DE1456159A1 - Fernseheinrichtung fuer die naechtliche Navigation und Landung von Drehfluegelflugzeugen - Google Patents

Fernseheinrichtung fuer die naechtliche Navigation und Landung von Drehfluegelflugzeugen

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DE1456159A1
DE1456159A1 DE19651456159 DE1456159A DE1456159A1 DE 1456159 A1 DE1456159 A1 DE 1456159A1 DE 19651456159 DE19651456159 DE 19651456159 DE 1456159 A DE1456159 A DE 1456159A DE 1456159 A1 DE1456159 A1 DE 1456159A1
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Narbaits-Jaureguy Jean Raymond
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D1/04—Control of altitude or depth
    • G05D1/06—Rate of change of altitude or depth
    • G05D1/0607—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
    • G05D1/0653—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing
    • G05D1/0676—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing specially adapted for landing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
    • G01C5/005—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels altimeters for aircraft

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Description

1456 λ 59
. BERQ DIPL.-INQ. STAPF
PATENTANWÄLTE
MÜNCHEN 80, MAUERKlRCHERSTR. 45
Vl/wa 13 039
Anwaltsakten-Hr. 13 039 Jean Kaymond KAEBAITS-JAUREGUY V
1, rue Louis Herder d MALAKuFP (r.eine) Prankreioh ;
Pernsehelnrichtung fUr dio nächtliche Navigation und Landung von Drehflügelflugzeugen.
Sie Erfindung betrifft die Kombination einer Reihe von XIavigationsmitteln, welche ea dem Piloten eines Drehflügelflugzeuges erlauben, sein Plugaeug auch bei Nacht richtig zu navigieren und Über einen Landeplatz zu fuhren, den er ausgewählt hat«
Sie Hauptziele der Erfindung Bind, ohne auf dem Boden befindliche Kavigationamittel auezukommen und ohne
0 0 9 8 8 6/0001 bad ofmginal - 2
Η56Ί59
- 2 - '" "
aufsehenerregende Beleuchtung.
Weitere Ziele und Merkmale der Einrichtung zur Navigation und Landung gemäß Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor·
Die !Einrichtung umfaßt in Kombination eine vom Flugzeug getragene tiberempfindliche Fernsehkamera,. Mittel zum Auswählen und Festhalten der optischenAchse der Kamera in einer in Bezug auf die Erde festen Richtung, einen vor dem Piloten des Flugzeuges angeordneten Bildgeber und eine Vorrichtung zum Feststellen der Abstände von auf der Erde mittels der Kamera gesehenen Objekten·
Die verwendete Entfernungemeßeinrichtung umfaßt vorzugsweise zwei Scheinwerfer» vorzugsweise Infrarotscheinwerfer, welche schmale parallele Strahlenbündel auf die Erde werfen, wobei die Scheinwerfer mittels der Stabilisierung^ einrichtung für die Kamera in Richtung der optischen Achse der Kamera orientiert sind, die erwähnte Kamera, den erwähnten Bildgeber und eine Skala auf dem Bildschirm des Bildgebers·
Nachfolgend sind an Hand der beigefügten Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung» auf die die Erfindung jedooh nioht beschränkt sein soll, beschrieben*
009886/0001 "5~
BAD OMGlNAL
U56159
Pig- .1 zeigt schematisch ein Drehflügelflugzeug im Plug von vorn, und zwar einen Hubschrauber·
Pig. 2 zeigt schematisch die Seitenansicht des gleichen Plugzeuges im Flug.
Pig· 3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht die Vorrichtungen, welche die Landungseinrichtung bilden.
Pig. 4 zeigt schema tisch das Drehflügelflugzeug im Plug und seinen Landeplatz.
Pig· 5 ist eine Ansicht von oben auf das Drehflügelflugzeug bei der Landung, wobei die optische Entfernungsmeßeinrichtung schematisch dargestellt ist.
Die Vorrichtung gemäß Erfindung arbeitet im wesentlichen mit der Vereinigung der folgenden Mittelι
1. Eine überempfindliche Fernsehkamera, welche das Gelände noch bei der Bestbeleuchtung aufnimmt, die selbst in der dunkelsten !facht vorhanden ist, und entsprechende Bildeignale abgibt.
BAD
009 886/0001
U56159
2. Bine Kreiselstabilisiereinriehtung, welche ein rechtwinkliges Bezugsachsensystem definiert, dessen Richtungen in Bezug auf die Erde festliegen· Eine solche Einrichtung ist bekannt. Sie erlaubt es dem Piloten, eine
lagefest gemachte Visierlinie festzulegen und auf die Kamera zu übertragen, wobei die Richtung der Visierlinie " in Bezug auf das Bezugsachsensystem bestimmt ist· Wirkt die Stabilisierung unmittelbar auf die Kamera in ihrer Gesamtheit, so beseitigt sie zusätzlich die Unsohärfe und den Verlust an Bilddeutlichkeit, welche von den Vibrationen des Flugzeuges herrühren·
3· Ein Bildgeber, d.h. ein über ein Kabel mit der Kamera verbundener Fernsehbildschirm, weloher vor dem Piloten angeordnet ist. Letzterer nieht so, das von der Kamera } aufgenommene Bild.
4· Eine optische Entfernungsmeßeinrichtung, deren Aufbau weiter unten erläutert wird.
Die Ausdrücke "Neigungswinkel" oder "Neigung1* und "Fallwinkel", die weiter unten gebraucht werden, sind in Bezug auf das Flugzeug in der folgenden Weise definiert (Fig« 2 und 3)ι
009886/0001
Sie Geraden 2 und 5 liegen in einer waagerechten Ebene durch das Plugzeug, wenn dieses eich in Horizontalflug befindet· Die'Gerade 2 liegt in der Symmetrieebene des Drehflügelflugzeuges. Die Gerade 5 verläuft senkrecht zur Geraden 2. Der Fallwinkel (71g. 2) ist der Winkel 1 zwischen der Geraden 2 und der Horizontalebene 3. Der Neigungewinkel (Fig. 1) ist der Winkel 4 «wischen der Geraden 5 und der Horizontalebene 3.
Im Drehflügelflugzeug (Fig. 3) hat der Pilot den Bild* · geber 7 vor Augen. Vorn am Flugzeug ist mittel· der Halterung 10 eine Kamera 8 mit einem Objektiv 9 von veränderlicher Brennweite befestigt, welche vom Piloten gesteuert werden kann. In einer ersten Ausführung ist die Halterung 10 um eine Achse x-x einstellbar, welche sich bein Horizontalflug des Flugzeuges genau senkrecht erstreckt. Die Halterung trägt die Kamera mittels der horizontalen Aohazapfen y. Hierbei ist die Kamera über die Halterung 10 einstellbar, welche ihre Steuerimpulse von der Kreiselstabilisioreinriohtunß 11 empfängt. Bei einer •weiten Ausführung sitzt die Kamera starr am Drehflügelflugzeug· In diesem Fall ist vor dem Objektiv ein Spiegel oder ein Ablenkprlsaa angeordnet, welches die gewünschten Bewegungen von der Stabilislerelnrlohtung derart übernimmt, daS «Int Visierlinie von in Besug auf dl· Xrde festgelegter Biohtung beibehalten wlx&
009886/0001 c
H56159
Sie Kreiseletabilisiereinrichtung selbst wird mittels Betätigungsskalen 13, 14« 15 betätigt, welche beispiels~ weise unter dem Bildgeber an dem Gehäuse 12 angebracht sind« Sie drehbaren Betätigungsskalen stellen die Werte des Fallwinkels und des Kurses in Bezug auf das festgelegte Aoheensystem eiu, auf welohe die Visierlinie der Kamera einzustellen ist.
Sei der Navigation kann der Pilot einen Teil des Geländes beobachten und bei bekannter Visierlinie seine Position orten und seine Kavigationselemente einregeln» indem er auf markante Geländepunkte Bezug nimmt·
Ist er in dem Raum angekommen, wo er landen soll, so macht er seinen Landeplatz 22 mit Hilfe seiner Kamera (Fig· 2) aus· Bann stellt er unter Berücksichtigung seiner Position und der Charakteristika seines Flugzeuges auf dem Positionsregelgehäuse 12 für die Kamer»; die Werte des Neigungswinkels des Flugzeuges, des Kurs·· und des Fallwinkele der Landefluglinie ein, welch· der Landung •ntspreohenf die er durchführen soll«
Wenn der Pilot, bei seiner Annäherung sein· Ifasohine so steuert» daß das Bild des gewählten Ländeplatzes im Zentrum des Bildgebers gehalten wird, landet er praktieoh
009886/0001
bad O
U56159
- 7 längs der Fall-Linie 17*
Durch entsprechende Fernbetätigung des Objektivs gibt er dem beobachteten Gelände oder dem Landeplatz diejenigen Abmessungen, die an günstigsten für die Beobachtung und damit für die einwandfreie Ausführung des Manövers sind.
Um mit Sicherheit manövrieren zu können, kennt der Pilot zweckmäßig die Entfernung vom Drehflügelflugzeug zum Landeplatz 22· Dies kann angenähert durch den Vergleich von Bildern bekannter Objekte, wie Bäume, Häuser u.dgl·, auf dem Bildgeber erfolgen, welcher, wie dies bekannt ist, Maßstäbe aufweist,- deren Teilungen Punktionen der Brennweite des Kameraobjektivs sind·
Die Entfernung ist jedoch dann schwer abzuschätzen, wenn das Gelände keine Objekt», aufweist, an denen man die Dimensionen abschätzen kann.
In all diesen Fällen kann man den Entfernungsmesser gemäß Erfindung (Fig· 5) verwenden·
Er besitzt zwei Scheinwerfer, vorzugsweise Scheinwerfer 18, 19 für Infrarotstrahlung, welche vorn am Plugzeug angebracht sind. Diese Scheinwerfer senden enge parallele Strahlenbündel 20 und 21 von infrarotem Licht auf die Erde·
009886/0001 .bad ordinal
U56T59
Sie v/erden in Bezug auf den Fallwinkel und den Kure von der Kreiselstabilisiereinriohtung längs der Visierlinie der Kamera eingestellt« ^ie von den infraroten Strahlenbündeln auf der Erde erzeugten zwei Flecken 23 und. 24 erscheinen (in Fig· 6^ bei 25 auf dem Bildgeber. Der Abstand dieser Flocken vom Drehflügelflugzeug kann unmittelbar an einem Uaßstab des Bildgebers abgelesen werden, dessen Toilung eine Funktion der Entfernung der Scheinwerfer 18 und 19 und der Brennweite des Kameraobjektives ist.
Der Pilot kann so genau manövrieren» bis er auf dem Boden aufsetzt.
Nebel, Wolken und Schleier, welche Diffraktions- und Diffusionoerschcinunjen hervorrufen, können in Eer.ug auf diese unerwünschten Erscheinungen wesentlich verringert werden, indem s.an kohUrciintos Licht aussendende Scheinwerfer (Laser, Calliumarscniddioden u.dgl.) verwendet.
Patentansprüche s
0 9886/0001
BAD OmSiNAL

Claims (1)

145615Θ -S- Pa t ent ana prü oh β ι
1. fernseheinrichtung für die nächtliche Navigation und Landung von Drehflügelflugzeugen, gekennzeichnet duroh die Kombination einer vom Flugzeug getragenen überempfindlichen Fernsehkamera, einer Einrichtung zum Ausrichten und Festhalten der Visierlinie der Kamera in eiirr in Bezug auf die Erde festen Richtung, eines vor dem Piloten des Flugzeuges angeordneten Bildgebera und einer Einrichtung zum Feststellen der Entfernungen von auf der Erde gesehenen Objekten mittels der Kamera.
2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Feststellen der Entfernungen eine/B Skalenteilung auf dem Bildschirm des Bildgeber· ist.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dad die Einrichtung zum Feststellen dee Abstände» zur Erde ein optisoher Entfernungsmesser ist, daß dieser zwei Schein· werfer aufweist, welche schmale parallele Strahlenbündel auf die Erde werfen, daß die Scheinwerfer mittels der Stabilieiereinrichtung der Kamera in Kiohtung von deren Visierlinie einstellbar oind, daß zum Entfernungsmesser die Kamera und der Bildgobor gehören, und daß auf dem Bildschirm des Bildgebors eina Skalenteilung vorgesehen 1st, die ebenfalls zum Entfermmnoinesuer gehurt.
009886/0001 bad oriqinal
- 10 -
- ίο -
4· Torrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheinwerfer kohärentes Lieht aussenden·
BAD OFWQJNAL
009886/0001
Leerseite
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