DE1541460A1

DE1541460A1 - ILS-Bordempfaenger

Info

Publication number: DE1541460A1
Application number: DE1966C0040252
Authority: DE
Inventors: Edouard Mouradian
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1965-10-04
Filing date: 1966-10-01
Publication date: 1969-07-31
Also published as: GB1118979A; US3382498A; FR1459168A

Description

GSP-COMPAGIiIE GENERALE DE TELEGRAPHIE SANS S¹IL 47, rue Dumont d ¹UrViIIe

IDS-Bordempfanger

Die Erfindung betrifft einen Πι S-Bordempfänger , wie sie üblicherweise zur Blindlandung verwendet werden.

Die bekannten HS-Empfänger an Bord von Flgzzeugen enthalten Alarmschaltungen, die nur beim !Fehlen oder bei zu geringer Stärke der empfangenen Signale in Erscheinung treten. Im Hinblick auf das automatische landen von Flugzeugen setzt aber die Verwendung des ILS-Verfahrens eine praktisch absolute Sicherheit des richtigen Betriebs der Geräte voraus.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines ILS-Bordgefäts, mit dem diese zwingende Forderung erfüllt wird. Zu diesem Zweck enthält das Gerät eine völlig eingebaute Überwachungsschaltung, die es ermöglicht:

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a) das f_ehlen oder die unzuzri.ch.end· Stärke der empfangenen -Signale anzuzeigen (herkömmliche Alarminformatiea)|

b) die Richtigkeit der den Auswerteschaltungen gelieferten Informationen zu kontrollieren;

c) den richtigen Betrieb beim Empfang durch die automatische--Verstärkungsregelung zu gewährleisten;

d) die Verbindung für die Ablageinformationen zwischen dem Empfänger und den Auswerteschaltungen zu kontrollieren.

Ein HS-System mit Einrichtungen zur Überwachung der Richtigkeit der zu den Auswerteschaltungen gelieferten Informationen (Punkt b oben) ist bekannt. Dieses bekannte System ist schwer und umfangreich und erfüllt nicht die funktionen c) und d).

Die Überwachungsschaltung nach der Erfindung enthält dagegen nur Elemente, die in den herkömmlichen HS-Empfänger eingebaut werden können, und sie weist auch den Vorteil auf, dass die Übereinstimmung der Anlage mit der Norm ARINC 547 hinsichtlich ihrer Verbindung mit dem Leitungsnetz des flugzeuge aufrechterhalten bleibt. Schliesslich dehnt sie die herkömmliche Alarminformation nicht nur auf den obigen Punkt b) , sondern auch auf die Punkte c) und d) aus.

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Sei dee MCh der Erfindung ausgeführten ILS-Empfänger enthalt Jed·* lapfangsteil (Hauptbakenempfänger and aieitbahnbalcdtteapf anger) zwei gleiche Hiederfrequenzetufen, die parallel geschaltet sind und jeweils einen "Differenzanegang" für Ale Differenz der aemodulierten Pegel and einen "Sumienaaegafig" für die Summe der demodulierten Pegel aufweisen. Die beiden Differenzauagänge sind mit einer Vergleichsschaltung verbunden." Der Summenauagang der Bit den Anzeigegerät verbundenen Stufe ist mit der ia ILS-lnzeigegerät enthaltenen Alarmvorrichtung über eine ünter"brechungssehaltung verbunden, während der Summenausgang der anderen Stufe mit dem ersten Eingang einer Und-Schaltung verbunden ist, von der ein weiterer Eingang an einen Überwachungsausgang für den&trieb der Tergleichsschaltung und ein dritter Ausgang an die Yeretivkangsregelanordnung angeschlossen sind. Eine "Weder-NocH^Schaltung, die einerseits das Vergleichssignal von der Vergleichsanordnung und andrerseits das Ausgangssignal der Und-Schaltung empfängt, steuert die Unterbrechungsanordnung, die mit der herkömmlichen Alarmanzeige verbunden ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Diese zeigt das Blockschaltbild der erfindungsgemässen Überwachungsschaltung für den Betrieb des Hauptbakenempfängers der ILS-Anlage.

Die

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Die überwachungsschaltung für den Bgtrieb des Gleitbahnbakenempfängers ist in. jeder Hinsicht der dargestellten Überwachungsschaltung für den Hauptbakenempfanger gleich.

Der Hauptbakenempfänger enthält in an sich bekannter Weise zwei gleiche Niederfrequenzstufen A und B, die parallel geschaltet sind. Die Stufe A ist ständig in Betrieb, während die Stufe B zur Kontrolle dient.

Jede Stufe A bzw. B enthält einen Niederfrequenzverstärker 1 bzw. 2, dem jeweils eine Schaltung 3 bzw. 4 zur Demodulation des 90 Hz-Signals und eine Schaltung 5 bzw. 6 zur Demodulation des 150 Hz-Signals nachgeschaltet sind. Jede Danodulations schaltung enthält in an sich bekannter Weise ein schmalbandiges Filter, das auf 90 Hz bzw. 150 Hz abgestimmt ist, und dem ein Detektor nachgeschaltet ist, der einen Gleichstrom liefert. An die Demodulatoren 5 und 5 bzw. 4 und 6 sind jeweils eine Subtrahiereehaltung 7 bzw. 8 und eine Addierschaltung 9 bzw. 10 angeschlossen. Die Subtrahierschaltungen 7 und 8 liefern Signale, welche die Differenzen (ddm) der ' gleichgerichteten Pegel der 90 Hz-Signale bzw. der 150 Hz-Signale darstellen, und die Addierschaltungen 9 und 10 liefern Signale, welche die Summen (edm) dieser Signale darstellen.

Die

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Die Differenzsignale stellen die Nutzinformation dar, während die S_ummensignale die herkömmliche Alarminformation bilden.

Bei den üblichen Empfängern ist der Differenzausgang der Betriebsstufe A direkt mit der Nadel 16 des herkömmlichen IIS-Anzeigegeräts 18 verbunden, während der Suramenausgang dieser Stufe mit der Steuerung für die Hauptbaken-Alarmklappe 17 dieses Anzeigegeräts verbunden ist. Zur Vereinfachung f der Darstellung sind die zur Gleitbahnbake gehörenden Elemente (horizontale Hadel und Alarmklappe) nicht dargestellt.

Bei diesen bekannten Empfängern sind die Vergleichsschaltungen der Stufen A und B , die übrigens im allgemeinen nur die Feststellung einer Ungleichheit zwischen den Differenzausgangssignalen ermöglichen, nicht mit dem Empfänger integriert, und sie haben keine Wirkung auf die Alarmklappe des Anzeigegeräts. . *

Bei der dargestellten Anordnung ist dagegen der Ausgang der Addierschaltung 9 mit dem Signaleingang 111 einer TJnterbrechungsschaltung 11 verbunden, und die Ausgänge der 3ubtrahierschaltungen 7 und 8 speisen die beiden Signaleingänge 121 und 122 einer an sich bekannten Vergleichsschaltung 12, beispielsweise eines Magnetverstärkers, dem bei 123 ein 400 Hz-Wechselstrom zugeführt wird, und.der Abweichungen von weniger als + 20/AA feststellen

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kann, was einem Ausschlag von weniger als + 4 »A auf dem Ablage-Anzeigegerät entsprechen würde.

!Diese Vergleichsschaltung 12 besitzt vier Ausgänge: Einen Betriebsüberwachungsausgang 124, zwei Ausgänge 125 und 126, die direkt mit den Eingängen 121 bzw. .122 verbunden sind, und einen Signalausgang 127, der ein Nullsignal liefert, P wenn die Ausgangssignale an den Ausgängen 125 und 126 gleich sind. Der Ausgang 125 ist direkt mit der vertikalen Nadel des Anzeigegeräts 18 verbunden, und der Ausgang 126 ist mit Masse über einen Widerstand R verbunden, welcher dem Lastwiderstand der an den Differenzausgang der Stufe A angeschlossenen Schaltungen äquivalent ist.

Eine Und-Schaltung 13 besitzt drei Eingänge 131, 132, 133, von denen einer an den Ausgang 124 der Vergleichsschaltung b 12 angeschlossen ist, ein weiterer an den Ausgang der Addierschaltung 10, und ein dritter an den nicht dargestellten Ausgang für die automatische Verstärkungsregelung der Hoch- und Zwischenfrequenzstufen des Empfängers.

Diese Und-Schaltung 13 liefert die Information O, wenn die drei Signale (Betriebsüberwachungssignal der Vergleichsschaltung, Summensignal der Stufe B und Verstärkungsregelsignal) gleich·* zeitig vorhanden sind, während sie eine Information 1 liefert, wenn eines oder mehrere dieser Signale fehlt,

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Der Ausgang der UM-S ehalt ting 13 ist mit dem Eingang einer "Weder-NochH-Schaltung 14 (ITOR-S chal tu ng) verbunden, deren zweiter Eingang 142 an den Ausgang 127 der Vergleichsschaltung 12 angeschlossen ist. Der Ausgang 127 liefert ein Signal, wenn eine Abweichung von mehr als + 20 uA zwischen den Ausgangsströmen der Ausgänge 125

und 126 festgestellt wird. Der /usgang der '·Weder-Noeinschaltung 14 ist mit dem Steuereingang 112 der Unterbrecher- M schaltung 11 verbunden.

Die "Weder-Noch^M-Schaltung 14 empfängt also wenigstens ein Signal, wenn eines der drei EingangsSignaIe der Und-Schaltung 13 fehlt (Signal 1 am Eingang 141), oder wenn eine Differenz von mehr als 20 uA in der Vergleichsschaltung

12 festgestellt wird. Da die Schaltung 14 eine "Weder-Noch"-Schaltung (negierte Und-Schaltung) ist, liefert sie nur dann ein Unterbrechungssignal zu der Unterbrecherschaltung 11, wenn sie kein Eingangssignal empfängt. Demzufolge wird die Unterbrecherschaltung 11 nur dann betätigt, wenn keine Differenz in der Vergleichsschaltung 12 festgestellt wird und alle drei Signale an den Eingängen der Und-Schaltung

13 vorhanden sind. In diesem Fall ruft dann das Fehlen des Summensignals am Ausgang der Stufe A wie bei den bekannten Geräten das Erscheinen der Alarmklappe hervor.

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In allen, anderen Fällen νIvJi die Unterbrechersehaltung unterbrochen , und das Fehlen ihres Ausgangsstroms ruft dann gleichfalls das Erscheinen der Alarmklappe 17 hervor.

Das Alarmsignal des Anzeigegeräts wird also sowohl im Fall des Fehlens oder einer unzureichenden Stärke der empfangenen Signale betätigt (herkömmliche Alarminformation) , wie auch im Falle einer Unsicherheit der zu den Auswerteschaltungen gelieferten Information (Ausgangesignal der Vergleichsschaltung 12 wegen der Differenz zwischen den Eingangs Signalen an den. Eingängen 121 und 122 von Null verschieden), im Falle eines mangelhaften Betriebs des Empfängers (fehlendes oder unzureichendes automatisches Verstärkungsregelsignal), im Falle eines mangelhaften Betriebs der Stufe B (kein Signal am Eingang 132), im Falle einer Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Ausgang der Stufe A und den Auswerteschaltungen, beispielsweise einem Autopilot oder einem Rechengerät (Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 12 von Null verschieden, weil dann der Widerstand R nid± mehr gleich dem Lastwiderstand am Differenzausgang der Betriebsstufe A ist), und schliesslich im Fall eines Ausfalls der Vergleichsschaltung.

Diese

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Diese drei letzten Alarmfälle würden bei einem ILS-System mit herkömmlichem Alarm einem scheinbar normalen Betrieb entsprechen, da die empfangenen Signale einen ausreichend hohen Pegel haben und dennoch fehlerhaft sind,weil die Anzeigen des HS-Anzeigegeräts verfälscht sind. Dies ist für die Sicherheit gefährlicher als ein Gesamtausfall des Geräts, weil der Pilot nichts merkt und deshalb keine besonderen Vorkehrungen trifft.

Das integrierte Überwachungssystem kann während des Betriebs von Hand dadurch geprüft werden, dass absichtlich eine Änderung des Lastwiderstands am Ablageinformationeausgang des Verstärkers A vorgenommen wird, indem Μία einen Widerstand geeigneten Werts parallel sua Eingang der Vergleichsschaltung 12 «ehaltet· Zu diese« Zweck ■iod zwischen den Xleoaen 121 aod 125 der Vergleichsschaltung ein Widerstand 15 and ein den Pilot sogleglioker Schalter S angeschlossen.

Schliesslich ist der Ausgang der ünterbreohungsschaltunf 11 auch mit einer herkömmlichen sogenannten Saperftlarwrorriekiniig 19 verbunden, welche die empfangenen Analogangafeeii la bialre Signale umformt und verschiedene Hagel nriokt algen 1» aa sich bekannter Weise steuert.

Wie.

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Wie bereits zuvor erwähnt wurde, ist die Überwachungsanordnung für den Gleitbahnbakenempfänger der dargestellten Anordnung völlig gleich; nur sind dann der Auegang 125 mit der horizontalen Nadel und der Ausgang der IJnterbrechungsschaltung 11 mit der Steuerung der Gleitbahnbaken-Alareklappe des Anzeigegeräts verbunden·

Die Erfindung 1st natürlich, nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt· Insbesondere kann die durch die Anordnungen 11, 13 und H realisierte logische Bedingung in jeder anderen des Fachmann bekannter Weise erhalten werden.

Pat·atansprüche

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Claims

Patentansprüche

\ 1. ILS-Hauptbaken-und/oder-Grleitbahnbakenempfänger, dadurch

gekennzeichnet, dass In jeder der an sich bekannten Empfangsschaltungen mit zwei gleichen Niederfrequenzstufen eine Überwachungsschaltung eingebaut 1st, welche die Möglichkeiten der üblichen Alarmschaltung der ILS-Bordempfänger la Betrieb auf die Kontrolle der Richtigkeit der gelieferten Ablageinformationen erweitert, Indem die Überwachungsschaltung das Erscheinen des Alarmsignals des Anzeigegeräts nicht nur im fall eines fehlenden Empfangs, sondern auch im Pail eines unnormalen Betriebs der Terstärkungsregelschaltung der Hoch- und. Zwischenfrequenzstufe, sowie im Fall einerStörung in der Verbindung zwischen dem Empfänger und den Auswerteschaltungen hervorruft, und dass die Überwachungsschaltung Einrichtungen zum Vergleich der von den beiden Niederfrequenzstufen der betreffenden Empfangsschaltung gelieferten Signale und eine an diese Einrichtungen, an die Summenausgänge der Niederfrequenzstufen und an die Verstärkungsregelanordnung angeschlossene Gruppe von logischen Schaltungen enthält, welche das Erscheinen des Alarmsignals des Anzeigegeräts steuern.
2.

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2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtungen einen Betriebsüberwachungsausgang aufweisen, wobei das Fehlen eines Signals auf diesem Ausgang einen Ausfall der Vergleichseinrichtungen anzeigt.
3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtungen einen Magnetverstärker mit zwei Eingangswicklungen, einen Signalausgang und einen Betriebsüberwachungsausgang enthalten, dass die ersten Klemmen der Eingangswicklungen an die Differenzausgänge der Niederfrequenzstufen und ihre zweiten Klemmen an die entsprechende Nadel des Anzeigegeräts bzw. über einen Widerstand an Masse angeschlossen sind, und dass der Widerstand dem Lastwiderstand äquivalent ist, welche die an den Differenzausgang der mit dem Anzeigegerät verbundenen Niederfrequenzstufe angeschlossene Schaltungsanordnung aufweist.
4. Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Schaltung eine Ünd-Schaltung mit drei Eingängen enthält, welche an den Betriebsüberw«Dhungsausgang der Vergleichseinrichtungen, an den Summenausgang der nicht mit der Nadel des Anzeigegeräts verbundenenNiederfrequenzstufe und an die autoiafcische Verstärkungsregelanordnung angeschlossen

sind,

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sind, dass die logische Schaltung ferner eine "Weder-iToch¹¹-Sehaltung mit zwei Eingängen enthält, welche mit dem Ausgang der Und-Sehaltung bzw. dem Signalausgang der Vergleichseinrichtungen verbunden sind, und dass eine Uhterbrecherschaltung vorgesehen ist, deren Steuereingang mit dem Ausgang der "¥eder-lioch^II-Schaltung verbunden ist, deren Signaleingang an den Summenausgang der Betriebs-Mlederfrequenzstafe angeschlossen ist, und deren Ausgang mit dem Steuereingang für das Alarmsignal des Anzeigegeräts verbunden ist.
5. !^fänger nach Anspruch 3 oder 4_f dadurch gekennzeichnet, dass die Yergleichseinrichtung einen mit dem Anzeigegerät verbundenen Ausgang und einen zwischen diesem Ausgang und einem ihrer Eingänge »geschlossenen PrüfStromkreis aufweisen.

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