DE1456159B2

DE1456159B2 - Fernseheinrichtung fuer die naechtliche navigation und landung von drehfluegelflugzeugen

Info

Publication number: DE1456159B2
Application number: DE19651456159
Authority: DE
Inventors: der Anmelder B60k 17 08 ist
Original assignee: Narbaits Jaureguy, Jean Raymond, Malakoff, Seine (Frankreich)
Priority date: 1964-06-23
Filing date: 1965-05-18
Publication date: 1971-08-05
Also published as: GB1207951A; FR1605307A; US3610821A; DE1456159A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Fernseheinrichtung für Bildgeber gehören, wobei auf dem Bildschirm des

die nächtliche Navigation und Landung von Dreh- Bildgebers eine mit der Brennweite ι des Kamera-

flügelflugzeugen. Objektivs veränderliche Skalenteilung vorgesehen ist.

Wenn am Boden keinerlei Landehilfsmittel vor- Nachfolgend sind an Hand der Zeichnung. Aus-

handen sind, bestehen für den Piloten eines Flug- 5 führungsbeispiele der Erfindung beschrieben. '

zeuges wesentliche Schwierigkeiten in bezug auf die F i g. 1 zeigt schematisch ein Drehflügelflugzeug im

Navigation und Landung bei Nacht. Die Erfindung Flug von vorn, und zwar einen Hubschrauber;

will diese Schwierigkeiten beseitigen und es dem F i g. 2 zeigt schematisch die Seitenansicht des glei-

Piloten eines Drehflügelflugzeuges ermöglichen, sein chen Flugzeuges im Flug;

Flugzeug auch bei Nacht richtig zu navigieren und io F i g. 3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht

auf einen von ihm ausgewählten Landeplatz zu führ die Vorrichtungen, welche die Fernseheinrichtung für ren, und zwar ohne auf.dem Boden befindliche Navi^{J v} die nächtliche Navigation und Landung bilden;

gationsmittel und ohne aufsehenerregende Beleüch- " Fig.'4 zeigt schematisch das Drehflügelflugzeug

tung. (·■:■/ \ % .'Λ : ι . " ' . '■■■ . ' im Flug und seinen Landeplatz; /.-,..

Eine brauchbare Lösung dieses Problems ist bis- 15 Fig. 5 ist eine Ansicht von oben auf das: Drehher nicht bekannt. "' ' ' .-"'■■■ \ flügelflugzeug bei der Landung, wobei die op-

Die französische Patentschrift 1-250 814 beschreibt tische Entfernungsmeßeinrichtung schematisch dareine Landehilfseinrichtung für Flugzeuge. Zu dieser gestellt ist;

Einrichtung gehört eine fest am Flugzeug angebrachte Fig. 6 zeigt den Bildschirm des Bildgebers der

Fernsehkamera, welche dem Piloten eine Beobach- 20 Fernseheinrichtung.

tung des vor ihm befindlichen Bereiches ermöglicht. Die Fernseheinrichtung für die nächtliche Naviga-

Ferner weist diese Vorrichtung einen Infrarotschein- tion und Landung arbeitet folgendermaßen:

werfer auf, der zur Beleuchtung der Erde am Flug- Eine überempfindliche Fernsehkamera, welche das

zeug angebracht ist. Bei dieser Einrichtung ist jedoch Gelände noch bei der Restbeleuchtung aufnimmt, die

das Blickfeld des Piloten auf den Bereich vor dem 25 selbst in der dunkelsten Nacht vorhanden ist, gibt

Flugzeug begrenzt. Des weiteren ist die Beleuchtung entsprechende Bildsignale ab.

des gesamten Geländes durch Infrarotscheinwerfer Eine bekannte Kreiselstabilisiereinrichtung; welche

auffällig und muß im Fall der Navigation über feind- ■ ein rechtwinkliges Bezugsachsensystem definiert,

lichem Gebiet vermieden werden. dessen Richtungen in bezug auf die Erde festliegen,

Aus der deutschen Patentschrift 713 213 ist ferner 30 erlaubt es dem Piloten, eine Visierlinie festzulegen eine Höhenmeßeinrichtung für Flugzeuge bekannt, und auf die Kamera zu übertragen, wobei die;Richwelche mit drei genau senkrecht eingestellten Schein- tung der Visierlinie in bezug auf das Bezugsachsenwerfern arbeitet. Diese, Einrichtung erlaubt es jedoch system bestimmt ist. Wirkt die Stabilisierung unnicht, den Abstand·eM'es'beliebigen Punktes an der ·'■■· mittelbar auf die Kamera in ihrer Gesamtheit,;iso beErde vom Flugzeug zu messen, wie dies; für die; Lan- 35 seitigt sie zusätzlich die Unscharfe und den Verlust dung auf einem vertikal und horizontal im Abstand an Bilddeutlichkeit, welche von den Vibrationen des vom Flugzeug befindlichen Gelände erforderlich ist. Flugzeuges herrühren.

Die Einrichtung gemäß Erfindung weist in Kombi- Ein Bildgeber, d.h. ein über.-ein Kabel jnit der

nation eine vom Flugzeug getragene überempfind- Kamera verbundener Fernsehbildschirm, welcher vor

liehe Fernsehkamera, eine Einrichtung zum Ausrich- 4° dem Piloten angeordnet ist, gibt das von der Kamera

ten und Festhalten der Visierlinie der Kamera in einer aufgenommene Bild wieder.

in bezug auf die Erde;festen Richtung, einen vor.dem../ Eine optische Entfernungsmeßeinrichtung, deren Piloten des Flugzeuges angeordneten Bildschirm eines Aufbau weiter unten erläutert wird, dient zur Ent-Bildgebers und eine Einrichtung zum Messen der fernungsbestimmung von auf der Erde gesehenen Ob-Entfernungen von_: mittels der Kamera auf der Erde 45 jekten. ...
gesehenen Objekten. '" .. ,'...' Die Ausdrücke »Neigungswinkel« oder »Neigung«

Diese Landeeinrichtung erlaubt es dem Piloten des und"»Fallwinkel«, die weiter unten gebraucht wer-

Flugzeuges nicht nur das ganze Gelände mit Hilfe den, sind in bezug auf das Flugzeug in der folgenden

der überempfindlichen Fernsehkamera zu beobach- Weise definiert (Fig. 2 und 3):

ten, so wie wenn es heller Tag wäre; sie erlaubt es 50 Die Geraden! und 5 liegen iri'der Grundrißebene dem Flugzeugführer ferner, seine Kamera in die des Flugzeugs. Die Gerade 2 liegt in der Symmetrie-Landerichtung auszurichten, die er nach Sicht oder ebene des Drehflügelflugzeuges. Die Gerade 5 ver nach der Karte gewählt hat. Auf diese Weise kann läuft senkrecht zur Geraden 2. Der Fallwinke der Flugzeugführer die Landerichtung festlegen und (F i g. 2) ist der Winkel 1 zwischen der Geraden: ihr mit Hilfe der .üblichen; Flugz,euglenkmethöden 55 und der Horizontalebene 3, Der Neigungswinke folgen. Die weiter vorgesehene Entfernungsmeßein- (F i g. 1) ist der Winkel 4 .zwischen der Geraden richtung gibt dem Flugzeugführer jederzeit die genaue und der Horizontalebene 3. "'
Entfernung des ausgewählten Landegeländes zum Im Drehflügelflugzeug (F i g. 3) hat der Pilot de Flugzeug. Dies ist von wesentlicher Bedeutung, da Bildgeber 7 vor Augen. Vorn am Flugzeug ist mitte das Bild auf dem Bildschirm eine Abschätzung dieser 60 der Halterung 10 eine Kamera 8 mit einem Objektiv Entfernung nicht zuläßt. von veränderlicher Brennweite befestigt, welche vo:

Die verwendete Entfernungsmeßeinrichtung ist Piloten gesteuert werden kann. In einer ersten Au

vorzugsweise ein optischer Entfernungsmesser, der führung ist die Halterung 10 um eine Achse x-x ei

zwei Infrarotscheinwerfer aufweist, welche schmale stellbar, welche sich bei horizontaler Lage des FIu

parallele Strahlenbündel auf die Erde werfen, wobei 65 zeuges genau vertikal erstreckt. Die Halterung tr£

die Scheinwerfer mittels der Stabilisierungseinrich- die Kamera mittels der horizontalen Achszapfen

tung der Kamera in Richtung von deren Visierlinie Hierbei ist die Kamera über die Halterung 10 e

einstellbar sind, und zu dem die Kamera und der stellbar, welche ihre Steuerimpulse von der Kreis

Stabilisiereinrichtung 11 empfängt. Bei einer zweiten Ausführung sitzt die Kamera starr am Drehflügelflugzeug. In diesem Fall ist vor dem Objektiv ein Spiegel oder ein Ablenkprisma angeordnet, welches die gewünschten Bewegungen von der Stabilisiereinrichtung derart übernimmt, daß eine Visierlinie von in bezug auf die Erde festgelegter Richtung beibehalten wird.

Die Kreiselstabilisiereinrichtung selbst wird mittels Betätigungsskalen 13,14,15 betätigt, welche unter dem Bildgeber an dem Gehäuse 12 angebracht sind. Die drehbaren Betätigungsskalen stellen die Werte des Fallwinkels und des Kurses in bezug auf das festgelegte Achsensystem ein, auf welche die Visierlinie der Kamera einzustellen ist.

Bei der Navigation kann der Pilot einen Teil des Geländes beobachten und bei bekannter Visierlinie seine Position orten und seine Navigationselemente 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. Dann stellt er unter Berücksichtigung seiner Position und der Charakteristika seines Flugzeuges auf dem Gehäuse 12 für die Kamera die Werte des Neigungswinkels des Flugzeuges, des Kurses und des Fallwinkels der Landefluglinie ein, welche der Landung entsprechen, die er durchführen soll.

Wenn der Pilot bei seiner Annäherung seine Maschine so steuert, daß das Bild des gewählten Landeplatzes im Zentrum des Bildgebers gehalten wird, landet er praktisch längs der Fall-Linie 17.

Durch entsprechende Fernbetätigung des Objektivs gibt er dem beobachteten Gelände oder dem Landeplatz diejenigen Abmessungen, die am 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 Funktionen der Brennweite des Kameraobjektivs sind.

Die Entfernung ist jedoch dann schwer abzuschätzen, wenn das Gelände keine Objekte aufweist, an denen man die Dimensionen abschätzen kann.

In all diesen Fällen kann man den Entfernungsmesser (F i g. 5) verwenden.

Er besitzt zwei Scheinwerfer 18,19 für Infrarotstrahlung, welche vorn am Flugzeug angebracht sind. Diese Scheinwerfer senden enge parallele Strahlenbündel 20 und 21 von infrarotem Licht auf die Erde. Sie werden in bezug auf den Fallwinkel und den Kurs von der Kreiselstabilisiereinrichtung längs der Visierlinie der Kamera eingestellt. Die von den infraroten Strahlenbündeln auf der Erde erzeugten zwei Flecken und 24 erscheinen (in F i g. 6) bei 25 auf dem

ίο Bildgeber. Der Abstand dieser Flecken vom Drehflügelflugzeug kann unmittelbar an einem Maßstab des Bildgebers abgelesen werden, dessen Teilung eine Funktion der Entfernung der Scheinwerfer 18 und 19 und der Brennweite des Kameraobjektivs ist.

Der Pilot kann so genau manövrieren, bis er auf dem Boden aufsetzt.

Nebel, Wolken und Schleier, welche Diffraktionsund Diffusionserscheinungen hervorrufen, können in bezug auf diese unerwünschten Erscheinungen wesentlich verringert werden, indem man kohärentes Licht aussendende Scheinwerfer (Laser, Galliumarseniddioden u. dgl.) verwendet.

Claims

Patentansprüche:

1. Fernseheinrichtung für die nächtliche Navigation und Landung von Drehflügelflugzeugen, gekennzeichnet durch die Kombination einer vom Flugzeug getragenen überempfindlichen Fernsehkamera, einer Einrichtung zum Ausrichten und Festhalten der Visierlinie der Kamera in einer in bezug auf die Erde festen Richtung, eines vor dem Piloten des Flugzeuges angeordneten Bildschirms eines Bildgebers und einer Einrichtung zum Messen der Entfernungen von mittels der Kamera auf der Erde gesehenen Objekten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Messen

. der Entfernungen von auf der Erde gesehenen Objekten ein optischer Entfernungsmesser ist, der zwei Infrarotscheinwerfer aufweist, welche schmale parallele Strahlenbündel auf die Erde werfen, wobei die Scheinwerfer mittels der Stabilisiereinrichtung der Kamera in Richtung von deren Visierlinie einstellbar sind, daß zum Entfernungsmesser die Kamera und der Bildgeber gehören, wobei auf dem Bildschirm des Bildgebers eine mit der Brennweite des Kameraobjektivs veränderliche Skalenteilung vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen