DE1591904C - Empfängerschaltung zur Aus wertung von Pellsignalen eines Tacan Funkfeuers - Google Patents

Description

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der Schaltung nach Fig. 1 auftretende Wellen- Oszillator 18. Der Ausgang des Oszillators 18 ist an

formen; · - einen digitalen Teiler 19 angeschlossen, der konven-

Fig. 4a stellt schematisch die Richtwirkung eines tionell aufgebaut ist. Der spannungsgesteuerte Oszil-

Tacan-Funkfeuers dar; · lator 18 erzeugt ein Ausgangssignal von 540 Hz, und

F i g. 4 b zeigt das von der Empfängerschaltung zu 5 der Teiler 19 koppelt einen Phasenbezugsimpuls mit

verarbeitende Signal. 15 Hz über eine Leitung 20 zum Phasendetektor 12.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Empfänger- Die vom Phasendetektor 12 erzeugte Gleichspannung

schaltung dargestellt Das Funkfeuer kann z. B. ein ist der Phasenverschiebung dieser Bezugsimpulse zu

Bodenfunkfeuer sein, ein Schiffsfunkfeuer oder ein der 15-Hz-Komponente auf Leitung 11 proportional,

von einem anderen Flugzeug getragenes Funkfeuer. io Bei dieser Anordnung erzeugt der Phasendetektor 12

Die Bordanlage nach Fig. 2, welche die Empfänger- ein Fehlerausgangssignal »Null«, wenn die rück-

schaltung nach Fig. 1 enthält, wird von einem Flug- gekoppelten Impulse um 90° phasenverschoben

zeug mitgeführt. gegen das Eingangssignal sind. Der Teiler 19 erzeugt

Die in Fig. 2 gezeigte Anlage stellt allgemein ferner eine 15-Hz-Pulsfolge (15 Hz 0°) auf einer

jenen Teil eines Tacan-Systems dar, der vom Flug- -15 Leitung 21, die in Phase ist mit dem Eingangssignal

zeug mitgeführt wird und ein Sende- und Empfangs- des Phasendetektors von der Leitung 11, wenn die

untersystem umfaßt, das allgemein mit dem Bezugs- Schleife mit diesem Eingangssignal verriegelt ist. Der

zeichen 2 gekennzeichnet ist. Das Untersystem 2 Teiler 19 erzeugt weiterhin eine Gatterausgangsfolge

kann eine mit einem Zirkulator gekoppelte Antenne (15 Hz 0°, 40° Gatter) auf einer Leitung 22. Die

umfassen, wobei der Zirkulator die auszusendende so Dauer dieser Impulse beträgt 40°, bezogen auf

HF-Energie von einem Sender zur Antenne über- die Periode 2 π der- 15-Hz-Grundfrequenz. Diese

trägt und die von der Antenne aufgenommene »15-Hz-0°/40°-Gatter«-Impulse dienen dazu, um

HF-Energie einem Empfänger zuführt. Die empfan- d\& Anstiegsflanken der »15-Hz-0°-impulse« auf der

genen Signale werden einem Decoder 3 aufgegeben, Leitung 21 »einzugabeln«. Diese letzteren Pulse

der seinerseits Signale in ein Peilrechnersystem 4 ein^ 35 sind, wie oben beschrieben, in Phase mit dem 15-Hz-

speist sowie in ein Abstandsrechnersystem 5. Der Eingangssignal auf der Leitung 11.

Decoder 4 dient dazu, die richtigen empfangenen Fig. 3a zeigt die 15-Hz-Grundkomponente. Diese

Signale jeweils dem Peilrechnersystem 4 bzw. dem Komponente kann, wie gezeigt, eine Sinuswelle sein

Abstandsrechnersystem 5 zuzuführen. oder auch eine Rechteckwelle. F i g. 3 b zeigt das um

Der Decoder 3 kann einen Schaltkreis umfassen 30 90° gegen das 15-Hz-Signal phasenverschobene Si-

für die Erfassung der Spitzenamplitude der empfan- gnal auf der Leitung 20. Fig. 3 c illustriert das-

genen Impulse, um eine'Überlagerungsschwingung 15-Hz-Signal in Phase auf der Leitung 21, und

proportional zu den empfangenen Impulsspitzen dem Fig. 3d gibt die »15-Hz-0°/40°-Gatter«-Pulsfolge

Peilrechnersystem 4 zuzuführen. Eine besonders da- auf der Leitung 22 wieder.

für geeignete Schaltungsanordnung ist in der USA,- 35 Der Teiler 19 kann aus einem konventionellen

Patentanmeldung 557 558 mit dem Titel »Pulse Am- Ringzähler bestehen, um die verschiedenen Aus-

plitude Measurement« gezeigt und beschrieben. gangssignale zu erzeugen, doch würde dann eine An-

Das Peilrechnersystem 4 ist in Form der in Fi g. 1 zahl von 36 bistabilen Stufen erforderlich sein,
gezeigten Empfängerschaltung ausgeführt und über Demgemäß wird für den Teiler 19 ein Binärzähler einen Anzeigekoppler 6 an einen Peilanzeiger 7 an- 4° mit sechs Stufen verwendet, der Eingangsimpulse 1 geschlossen, um eine Sichtanzeige der Peilung für bis 36 vom Oszillator 18 zählt und danach den Zyden Piloten des Flugzeuges vorzusehen. Das Ab- klus wiederholt. Die ersten vier Stufen teilen das Standsrechnersystem 5 ist über einen Anzeigekopp- 540-Hz-Signal durch neun und erzeugen ein 60-Hzler 8 an einen Abstandsanzeiger 9 angeschlossen, der Signal. Die nächsten beiden Stufen teilen jeweils dem Piloten eine Sichtanzeige des Abstands vom 45 durch zwei. Demgemäß entspricht jeder sechsund-Funkfeuer übermittelt Das Abstandsrechnersystem 5 dreißigste Impuls dem ins Positive gehenden Nullkann dem in der USA.-Patentanmeldung 557559 durchgang oder »Anfang« der 15-Hz-Komponente mit dem Titel »Digital Delay Measurement System« am Eingang. Jeder der Ausgangspulse vom Zähler offenbarten System entsprechen. Jeder der Anzeige- 19 kann in konventioneller Weise dadurch abgeleitet koppler 6 und 8 kann die Form eines Systems haben, 50 werden, daß die Ausgänge ausgewählter Stufen des das in der USA.-Patentschrift 557 509 mit dem Titel Zählers für das Setzen und die Rückstellung von »Digital to Analog Servo System« beschrieben und Flipflops verwendet werden. Demgemäß wird das gezeigt ist. - ' phasentreue 15-Hz-Signal (15 Hz 0°) von der sechsin der F i g. 1 ist die Empfängerschaltung (= das unddreißigsten Zählung abgeleitet und für die Ein- »Peilrechnersystem«) als Blockdiagramm gezeigt. 55 stellung eines Flipflops verwendet, und die acht-Der Eingangsanschluß 10 ist über eine Leitung 11 an zehnte Zählung wird für die Rückstellung dieses vier Phasendetektoren 12 bis 15 angeschlossen. Die Flipflops verwendet. Damit werden Rechteckimpulse in Fig. 4b gezeigte Schwingung liegt am Anschluß erzeugt, die bei 360° (zugleich 0°) beginnen und bei 10. Der Phasendetektor 12 liegt in einer 15-Hz- 180° enden, wie in Fig. 3c gezeigt ist. Das 15-Hz-Phasenverriegelungs-Regelschleife' und der Phasen- 60 Signal auf der Leitung 20, das um 90° phasenverdetektor 14 in einer 135-Hz-Phasenverriegelungs- schoben ist, wird abgeleitet, indem die neunte Zähschleife. Der Ausgang des Phasendetektors 12 steuert lung für die Einstellung eines anderen Flipflops verüber ein Tiefpaßfilter 17 einen spannungsgesteuerten wendet wird und die siebenundzwanzigste Zählung Mitlaufoszillator 18. Das Ausgangssignal des Pha- für die Rückstellung dieses Flipflops, so daß sich ein sendetektors 12 ist eine Gleichspannung proportional 65 Rechteckpuls ergibt, dessen Impulse bei 90° beginnen der Phasendifferenz, und das Filter 17 trennt von und bei 270° enden. Der 40° »breite« Gatterimpuls diesem Signal die Wechselspannungskomponente ab. auf der Leitung 22 wird dadurch abgeleitet, daß die Die sich ergebende Fehlergleichspannung steuert den vierunddreißigste Zählung einen Flipflop einstellt

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und die zweite Zählung denselben zurückstellt, so tung 11, falls die Komponente vorhanden ist, und

daß sich Ausgangsimpulse ergeben, die bei- 340° be- ermöglicht andererseits die Verriegelung der 135-Hz-

ginnen und bei 20° enden. Die anderen Teiler,' die Schleife mit dem- 15-Hz-Signal, wenn die 135-Hz-

noch zu besprechen sind, welche in der Schaltung Komponente nicht vorliegt.

nach Fig.l angewendet werden,-können in ähn_r 5 Die'Ausgangsleitung35 vom Teiler33 ist ferner

licher Weise aufgebaut und betrieben sein. . mit einem Eingang des Phasendetektors 15 verbun-

Das phasentreue 15-Hz-Signal auf der Leitung 21 den, der eine maximale Ausgangsgleichspannung erwird über eine Leitung 24 einem der Eingänge des zeugt, wenn der Schleifenausgang auf der Leitung 35 Phasendetektors 13 zugeführt. Dieser Phasendetektor in Phase mit' der 135-Hz-Komponente des Eingangserzeugt in konventioneller Weise eine maximale Aus- io signals auf Leitung 11 ist. Der Ausgang des Phasengangsgleichspannung für in Phase liegende Signale. detektors 15 ist über einen Speicher 43 an einen Der Ausgang des Phasendetektors 13 wird über einen Pegelschwellenschaltkreis 44 angeschlossen. Wie im Speicher 25 einer Pegelschwellenschaltung zugeführt," Falle der 15-Hz-Schleife arbeiten der Phasendetektor deren Ausgang ein Anzeigesignal »15-Hz-Signal ist 15, der Speicher 43 und der Schwellenschaltkreis 44 gültig« in.eine A'usgangsleitung 27 einspeist. Der 15 als 135-Hz-Amplitudendetektor. Der Speicher 43 Phasendetektor 13, der Speicher 25 und die Pegel- kann einfach aus einem Kondensator mit hoher Entschwellenschaltung 26 arbeiten als »grober« (oder ladezeitkonstante bestehen, so daß das Ausgangs-15-Hz-)Amplitudendetektor. Der Speicher 25 kann signal am Speicher noch einige Zeit (z. B. 5 Sekuneiiifach. aus einem Kondensator mit hoher Entlade- den) aufrechterhalten wird, wenn das Eingangssignal zeitkonstante bestehen, um das Ausgangssjgnal vom 20 verlorengeht. .
Phasendetektor auch dann festzuhalten, wenn das Der Schwellenschaltkreis 44 ist konventionell auf-Eingangssignal für kurze Zeit, z. B. für 5 Sekunden, ■ gebaut und erzeugt ein binäres Ausgangssignal, welverlorenginge. Das Eingangssignal kann z. B. in ches anzeigt, ob die Spannung am Speicher 43 obereinem Flugnavigationssystem ausfallen, wenn irgend- halb oder unterhalb eines vorbestimmten Wertes eine Störung zwischen dem Flugzeug und dem Funk- 25 liegt. Wenn diese Spannung oberhalb des vorbefeuer auftritt. Der Pegelschwellenschaltkreis ist von stimmten Wertes liegt, wird ein Signal »135-Hz-istkonventioneller Bauart und dient dazu, ein Binär- gültig« auf eine Leitung 45 gelegt, das anzeigt, daß signal abzugeben, welches anzeigt, ob die Gleich- die 135-Hz-Schleife mit dem 135-Hz-Eingangssignal spannung am Speicher 25 oberhalb oder unterhalb verriegelt worden ist. Wenn auf dieser Leitung ein eines vorbestimmten Wertes liegt. Der Ausgang des 30 Signal erscheint, so wird das Gatter 40 entsperrt, und Pegelschwellenschaltkreises kann über die Leitung 27 ' das um 90° phasenverschobene 135-Hz-Signal auf an eine Alarmeinrichtung od. dgl. angelegt werden, der Leitung 36 gelangt auf die Leitung 41 und daum das Vorhandensein oder NichtVorhandensein des mit an einen Eingang des Phasendetektors 14, und 15-Hz-Signals anzuzeigen. ' wenn kein Signal vorliegt (»ungültig«), wird das

Die 135-Hz-Schleife ist ähnlich aufgebaut wie die 35 15 Hz 90° phasenverschobene Signal übertragen,

eben besprochene 15-Hz-Phasenschleife und umfaßt Fig. 3e zeigt die 135-Hz-Komponente des Über-

den Phasendetektor 14, der über ein Tiefpaßfilter 30 lagerungssignals auf Leitung 11, und dieses Signal

ähnlich dem Filter 17 einen spannungsgesteuerten kann, wie gezeigt, eine Sinuswelle sein oder auch

Mitlaufoszillator 31 ansteuert.^.Der Ausgang des eine Rechteckwelle. Fig. 3f zeigt den phasentreuen

Oszillators 31 ist über eine Leitung 32 an einen digi- 40 135-Hz-Puls auf der Leitung35. Fig. 3g zeigt den

talen Teiler 33 gelegt, -der ähnlich aufgebaut sein um 90° phasenverschobenen 135-Hz-Puls auf der

kann wie der oben besprochene Teiler 19. Im vor- Leitung 36, und das um 90° phasenverschobene

liegenden Ausführungsbeispiel ist der Teiler 33 grö- 15-Hz-Signal auf der Leitung 39 ist bereits in F i g. 3 b

ßer als der Teiler 19, da seine Eingangsfrequenz dargestellt.

durch eine größere Zahl geteilt wird. Hier schwingt 45 Die. Ausgangsleitung 21 des Teilers 19 ist mit einem der Oszillator 31 auf einer Frequenz von 21,6 kHz, Eingang eines Wählgatters 50 verbunden. Die Äus- und der Teiler 33 besitzt acht Stufen für eine Divi- gangsleitung 45 vom Schwellenschaltkreis 44 und eine sion durch 160, um ein Ausgangssignal von 135Hz Ausgangsleitung 51 vom UND-Gatter 37 sind ebenzu erzeugen. Dieses Ausgangssignal von 135Hz ist falls als Eingänge dem Wählgatter 50 angelegt. Das das phasentreue Ausgangssignal auf der Leitung 35, 5° Wählgatter 50 dient zur Erzeugung eines Ausgangsund auf der Leitung 36 erscheint ein 135-Hz-Signal signals auf der Leitung 52 bei ins Positive gehenden um 90° phasenverschoben. Die Ausgangsleitung 35 Nulldurchgängen der 135-Hz-Eingangssignalkompoist an den Eingang eines UND-Gatters 37 angelegt nente, falls diese vorhanden ist, oder der 15-Hz-Einebenso wie die Leitung 22 vom Teiler 19 der 15-Hz- gangssignalkomponente, falls die 135-Hz-Kompo-Schleife, aus Gründen, die noch im einzelnen zu er- 55 nente nicht vorliegt. Dieses Ausgangssignal auf der läutern sind. Die Leitung 35 ist ferner mit dem Ein- Leitung 52 ist ein Puls von 15 Hz. Wenn demgemäß gang eines digitalen Teilers 38 verbunden, ähnlich die Leitung 45 Spannung führt (»gültig«), überträgt dem Teiler 19, jedoch mit nur vier Stufen, so daß das Wählgatter 50 die Signale von der Leitung 51 zur sich ein Ausgangssignal von 15 Hz mit einer Phasen- Ausgangsleitung 52. An den Eingängen des UND-verschiebung von 90° auf einer Ausgangsleitung39 60 Gatters37 liegt einerseits der Puls gemäß Fig. 3f, ergibt. Die Leitungen 36 und 39 sind an die Ein- andererseits der »15-Hz-0°/40°-Gatter«-Puls gemäß gänge eines Gatters 40 angelegt, das dazu dient, ent- F i g. 3 d. Man erkennt, daß am Ausgang des UND-weder das eine oder das andere dieser Eingangs- Gatters 37 nur bei Koinzidenz der Nulldurchgänge signale zu einer Ausgangsleitung 41 zu übertragen, positiver Ableitung der Grund- und der harmonidie ihrerseits auf einen Eingang des Phasendetektors 65 sehen Komponente ein Ausgangssignal erscheint: Das 14 rückgekoppelt ist. Das Gatter 40 ermöglicht die Gatter 37 kann deshalb als »Koinzidenz-Gatter« beVerriegelung der 135-Hz-Schleife mit der 135-Hz- zeichnet werden. Das UND-Gatter 37 wählt somit Komponente des Überlagerungssignals auf der Lei- den richtigen ins Positive gehenden Nulldurchgang

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des phasentreuen 135-Hz-Signals aus, da für jeden ins Fig. 3i gezeigte Folge von Bezugsimpulsen mit Positive gehenden Nulldurchgang des 15-Hz-Eingangs- 135 Hz, da sowohl die Nord- als auch die Hilfs-" signals neun der: ersteren auftreten. Falls die Leitung bezugsimpulse das Gatter 68 passieren.
45 dem Gatter 50 kein Steuersignal zuführt (»ungül- Der Ausgang des Phasendetektors 72 ist über ein

tig«), überträgt das Gatter 50 das phasentreue 15-Hz: 5 Tiefpaßfilter 73 an den Eingangs eines spannungs-Signal von der Leitung 21 zur Ausgangsleitung 52. Die- gesteuerten Oszillators 74 angeschlossen. Im vorses Signal bringt gleichermaßen eine Anzeige von ins liegenden Ausführungsbeispiel besitzt der Oszillator ' Positive gehenden Nulldurchgängen, doch .ist dies eine Ausgangsfrequenz von 540 Hz. Der Ausgang des eine >grobe« Anzeige an Stelle der »feinen« Anzeige, Oszillators 74 ist an den Teiler 70 angelegt, der die vom UND-Gatter 37 geliefert wird. Die die ins io seinerseits mit 15 Hz einen Gatterausgangsimpuls Positive gehenden Nulldurchgänge auf der Leitung einer, Dauer von 40°, bezogen auf 360° Perioden-52 repräsentierenden Impulse steuern ein Register dauer der Schwingung, ergibt, wie in Fig. 3j gezeigt, 53, um in dieses die Zählung aus einem Zähler 54 ' und zwar in der gleichen Weise wie der Teiler 19. parallel zu verschieben. Dieser Gatterausgangsimpuls wird über eine Leitung

Der Zähler 54 zählt die Ausgangsschwingungen 15 75 an den Eingang eines UND-Gatters 76 gelegt. Der des spannungsgesteuerten Oszillators 31, welche über Ausgang des Oszillators 74 ist ferner an einen digieine Leitung 32 an den Zähleingang des Zählers 54 talen Teiler 78 angeschlossen, der seinerseits einen angelegt sind. Der Zähler 54 zählt bis 1440 und wie- 135-Hz-Ausgang auf die Leitung'79 legt Die Leiderholt dann den Zyklus. Später wird noch deutlich tung79.ist mit einem Eingang des UND-Gatters 76" werden, daß der Zähler 54 zu einer Bezu£szclt auf ao verbunden sowie zu einem Eingang des Phasen-Null zurückgestellt wird und dann wieder beginnt, detektors zurückgeführt. Die Schleife mit dem Phadie Eingangssignale auf der Leitung 32 zu zählen. sendetektor 72, dem filter 73, dem Oszillator 74 und Der Zähler 54 zählt dann Viertelgradinkremente, und dem Teiler 78 sorgt für die Verriegelung mit den wenn ein ins Positive gehender Nulldurchgang auf- Eingangs-Bezugsimpulsen (Fig. 3i) in konventioneltritt, was durch ein Signal auf der Leitung 52 reprä- «5 ler Weise. Der Fehlerausgang des Phasendetektors 72 sentiert wird, so wird die Zählung des Zählers 54 in ist Null, wenn die Anstiegsflanke des 135-Hz-Rückdas Register 53 verschoben. Das Register 53 speichert kopplungssignals auf der Leitung 79 im Zentrum des diese Zahl, die auf Ausgangsleitungen 55 abgelesen Bezugspulses erscheint.

werden kann und eine Anzeige bezüglich der Peilung Die in F i g. 3 i gezeigten Bezugsimpulse erscheinen

des Flugzeuges zum Funkfeuer ergibt. Der Zähler 54 30 zu einem von der jeweiligen Peilung abhängigen Zeitzählt Viertelgradinkremente, beginnend von einer punkt relativ zu den in den Fig. 3a bis 3h gezeigten Bezugszeit, und wird bei der richtigen Peilung abge- Signalen. Das heißt, die Ordmaten oder F-Achsen lesen. Der 21,6-kHz-Ausgang des Oszillators 31 er- dieser Kurven sind nicht notwendigerweise gleich, zeugt 1440 Impulse für jeden Umlauf (1440 mal 15 Falls die Peilung Null ist, so fallen die Signale nach ergibt' 21,6) der Funkfeuerantenne. Die Antenne 35 Fig. 3a bis 3k auf eine gemeinsame Ordinate. Die rotiert 15mal pro Sekunde. Mit dieser Anordnung Bezugsimpulse nach F i g. 3 i werden, wie schon erläßt sich eine Auflösung von einem Viertelgrad bei wähnt, in Abhängigkeit von Bezugspuls-bursts er-Peilmessungen erreichen (360° mal 4 ergibt 1440). zeugt, welche vom Funkfeuer ausgesandt werden. Die

Eine mit einem Bezugsimpuls phasenverriegelte Bordanlage empfängt diese bursts und legt sie an den Schleife ist vorgesehen und wird verwendet, um den 40 Decoder (s. Fig. 2), der seinerseits die in Fig. 3i Zähler 54 bei der richtigen Bezugszeit zurückzustel- gezeigten Impulse erzeugt. In einem Tacan-System len. Diese Schleife umfaßt einen Eingangsanschluß 60 können die Impuls-bursts, die empfangen werden, für den Empfang von Bezugsimpulsen, nämlich den aus mehreren Impulspaaren bestehen, deren Impulse Nordbezugsimpulsen 61, 62 usw. nach Fig. 3i, so- jeweils um 12 jis voneinander getrennt sind, während wie einen Eingangsanschluß 63 für den Empfang von 45 der Abstand zwischen einzelnen Impulspaaren 30 μβ Hilfsbezugsimpulsen 64,65 usw., gezeigt in Fig.3i. 'beträgt Der Decoder erzeugt einen Bezugsimpuls Diese Bezugsimpulse besitzen typischerweise eine mit einer Dauer von 180 με in Abhängigkeit von dem Dauer von 180 με und werden erzeugt in Abhängig- burst. Die Decodierung des Bezugsimpulsburst kann keit von Bezugspuls-bursts, die vom Funkfeuer als auf verschiedene Weise erfolgen, doch bildet dies Nordbezugsimpulse 15mal pro Sekunde ausgesandt 50 keinen Teil der Erfindung.

werden, und die Hilfsbezugsimpulse erscheinen Der an die Leitung 69 angelegte Nordbezugsimpuls

120mal pro Sekunde, was eine Gesamtzahl von dient zur Rückstellung des Zählers 70, um die Phase 135 Impulsen pro Sekunde ergibt. Ein Nordbezugs- des »40°-Gatterimpulses« so einzustellen, daß dieser impuls wird erzeugt bei derjenigen Stellung der richtig einen Nordbezugsimpuls eingabelt und nicht Sendeantenne, in der der ins Positive gehende Null- 55 irgendeinen der in Fig. 3i gezeigten Hilfsbezugsdurchgang des 15-Hz-Signals84 nach Fig. 4a nach impulse. Allgemein kann die Schaltung mit einem Süden zeigt. Wenn ein Nordbezugsimpuls erzeugt einzigen Nordimpuls verriegelt werden. Um jedoch wird, wird kein Hilfsbezugsimpuls erzeugt. die Zuverlässigkeit zu erhöhen, stellt jeder Nord-

Der Anschluß 60 ist über eine Leitung 67 an den bezugsimpuls den Zähler 70 zurück, um das System Eingang eines" ODER-Gatters 68 gelegt und über 60 verriegelt zu halten, falls einmal ein Paar Bezugseine Leitung 69 an den Rückstcllcingang eines Digi- pulse nicht auftreten. Der Ausgang des UND-Gatters taltcilcrs 70. Der Teiler 70 ist ähnlich wie der Teiler 76 liefert die Nullbezugszeit des Funkfeuers und wird 19 aufgebaut. Der Anschluß 63 ist über eine Leitung für die Rückstellung des Zählers 54 benutzt, wie 71 mit dem ODIiR-Ciatler68 verbunden. Der Aus- oben beschrieben. Demgemäß sind die Bezugsimpulse gang des ODIiR-CJallcrs 68 ist an den Hingang eines 65 der Nullbezug, gegenüber dem die Phasen der I'liascijdetektors 72 angeschlossen, der ähnlich dem 135-Hz- und der 15-Hz-Koniponentcn verglichen ',

Pliasendclektor 12 aufgebaut ist Am Ausgangs- werden. Die Bezugsschleife dient auch dazu, Bezugs- '

jiiiscliluii des ODIiR-C iaUcis 68 .erscheint die in impulse einzuführen, im Falle ein Bexugsburst nicht !

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empfangen wird, d. h., die Bezugsschleife erzeugt des Funkfeuers 0° beträgt, wie für das Flugzeug 82 »synthetische« Bezugsimpulse, die für Vergleichs- - in Fig. 4a, so wird-der Zähler54 zu der gleichen zwecke angewandt werden. Die Bezugsschleife "korn- , Zeit'zurückgestellt (was beim Auftreten der Funkgiert die Lage der synthetischen 'Impulse, falls diese' .· feuerbezugszeit erfolgt), wenn der Speicherinhalt des - fehlerhaft sind. Demgemäß dient die* Bezugsschleife 5 Zählers 54 in das" Register 53 verschoben wird. Inder ' Erzeugung synthetischer Nullbezugsimpulse, . . diesem Fall zeigt der Ausgang Null des Registers 53 wenn keine Bezugsbursts empfangen werden, wobei ; ah, daß die Peilung des Flugzeuges bezüglich des die zeitliche Lage der empfangenen Bezugsimpuls- ' Funkfeuers 0° beträgt, d. h., daß sich das Flugzeug bursts gemittelt wird. Insoweit, als eine Anzahl -von 82 genau südlich des Funkfeuers befindet. Dies ent-Bezugsimpulsen pro Umlauf der Funkfeuerantenne ίο spricht einer Peilung des Funkfeuers vom Flugzeug erzeugt werden kann," kann die Bezugsschleife die aus von genau Nord. Falls das Flugzeug bezüglich durchschnittliche Stellung der verschiedenen Impulse des Funkfeuers eine andere Peilung hat, wie'etwa aufgreifen, um die synthetischen Bezugsimpulse zu das Flugzeug 83 mit 90° bezüglich des Funkfeuers erzeugen. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn in Fig. 4a, so wird (1.) der Zähler54 rückgestellt, einer oder mehrere der empfangenen Bezugsimpuls- 15 (2.) dieser Zähler die Eingangssignale auf derLeibursts in irgendeiner Weise gestört .worden sind, was .' tung 32 zählen und (3.) der Speicherinhalt des Zähzufalschen Bezugsgrößen führen könnte. ■ " " " lers 54 beim Auftreten des nächsten ins Positive ■ j "Fig. 4a zeigt die Kardioide 80 mit sekundären- ■ gehenden Nulldurchgangs in das Register 53 übertra-Schwänkungen 81, die von einem Tacan-Funkfeuer gen, was in diesem-Fall nach einer Drehung der erzeugt wird. Zwei Flugzeuge 82 und 8,3 sind mit zu- 20 Funkfeuerantenne um 90° erfolgt. Insoweit, als jeder geordneten Peilungen von 0° und 90° bezüglich des . -Impuls auf der Leitung 32 ein Viertelgrad repräsen-Fünkfeuers dargestellt. Der ins Positive gehende ■ tiert-(entsprechend dem Auflösungsvermögen des Nulldurchgängder Kardioide 80 ist Tjei 84 ange- \ Systems), zählt der Zähler 54 360 Impulse entspredeutet. _/ " ' ... * "chend 90° (360:4) zwischen der Rückstellzeit und

Fig. 4b zeigt die empfangene. Schwingung nach as der Zeit, zu der sein Speicherinhalt in das Register der Transformation in rechtwinklige Koordinaten. 53 verschoben wird. Ein digitaler Ausgang des Re-Die Fig. 4b läßt erkennen, daß die Antenne des gisters 53 kann dann zur Betätigung einer Sicht-Funkfeuers eine Überlagerungsschwingung mit einem" ableseeinheit oder einem anderen Gerät für die An-15-Hz-Anteil 80 und einem diesem überlagerten zeige der 90°-Peilung verwendet werden. 135-Hz-Anteil abstrahlt. Tatsächlich besteht das 30 Manchmal, ist bei einem Funkfeuer das 135-Hz-Sendesignal aus einer,Vielzahl von Impulsen unter- \ Signal gestört, oder dieses Signal kann nicht efnpschiedlicher Amplitude. Diese Impulse werden von fangen werden, etwa, wenn man über das Funkfeuer der Bordanlage empfangen und decodiert, um das fliegt. In diesem Fall wird das Gatter 40 durch ein Überlagerungssignal .nach Fig. 4b zu erzeugen und »falsch«-(»ungültig«)-Signal auf der Leitung45 uman den Anschluß 10 des Systems nach Fig. 1 anzu- 35 geschaltet und überträgt einen um 90° phasenverlegen. Ferner sind Nordbezugsimpulse 86 und 87 an- schobenen 15-Hz-Puls vom Teiler 3.8 zum Eingang gedeutet, die in Abhängigkeit von Nordbezugsbursts des Phasendetektors 14. Der Phasendetektor 14 wird des Funkfeuers bei ins Positive gehenden Nulldurch- dann mit der 15-Hz-Eingangssignalkömponente ver-• gangen des 15-Hz-Signals erzeugt werden. Diese Im- riegelt Der Oszillator 31 liefert jedoch immer noch· pulse können den Impulsen 61 "und 62 in Fig.3i 40 sein normales Ausgangssignal von 21,6kHz, wenn entsprechen. Die Hilfsbezugsimpulse sind,der Ein-. die Schleife verriegelt ist, und legt demgemäß das fachheit der Darstellung halber nicht gezeigt " ' . gleiche Ausgangssignal an den Zähleingang des ' Die' Mitlaufoszillatoren 18, 31 sind mit.der zu- :' Zählers54.. . " ', . ' \ geordneten 15-Hz- bzw. 135-Hz-Komponente phä- ' Die mit 540Hz betriebene 15-Hz-Schleife liefe"rt sehverriegelt," wieoben beschrieben."Zunächst wird .45 eine lü°-Äuflösung und die mit 21,6 kHz betriebene die 15-Hz-Schleife mit der 15-Hz-Komponente ver- 135-Hz-Schleife eine Auflösung von Ϊ Viertelgrad, riegelt, bis eine genügende Anzahl von 135-Hz- Obwohl die Auflösung von einer einzigen Schleife Signalen veranlaßt, daß das Ausgangssignal des mit Umschalteinrichtungen für das Umschalten von Schwellenschaltkreises erscheint. Die dafür erfprder- 15 Hz auf 135 Hz erreicht werden könnte, so wäre liehe Zeit, typischerweise 5 Sekunden, ist durch die 50 doch dann während der Zeit, in der die Schleife mit Zeitkonstante des Speichers 23 bestimmt. Wenn ein 135 Hz verriegelt ist, keine Grobinformation (15 Hz) Signal auf der Leitung 45 erscheint, so wird das erhältlich, so daß sich Schwierigkeiten beim Ver-Wählgatter 50 entsperrt und überträgt das Ausgangs- riegeln des Systems auf den korrekten Grobpeilungssighal des UND-Gatters 37 über das Wählgatter 50 sektor (40°) ergäben. Dementsprechend . ist das zu dessen Ausgangsleitung 52. Das Signal auf der 55 System nach Fig. 1 eine relativ einfache und genau Leitung 52 repräsentiert ins Positive gehende Null- arbeitende Anordnung für die Verarbeitung sowohl durchgänge der 15-Hz-Komponente, synchronisiert der 15-Hz- als auch der 135-Hz-Information mit durch das UND-Gatter 37 mit den ins Positive gehen- einer guten Auflösung, während immer noch ein den Nulldurchgängen der 135-Hz-Komponente. Auf verwertbares Ausgangssignal selbst beim Fehlen der Leitung 52 erscheint 15mal pro Sekunde ein 60 eines 135-Hz-Signals abgegeben wird. Die Verwen-Ausgangssignalimpuls, von denen jeder den Speicher- dung eines Nord-Bezugsimpulses für die genaue Verinhalt des Zählers 54 in das Ausgangsregister 53 ver- riegelung der Bezugsschleife besitzt zusätzliche Beschiebt. Falls die Peilung des Flugzeuges bezüglich deutung für die gewünschte Genauigkeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

. Es sind Empfängerschaltungen für solche Naviga- Patentansprucne: tionssignale bekannt, bei denen die empfangenen

1. Schaltung" zur Auswertung der Peilsignale Frequenzen mittels Filter getrennt und einzeln hineines Tacan-Funkfeuers, dadurch gekenh- sichtlich ihrer Phasenlage bezüglich der Nordbezugszeichnet, daß die Anwendung der Phasen- 5 impulse ausgewertet werden. Filterungen vor der messung, bei der die in der Phase zu messende Phasenmessung-oder--messungen verursachen Pha-Schwingung einen Oszillator synchronisiert, des- senverschiebung und Drift, was zu Ungenauigkeiten sen Ausgangsimpulse einem Zähler zur Phasen- und Instabilitäten der Messung führt.

messung zugeführt sind, dadurch ermöglicht ist, Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

daß die Frequenz des Oszillators so gewählt ist, xo Empfängerschaltung für Tacan-Signale zu schaffen,

daß sie außer durch 360 auch durch die vom die eine genaue Peilung auch unter ungünstigen Emp-

Empfänger gelieferten Grob- und Feinrichtungs- fangsbedingungen ermöglicht, insbesondere auch bei

signale (15 und 135 Hz) glatt teilbar ist, derart, Empfangsausfall der harmonischen Frequenz und/

daß der Zähler im Start-Stop-Modus von den oder Störung durch Rauschen.

empfangenen Nordbezugsimpulsen einerseits, von 15 Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

einem Koinzidenzsignal andererseits gesteuert ist, gelöst, daß die Anwendung der Phasenmessung, bei

welches Koinzidenzsignal am Ausgang eines der die in der Phase zu messende Schwingung einen

Koinzidenzgatters (37) bei Koinzidenz vorge- Oszillator synchronisiert, dessen Ausgangsimpulse

gebener Amplituden der Grobrichtungs- und der einem Zähler zur Phasenmessung zugeführt sind, da-

Feinrichtungs-Frequenz vorliegt und dessen Zäh- so durch ermöglicht ist, daß die Frequenz des Oszilla-

lung schließlich die Peilung in Winkelgraden an- tors so gewählt ist, daß sie außer durch 360 auch

gibt. ■ ' ■ durch die vom Empfänger gelieferten Grob- und

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- Feinrichtungssignale (15 und 135 Hz) glatt teilbar ist, kennzeichnet, daß dem Zähler ein Register (53) derart, daß der Zähler im Start-Stop-Modus von den nachgeschaltet ist, derart, daß der Rückstell- 25 empfangenen Nordbezugsimpulsen einerseits, von eingang des Zählers von dem empfangenen Nord- einem Koinzidenzsignal andererseits gesteuert ist, bezugsimpulsen angesteuert ist und daß die Ver- welches Koinzidenzsignal am Ausgang eines Koinzischiebung der Zählung aus dem Zähler (54) in denzgatters bei Koinzidenz vorgegebener Amplituden das Register (53) durch das Koinzidenzsignal aus- der Grobrichtungs- und der Feinrichtungs-Frequenz gelöst wird. 30 vorliegt und dessen Zählung schließlich die Peilung

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- in Winkelgraden angibt.

kennzeichnet, daß die Auswerteschaltung drei Es sei darauf hingewiesen, daß aus der franzö-Oszillatoren (18, 31, 74) aufweist, von denen sischen Patentschrift 1 435 126 ein Phasenmeßgerät einer mit der Grobrichtungsfrequenz synchroni-. bekannt ist, bei dem mit dem Phasenbezugssignal siert ist, der zweite mit der Feinrichtungsfrequenz 35 ein Oszillator phasenverteilt ist, dessen Pulsfolgesynchronisiert ist und der dritte mit vom Tacan- frequenz sowohl durch die Frequenz des Phasen-Funkfeuer ausgesandten Nordbezugsimpulsen syn- bezugssignals als auch durch 360 glatt teilbar ist chronisiert ist, und daß der mit der Feinrichtungs- und dessen Ausgang mit dem Zähleingang eines Zähfrequenz zu synchronisierende Oszillator (31) bei lers verbunden ist. Die Zählung wird mit dem NuIl-' Empfangsausfall derselben mit der Grobrichtungs- 40 Durchgang des Phasenbezugssignals gestartet, mit frequenz verriegelt wird. dem Null-Durchgang der zu jener phasenverschobe-

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch ge- nen Frequenz gestoppt; die Zählung ist deshalb dem kennzeichnet, daß ein Amplitudenpegelschaltkreis Phasenwinkel zwischen beiden proportional. Auf (44) vorgesehen ist, der die Synchronisierung des Grund der beschriebenen Wahl der Oszillatorfrequenz Oszillators für die Feinrichtungsfrequenz bei einer 45 kann die Zähleranzeige in Winkelgraden oder Bruchbestimmten Amplitude der empfangenen Signale teilen derselben geeicht sein. Von dieser prinzipiell umschaltet. bekannten Anordnung macht man auch beim Gegen-

5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, gekenn- stand der vorliegenden Erfindung mit Vorteil Gezeichnet durch ein. Wählgatter (50), dessen Aus- brauch. Wesentlich für die Zwecke der Peilung ist gangssignal die Verschiebung der Zähler aus dem 5° jedoch, daß sowohl die Grobrichtungsfrequenz als Zähler in das Register bewirkt und bei Emp- auch die Feinrichtungsfrequenz Berücksichtigung finfangsausfall der Feinrichtungsfrequenz dieses Si- den müssen. Würde man sich nur auf die Grobgnal bei Null-Durchgang der Grobrichtungs- richtungsfrequenz stützen, wäre die Messung nur sehr frequenz abgibt. grob, würde man sich dagegen nur auf die Fein-

55 richtungsfrequenz stützen, wäre die Messung mehr-

deutig, da ja für jeden räumlichen Quadranten eine

Vielzahl von Null-Durchgängen vorläge (bei dem

Die Erfindung betrifft eine Empfängerschaltung gegenwärtig üblichen Tacan-System neun NuIlzur Auswertung von Peilsignalen eines Tacan-Funk- Durchgänge, nämlich 135:15), selbst wenn man nur feuers. Bei solchen Funkfeuern werden mittels einer 60 die Null-Durchgänge positiven oder negativen Anumlaufenden Richtantenne eine Grobrichtungsfre- stiegs berücksichtigt.

quenz (15 Hz), eine dieser phasenstarr überlagerte Die Erfindung soll nun im einzelnen an Hand der Harmonische als Feinrichtungsfrequenz (135 Hz) so- Zeichnungen erläutert werden,
wie bei Durchgang der Antenne durch Nordrichtung F i g. 1 ist das Blockschaltbild einer Empfänger-Nordbezugsimpulse ausgesendet, weiche Frequenzen 65 schaltung nach der Erfindung;
bei der Empfängerschaltung um einen dem Peil- Fig. 2 zeigt allgemein die Bordanlage eines winkel entsprechenden Phasenwinkel gegenüber den Tacan-Navigationssystems;
Nordbezugsimpulsen verschoben empfangen werden. F i g. 3 a bis 3 k zeigen verschiedene beim Betrieb