DE1481989B2 - Sichtanzeigesystem - Google Patents
SichtanzeigesystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Sichtanzeigesystem, das einem Flugzeugführer eine sichtbare Darstellung
von Informationsdaten liefert, mit einer Anordnung zur Nachbildung des Umrisses einer Landebahn
in der Weise, wie sie vom Flugzeugführersitz eines die Landebahn anfliegenden Flugzeuges aus
sichtbar ist. ·■" ~~~~
Derartige Sichtanzeigesysteme, die beispielsweise aus der britischen Patentschrift 1002 553 bekannt
sind, erleichtern dem Flugzeugführer den Anflug mit Hilfe der vorhandenen Blindlandesysteme, insbesondere
dem ILS-System. Ohne das Sichtanzeigesystem muß der Flugzeugführer durch Ablesen von Instrumenten
feststellen, ob er sich auf der vom Blindlandesystem vorgeschriebenen Anflugachse befindet, und er
muß Abweichungen von der Anflugachse dadurch korrigieren, daß er die Ausschläge der Instrumente zu
Null macht. Dies erfordert eine spezielle Ausbildung und bei jeder Landung eine Umstellung gegenüber den
normalen Flugbedingungen. Dagegen liefert das Sichtanzeigesystem ein Bild des Umrisses der Landebahn,
das mit Hilfe eines optischen Kollimators, beispielsweise durch Projektion auf die Windschutzscheibe,
dem wirklichen Anblick der Landebahn, wie sie vom Flugzeugführer gesehen wird, so überlagert wird, daß
sich diese Bilder völlig decken. Beim Verschwinden der Außensicht besteht dieses Bild weiter, und der Flugzeugführer
kann auf Grund dieses Bildes die Landung in gleicher Weise durchführen, wie bei normaler Sicht.
Das Sichtanzeigesystem muß natürlich so ausgebildet sein, daß sich das Bild der Landebahn während
des Anflugs in gleicher Weise verändert, wie der natürliche Anblick der Landebahn. Bei den bekannten
Sichtanzeigesystemen werden deshalb die Bilder elektronisch erzeugt, beispielsweise mit Hilfe von Katodenstrahlröhren.
Dies ergibt in der Praxis eine Reihe von Schwierigkeiten: unzureichende Helligkeit, mangelnde
Schärfe und schlechte Stabilität der Bilder, Einschränkungen in der Wahl der verwendbaren Zeichen
und Farben für Markierungen, aufwendige und platzraubende Elektronik und begrenzte Lebensdauer.
Einige dieser Eigenschaften bewirken, daß das Bild bei der Betrachtung ermüdend und schwierig zu interpretieren
ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Sichtanzeigesystems,
das mit einfachen mechanischen Mitteln ein klares, stabiles und helles Bild der Landebahn
liefert.
Nach der Erfindung wird dies erreicht durch eine
5 6
mechanische Struktur mit einem relativ zu ihr fest- Landebahn aus erstreckt sich eine durch die beiden
stehenden Drehpunkt, der den Fluchtpunkt der Längs- Geraden AB und MP definierte geneigte Ebene 2.
Seiten der Landebahn darstellt, zwei um den Dreh- Dabei ist die Gerade MP die ideale Gleitbahn, und
punkt drehbar gelagerten Stäben und mit zwei zuein- die Gerade AB steht senkrecht zu MP. Diese Ebene
ander parallelen Stäben, die in der mechanischen Struk- 5 bildet mit dem Boden einen ersten Flächenwinkel S0
tür senkrecht zu ihren Längsrichtungen verschiebbar und mit der die Gerade MP enthaltenden Vertikalsind,
so daß die vier Schnittpunkte zwischen den vier ebene 3 entlang der Schnittlinie MP einen zweiten,
Stäben ein Trapez bestimmen, das aus Abschnitten rechten Flächenwinkel. Die Winkelposition des Flugder
vier Stäbe besteht, und durch eine Steueranord- zeugs 1 in bezug auf die beiden Flächen 2 und 3 ist
nung mit einer Einrichtung zur Einstellung des Ab- 10 durch die Winkel sg und ει gegeben, welche die Strecke
Standes des vierten Stabes von dem Drehpunkt in MO mit den Ebenen 2 bzw. 3 bildet. Während des
Abhängigkeit von einem ersten Winkel, der im we- Anfluges sind diese beiden Winkel sg und ει sowie die
sentlichen gleich dem am Mittelpunkt des Anfangs der Parameter /, L und S0 des Geländes, auf dem das Flug-Landebahn
gemessenen Höhenwinkel des Flugzeugs zeug landen soll, dem Piloten bekannt. Die Winkel ε9
ist, einer Einrichtung zur Einstellung des Abstandes 15 und ει sind im wesentlichen die Gleitbahnbakenabdes
dritten Stabes von dem Drehpunkt in Abhängig- weichung bzw. die Anflugbakenabweichung, die vom
keit von dem ersten Winkel, der Höhe des Flugzeugs ILS-Steuersystem geliefert werden. Die Höhe ζ ist an
und der Länge der Landebahn und mit einer Ein- Bord durch den Funkhöhenmesser ebenfalls bekannt,
richtung zur Einstellung der Winkelstellungen des Ein bei 0 sitzender Beobachter, der in Richtung der
ersten Stabes und des zweiten Stabes in Abhängigkeit 20 Längsachse OH des Flugzeugs 1 blickt, hat in seinem
von dem Öffnungswinkel, unter dem der Anfang der Gesichtsfeld den Horizont NH, die Landebahn ABCD
Landebahn vom Flugzeugführersitz aus gesehen wird, und deren Achse. Das wahrgenommene Bild ist in *
sowie in Abhängigkeit von dem am Mittelpunkt des F i g. 2 dargestellt. Unterhalb der theoretischen Hori- *
Anfangs der Landebahn gemessenen Azimutwinkel zontlinie NH befindet sich die trapezförmige Piste
des Flugzeugs in bezug auf die vertikale Längsmittel- 25 ABCD. Dieses Bild wird auf eiaer Ebene aufgefangen,
ebene der Landebahn. die die Einheitskugel mit dem Mittelpunkt 0 tangiert.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung bei- Diese Ebene verläuft außerdem senkrecht zur Achse
beispielshalber erläutert. Es zeigen OH. Die in F i g. 2 aufgetragenen Strecken sind also
F i g. 1 und 2 allgemein erläuternde Darstellungen, Winkel, ausgedrückt in Bogengraden, welche die
F i g. 3 eine Vorrichtung zur Sichtbarmachung der 30 Bodenkonfiguration maßstabsgerecht so wiedergeben,
Kontur der Landebahn, die in der Weise deformierbar wie sie dem bei 0 sitzenden Beobachter erscheint. Der
ist, wie sie der Flugzeugführer während des Landens Fluchtpunkt N der Seiten der Landebahn liegt links
sieht, auf der Horizontlinie NH mit einem Winkelab-
F i g. 4 eine perspektivische Ansicht des optischen stand Δ C, der der Kursabweichung gleich ist. Die
Systems, das der in F i g. 3 gezeigten Vorrichtung 35 Mitte M des Anfangs der Landebahn ist relativ zum
zugeordnet ist, Punkt N nach links um einen Winkel ει verschoben.
F i g. 5, 6 und 7 geometrische Darstellungen zur Er- Der Punkt M befindet sich auch im Abstand S0 -\- sg
läuterung der Wirkungsweise des Sichtanzeigesystems unterhalb der Horizontlinie, wobei dieser Abstand in
nach der Erfindung, Bogengraden ausgedrückt ist und die Summe aus dem
F i g. 8 eine schematische Darstellung der Steuer- 40 Gleitwinkel S0 und der Winkelabweichung sg darstellt. |
schaltung für die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung und Da das Flugzeug entlang einer Einfallslinie zur Lander
Anordnung zur Kompensation der Längs- und dung ansetzt, die in der Nähe der idealen Gleitbahn
Querneigungen des Flugzeugs, MP liegt, kann der Anfang AB der Landebahn paral-
F i g. 9 eine perspektivische Ansicht der optischen IeI zur Horizontlinie gezeichnet werden. Die schein-
Einrichtung zur Erzeugung des im Unendlichen liegen- 45 bare Breite 2 d wird gemäß F i g. 1 durch den Win-
den Bildes, kel ^iOi? gemessen werden, also durch einen Winkel,
F i g. 10 und 11 geometrische Darstellungen zur. der näherungsweise durch folgende Formel wiederErläuterung
der Wirkungsweise der optischen Ein- gegeben werden kann:
richtung,
richtung,
F i g. 12 eine Vorrichtung zur Erzeugung von 50 τ λ ^ /- e _i_ ^i m
Horizontlinien in dem im Unendlichen liegenden Bild, 2d ^ —{b0 + εΒ). (L)
F i g. 13 und 14 geometrische Darstellungen zur Erläuterung der Einblendung von zusätzlichen Leucht-
marken in das im Unendlichen liegende Bild und Der Winkelabstand b, den das Ende DC der Lande-
F i g. 15 eine Vorrichtung zur Erzeugung der Leucht- 55 bahn vom Horizont hat, kann annähernd durch
marken, entsprechend dem Prinzip von F i g. 14. folgenden dimensionslosen Ausdruck wiedergegeben
In F i g. 1 ist ein Flugzeug 1 mit dem Flugzeug- werden:
führersitz O gezeigt. Das Flugzeug ist dargestellt, wie
führersitz O gezeigt. Das Flugzeug ist dargestellt, wie
es der Fluglinie OH folgt, deren Richtung mit der t>
at ° £g (2)
Längsachse des Flugzeugs zusammenfällt. Der als 60 L .
eben angenommene Boden erstreckt sich bis zum "*~ ~ ^ ° "^" Sa''
theoretischen Horizont NH. Auf dem Boden ist eine
rechteckige Landebahn A BCD aufgezeichnet, deren
theoretischen Horizont NH. Auf dem Boden ist eine
rechteckige Landebahn A BCD aufgezeichnet, deren
durch den Mittelpunkt M des vorderen Randes der Man kann somit das in F i g. 2 gezeigte Trapez
Landebahn verlaufende Mittelachse MN in einer 65 ABCD darstellen, dessen Grundlinien AB und DC
Richtung verläuft, die vom Kurs des Flugzeugs um parallel zur theoretischen Horizontlinie NH sind, und
einen Winkel J C abweicht. Die Landebahn hat die dessen Seiten AD und BC sich mit der Symmetrie-Länge
L und die Breite /. Von der Vorderkante der achse MN auf der theoretischen Horizontlinie in
einem Winkelabstand Δ C vom Punkt H, dem Mittelpunkt
des Gesichtsfelds, schneiden.
Die Kontur des Trapezes und die die Mittelpunkte der beiden Grundlinien verbindende Gerade werden
im Betrachtungsfeld eines Kollimators in Form von durchgehenden oder unterbrochenen leuchtenden Linien
sichtbar gemacht.
In F i g. 4 sind vier Quarzstäbchen 4, 5, 6 und 7 gezeigt, die eine mittlere Drehung der Polarisationsebene
von sichtbarem Licht um 90° ergeben. Diese Stäbchen begrenzen die Kontur eines in seiner Form
veränderlichen Trapezes. Zwei um 90° gekreuzte Polarisationsfilter 8 und 9 sind vor bzw. hinter dem
Trapez angeordnet. Eine Lichtquelle 10 beleuchtet das aus den Stäbchen und den Polarisationsfiltern bestehende
System. Das Stäbchen 7 kann durch eine von einem Elektromagneten 12 gesteuerte Abdeckplatte
11 abgedeckt werden. Das aus der Lichtquelle 10 kommende Licht wird durch den ersten Polarisator 9
polarisiert und verläuft weiter zu dem zweiten Polarisator 8. Beim Durchlaufen der Stäbchen 4. 5, 6 und 7
erfährt das Licht eine Drehung der Polarisationsebene, die im Mittel 90° beträgt. Somit kann das durch die
Stäbchen gelangte Licht durch den zweiten Polarisator hindurchgehen. Das an den Stäbchen 4.5, 6 und 7
vorbeilaufende Licht dagegen erfährt keine Drehung der Polarisationsebene und wird von dem zweiten
Polarisator 8 nicht durchgelassen. Der auf der Seite des Polarisators 8 sitzende Beobachter sieht eine
trapezförmige Lichtkontur auf dunklem Grund. Die Achse der Landebahn wird in entsprechender Weise
durch einen civ.f einen durchsichtigen Trüger geklebten
Quarzstreifen sichtbar gemacht, der in F i g. 4 nicht dargestellt ist. Dieser Träger bzw. die Lichteintrittsrläche
oder die Lichtaustrittsfläche des Quarzes kann mit lichtundurchlässigen Streifen versehen sein, so daß
die Achse der Landebahn als gestrichelte Linie erscheint. Die Grundlinie AB des Trapezes kann durch
Zwischenschalten der Abdeckplatte 11 unsichtbar gemacht werden, wenn man die Kontur des Trapezes auf
diejenigen Teile der Landebahn beschränken will, die sichtbar bleiben, nachdem der vordere Rand der Landebahn
überschritten worden ist.
In F i g. 3 ist die das veränderliche Leuchtbild der Landebahn erzeugende mechanische Vorrichtung dargestellt,
mit welcher die Quarzstäbchen 4, 5, 6 und 7 gemäß dem in F i g. 2 gezeigten Schema verschoben
werden. Diese Vorrichtung besteht aus einer Kon- ·. sole 14, an der horizontal gleitbar ein von einem Servomotor
16 angetriebener Rahmen 15 angebracht ist. Der Rahmen 15 hat eine kreisförmige Öffnung 17 mit
einem Mittelpunkt N. Diese Öffnung nimmt einen Satz von drei konzentrischen Scheiben 18. !9. 20 auf,
die in der in F i g. 3 gezeigten Weise ausgeschnitten sind. Ein Abschnitt der mittleren Scheibe 19 erscheint
in dem Ausschnitt der Scheibe 18. In der gezeigten Stellung steht die Scheibe 19 symmetrisch zur Scheibe
18 in bezug auf die durch den Punkt N gehende vertikale Gerade. Der Ausschnitt der Scheibe 20 ist
oben durch die Gerade X-X begrenzt. Die Scheiben 18. 19 und 20 tragen die Stäbchen 6, 5 bzw. 13, die auf
diese Weise um den Punkt N Drehbewegungen ausführen können. Die Stäbchen 4 und 7 werden in entsprechender
Weise von beweglichen Armen 21 bzw. 22 getragen, die in vertikaler Richtung in bezug auf S5
den Rahmen 15 mit Hilfe der Servomotoren 23 bzw. 24 verschoben werden können. Der Servomotor 24
steuert auch die vertikale Bewegung einer Brücke 25, auf der ein von einem Servomotor 27 angetriebener
Wagen 26 horizontal verschoben werden kann. Eine Gewindestange 28 mit gegensinnigen Gewinden wird
von einem Servomotor 30 angetrieben. Die Gewindestange 28 treibt zwei Muttern 29 an. Diese Muttern
halten die Stäbchen 5 und 6 in gespreiztem Zustand. Die Stäbchen 5 und 6 werden von nicht dargestellten
Federn aufeinander zu gedrückt. Ein mit dem Wagen 26 fest verbundener Stift 31 greift in eine Aussparung
des Stäbchens 13 ein, welches die Achse der Landebahn darstellt, um diese nach links oder nach rechts
zu bewegen.
Zu Beginn berühren sich die Stäbchen 5, 6 und 13,
und sie befinden sich in vertikaler Stellung. Die Stäbchen 4 und 7 berühren sich ebenfalls in der Höhe des
Punkts N, der zu dieser Zeit mit dem Punkt H, dem optischen Zentrum des Kollimators, zusammenfällt.
Durch Laufenlassen des Servomotors 16 wird der Rahmen 15 horizontal verschoben, um die Winkelabweichung
Δ C einzuführen. Dann wird der Wagen 26 mit Hiife des Servomotors 27 so verschoben, daß die
horizontale Translation des Stifts 31 in bezug auf den Mittelpunkt/V gleich Κ· ει ist. Nun muß noch eine
vertikale Neustellung dieses Stifts 31 und der Muttern 29 um den Betrag lc (S0 -j- eg)_ mit Hilfe des Servomotors
24 vorgenommen werden. In dtesem Stadium haben die Stäbchen 5, 6 und 13 alle die schematisch in
F i g. 2 gezeigte Richtung MN angenommen, und das Stäbchen 7, dessen Bewegung von dem Servomotor 24
abhängt, befindet sich zur selben Zeit im Abstand (S0 -j- Sg) unterhalb des Punktes N. Das Stäbchen 4
muß nun noch mit dem Servomotor 23 um eine HnI-fernung
verschoben werden, die gleich der Abweichung b der schematischen Darstellung in F i g. 2 ist. Dann
müssen noch die Stäbchen 5 und 6 mit Hilfe des Servomotors 30 von dem Stäbchen 13 getrennt werden.
Dieser Servomotor ergibt symmetrische horizontale Verschiebungen, die gleich dem Anfachen des Abstandes
d (F i g. 2) sind.
Die die Formänderungen der trapezförmigen Kontur der Landebahn steuernde Kombination von Bewegungen
hängt insbesondere von den Abweichungen S0 + Sg und ε/ ab, die auf den Mittelpunkt M des Anfangs
der Landebahn bezogen sind. Nun sind aber die Gleitbahnbake und die Anflugbake (Localizer) des
ILS-Blindlandesystems in der in F i g. 5 gezeigten
Weise angeordnet. Die Gleitbahnbake 6" liegt im Abstand λ von dem Anfang der Landebahn, und die
Anflugbake LO ist im Abstand /„ vom Ende der Landebahn entfernt angeordnet. Die Abweichungen
S0 + Eg und ει müssen daher als Funktion der wirklichen
Abweichungen S0 -f- f.,/, f' und der Höhe ζ ausgedrückt
werden. Man findet in guter Näherung für die beiden korrigierten Variablen die Beziehungen
S0 + Eg S
-(S0 + Eg') A
El
Ir (/:.-(- lu)l-P-p-
Das Stäbchen 7 wird in dem Augenblick, in dem das Flugzeug den Anfang der Landebahn überfliegt, abgedeckt.
Diese Abdeckung erfolgt, sobald der Abstand IiI einen Winkclmaximalwert von 2i/„ in der Größcn-
309 528'8
Ordnung von 0,15 (Bogenmaß) erreicht. In diesem Moment befindet sich das Flugzeug noch einige Meter
vom Boden und einige hundert Meter vom Anfang der Landebahn entfernt. Diese Abdeckung der großen
Grundlinie des Leuchtbildes der Landebahn zeigt dem Piloten an, daß er mit dem Abfangen beginnen muß.
In F i g. 6 ist ein Grund- und Aufriß, die Landebahn ABCD und das Flugzeug im Augenblick der Abdeckung
des den Anfang der Landebahn darstellenden Stäbchens 7 gezeigt.
Genau in dem Augenblick, in dem sich die große Grundlinie des Trapezes nicht mehr vergrößert und
aus dem Feld verschwindet, befindet sich das Flugzeug bei O1 in einem Abstand e vom Anfang der
Landebahn, und es folgt der Flugbahn O1O2. Da der
Winkel Id, unter dem der Pilot die große Grundlinie des Trapezes sieht, zu wachsen aufhört, ist die diesem
Winkel auf der Landebahn entsprechende Linie nicht mehr der Anfang AB der Landebahn, sondern eine
dazu parallele Strecke A"B", die die Landebahn mit
der Geschwindigkeit des Flugzeugs überstreicht. Der von den Stäbchen 4, 5 und 6 (F i g. 4) tatsächlich dargestellte
Teil der Landebahn entspricht der schraffierten Fläche A"B"CD. Diese Fläche hat die gleiche
Breite I1 wie die Landebahn, und die Länge L1 dieser
Fläche ist gleich der Länge L der Landebahn vermindert um die Strecke,«, die das Flugzeug vom
Augenblick der Abdeckung des Anfangs der Landebahn an zurückgelegt hat.
Während der gesamten Anfangphase sieht der Pilot in dem Kollimator die offene Kontur A'DCB' und die
Achse NM'. Dieses Leuchtbild ist in F i g. 7 dargestellt. In bezug auf die Kursabweichung ist nichts verändert;
diese bleibt AC. Die große Grundlinie A"B"
des Trapezes bleibt konstant. Die Abweichungen A1,
O1 und E1 jedoch unterscheiden sich von den Abweichungen S0 -f Eg, b und ει, die kennzeichnend für
die Annäherungsphase des Flugzeugs waren. Auf Grund einfacher geometrischer Überlegungen können
die vom Beginn des Abfangens (Verschwinden des Anfangs der Landebahn) an geltenden Beziehungen
zwischen der Formänderung der Kontur der Landebahn und den Variablen ermittelt werden:
/7X
Es sei bemerkt, daß die Gleichungen (6) und (7) an die Stelle der Gleichungen (2) (4) treten und sich von
diesen nur dadurch unterscheiden, daß L durch L1 und
S0 +■ εα durch It1 ersetzt worden sind. ε3 hat nun
keinen Sinn mehr, da die Gleitbahnbake G bereits überflogen worden ist, die die Gleitbahn gemäß dem
ILS-System räumlich festlegt.
In F i g. 8 ist ein Schaltschema der Steuerschaltungen
für das verformbare Leuchtbild der Landebahn gezeigt. Der obere Teil des Schemas stellt Schaltungen
dar, die zur Steuerung einer optischen Vorrichtung verwendet werden, mit welcher die Effekte der Längsund
Querneigungsbewegungen eingeführt werden, die bisher vorläufig unerwähnt blieben. Ein zentrales
Kreiselsystem 32 gibt den Kurs λ, den Längsneigungswinkel λ und die Querneigung R des Flugzeugs. Ein
Funkhöhenmesser 33 gibt die Höhe z. Ein ILS-Empfänger 34 gibt die Gleitbahnabweichung εα' und die
Anflugabweichung ε;' an. Ein zentrales aerodynamisches
System 35 gibt die Geschwindigkeit V des ίο Flugzeugs relativ zum Wind an. Die örtlichen Informationen
werden von folgenden Baugruppen geliefert:
36 liefert den Kurs —γ0 der Landebahn,
37 liefert den Gleitbahnwinkel S0,
38 liefert die Längsgeschwindigkeit — Wl, des
Windes,
39 liefert den Abstand I0 der Anflugbake vom
Ende der Landebahn,
40 gibt den Abstand λ der Gleitbahnbake vom Anfang der Landebahn,
41 gibt die Breite / der Landebahn und
42 gibt die Länge L der Landebahn.
Die Funktionsgeneratoren enthalten die Addierschaltungen 43,44,45 und 46·, die Dtodierschaltungen
47 und 48, die Integriersch'altung 49, die Generatoren 50, 51, 52 und 53 und schließlich die Sinus-Kosinus-Potentiometer
54 und 55.
Mit einem Umschaltkontaktsatz 56 können die Schaltungen von F i g. 8 so umgeschaltet werden, daß nacheinander die beiden Arten der Verformung des Leuchtbildes der Landebahn durchgeführt werden können, wenn die große Grundlinie des Trapezes ihre maximale öffnung von Id0 erreicht hat. Dieser Wert Id0 wird durch die Baugruppe 57 dauernd angegeben. Die an der rechten Seite von F i g. 8 angegebenen Bezugszahlen kennzeichnen die Ausgangsleitungen, die die Servomotoren der in den F i g. 3 und 9 dargestellten Vorrichtungen speisen.
Mit einem Umschaltkontaktsatz 56 können die Schaltungen von F i g. 8 so umgeschaltet werden, daß nacheinander die beiden Arten der Verformung des Leuchtbildes der Landebahn durchgeführt werden können, wenn die große Grundlinie des Trapezes ihre maximale öffnung von Id0 erreicht hat. Dieser Wert Id0 wird durch die Baugruppe 57 dauernd angegeben. Die an der rechten Seite von F i g. 8 angegebenen Bezugszahlen kennzeichnen die Ausgangsleitungen, die die Servomotoren der in den F i g. 3 und 9 dargestellten Vorrichtungen speisen.
Die in F i g. 8 gezeigten Schaltungen liefern die Daten, auf die die Regelkreise und die Servomotoren
des Kollimators ansprechen. Der von dem zentralen Kreiselsystem 32 gelieferte Kurs γ und der Kurs der
Landebahn — γ0 gelangen zur Addierschaltung 43,
die das Signal Δ C abgibt, welches der Kursabweichung entspricht. Der ILS-Empfänger liefert die Gleitbahnabweichung
E3', zu der in der Addierschaltung 44 der
Gleitbahnwinkel S0 addiert wird. Die Summe S0 + E9'
wird dem Funktionsgenerator 51 zusammen mit der Höhe ζ aus dem Höhenmesser 33 und dem Abstand λ
aus der Vorrichtung 40 zugeführt. Dieser Generator 51 arbeitet gemäß Formel (3) und liefert den Ausdruck
S0 + ε9, bezogen auf den Anfang der Landebahn.
Die zentrale aerodynamische Vorrichtung 35 gibt die Geschwindigkeit V des Flugzeugs relativ zum
Wind an, zu der in der Addierschaltung 45 die Geschwindigkeit — Wl des Windes hinzugezählt wird.
Dies ergibt die Grundgeschwindigkeit Vsl- Von dem Augenblick /„ an, in dem die Abdeckung des Anfangs
der Landebahn erfolgt, wird das Signal Vsl in dem
Integrator 49 integriert. Dieser liefert die Strecke — μ, die das Flugzeug seit dem Beginn t0 der Abfangphase
durchlaufen hat. Die Addierschaltung 46 liefert somit die Differenz L—μ, die gleich L1 ist und die Länge
der in F i g. 6 schraffierten Zone darstellt. Der Höhenmesser 33, der Generator 51 und die Baugruppe 41
speisen den Funktionsgenerator 52 mit den Daten z, S0 + l··,, und /. Gemäß Formelgleichung (1) gibt der
11 12
Generator 52 das Signal für die Größe ld ab. Außer- einen Querneigungswinkel Null und auch einen hori-
dem speisen der Höhenmesser 33 und die Baugruppe 41 zontalen Längsneigungswinkel Null hätte. Die in dem
die Dividierschaltung 47, der entsprechend der Formel- Kollimator erscheinende Horizontlinie verlief daher
gleichung (5) das Signal für die GrOBeA1 abgibt, wo- horizontal und schnitt das Gesichtsfeld in der Mitte,
bei der Wert2i/0 eine Konstante des Kollimators ist. 5 Wenn das Flugzeug einen Querneigungswinkel R und
In diesem Stadium liegen an allen Festkontakten des einen Längsneigungswinkel λ hat, entspricht das vom
Umschaltkontaktsatzes 56 Signale an. In der in Piloten wahrgenommene Bild der Darstellung von
F i g. 8 gezeigten Ruhestellung erhält der Servo- F i g. 10. Im Mittelpunkt 0 des Gesichtsfelds befindet
motor das Signal S0 + ε3, das die vertikale Position sich ein festes Fadenkreuz 62, das ein Modell des
des Anfangs der Landebahn bei der Annäherungs- io Flugzeugs darstellt. Das die Landebahn darstellende
phase steuert; in der Arbeitsstellung empfängt der Trapez ABCD und die theoretische Horizontlinie NH
Servomotor 24 das Signal A1, das zur Wirkung kommt, haben eine Rotation der Größe R und eine Translation
sobald der Anfang der Landebahn abgedeckt worden der Größe α in bezug auf das das Flugzeug darstellende
ist. Der Servomotor 30 wird in der Ruhestellung von Fadenkreuz 62 erfahren. In dem Achsensystem OHN
dem Generator 52 gespeist, der während der An- 15 hat sich gegenüber dem in F i g. 2 gezeigten Schema
näherungsphase den Abstand der Seiten der Lande- nichts verändert. Eine optische Kollimatorvorrichtung,
bahn steuert; in Arbeitsstellung hält sich dieser Ab- wie sie in F i g. 9 dargestellt ist, gibt dem Piloten eine
stand bei dem Maximalwert 2J0. Ein Endanschlag Überlagerung der Außenansicht längs der Sehachse XX
bewirkt nämlich den Übergang des Umschaltkontakt- und verschiedener Fadenkreuze und Leuchtbilder, zu
satzes 56 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung 20 denen das feste Fadenkreuz 62 und das veränderliche
sowie die Abdeckung des Anfangs der Landebahn und Leuchtbild der Landebahn gehören, wie es an Hand
den Beginn der Integration der Integrierschaltung 49. von F i g. 3 und 4 untersucht wurde.
Der Servomotor 27 wird von dem Funktionsgene- Die in F i g: 9 gezeigte Vorrichtung weist einen aus
rator 50 gesteuert, der gemäß der Formelgleichung (4) den Prismen 64, 65, 66 und 67 bestehenden Prismenoder
(7) das Signal ε; bzw. S1, das die Neigung der 25 satz auf. Dieser Satz ist auf einer drehbaren Platte 68
Achse der Landebahn bestimmt, liefert. So empfängt befestigt. Diese drehbare Platte 68 wird von einem
der Generator 50 in der Ruhestellung des Umschalt- Servomotor 58 angetrieben. Vor dem Prismensatz ist
kontaktsatzes 56 die Signale ει, ζ, I0, S0 + eg und L, ein halbdurchlässiger Spiegel 61 aufgehängt. Dieser
die von dem ILS-Empfänger 34, dem Höhenmeß- Spiegel kann mit Hilfe von Servomotoren 59 und 60
gerät 33, der Baugruppe 39, dem Generator 51 bzw. 30 Drehbewegungen um die Achsen ZZ und YY ausder
Baugruppe 42 stammen. In der Arbeitsstellung führen. Über diesem Spiegel ist eine Kondensorempfängt
dieser Generator dagegen die Signale ει, ζ, linse 101 angeordnet.
/0 und die Signale A1 und L1 = L-μ, die von dem Das verformbare Leuchtbild der Landebahn nimmt
Teiler 47 bzw. der Addierschaltung 46 stammen. die Fläche A'B'C'D' des Prismas 64 ein und wird
Der Servomotor 23 wird von dem Funktionsgene- 35 nacheinander an der unter 45° geneigten, den beiden
rator 53 gesteuert, der gemäß der Formelgleichung (2) Prismen 64 und 65 gemeinsamen Ebene, dem Spieoder
(6) das Signal b oder O1 liefert, das die Lage des gel 61 und einem halbdurchlässigen Spiegel 90 reflek-Endes
der Landebahn kennzeichnet. Hierzu empfängt tiert, welcher aus der Windschutzscheibe des Flugder
Generator 53 in Ruhestellung des Umschaltkon- zeugs gebildet sein kann. Die Fläche E'F1G'H'
taktsatzes 56 die Signale z, S0 + sg und L, die von 40 des Prismas 66 empfängt das Bild eines zweiten bedem
Höhenmesser 33, dem Generator 51 bzw. der weglichen Fadenkreuzes, welches nacheinander an der
Baugruppe 42 stammen. In Arbeitsstellung empfängt unter 45° geneigten, den beiden Prismen 66 und 67
der Generator 53 dagegen die Signale A1WIdL1 = L—μ, gemeinsamen Ebene und dem Spiegel 61 reflektiert
die von der Dividierschaltung 47 bzw. von der Addier- wird. Die Fläche E1G' J1V des Prismas 67 empfängt
schaltung 46 stammen. 45 das Bild eines dritten beweglichen Fadenkreuzes, wel-
Die zentrale Kreiselvorrichtung 32 steuert ebenfalls ches den Prismensatz horizontal durchläuft und am
drei Servomotoren 58, 59 und 60, die in der in F i g. 9 Spiegel 61 reflektiert wird. Außer diesen drei beweggezeigten
optischen Vorrichtung vorhanden sind. Mit liehen Bildern und dem Bild des festen Fadenkreuzes
Hilfe dieser Vorrichtung können die Relativverschie- 62, welches am Spiegel 100 reflektiert wird, sieht der
bungen des Leuchtbildes entsprechend den Längs- 50 Pilot direkt durch den Spiegel 90, was draußen vor
und Querneigungen eingeführt werden. Die Welle des sich geht. Die Bilder der beweglichen Fadenkreuze
in F i g. 8 gezeigten Sinus-Kosinus-Potentiometers 54 und insbesondere das verfoimbare Leuchtbild der
wird dem von dem zentralen Kreiselsystem 32 stam- Landebahn verschieben sich in dem Gesichtsfeld des
menden Querneigungswinkel R nachgesteuert. Dieses Piloten auf Grund der Rotationen R, Θ, φ, die auf den
Potentiometer wird von einer mit dem zentralen 55 Prismensatz und den Spiegel 61 durch die Servo-Kreiselsystem
32 verbundenen Dividierschaltung 48 motoren 58, 60 bzw. 59 übertragen werden. Die Rotagespeist.
Das zentrale Kreiselsteuersystem 32 liefert tion des Prismensatzes um die Achse X'X' ergibt auf
einen Teil ma des Längsneigungswinkels <x des Flug- Grund der Reflexion an den Spiegeln 61 und 90 ein
zeugs. Die Ausgänge des Potentiometers 54 liefern Verschwenken der Bilder um die Achse XX; diese
somit Signale mx · sin R und wj« · cos R. Die Welle 60 Rotation entspricht in erster Näherung dem Querdes
Sinus-Kosinus-Potentiometers 55 ihrerseits wird neigungswinkel R, der durch das zentrale Kreiseldurch
das Signal m« · sin R = ψ gesteuert, und an system des Flugzeugs geliefert wird,
dieses Potentiometer wird das Signal mx · cos R ange- Der Spiegel 61 ist, wenn das Flugzeug keine Längslegt.
Diese beiden Signale stammen von dem Potentio- neigung hat, um 45° geneigt, um dem Piloten Bilder
meter 54. Der Ausgang des Potentiometers 55 liefert 65 zu übermitteln, die nur um den Querneigungswinkel R
somit das Signal Θ = mx · cos R · cos φ. gedreht sind. Bei Vorhandensein einer Längsneigung
Am Beginn der Beschreibung der F i g. 1 wurde der muß die Einstellung des Spiegels 61 geändert werden,
Einfachheit halber angenommen, daß das Flugzeug damit den reflektierten Bildern eine Translation λ er-
13 14
ieilt wird, die dem Längsneigungswinkel des Flugzeugs lieh und in derselben Art und Weise eingeteilt wie die
entspricht. Die im Schema der F i g. 10 gezeigte Trans- Abdeckarme. Die horizontalen Einteilungslinien sind
lation ^ zerfällt in ihre Horizontal- und Vertikal- transparent und heben sich von einem undurchsichkomponenten,
cpjm bzw. Θjin · cos φ, und es ist er- tigen Hintergrund und einer Nadel 72 ab. Diese
sichtlich, daß dem Spiegel 61 (F i g. 9) zwei Drehungen 5 Nadel 72 kann horizontal von einem Servomotor 73
erteilt werden müssen, die in erster Näherung die fol- hin- und herbewegt werden.
genden Werte haben: In Abhängigkeit von der Höhe des Flugzeugs wird
die Platte 70 in der Weise nach unten bewegt, daß der
um die Achse ZZ: φ = nix sin R, (8) Abstand der einander entsprechenden Linienteile der
um die Achse YY: Θ = mx cosip cos R. (9) io Platte und des festen Rahmens gleich dem Winkel ε
der Horizontneigung ist. Gleichzeitig wird die Abdeck-
Mittels der Rotation Λ des Prismensatzes und der bewegung der Nadel 72 nach der Kursabweichung AC
durch die Formelgleichungen (8) und (9) als Funktion vorgenommen. Der Pilot sieht durch den Kollimator
des Querneigungswinkels R und des Längsneigungs- ein beleuchtetes Horizontraster. Dieses wird in Durchwinkels
χ definierten Rotationen übermitteln die 15 sieht über die Fläche EFGH des Prismas 66 (F i g. 9)
Spiegel 61 und 90 dem Piloten Bilder von beweglichen beobachtet. Dieses Raster ist fest mit dem Prismensatz
Fadenkreuzen und Linienmustern, die sich in zu- des Kollimators verbunden. Das Bild des Rasters
friedenstellender Weise den gleichzeitig durch den unterliegt der Rotation und der Translation auf Grund
Spiegel 90 wahrgenommenen Festpunkten auf dem der Längs- und Querneigungen des Flugzeugs. Man
Boden überlagern. 20 erhält zu guter Letzt das in F i g. 10 gezeigte Bild,
Das Kollimatorsystem weist außer dem System der mit dem der Längsneigungswinkel α, der Querneigungsverformbaren
Landebahn ein Horizontfadensystem winkel R, die Kursabweichung und die Horizontneiauf,
welches dem verformbaren Leuchtbild der Lande- gung abgeschätzt werden kann. Durch eine geeignete
bahn ein Raster von zu dem theoretischen Horizont Farhwahl können die dem Himmel bzw=^jer Erde entparallelen
Lichtlinien überlagert, die den Piloten über 25 sprechenden Einteilungen unterschieden werden. Die
den Längsneigungswinkel λ des Flugzeugs, dessen Trennungslinie ist die Linie des wahren Horizonts.
Querneigungswinkel R, seine Kursabweichung und Das in dem Kollimator sichtbare zusammengesetzte
seine scheinbare Höhe über dem Boden informieren. Bild wird durch punktierte Anzeigen vervollständigt,
In F i g. 11 ist ein schematischer Schnitt durch die die dem Piloten anzeigen, wo er sich befindet, wohin
Erde gezeigt, aus dem ersichtlich ist, wie die Erd- 30 er fliegt und was er tun muß. Diese Anzeigen werden
krümmung (Erdradius r) für einen Beobachter 0 in mit Hilfe eines Rasters eingeführt, das »Steucrliniender
Höher zwei Definitionen der Horizontlinie er- raster« genannt wird.
gibt. Der theoretische Horizont ist durch eine Blick- In Fig. 13 ist schematisch in Grund- und Aufriß
richtung längs der Horizontlinie OH definiert, wäh- ein auf die Landebahn ABCD zu fliegendes Flugrend
der wahre Horizont durch eine Blicklinie längs 35 zeug 0 dargestellt. Der Geschwindigkeitsvektor des
der Tangente OH' an die Erdoberfläche definiert ist. Flugzeugs ist Vs, die Vertikalkomponente ist Vz, und
Zwischen dem theoretischen und dem wahren Hori- das Flugzeug 0 befindet sich im Abstand von Dh vom
zont besteht eine Horizontneigimg ε, die durch fol- Anfang der Landebahn. Die ideale Gleitbahn ist die
gende Beziehung angegeben ist: Schnittgerade zwischen der Gleitbahnebene und der
40 Anfluglinie des ILS-Blindflugsystems. Die Winkel, die
12 der Geschwindigkeitsvektor Vs mit der idealen Gleit-
(10) bahn bildet, die durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, sind die Horizontalabweichung Er und die A
Vertikalabweichung E1. Die Position des Flugzeugs
Diese Horizontneigung ε, die beim Landen des 45 ist durch die Winkel ει und ε9 in bezug auf den Mittel-Flugzeugs
gegen Null geht, ist in F i g. 10 dargestellt. punkt M des Anfangs der Landebahn gekennzeichnet. I
Die den theoretischen Horizont darstellende Linie NH ' In F i g. 14 sind die drei Leuchtmarken 74, 75 und j
ist in dem Kollimator nicht in ihrer ganzen Ausdeh- 76 gezeigt, die mit Hilfe des Steuerlinienrasters dem ;
nung sichtbar. Außer an zwei in bezug auf die Achse verformbaren Leuchtbild der Landebahn überlagert
OH symmetrischen Stellen, ist die Linie um einen 50 sind. Da dieses Linienraster auf der Fläche EGJI des j
Winkel ε herabgesetzt, der gleich der Horizontneigung Prismas 67 der in F i g. 9 gezeigten Vorrichtung liegt,
ist. Die in dem Kollimator tatsächlich sichtbare Hori- überlagert es sich direkt dem Leuchtbild der Lande- ;
zontlinie ist eine Linie mit zwei Zacken, deren Grund- bahn, so daß die Quer- und Längsneigungen alle über
linie der wahre Horizont ist, den der Pilot sieht. Die den Prismensatz auf den Spiegel 61 übertragenen BiI-Höhe
der Zacken nimmt progressiv ab, und es liegt 55 der beeinflussen. | eine durchgehende Linie vor, wenn die Maschine auf Die Leuchtmarke 75, die ILS-Marke genannt wird, :
den Boden aufsetzt. Die Horizontlinie ist im Ab- ist auf den Mittelpunkt M des Anfangs der Landebahn
stand A C von der Achse OH unterbrochen, um dem bezogen. Sie hat als Koordinaten in bezug auf die
Piloten einen Bezugspunkt zu geben, an dem er die Achsen MB und MQ die Abweichungen^ bzw. ε;;
Kursabweichung Δ C beurteilen kann. Schließlich 60 ihre Koordinaten in bezug auf die Achsen NH und i
wiederholt sich diese Linie in gleichen Abständen, da- HJsind JC bzw. S0. Die Leuchtmarke 74 ist der theomit
eine Skala gebildet wird, an der der Pilot den retischc Aufsetzpunkt des Flugzeugs, wenn es seiner
Längsneigungswinkel abschätzen kann. Flugbahn in der Verlängerung von Vs weiter folgen
Die in F i g. 12 dargestellte Anordnung weist einen würde. Die Position dieser Marke ist durch die Abfesten
Rahmen 69 auf, der zwei mit einer Skalen- 65 weichungen En und Ei gegeben, die sich zu den Kotcilung
versehene Arme 71 aufweist. Diese Arme ordinaten der ILS-Marke 75 addieren. Auf der die
decken zwei in einer Platte 70 angebrachte recht- Marken 74 und 75 verbindenden Geraden ist eine
eckige Fenster ab. Die Platte 70 ist \ertikal verschieb- NUirke 76 angeordnet, die dem Piloten die Manöver-
anweisungen erteilt, die durch Interpolation zwischen Scheibe 82 weist einen radialen Schlitz auf, der einen
den Transversalabweichungen ερ und ει des Flugzeugs Winkel Δ mit der Vertikalen bildet. Die Scheibe 83
und den Axialabweichungen Er und E1 ermittelt wur- weist zwei Schlitze 84 und 85 in Form von Archime-
den. Das Ziel der Steuerung besteht darin, das Flug- dischen Spiralen auf. Diese bilden mit der Vertikalen
zeug auf eine mit der idealen Gleitbahn zusammen- 5 einen Winkel η. Die Scheiben sind übereinander anee-
fallende und zu dieser parallelen Flugbahn zu bringen. ordnet und lassen nur an den Kreuzungspunkten 74
Deshalb muß dafür gesorgt werden, daß die Marke 74 75 und 76 Licht durch.
und die Marke 75 zusammenfallen, was die Aus- Die Servomotoren 78 und 80 erzeugen Verschienchtung
der Maschine anzeigt, und außerdem müssen bungen der Platte, die der Kursabweichung Δ C bzw
die beiden Marken mit dem Mittelpunkt M des An- io dem Gleitbahnwinkel S0 entsprechen,
tangs der Landebahn zur Deckung gebracht werden. Der Radialschlitz der Scheibe 82 ist unter dem Win-Dieses doppelte Ziel wird dadurch erreicht, daß der kel Δ geneigt, der sich aus den Abweichungen ER und Pilot in Abhängigkeit von den die Marke 76 kenn- Et nach folgender Formel ergibt:
zeichnenden Abweichungen reagieren läßt. Die Marke 76 teilt die die Marken 74 und 75 verbindende Ge- 15 Er
tangs der Landebahn zur Deckung gebracht werden. Der Radialschlitz der Scheibe 82 ist unter dem Win-Dieses doppelte Ziel wird dadurch erreicht, daß der kel Δ geneigt, der sich aus den Abweichungen ER und Pilot in Abhängigkeit von den die Marke 76 kenn- Et nach folgender Formel ergibt:
zeichnenden Abweichungen reagieren läßt. Die Marke 76 teilt die die Marken 74 und 75 verbindende Ge- 15 Er
rade in einem vorbestimmten Verhältnis. Die Koordi- ^ = arctg .
naten p und q der Marke 76 zeigen dem Piloten die Et
Maßnahmen an, die er ausführen muß, damit sich das
Maßnahmen an, die er ausführen muß, damit sich das
Flugzeug asymptotisch der idealen Einschwebbahn Die Archimedische Spirale 85 wird um einen Win-
nähert. 20 kel η als Funktion von Er und Et derart gedreht, daß
In F i g. 15 ist in Draufsicht ein die Marken 74, 75 der Abstand zwischen den Marken 74 und 75 gleich
und 76 erzeugendes Rastersteuersystem gezeigt. Diese
Vorrichtung besteht aus einem festen Rahmen 77,
auf dem eine Brücke 79 longitudinal mit Hilfe eines
Vorrichtung besteht aus einem festen Rahmen 77,
auf dem eine Brücke 79 longitudinal mit Hilfe eines
Servomotors 78 verschiebbar ist, und aus einer von 25 ist.'Schließlich bestimmt die Spirale S^tlie Lage der
der Brücke19 getragenen Platte 81, die sich vertikal Marke 76 so, daß die Abstände zu den beiden anderen
S « «· · Se.rvomotors 8O verschieben läßt. Die Marken 74 und 75 in einem festen vorbestimmten Ver-
Platte 81 ist mit einer runden Öffnung versehen, in der hältnis K bleiben, welches von der Steuerungsempfind-
Scheiben82 und 83 drehbar angeordnet sind. Die lichkeit des Flugzeugs abhängt
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (14)
1. Sichtanzeigesystem, das einem Flugzeugführer eine sichtbare Darstellung von Informationsdaten
liefert, mit einer Anordnung zur Nachbildung des Umrisses einer Landebahn in der Weise, wie sie
vom Flugzeugführersitz eines die Landebahn anfliegenden Flugzeuges aus sichtbar ist, gekennzeichnet
durch eine mechanische Struktür
(15) mit einem relativ zu ihr feststehenden Drehpunkt (N), der den Fluchtpunkt der Längsseiten
der Landebahn darstellt, zwei um den Drehpunkt (N) drehbar gelagerten Stäben (5, 6) und mit
zwei zueinander parallelen Stäben (4, 7), die in der mechanischen Struktur (15) senkrecht zu ihren
Längsrichtungen verschiebbar sind, so daß die vier Schnittpunkte zwischen den vier Stäben (5, 6, 4, 7)
ein Trapez bestimmen, das aus Abschnitten der vier Stäbe besteht, und durch eine Steueranordnung
mit einer Einrichtung zur Einstellung des Abstandes des vierten Stabs (7) von dem Drehpunkt
(N) in Abhängigkeit von einem ersten Winkel (S0 + £g), der im wesentlichen gleich dem
am Mittelpunkt (M) des Anfangs (AB) der Landebahn gemessenen Höhenwinkel des Flugzeugs ist,
einer Einrichtung zur Einstellung des Abstandes des dritten Stabes (4) von dem Drehpunkt (N) in
Abhängigkeit von dem ersten Winkel (S0 + eg),
der Höhe (z) des Flugzeugs und der Länge (L) der Landebahn und mit einer Einrichtung zur Einstellung
der Winkelstellungen des ersten Stabes (5) und des zweiten Stabes (6) in Abhängigkeit von
dem Öffnungswinkel (2d), unter dem der Anfang
(AB) der Landebahn vom Flugzeugführersitz aus gesehen wird, sowie in Abhängigkeit von dem am
Mittelpunkt (M) des Anfangs der Landebahn gemessenen Azimutwinkel (ε^ des Flugzeugs in bezug
auf die vertikale Längsmittelebene der Landebahn.
2. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 1, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit
einem ILS-System, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung einen ersten Funktionsgenerator
(51) enthält, welcher den ersten Winkel (S0 -j- Sg) aus der Neigung (S0) der Gleitbahnebene,
dem Signal (ε/) der ILS-Gleitbahnbake (G),
der Höhe (z) des Flugzeugs und der Entfernung (λ) der Gleitbahnbake (G) vom Anfang (AB) der
Landebahn ableitet, daß die Steueranordnung ferner einen zweiten Funktionsgenerator (50) enthält,
welcher den Azimutwinkel (ε;) aus dem Signal (ει') der ILS-Anflugbake (ZO) der Höhe (z) des Flugzeugs,
dem Ausgangssignal (S0 + sg) des ersten
Funktionsgenerators (51), der Länge (L) der Landebahn und der Entfernung (I0) der Anflugbake (LO)
vom Ende (CD) der Landebahn ableitet, und daß die Steueranordnung einen dritten Funktionsgenerator
(52) enthält, welcher den Öffnungswinkel (2 rf) aus der Höhe (z) des Flugzeugs, der Breite (/)
der Landebahn und dem Ausgangssignal (S0 + ε3)
des ersten Funktionsgenerators (51) ableitet.
3. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur
Nachbildung des Umrisses der Landebahn so ausgebildet ist, daß sie mit Hilfe des ersten Stabes (5),
des zweiten Stabes (6) und des dritten Stabes (4) einen Umriß der Landebahn bildet, wie er von dem
Flugzeugführersitz aus gesehen wird, wenn der Anfang (AB) der Landebahn vom Flugzeugführersitz
aus nicht mehr sichtbar ist, und daß die Steueranordnung ferner eine Hilfseinrichtung (53, 23)
zur Einstellung des Abstands des dritten Stabes (4) von dem Drehpunkt (N) in Abhängigkeit von der
Höhe (z) des Flugzeugs, der Breite (/) der Landebahn und der Länge (L—μ) des vom Flugzeugführersitz
aus sichtbaren Restabschnitts der Landebahn enthält sowie eine Einrichtung (50, 27; 57, 30)
zur Einstellung der Winkelstellung des ersten Stabes (5) und des zweiten Stabes (6) in Abhängigkeit
von einer Konstanten (2d0), die den Maximalwert
darstellt, den der Öffnungswinkel (2d) erreicht, sowie in Abhängigkeit von dem Signal (ει)
der Anflugbake (LO), der Länge (L—μ) des sichtbaren
Restabschnitts der Landebahn, der Entfernung (I0) der Anflugbake (LO) vom Ende (CD) der
Landebahn und der Breite (/) der Landebahn.
4. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung ferner
eine Einrichtung zur Abdeckung des vierten Stabes (7) enthält.
5. Sichtanzeigesystem nach einem der Ansprüche'1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (4, 5, 6, 7) aus einem Material bestehen, das
eine Rotation der Polarisation des hindurchgehenden Lichtes bewirkt, daß die die Stäbe enthaltende
mechanische Struktur zwischen zwei Polarisatoren (8, 9) mit gekreuzten Polarisationsrichtungen eingefügt ist und daß eine Einrichtung
(10) zur Beleuchtung eines der Polarisatoren vorgesehen ist.
6. Sichtanzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine
zweite mechanische Struktur (14), relativ zu der die erste mechanische Struktur (15) parallel zu
der Richtung der parallelen Stäbe derart gleitbar gelagert ist, daß der Drehpunkt (N) bei der Gleitbewegung
eine gerade Strecke zurücklegt, die durch einen Festpunkt der zweiten mechanischen Struktur
geht, und durch eine zweite Steueranordnung (32, 36, 43, 16) zur Steuerung der Lage der ersten
mechanischen Struktur (15) relativ zu der zweiten mechanischen Struktur (14) zur Einstellung des
Abstands zwischen dem Drehpunkt (N) und dem Festpunkt der zweiten mechanischen Struktur (14)
in Abhängigkeit von dem Kurswinkelfehler (A C) des Flugzeugs, bezogen auf die vertikale Längsmittelebene.
7. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch optische Einrichtungen (61, 90,
101), die ein in der Richtung der Längsachse des Flugzeugs im Unendlichen liegendes Bild des Trapezes
wiedergeben, das im wesentlichen mit dem Umriß der Landebahn übereinstimmt, wie diese
wenigstens bei den Werten Null des Längsneigungswinkels und des Querneigungswinkels des Flugzeugs
vom Flugzeugführersitz aus gesehen wird.
8. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (32, 58) zur Drehung
der zweiten mechanischen Struktur in Abhängigkeit von dem Querneigungswinkel (R) des
Flugzeugs in der Weise, daß in dem im Unendlichen liegenden Bild die Richtung der parallelen
Stäbe (4, 7) mit der Horizontalebene einen Winkel einschließt, der gleich dem Querneigungsvvinkel
des Flugzeugs und entgegengesetzt zu diesem gerichtet ist.
9. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung eine
reflektierende Vorrichtung (61) enthält, die ein Zwischenbild des Trapezes formen, sowie Einrichtungen
(90, 101), welche ein in der Richtung der Längsachse des Flugzeugs im Unendlichen liegendes
Bild des Zwischenbildes erzeugen, und daß zwei Schwenkvorrichtungen (59, 60) zum Verschwenken
der reflektierenden Vorrichtung (61) und zwei zueinander senkrecht stehende Achsen
(YY, ZZ) vorgesehen sind und daß eine Anordnung (32, 48, 54, 55) zur Steuerung der ersten
Schwenkvorrichtung (59) in Abhängigkeit von dem Wert m<x · sin R enthält und zur Steuerung der
zweiten Schwenkvorrichtung (60) in Abhängigkeit von dem Wert moc · cos (met. ■ sin R) ■ cos R vorgesehen
ist, wobei m eine Konstante, « der Längsneigungswinkel und R der Querneigungswinkel ist.
10. Sichtanzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine
zweite Anordnung zur Erzeugung einer Darstellung von Horizontlinien mit einem Rahmen (69),
einer beweglichen Platte (70), einer Einrichtung zur Verschiebung der Platte (70) relativ zu dem
Rahmen (69) in einer vorbestimmten Richtung des Rahmens, daß die Platte (70) wenigstens eine längliche
Öffnung hat, die parallel zu der vorbestimmten Richtung liegt, und eine erste Gruppe von
Schlitzen, die senkrecht zu der vorbestimmten Richtung liegen, daß an dem Rahmen wenigstens
ein Teil (71) so befestigt ist, daß es sich an das Innere des Rahmens erstreckt, daß dieses Teil (71)
die gleiche Ausdehnung wie die längliche Öffnung der Platte (70) hat und eine zweite Gruppe von
Schützen enthält, die senkrecht zu der vorbestimmten Richtung liegen, und daß die Schlitze der
ersten Gruppe mit den Schlitzen der zweiten Gruppe in einer Ruhestellung der Platte (70) in
einer Linie liegen und daß eine Anordnung zur Steuerung der Verschiebungseinrichtung in Abhängigkeit
von der Höhe (z) des Flugzeugs über dem Boden vorgesehen ist.
11. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anordnung
ferner einen Zeiger (72) aufweist, welcher die Schlitze schneidet, und daß eine Einrichtung (73)
zur Verschiebung des Zeigers entlang den Schlitzen in Abhängigkeit von dem Kurswinkelfehler (A C)'
des Flugzeugs vorgesehen ist.
12. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 10 unter Rückbeziehung auf Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmen der zweiten Anordnung mechanisch mit der zweiten mechanischen Struktur
verbunden ist und daß durch eine optische Einrichtung in Verbindung mit der optischen Einrichtung
der ersten Anordnung ein Bild der Schlitze einem Bild des Trapezes zur Erzeugung eines zusammengesetzten
Bildes überlagert wird, das durch die reflektierende Vorrichtung derart reflektiert
wird, daß das Zwischenbild des Trapezes als Teil des reflektierten zusammengesetzten Bildes wiedergegeben
wird.
13. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die dem im
Unendlichen liegenden Bild ein weiteres Festbild überlagert, welches das Flugzeug symbolisiert.
14. Sichtanzeigesystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die dem im
Unendlichen liegenden Bild des Trapezes drei Leuchtmarken (74, 75, 76) überlagert, von denen
die erste Leuchtmarke (74) am Bildpunkt des Schnittpunktes der den Geschwindigkeitsvektor
des Flugzeugs enthaltenden Geraden mit der Ebene der Landebahn liegt, die Lage der zweiten
Leuchtmarke (75) durch die Höhenabweichung (eg)
relativ zu der Gleitbahnebene des Flugzeugs, gesehen vom Mittelpunkt (M) des Anfangs der
Landebahn und durch den Azimut (ε;) definiert ist und die dritte Leuchtmarke (76) die zwischen
der ersten und der zweiten Leuchtmarke liegende gerade Strecke in einem vorbestimmten Verhältnis
unterteilt.
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EGA | New person/name/address of the applicant | ||
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