem Puls der in den Stufen 9, 10, 11 und 12 erzeugten Amplituden- Frequenz /p2 der mit der 180°-Phase der Frequenz fPl modulationsfrequenzen /amx bis /Um4 moduliert. Die (i4; siehe Fig. 5) zusammenfällt, gestartet, so würde vier AM-Frequenzen stehen in einem ganzzahligen 55 innerhalb der Zeit tsmax kein Stopimpuls über die Verhältnis zueinander und werden über eine Syn- Leitung 28 kommen. Nach einer kurzen Zeit, die chronisationsstufe 15 derart synchronisiert, daß sich größer ist als i6 max, wird daher der Zähler 25 intern jeweils die Nullphasen der AM-Frequenz /ami mit gestoppt und gibt über die Synchronisierstufe 23 einen der Nullphase der übrigen AM-Frequenzen deckt. Steuerimpuls auf den Teiler 20, der die Unterdrückung Über Filterverstärker 14 werden die modulierten 60 des nächsten Impulses verhindert. Mit diesem nächsten Schwingungen auf die Sendeleistung gebracht und Puls läuft der obere Zweig bereits synchronisiert, denn über die Antennen S1 bis S4 abgestrahlt. Da nur sowohl auf Leitung 28 wie 29 kommt ein Impuls an, mit einer einzigen Trägerfrequenz gearbeitet wird, der den Zähler richtig steuert.
benötigt man auf der Empfangsseite auch nur einen Im unteren Zweig, der das zweite Hyperbelfeld ausEmpfänger. Der Empfänger besitzt eine Antenne E 65 mißt, verläuft der Vorgang analog. Der Suchvorgang und einen Eingangsverstärker 16 mit einer Demodu- dauert einige Millisekunden länger als im oberen Zweig, lationsstufe 17. Hinter diesem Eingangsverstärker da bei der Frequenz/p4 maximal drei Pulse t2, ί4, ίβ und der Demodulationsstufe 17 ist eine Frequenz- auftreten können, die sich nicht mit dem Nullphasen-
puls I1 decken. In den nacheinander ablaufenden Suchvorgängen wird jeweils die Unterdrückung des nächsten Pulses verhindert, bis schließlich mit dem Puls zur Zeit ίΊ der Zähler 26 über die Leitung 30 gestoppt wird und von da an die nächsten zwei Pulse t3, tb für die Frequenz/p3 und die nächsten drei Pulse t2, ti, ig für die Frequenz fp4 automatisch in den Teilern 21, 22 unterdrückt werden. Somit ist auch der untere Zweig synchronisiert, und an den Zähler 26 gelangen nur noch die Pulse, die der Nullphase der Frequenz fpx entsprechen. Im synchronisierten Betriebszustand wird z. B. (siehe F i g. 5) der auf Leitung 31 zeitlich zuerst ankommende Puls den Zähler 26 starten und der Puls über die Leitung 30 den Zähl Vorgang beenden. Je nach der Pisition des Flugzeugs kann auch der Puls der Frequenz fp3 vor dem der Frequenz fpi liegen. Der Zählvorgang wird dadurch nicht beeinträchtigt; denn der Zähler 26 wird immer vom zeitlich zuerst ankommenden Puls gestartet und vom nachfolgenden gestoppt.
Die Anzeigeeinrichtung 27 dient der Auswertung der von den Zählern 25, 26 ermittelten Laufzeitdifferenz. Dabei ist eine Anzeige vorgesehen, die sowohl den Laufzeitunterschied der beiden einander senkrecht zugeordneten Hyperbelpaare U2ai und Uia2 als auch eine geeignete Korrelation der Laufzeitunterschiede U2ai U2az anzeigt. Durch die Korrelation dieser beiden Spannungen ist es möglich, das Flugzeug längs einer ausgewählten Schnittkurve (Leitlinie) zu steuern. Bei der in F i g. 4 dargestellten Einrichtung erfolgt die Steuerung von Hand. Bei einer automatischen Steuerung müßte eine nicht dargestellte Einrichtung vorgesehen werden, um aus den in der Anzeigeeinrichtung 27 ermittelten Laufzeitdifferenzen ein Steuersignal für den Autopiloten abzuleiten. Schließlieh ist es noch notwendig, unter Berücksichtigung der Anflugrichtung und der Höhe aus der Korrelation der Laufzeitunterschiede ein Kriterium abzuleiten, nach dem die Abbremsung der kinetischen Energie vorgenommen werden kann. Dies ist im einzelnen nicht dargestellt, da zur Ermittlung dieses Steuersignals an sich bekannte Einrichtungen Verwendung finden.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Landen von Flugzeugen an Hand einer Messung der von je zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Senderpaare abgestrahlten elektromagnetischen Wellen beschriebenen Hyperboloide, dadurch gekennzeichnet, daß zur Landung von senkrecht startenden und landenden (sogenannten VTOL-) Flugzeugen die räumliche Schnittkurve (4) zweier Hyperbelschalen (1, 2) als Kriterium für die Navigation des Landevorgangs dadurch verwendbar ist, daß die zwei Senderpaare (S1, S2; ,S3, S4) an der Umgrenzung der Landefiäche (3) angeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Schnittkurve (4) durch an sich bekannte Laufzeitdifferenzmessungen der von den beiden Senderpaaren (S1, S2; S3, S4) abgestrahlten elektromagnetischen Wellen bestimmt wird und daß aus diesen gemessenen Laufzeitdifferenzen zusammen mit der nach einem bekannten Höhenfeinmeßverfahren ermittelten Höhe der direkte Abstand vom Landeplatz allein bordseitig mit so großer Genauigkeit berechnet wird, daß nach Auswahl einer geeigneten Schnittkurve als Landekurve die Abbremsung der kinetischen Energie, um das Flugzeug über dem Landeplatz im Schwebeflug zum Stehen zu bringen, von Hand oder automatisch steuerbar ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer Sendeeinrichtung vorhandene, einen UHF-Träger (J1) erzeugende Oszillator (7) zur Überbrückung der durch Interferenz entstehenden energielosen Zonen mit einer niedrigen Frequenz (/fm) frequenzmoduliert und zur eindeutigen Messung der Laufzeitdifferenzen mit Frequenzen (Jam χ bis /am4), deren Wellenlängen größer sind als der Abstand der Sendeantennen, amplitudenmoduliert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der UHF-Träger zur Kennzeichnung der von den vier Antennen der beiden Senderpaare (S1, S2; S3, S4) abgestrahlten Energie mit vier verschiedenen, in ganzzahligem Verhältnis (z. B. 1:2 oder 2:3) stehenden Frequenzen amplitudenmoduliert ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 und 4, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Empfangseinrichtung für die frequenzgleichen Träger (/J mit den verschiedenen Amplitudenmodulationen (/ami bis /Um4), eine an sicn bekannte Frequenzweiche (18), an deren Ausgang die durch Demodulation gewonnenen Amplitudenmodulationsfrequenzen (AMl bis AM4) zur leichteren Auswertung in Pulsfrequenzen (JFp1 bis /p4) umgesetzt werden, und ferner durch Teiler (20, 21, 22), die derart synchronisiert sind, daß nach der Teilung auf die Grundfrequenz an einem folgenden Zähler (25, 26) gleiche und phasenrichtig liegende Pulsfrequenzen zum Laufzeitvergleich anliegen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Koinzidenzeinrichtungen (23,24) derart vorgesehen sind, daß aus den Teilern keine Pulse an die Zähler weitergegeben werden, solange sie nicht mit der Grundfrequenz in der richtigen Phasenlage übereinstimmen.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 504 317, 672 104, 676, 926 617, 677 798;
schweizerische Patentschrift Nr. 280 535; USA.-Patentschrift Nr. 2 748 385.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409 657/315 8.64 © Bundesdruckerei Berlin
DEM45519A 1960-06-02 1960-06-02 Verfahren zum Landen von Flugzeugen Pending DE1176216B (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM45519A DE1176216B (de) 1960-06-02 1960-06-02 Verfahren zum Landen von Flugzeugen
US105982A US3195135A (en) 1960-06-02 1961-04-27 Apparatus for guiding vtol aircraft to a restricted landing surface
GB19946/61A GB952768A (en) 1960-06-02 1961-06-02 Improvements relating to a method of and apparatus for guiding aircraft to a restricated landing surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM45519A DE1176216B (de) 1960-06-02 1960-06-02 Verfahren zum Landen von Flugzeugen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1176216B true DE1176216B (de) 1964-08-20

Family

ID=7305313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEM45519A Pending DE1176216B (de) 1960-06-02 1960-06-02 Verfahren zum Landen von Flugzeugen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3195135A (de)
DE (1) DE1176216B (de)
GB (1) GB952768A (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3414900A (en) * 1967-06-19 1968-12-03 Bendix Corp Method and means for synchronization of beacon transmitters for an allweather approach system
GB1180636A (en) * 1967-08-18 1970-02-04 Decca Ltd Improvements in or relating to Hyperbolic Navigation Systems of the Phase Comparison Type
US3697022A (en) * 1970-07-06 1972-10-10 Sfim Method and apparatus for aircraft guidance
CN112946680A (zh) * 2021-02-01 2021-06-11 武汉徕得智能技术有限公司 一种机载激光雷达自主启停点云采集的方法
CN114001731B (zh) * 2021-10-12 2023-03-07 苏州大学 虚拟圆球模型下极区惯性导航相位调制阻尼方法及系统
US12330806B2 (en) 2022-01-17 2025-06-17 Rockwell Collins, Inc. Landing zone designators

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE504317C (de) * 1926-05-21 1930-08-04 Ondes Dirigees Sa Des Verfahren zum Erzeugen eines elektromagnetischen Interferenzfeldes
DE672104C (de) * 1933-05-28 1939-02-22 Lorenz Akt Ges C Verfahren zur Ortsbestimmung oder Kursweisung von Fahrzeugen
DE677798C (de) * 1936-12-06 1939-07-03 Telefunken Gmbh Verfahren zur Messung des Zeitabstandes zweier Anfang und Ende eines Zeitabschnittes bestimmender Impulse
CH280535A (de) * 1938-09-30 1952-01-31 Philips Nv Verfahren zur Bestimmung mindestens einer Koordinate des geographischen Ortes eines Fahrzeuges.
DE830676C (de) * 1941-06-04 1952-02-07 Decca Record Co Ltd Verfahren und Einrichtung zur Fuehrung von Fahrzeugen unter Anwendung von Hochfrequenzwellen
DE926617C (de) * 1946-02-05 1955-04-21 Int Standard Electric Corp Funknavigationssystem
US2748385A (en) * 1950-03-15 1956-05-29 Marconi Wireless Telegraph Co Radio navigation aids for aircraft

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1406996A (en) * 1920-09-30 1922-02-21 Western Electric Co Electric-wave-ranging system
US2439663A (en) * 1942-02-26 1948-04-13 Hazeltine Research Inc System for navigating aircraft

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE504317C (de) * 1926-05-21 1930-08-04 Ondes Dirigees Sa Des Verfahren zum Erzeugen eines elektromagnetischen Interferenzfeldes
DE672104C (de) * 1933-05-28 1939-02-22 Lorenz Akt Ges C Verfahren zur Ortsbestimmung oder Kursweisung von Fahrzeugen
DE677798C (de) * 1936-12-06 1939-07-03 Telefunken Gmbh Verfahren zur Messung des Zeitabstandes zweier Anfang und Ende eines Zeitabschnittes bestimmender Impulse
CH280535A (de) * 1938-09-30 1952-01-31 Philips Nv Verfahren zur Bestimmung mindestens einer Koordinate des geographischen Ortes eines Fahrzeuges.
DE830676C (de) * 1941-06-04 1952-02-07 Decca Record Co Ltd Verfahren und Einrichtung zur Fuehrung von Fahrzeugen unter Anwendung von Hochfrequenzwellen
DE926617C (de) * 1946-02-05 1955-04-21 Int Standard Electric Corp Funknavigationssystem
US2748385A (en) * 1950-03-15 1956-05-29 Marconi Wireless Telegraph Co Radio navigation aids for aircraft

Also Published As

Publication number Publication date
GB952768A (en) 1964-03-18
US3195135A (en) 1965-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2728769C2 (de) Radioelektrisches System zur Lokalisierung eines bestimmten Gegenstandes
EP0016417B1 (de) Nach dem Sekundärradar-Abfrage-Antwort-Verfahren arbeitendes Flughafen-Überwachungssystem
DE2459079A1 (de) Flugnavigationshilfesystem
DE2205343A1 (de) ILM-Impulsradarsystem
DE1176216B (de) Verfahren zum Landen von Flugzeugen
DE1466105A1 (de) Radaranordnung zum UEberwachen der Fluglage von Flugzeugen in Formationsflug
DE2133395B2 (de) Einrichtung zur Kompensation deer Eigenbewegung einer kohärenten Impuls-Doppler-Radaranlage
DE2010472A1 (de) Kurswinkelabweichungsanzeige
DE2023795A1 (de) Prazisionsanflug und Landeanlage
DE2007460A1 (de) Entfernungsmeßeinrichtung für Luftfahrzeuge
DE1047881B (de) Drehfunkfeuersystem
DE1917140C3 (de) Asynchrones Kollisionswarnsystem für Flugzeuge
DE962902C (de) Anordnung zur Einlenkung eines Flugzeuges in eine den Landekurs festlegende Annaeherungszone eines Flugplatzes
DE1466043C3 (de) Anlage zur absoluten Synchronisierung elektronischer Taktgeber mehrerer Sender-Empfänger-Stationen
DE1441748C3 (de) Flugzeuglandeanlage zur Anfiug- und Gleitbahnbestimmung
DE720785C (de) Verfahren zur Hoehen- und Tiefenbestimmung von Fahrzeugen
DE2411870C3 (de) Verfahren und Einrichtung zur Blindlandung eines Flugzeuges
DE1230100B (de) Flugzeug-Landeanlage
DE2316496C3 (de) Zielverfolgungsradargerät mit Ausstrahlung frequenzunterschiedlicher Teilimpulse und Korrelationsauswertung
DE1932294A1 (de) TACAN-Navigationsverfahren
DE2446316C3 (de) Verfahren zur Annäherung eines Luftfahrzeuges, vorzugsweise eines Hubschraubers, an eine Landestelle mit bekanntem Azimutwinkel
DE949177C (de) Verfahren zur Standlinienbestimmung mittels frequenzmodulierter Wellen, die von einem Senderpaar ausgehen
DE2300314A1 (de) Bodenstation einer doppler-mikrowellenblindlandeanordnung
DE2347150A1 (de) Mit einem normalen landesystem, dem sogenannten ils, integrierter entfernungsmesser
DE1186523B (de) Verfahren zur bildlichen Darstellung von beweglichen Objekten nach Hoehe und Entfernung bei einem System zur Ortung der beweglichen Objekte mit Hilfe von Drehfunkfeuern