DE1481995A1 - Verfahren zur Darstellung der relativen Lage eines Flugzeuges zu einer vorgegebenen Bahn mittels einer Fernschanlage - Google Patents

Description

• Verfahren zur Darstellung der relativen Lege eines Flutzeuges zu einer vor@-egebenen Bahn mittels einer 4ernsehanlaRe.
• Zusatzpatent zu Patent ......., (Anm. D 49 316 7X/62 e) Vorliegende Erfindung hat zum Ziel, das Anwendungsgebiet des im Hauptpatent ..... (Am. D 49 316 XI/62 c) beschriebenen Yerfal^sens zur Darstellung der relativen Lage eines Flugzeuges zu einer vorgegebenen Bahn über die dort als spezielles und wichtigstes Anwendungsbeispiel behandelte Hilfe für manuell steuerbare Blindlandungen hinaus zu erweitern. Das iiauptnatent sieht vor, daß zwei Aufnahmegeräte fest in Richtung der idealen Anflug- bzw. susschwebewege d.h. in entgegengesetzten Richtungen am Anfang der Landebahn angebracht sind. Das Bild den in Längsrichtung gesehenen Flugzeugs relativ zur fadenkreuzartigen Sollwegmarkierung der Bildmitte wird auf elektronischem Wege in geeigneter Weise aufbereitet, ergänzt und über Richtantennen auf einen Bildschirm im Blickfeld den Piloten übertragen. Darüber hinaus wird. die Zeilenstruktur den Fernsehbildes dazu benutzt, das Bild für Flugsicherungaswecke zu speichern, und die Entfernung den Flugzeugs und seine Ablage von der vorgeschriebenen Bahn mittels elektronischer Zeilesauszählung und/oder längenvergleich.=odulierter Zeilen mutonatisgh zu bestimmen.

  Die so gewonnenen Daten dienen dann u.s. zur ele::`tro-

  nischen Berechnung zusätzlicher Informationen, die in las lern-

  sehbild eingeblendet werden und zum automatisMen Abrufen e-

  speicherter, gesprochener Lage- bzw. Korrekturanweisungen. Die

  mit einer solchen Anlage erreichbare präzise Uhrung und die

  soforti, Verfügbarkeit des tatsichlichen Bahnverlaufs bietet

  entscheidende Verbesserungen nicht nur für Blindlandungen son4

  dern auch - bei variierter Inordnun#_ bzw. Ecabination der Auf-

  nahneanlae - f:=r eine Anzahl wwiterer Aufgaben, vorwiegend zu

  Heßzwecken*

  Zunächst kann man die Nei.-,lmg eines fest esjgebauten

  iufnahsegerätes zwischen den Grenzen "horizontal" und "senkrecht" variieren und damit den Piloten Lageinformationen zur präzisen Führung bei entsprechenden Horizontal-Steig- oder Sinkflügen zu, bei beschleunigungs-, Verzöge#vngs- oder sonstigen Übergangsphysen (Klappenbetätigung, VTOL-Transition) liefern. Vornehzlieh die horizontale Anordnung kann bei Leistungs- und Eigenschaftsmessungen und bei hinsichtlich Genauigkeit besonders anspruchsvollen Eiahflügen herangezogen werden. Neben einer Genauigkeitssteigerung der MeBwerte infolge gleichmäßiger störungesini=aler Flugführung ist ea möglich, den Auswerteaufwand durch automatische Registrierung und Auswertung den Bilden stark zu reduzieren bzw. völlig zu vermeiden. Gibt man des horizontal angeordneten Aufnahmegerät den Freiheitsgrad der Drehbewegung um eine senkrechte Achse, änn kann die mit der vorigen Anordnung verfügbare Lageinformation relativ zu einer horizontalen Ebene bei den gleichen Aufgaben nicht nur in direkten An- oder Abflug, sondern auch im Vorbei- flog geboten werden. Natürlich entfällt dann die seitlich* Lageinformation, weil das Aufnahmegerät manuell oder auto-(Satisch möglichst gleichmäßig nachgeführt wird. Der Pilot erhält ein Bild in der in Abb.1 dargestellten Form. Auch in diesen Falle kann mittele der in Hauptpatent beschriebenen Methode der elektronischen Bildauswertunj der Verlauf der vertikalen AblaCe v2n der horizontalen Ebene verzögerungsfrei rerroduziert werden.

  O:dnet man des Aufnahaegeriit um eine horizontale Achse,

  d.h. in einer vertikalen Ebene schwenkbar an, dann lassen sich dem Piloten präzise und ebenso registrier- bzw. reproduzierbare seitliche Ablageinformationen titteilen. Wie beim vorigen Verfahren ist hier ebenfalls die Nachführung der optischen Achse möglichst gleichaUig menueil oder automatisch vorznaehea* Diese @aordesos eit-net sich als, Führungshilfe bei

  allen Aufgalwa, die das p»» Megea auf einer bestirtea

  Grundlinie erfordern. Hierzu gehören a.3. die lichoM von

  Pualmavigatioasaalagen, Drift- oder/und 3ohiebewisicelnessuatg

  bsw. Eichung entsprechender BefteriLte, Zuftbil&tlüge usw.

  Die Darstellung auf den Bildschirs könnte in der in Abb.Z

  dargestellten Weise erfolgen. Zn bähen, in denen aus irgendwelchen Gröadea die ferste Anordnung des Aulnahnegerätes mit direkten An- bzw. Abflug nicht aawendba@ ist, kam eine eindeutige horizentile 8ellbaän auch durch 419 Kombination der beiden oben beschriebenen schwenkbaren Anordnungen erzeugt werden. In diesem Falle wären jedoch zwei voneinander unabhängige Bilder nach Art der Abb.1 und 2 :u übertragen, wobei ggf. der Pilot die Höhen-, der Co- pilot die seitlicher. Bahnkorrekturen steuert. Die in horizontaler Ebene schwenkbare Anordnung eignet sich natürlich nur für ?wecke, bei denen ein erhöhter Auf- stellungeort für dns Aufnahmegerät zur Verfügung steht. ',erden geradlinige Bahnen in Höhen benctigt, die `rö°er Sind als die der verfügbaren Standorte, da= wird in der zuletzt beschrie- benen kombinierten Anordnung die Achse des bisher in horizon- taler Ebene schwenkbaren Aufnahmegerätes derart geneigt, da8 zwischen dieser und der vertikalen Ebene des-zweiten Gerätes eine horizontale oder geneigte Schnittgerade in der gewünsch- ten Höbe innerhalb gewisser Grenzen gebildet wird. Pür den bzw. die Piloten werden dass ebenfalls zwei Bilder übertragen; das zur Richtungskorrektur gemU Abb.2, dasjenige für die Höhenkorrektur nach Abb.3. Durch die Schrägaufnahme von unten erfährt das llfeugbild die positionsabhängigen Verserrungen, die die Sah fnauigkeit jedoch nicht wesentlich beeinträchtigen massen, wenn der Kei@mgawiniel der einen Schwenkebene etwa 4,50 nicht Überschreitet. Wie bereits im voraus erwähnt, ist für die sehwenlcbaren

  Iaerdaungen eine möglichst genaue und gleichmMge Nachführung

  der optiechen Achse notwendig. Um dies automatisch :u bewerk-

  stelligen, werden die lptulationssignale der Ylu~ilhouette

  UmM 8anptpateat als Steuergrößen für Stellmotoren verwendet.

  So wird dafür gesorgt, daß die optische Achse, in Schwenk- richtung gesehen,-ständig z.B. auf die 611houettenmitte aus- gerichtet bleibt, weitgehend unabhängig davon, ob die Silhouette verzerrt oder unverzerrt vorliegt. Bei den bisher beschriebenen Anordnungen war für jeweils ein Aufnahmegerät nur die Schwenkbarkeit um eine Achse vor- gesehen, Nun soll dem Aufnahmegerät auch die Schwenkbarkeit um die hierzu orthogonale Achse erlaubt sein, sodaß die optische Achse des Gerätes beliebig, wie z.B. bei einen Kinotheodoliten ausgerichtet werden kann. In der Tat kann ein solches Gerät nun die Aufgaben übernehmen, die bisher den Kinotheodoliten vorbehalten waren. Bei letzteres iieräen laufend die Azinut- fad k'rhebungswinkel der optischen Achse Zusammen mit Bildern des zu vermessenden Objekts- z.B. des Flugzeugs -registriert. Die Bilder liefern die Peilwinkeltehler, deren Eorrektur additiv, d.h. auf einfachste weise erfolgen kann. Wegen der Vielzahl der bei einer rieseung eatallenden Bilder stellt die torrtktur trotz bzw. wegen ihrer Einfachheit eine zeitraubende b». unbeliebte Arbeit dar. Eine autofische Korrektur ist deswegen und aus Gründen wUtschaftlicher Versuchsplanungen sehr wUnschsnswert. Eine wesentliche Vereinfachung gegenüber den weiter oben beschriebenen Fällen bietet sich dadurch, daB m nun nicht mehr die Ablage der vollständigen Silhouette, sondern nur noch :.B. einer punkttürmigen Strahlungsquelle bestirnt werdea,su8. Die in Abb. 4 ersichtlichen Ablagen y und : sind den Korrekturwinkeln proportional. Diese Werte werden nun

  aus den Bild mittels Zeilenauszählung und/oder wodulations-

  asymmetrie (As) (AS - 1 - r s.Abb.4) entnommen und damit

  die Richtwinkel der opti-3ehen Achse auf elektronischen Se.:e

  ständig korrigiert.

  Werden dagegen die -1.blagen y und z als Steite^rrcflen

  für Stellmotoren her?,ugezo-en, dem kann eine ,itsndi ge Dnchimg

  der optischen .:cr::e z. b. mit der ^i:-n kttörmit;en 3trah lun.;!7-

  quelle erzielt werden. Falls bei solchen Verrates sun-;ea@if-- ben

  die Bahn des Flugzeugs nicht in irjendeiner *I'orm vorre--eben

  sondern willkürlich ist, erhält die Bildübertra#7una --tim ?lug-

  zeug verminderte Bedeutung und kann g-f. unterbleiben. bei der Vermessung pilotloser Objekte ist abe natürlich sinnlos.

Claims (1)

1. P a t e a t a n e p r i: c h e . I) ?erfahren zur Darstellung der relntiven Loge einen FlugzeuGee zu einer vorreaebenen lia.'ia mittels einen ?erasehanlage creaäH Patent ... (Angeldung D 49 316 IX/62 c), insbesondere zur F#.ih.^un-r des PIu -zeugen bei lleH!lüc;en, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufnnhme'erft fest horizontal oder beliebig geneigt anGeordnet ist und zur Führung einen Yluo-zeueen bei 3p^.^.3- li nigen An- und Äbflügen dient. Verfahren noch Anspruch 1, dadurch rekennzeichaet, daß ein Aufn:,.hgegerät in öorisont31er Ebene schwenkbar an,eo-"dnet ist und zur Führung eines Flugzeugs bei :'.or i sott nl f lügen mit beliebigen Riehtvogsverlüuten dient. 3) :erfahren neck Auspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß eia Aufnahmegerkt in ge»4ter Ebene scäweatbar angeordnet ist und zur ?ühtuog eines plfef auf geradlinigem oder ge.- krUatea bahnen auf der geneigten Ebene dient. 4) Verfahren nach Anspruch 't, dadurch gekenaseiehnet, daß eia Aufaahmegerit in hrtihaler Ebene schwenkbar angeordnet ist und zur ?ührvg eines Flngzef über einer Grmndliaie dient. 5) Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis a, dadurch gekma- seichmt, das die e!oa der horizontal« und verlilrales Schwenkebene zweier Asträte gebildetes Bobnittliaie die ßollbaba darstellt, und die Babakorreitursa entweder von einem oder vom zwei Piloten gesteuert werden, wobei In letzteren Fall der eine Pilot die Höhen-, der andere die Seitenkorrektur vosulmat. 6) Verfahren nach den :-nsprüchen 3 und 4, dadurch @rekennzeichnet, daß die der Flugführung dienende Schnittlinie von einer 3eneigten und einer vertikalen Schwenkebene in einer Höhe gebildet wird, die 7rößer ist als die der Aufstellungsorte der Aufnahmeceräte. 7) Verfahren nach den @iasprücren 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da!? die -chwenkbe@er@mZ der :.tifnahmeZeräte automatisch erfolgt, indem die Modulation des Fernsehbildes als Steuergröße für den die Schwenkbewecung bewirkenden Stellmotor verwendet #wird. 8) Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 7, insbeson,jere zur Vermessung der Bahn eines Flugkörpers, dadurch ge'kennzeichnet, daß um zwei zueinander orthogonale Achsen schwenkoare Aufnahmegeräte laufend auf das Ziel ausgerichtet und die Richtwinkel und Ablagen zur Ortsbestiaavag des Ziels verwendet werden. 9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungen der Richtwinkel um die Ablagen in einen Auswertegerät korrigiert werden. 'p) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrichten der optischen Achse autcmatisch erfolgt, sodaß die Aziaut- und Erhebungswinkel ständig (ohne weitere Korrektur) Koordinaten des zu versessenden Objektes darstellen.