DE1188303B

DE1188303B - Method for determining the altitude of an aircraft

Info

Publication number: DE1188303B
Application number: DES81698A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Honold
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-09-27
Filing date: 1962-09-27
Publication date: 1965-03-04

Description

Verfahren zur Ermittlung der Flughöhe eines Luftfahrzeugs Die Erfindung betrifft das Problem, für Zwecke der Flugsicherung die Flughöhe eines Luftfahrzeugs in einer Bodenstation zu ermitteln.Method for determining the flight altitude of an aircraft The invention concerns the problem of the flight altitude of an aircraft for air traffic control purposes to be determined in a ground station.

Ein bekanntes Verfahren zur Ermittlung der Flughöhe eines Luftfahrzeugs in einer Bodenstation besteht darin, daß mittels einer in der Bodenstation befindlichen Sekundärradaranlage eine an Bord des Luftfahrzeugs nach der Methode der barometrischen Höhenmessung gebildete höhenproportionale Information selbsttätig abgefragt wird. A known method for determining the altitude of an aircraft in a ground station is that by means of one located in the ground station Secondary radar system on board the aircraft using the barometric method Height-proportional information formed by height measurement is automatically queried.

Die im allgemeinen in Flugzeugen angewandte barometrische Höhenmessung setzt aber voraus, daß zur Berücksichtigung von wechselnden meteorologischen Einflüssen vom Flugpersonal mehrere Korrekturen durchgeführt werden müssen. Es ist auch bekannt, die in der Bodenstation verfügbaren meteorologischen Korrekturwerte für den Höhenmesser durch Funk zum Flugzeug zu übertragen. Die Eingabe der Korrekturwerte in den Höhenmesser, die für das Flugpersonal eine zusätzliche Belastung mit sich bringt, führt leicht zu Meßergebnissen, die mit subjektiven Fehlern behaftet sind. Man bezieht sich aus diesem Grund in der Praxis für die Höhenübertragung auf eine »Normalatmosphäre« und muß dabei erhebliche Meßfehler in Kauf nehmen. The barometric altitude measurement commonly used in airplanes but presupposes that to take into account changing meteorological influences several corrections have to be carried out by the flight crew. It is also known the meteorological correction values available in the ground station for the altimeter transmitted by radio to the aircraft. Entering the correction values in the altimeter, which brings an additional burden for the flight crew with it, leads easily to measurement results that are afflicted with subjective errors. One refers out for this reason in practice for the transfer of altitude to a »normal atmosphere« and must accept considerable measurement errors.

Zur Behebung dieser Mängel wird das eingangs genannte Verfahren zur Ermittlung der Flughöhe eines Flugzeugs dahingehend verbessert, daß erfindungsgemäß an Bord des Luftfahrzeugs für die Abfrage durch die Sekundärradaranlage lediglich eine Information über den Luftdruck bereitgestellt wird und daß die Umrechnung dieser Information in eine Höheninformation und die Berücksichtigung der in der Bodenstation bereitstehenden metereologischen Korrekturwerte mittels eines Rechengerätes in der Bodenstation erfolgt. To remedy these deficiencies, the above-mentioned method is used Determination of the flight altitude of an aircraft improved to the effect that according to the invention on board the aircraft for the query by the secondary radar system only information about the air pressure is provided and that the conversion of this Information in an altitude information and the consideration in the ground station available meteorological correction values by means of a computing device in the Ground station takes place.

Zur Gewinnung der Luftdruckinformation an Bord des Flugzeugs kann der Luftdruckmesser des vorhandenen barometrischen Höhenmessers oder ein eigener Druckmesser vorgesehen werden. To obtain the air pressure information on board the aircraft can the air pressure gauge of the existing barometric altimeter or your own Pressure gauges are provided.

Die Gewinnung der Höheninformation in einer zentralen Bodenstation hat nicht nur den Vorteil, daß sich Korrekturen in größerem Umfang und genauer durchführen lassen, sondern daß Bedienungsfehler an Bord der Flugzeuge ausgeschlossen sind und eventuell mangelhafte Korrekturen der Bodenstation sich als relative Fehler bei allen Flugzeugen in gleicher Weise auswirken. Die an Bord des Flugzeugs aus einem eigenen Druckmesser erhaltene Information kann vom Piloten nicht mehr beeinflußt werden, wodurch andererseits für den Piloten eine zusätzliche Belastung entfällt. Obtaining the altitude information in a central ground station not only has the advantage that corrections can be carried out on a larger scale and more precisely let, but that operating errors on board the aircraft are excluded and Possibly inadequate corrections by the ground station turn out to be relative errors affect all aircraft in the same way. Those on board the aircraft from one Information received from his own pressure gauge can no longer be influenced by the pilot on the other hand, there is no additional burden for the pilot.

Sofern der Pilot selbst auf die Lieferung einer exakten Höheninformation von einem an Bord befindlichen Höhenmesser angewiesen ist, bleibt das Erfordernis der Übertragung der Korrekturwerte zum Flugzeug und deren Eingabe in den Höhenmesser durch das Flugpersonal weiter bestehen. Die eventuell hierbei im Flugzeug gemachten Fehler können sich aber auf die zur Bodenstation übermittelte Information nicht störend auswirken. Provided that the pilot himself is on the delivery of an exact altitude information is instructed by an on-board altimeter, the requirement remains transferring the correction values to the aircraft and entering them into the altimeter continue to exist by the flight crew. The ones possibly made here in the airplane However, errors cannot affect the information transmitted to the ground station have a disruptive effect.

Durch die Tatsache, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das digitale Abfragesignal nicht mehr in linearer Beziehung zur Höhe, sondern in linearer Beziehung zum Luftdruck steht und die logarithmische Beziehung zwischen dem Luftdruck und der Höhe (barometrische Höhenformel) erst nach dem Durchlaufen der digitalen tZbertragungsstrecke hergestellt wird, ergibt sich ferner der Vorteil, daß die Ermittlung der Flughöhe im Bereich der für die Flugsicherung bedeutungsvollen niedrigen Flughöhen besonders genau wird. Denn im Bereich niedriger Flughöhen entspricht eine bestimmte Druckdifferenz und damit auch die entsprechende Zahl von digitalen Einheiten des Abfragesignals einer geringeren Höhendifferenz als im Bereich großer Flughöhen. Due to the fact that in the method according to the invention, the digital Interrogation signal no longer in a linear relationship to altitude, but in a linear relationship to the air pressure and the logarithmic relationship between the air pressure and the altitude (barometric altitude formula) only after passing through the digital transmission path is produced, there is also the advantage that the determination of the flight altitude especially in the area of low altitudes, which are important for air traffic control will be accurate. Because in the area of low altitudes there is a certain pressure difference and thus also the corresponding number of digital units of the interrogation signal a lower altitude difference than in the area of high altitudes.

Ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird an Hand einer Zeichnung im Prinzip erläutert. An embodiment for carrying out the method according to The invention is explained in principle with the aid of a drawing.

Für die Höhenbestimmung gemäß der Erfindung muß eine Sekundärradaranlage, d. h. eine mit Sekundärradar ausgerüstete Bodenstation A und ein mit einem Antwortsender bestücktes Bordgerät B zur Verfügung stehen. Die Übertragung der Information für den Luftdruck im Flugzeug kann in der Weise erfolgen, daß auf das Abfragesignal der Bodenstation zur Übermittlung der Kennung des Flugzeugs zusätzlich der Luftdruck in codierter Form zur Bodenstation übertragen wird. Das Bordgerät B ist zu diesem Zweck zusätzlich mit dem Druckmesser D ausgerüstet, dessen Meßwerte über das Codiergerät C an an den Anwortsender T (Transporter) gelangen. For the altitude determination according to the invention, a secondary radar system, d. H. a ground station A equipped with secondary radar and one with a transponder equipped on-board device B are available. The transfer of information for the air pressure in the aircraft can be done in such a way that on the interrogation signal the ground station to transmit the identification of the aircraft also the air pressure in coded form to the ground station is transmitted. The on-board device For this purpose, B is additionally equipped with the pressure gauge D, its measured values reach the answering transmitter T (transporter) via the coding device C.

Das Sekundärradar S der Bodenstation nimmt die Signalimpulse auf und führt die Information für den Luftdruck nach Abtrennung der übrigen Informationsteile (Kennung) einem Spezialrechner R zu, der den gemessenen Luftdruck mit den aus den Eingaben El, E2 und E3 erhaltenen Korrekturwerten in eine Höheninformation umsetzt, die im Ausgabegerät H direkt angezeigt wird. The secondary radar S of the ground station picks up the signal pulses and keeps the information for the air pressure after separating the remaining information parts (Identifier) to a special computer R, which the measured air pressure with the from the Converts input El, E2 and E3 received correction values into height information, which is displayed directly in the output device H.

Durch die Eingabe El werden Abweichungen der tatsächlich vorhandenen »aktuellen Atmosphäre« von einer durch internationale Übereinkunft der ICAO (International Civil Aviation Organization) festgelegten »Normalatmosphäre« berücksichtigt. By entering El, deviations from the actually existing "Current atmosphere" from an international agreement of the ICAO (International Civil Aviation Organization) taken into account.

Wenn der absolute Höhenmeßfehler z. B. vor der Landung ausgeglichen werden muß, wird über E2 der Luftdruckwert, der der Flugplatzhöhe (über Meeresspiegel) entspricht, eingegeben. If the absolute height measurement error z. B. balanced before landing must be, the air pressure value, that of the airport altitude (above sea level) is entered.

Soll die Flughöhe über Grund ermittelt werden, wird in Verbindung mit dem Druckmesser D1 über E3 ein Korrekturwert berücksichtigt, der dem aktuellen Luftdruck in Platzhöhe entspricht. Alle diese Korrekturwerte können in der Bodenstelle automatisch eingespeist und damit subjektive Einstelllehler vermieden werden. If the flight altitude above ground is to be determined, a connection is made with the pressure gauge D1 via E3 a correction value is taken into account that corresponds to the current Corresponds to the air pressure at the height of the square. All of these correction values can be found in the ground location automatically fed in, thus avoiding subjective setting gauges.

Die in der Zeichnung dargestellte Lichtpistole L dient der üblichen Abfrageauswahl des auf dem Bildschirm des Sekundärradargerätes angezeigten Flugzieles. The light gun L shown in the drawing is used for the usual Query selection of the flight target displayed on the screen of the secondary radar device.

Claims

Patent claims: 1. Procedure for determining the altitude of an aircraft in a ground station by automatically querying one on board the aircraft Altitude proportional formed according to the method of barometric altitude measurement Information by means of a secondary radar system located in the ground station, d a d u r c h g e indicates that on board the aircraft for the query by the secondary radar system only provides information about the air pressure and that the conversion of this information into altitude information and the Consideration of the meteorological correction values available in the ground station takes place by means of a computing device in the ground station.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that for obtaining the air pressure information on board the aircraft the air pressure gauge of the existing barometric altimeter is provided.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that for obtaining the air pressure information on board the aircraft a separate pressure gauge is provided.

References considered: U.S. Patents No. 2487 778, 2,546,985.