DE1909982A1

DE1909982A1 - Kollisionsverhuetungs- und Navigationsanlage fuer Luftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1909982A1
Application number: DE19691909982
Authority: DE
Inventors: Lewis Michwik
Original assignee: Sierra Research Corp
Current assignee: Sierra Research Corp
Priority date: 1968-03-06
Filing date: 1969-02-27
Publication date: 1969-10-16
Also published as: JPS5033320B1; GB1250570A; SE361539B; US3458861A; FR2003307A1; NL6903379A

Description

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München 2, Tal 71 ■ . ' -" ;

SIERRA RESEARCH CORPORATION Buffalo, New York / UoSt₀A₀

KOllisionsverhütungs— und Navig'atiohsanläcje für

Luftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Kollisionsverhütungs- und Navigationsanlage für Luftfahrzeuge und befaßt sich insbesondere mit einer Einrichtung zur Synchronisation des von einer bewegbaren Station, beispielsweise eines Luftfahrzeuges, mitgeführten Zeitgebers mit einer Normalzeit, die von einer an einer ortsfesten Stelle vorhandenen Station der Kollisionsverhütungsanlage empfangen wird» .

Die Erfindung wird im folgenden unter Berücksichtigung von Bestimmungen beschrieben, die von der Air Transport Association of America für eine KOllisionsverhütungsanlage herausgegeben wurden, die in erster Linie zur Verwendung bei Luftfahrzeugen von Flugzeugträgern bestimmt ist und bei der ein Netz von ortsfesten Bezugsstationen, im allgemeinen naheliegende Lufthäfen, vorgesehen ist, die untereinander; sämtlich sehr genau, das heißt auf ungefähr eine halbe (YlikrOSekunde, synchronisiert sind, so daß für eine weltweite Normalzeit gesorgt wird, mit der sich die Luftfahrzeuge dann selbst synchronisieren» 3edem Luftfahrzeug, das für die Teilnahme

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an einem solchen System voll ausgerüstet ist, ist ein eigener Zeitschlitz zugeordnete Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, innerhalb dieses Zeitschlitzes sendet das Luftfahrzeug sein eigenes Entfernungsmeßsignal aus, das eine verschlüsselte Impulsgruppe und andere Signale entsprechend den Bestimmungen der ATA, Technical Working Group on Collision Avoidance, umfaßt» Andere Luftfahrzeuge, die dieses Signal im gleichen Zeitschiitz empfangen, können die Entfernung zu dem sandenden Luftfahrzeug an Hand der mittels des eigenen Taktgebers, gemessenen Laufzeit des Signals bestimmen; sie können ferner die Identität des sendenden Luftfahrzeuges durch den Zeitschlitz ermitteln, innerhalb dessen das Sendesignal empfangen utirdo Ortsfeste Stationen senden Synchronisierimpulsgrup^ pen in dem ersten, als Zeitschlitz QOOO bezeichneten Zeitschlitz" jeder sich wiederholenden Zaitschlitzfolge, im folgenden kurz Epoche genannt« Die Bestimmungen lassen ferner beschrankt ausgerüstete Stationen zu, bei denan möglichst viele komplizierte Anlagenteile weggelassen sind, die jedoch be~, ;-, grenzte !Möglichkeiten eröffnen, dier -für bestimmte Arten von Benutzern akzeptierbar sein könnend Mit diesen Benutzergruppen, im allgemeinen kleinere Luftfahrzeuge, befaßt sich die; ■ vorliegende Erfindung,, ■

Ein Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zur Synchronisation des Zeitgebers bei solchen beschränkt ausgerüsteten Luftfahrzeugen mit Signalen der im folgenden ■

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kurz- mit GA?S bezeichneten' Kollisionsverhütungsanlage, wobei diese¹ -Signale cfürch eine ortsfeste Station ausgesandt werden, die mit der weltweiten CAS-*Zeit genau synchronisiert ist. Entsprechend den Bestimmungen der Air Transport Association wird jede vollständige Folge von Zeitschlitzen .als eine Epoche bezeichnet. In dem ersten Zeitschlitz OQQO, der den Beginn einer Epoche darstellt, senden die ortsfesten CAS-Stationen eine Impulsgruppe aus, mittels deren sich die Luftfahrzeuge mit der weltweiten Normalzeit synchronisieren. Bei den voll ausgerüsteten Luftfahrzeugen sind Einrichtungen vorgesehen, mittels deren ein Abfragesignal an die ortsfeste Station gesandt und auf Grund des Antwortsignals der Zeitgeber des Luftfahrzeuges synchronisiert, werden kann« Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, für eine Synchronisation eines Zeitgebers in einem beschränkt ausgerüsteten Luftfahrzeug zu sorgen, ohne daß das Luftfahrzeug Abfragesignale an die ortsfeste CAS-Station aussenden muß, was eine-Impulsantwort von dieser- Station erfordern würde; die Synchronisation des Zeitgebers des Luftfahrzeuges soll vielmehr erfolgen, indem nur Empfangssignale in .Verbindung mit Informationen ausgenutzt werden, die ein ohnehin im Luftfahrzeug vorhandenes Entfernungsmeßgerät liefert. Dabei kann davon ausgegangen werden, daß die meisten Luftfahrzeuge solche Entfernungsmeßgeräte besitzBnc . ,

Zu diesen Entfernungsmeßgeräten, die im folgenden kurz als DltlE-Geräte bezeichnet werden, gehören beliebige bereits all-

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BAD ORIGINAL

gemein benutzte Systeme, wie T A C A N - Ge r.ä te für Hflilitärluftfahrzeuge oder VORTAC-Geräte für Zivilluftfahrzeuge* Eine
WORTAC-Anlage befindet sich im allgemeinen an jedem größeren Flughafen» Die vorliegende Erfindung geht davon aus, daß ein derartiges DIKIE-Gerät .allgemein- verfügbar ist und ah derselben ortsfesten Station uiie ein CAS-Hauptzeitgeber installiert ist, so daß die Entfernung zwischen dem beschränkt ausgerüsteten Luftfahrzeug und diesen beiden Geräten praktisch die gleiche ist ο '■".-. -.".--..■ :' . ;

Zu Beginn einer Epoche, wenn das CAS-Gerät einer ortsfesten Station das verschlüsselte Synchronisiersignal aussendet, · ist die Zeitdifferenz zwischen dem Sendevorgang und dem Empfang an einem erfindungsgemäß ausgerüsteten synchronisierten Luftfahrzeug gleich der Laufzeit der Synchronisiersignale zu dem Luftfahrzeug und damit proportional dem Abstand zwischen der ortsfesten Station und dem Luftfahrzeuge Das an derselben
ortsfesten Station vorhandene DME-Gerät und das damit zusammenwirkende DOiIE-Gerät des Luftfahrzeuges liefern eine genaue Angabe für diese Entfernung» Die Genauigkeit beträgt im allgemeinen -76 m» Zwar stellt dies nicht eine genaue Entfernung dar, doch ist die Genauigkeit groß genug, um einem in einem
lYlindestumfang ausgerüsteten Luftfahrzeug eine ausreichende
Synchronisation seines Zeitgebers zu ermöglichen»

Die Anlage nach der Erfindung soll es ferner erlauben, die·

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durch das DIKIE-Gerät gemessene Entfernung in den Zeitgeberzähler des Luftfahrzeuges einzugeben und dann den Empfang des nächsten Synchronisiersignals der ortsfesten CAS-Station zur Rückstellung des Zeitgebers auf diesen Entfernungswert sowie zur Rückstellung des Zeitschlitzzählers des Taktgebers auf diese Zeit innerhalb des ersten Zeitschlitzes 0000 zu benutzen,, -

Eine Anlage dieser Art hat wesentliche Vorteile, Sie erlaubt eine solche Synchronisation eines beschränkt ausgerüsteten Luftfahrzeuges, daß dieses Luftfahrzeug die nachfolgend durch andere voll ausgerüstete Luftfahrzeuge ausgesandten Entfernungsmeßsignale zur Bestimmung der Kollisionsgefahr ausnutzen kann. Andererseits erfordert sie keinen besonderen Sendevorgang des beschränkt ausgerüsteten Luftfahrzeuges; infolgedessen wird die Signaldichte in der Nachbarschaft des Flughafens verringerte .

Ein weiterer Vorteil der Verwendung der vorliegenden Anlage, bei der Sendesignale von CAS-Bodenstationen ausgenutzt werden, die sich an gleicher Stelle wie DIKIE-Stationen befinden, besteht darin, daß an Bord befindliche Zeitgeber für andere, allgemeinere Einweg-Entfernungsmeßvorgänge synchronisiert werden, zu denen Stationshaltung, Navigation (einschließlich Trilateration), Fernmessung, sichere Nachrichtenverbindung uswo gehören,, Diese Sendesignale können auch von Landfahrzeugen und/oder Schiffen oder von ortsfesten Überwachungs-

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Stationen benutzt werden, 'die mit DfllE-Eingangssignalen arbeiten. Selbst wenn die CAS-Stationen nicht an der gleichen Stelle wie die DME-Stationeir angeordnet sind,.können von Hand vorzunehmende Korrekturen für bekannte Entfernungen zwischen der DME- und dqr CAS-Station bei der Zeitgebereinstellung benutzt werden. Dieses. Vorgehen erlaubt eine Einweg-Entfernungsabschätzung durch jede Überwachungsstation, die mit CAS-Signalen arbeitet. Das im folgenden beschriebene Synchronisationsv/arfahren eignet sich auch for die obengenannten Zwecke« Dieses Vorgehen gestattet eine noch einfachere Synchronisation durch Ausnutzung vorbestimmten Informationen, wie beispielsweise dem Abstand eines Luftfahrzeuges von einer CAS-Station, wenn das Luftfahrzeug eine einer Reihe von Landmarken überquert, die durch den Piloten leicht identifiziert werden können. Der Pilot kann dann eine diesen bekannten Abstand darstellende Zahl unmittelbar in den eigenen Zeitgeberzähler eingeben. Auf diese Weise wird der Zähler von Hand eingestellt und dann nach Empfang des nächsten CAS-Synchronisiersignals von der ortsfesten CAS-Station automatisch auf die eingegebene Entfernung zurückgestellt.

Vom militärischen Gesichtspunkt her beruht ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage insbesondere bei Handbetätigung darin, daß verschiedene Luftfahrzeuge synchronisiert werden können, ohne daß eines von ihnen Signale zu der ortsfesten" Station aussenden muß und dadurch einem Feind die jeweilige Position, beispielsaeise unter Kampfbedingungen,verrät. Auch

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Größe, Gewicht und Kosten sind bei zahlreichen Bordgeräten wesentliche Faktoren, die durch die Anlage nach der Erfindung in günstiger Weise beeinflußt werdenv

Anstelle der näher beschriebenen DIKlE-Gerate können im Rahmen der Erfindung auch andere Einrichtungen zur Bestimmung des Abstandes von der CAS-Station benutzt werden, zum Beispiel Loran-, Loran C- und Omega-Geräte.

Weitere merkmale* Vorteile und Anujendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Aueführungsbeispiels in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung, die ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß aufgebauten Anlage zeigt.

In der Figur ist rechts oben eine ortsfeste Station 1, beispielsweise eine Plughafenstation, veranschaulicht, an der sich ein CAS-Gerät befindet, das den Bestimmungen der Air Transport Association entspricht und einen Hauptzeitgeber besitzt, der die Zeit in eine vorbestimmte Anzahl von Zeitschlitzen unterteilt und über eine Antenne 2 zu einem bekannten Zeitpunkt innerhalb des Zeitschlitzea ODGO Zeitgebersynchronisationslmpulsgruppen abgibt. Die feste Station 1 weist ferner ein herkömmliches DITIE-Gerät 3, beispielsweise ein TACAN- oder ein uORTAC-Gerät bekannter Bauart auf, das sowohl Richtungsais auch Entfernungsinformationen liefert,, Übliche DlilE-Geräte dieser Art bestimmen den Abstand zu einem Luftfahrzeug mit

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einer Genauigkeit in der'Größenordnung von 76 m und mit einer Datengeschwindigkeit von 15/sbg. _ ";... .

Es sei angenommen, daß das beschränkt ausgerüstete Luftfahrzeug mit einem, bereits installierten DME-Empfanger 5 ausgestattet ist,der mit einer DfflE-Antenne 6 verbunden ist und auf der Leitung 5a ein, im allgemeinen analoges, Signal liefert, das den Abstand von dem DlflE-Bodengerät 3 darstellt. Diese Anordnung ist bekannt.

Um dieses beschränkt ausgerüstete Luftfahrzeug an dem CAS-System insoweit teilnehmen zu lassen, daß es vor dem Vornan"-densein eines voll ausgerüsteten CAS-Luftfahrzeuges A gewarnt wird, sind die folgenden zusätzlichen, im Blockschaltbild veranschaulichten Geräte vorgesehen. Die beschränkte CAS-Ausrüstung des Luftfahrzeuges umfaßt ernen CAS-Impulsempfanger 10, der an eine Rundempfangsantenne 11 angeschlossen ist, die, falls erwünscht, in der Praxis mit der Antenne 6 kombiniert sein kann. Der Empfänger 10 liefert Ausgangssignale an zu/ei verschiedene Impulsgruppenentschlüßlero Der Entschlüßler 12 spricht auf Synchronisierimpulsgruppen an, die zu einem bestimmten Zeitpunkt im Zeitschlitz 0000 durch die ortsfeste CAS-Station ausgesandt u/erden und den Beginn einer neuen Epoche kennzeichnen. Infolgedessen stellt das auf der.Leitung 12a auftretende Ausgangssignal den Augenblick des Beginns einer neuen Epoche entsprechend der weltweiten CAS-Zeit dar, mit der die ortsfeste CAS-Station entsprechend den ATA-Bestim-

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mungen auf eine halbe IKlikrosekunde genau synchronisiert sei. Der andere Impulsgruppenentschlüßler 14 spricht auf Entfernungssignale und andere Signale an, die von. dem v/oll ausgerüsteten Luftfahrzeug A in einem bestimmten Augenblick innerhalb des ihm zugeordneten Zeitschlitzes ausgesandt werden. Diese Signale werden von anderen Luftfahrzeugen ausgenutzt, um den Abstand zwischen diesen Flugzeugen und dem sendenden Flugzeug zu ermitteln» Diese anderen Signale geben die Flughöhe, die Annäherungsgeschwindigkeit und dergleichen an. Die Entfernungsimpulsgruppe ist verschlüsselt und wird durch den Entschlüßler 14 derart entschlüsselt, daß auf der Leitung 14a jedesmal dann ein Ausgangssignal auftritt, wenn ein En'tfernungsmeßsignal von einem voll ausgerüsteten Luftfahrzeug empfangen wird. Der Empfänger 10 und der Entschlüßler 14 können mit zweckentsprechenden Schutzvorrichtungen gegen den Empfang von Signalen von Luftfahrzeugen ausgestattet sein, die sich jsnsei.ts des maximalen Entfernungsbereiches befinden, der durch die ausnutzbare Länge eines normalen ZBitschlitzes dargestallt wird. Derartige Schutzvorrichtungen sind bekannt und brauchen infolgedessen vorliegend nicht näher erläutert zu werden« Ferner können ein Höhenentschlüßler 14b und ein Doppler-Entfernungsuntarschiedsdiskriminator 14c vorhanden .sein,"um das Erkennen Binar Zusammenstoßgefahr weiter zu unterstützen.

Das beschränkt ausgerüstete Luftfahrzeug 'waist eine Zeitgeber- und ZählkettBnanordnung auf, zu der ein verhältnismäßig stabiler Oszillator 16, beispielsweise ein guter Kristall-

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oszillator,gehört, der Ausgangsimpulse auf den Leitungen 16a und 16b abgibt. Iflit den Impulsen auf der Leitung T6a uiird eine binäre Zählkette 17^-angesteuert, die beispielsweise 13 Flip-Flops aufweist, dia die 4 flilHz-Impulse des Oszillators 16 derart unterteilen, daß beispielsweise ein Zeitschlitz von 1500 dflikrosekunden Dauer erhalten wird. Diese Unterteilung führt zu einem Ausgangssignal auf einer Leitung 17ä, die zu einem Zähler 19 führt, der eine bestimmte Anzahl von Zeitschlitzen, beispielsweise 2000 Zeitschlitze, aufsummiert, die eine vollständige Epoche bilden. Signale von diesen Zählern werden auf einer Gruppe von Leitungen 19a bis 19c einer logischen Schaltung 20 zugeleitet, die zu Beginn jedes Zeitschlitzes mittels bekannter Einrichtungen ein Signal· ableitet. Auf diese Weise stellt das Ausgangssignal der logischen Schaltung 20 auf der Leitung 20a den Beginn jedes neuen Zeitschlitzes dar. . ^: . :

Das entschlüsselte Signal auf der Leitung 12a tritt zu einem Zeitpunkt auf, der gegenüber dem Zeitpunkt 0 um die Zeitspanne verzögert ist, die das Signal benötigt, um von der ortsfesten CAS-Station zu dem Luftfahrzeug zu gelangen» Befindet sich beispielsweise das Luftfahrzeug in einem Abstand von 185 km, beträgt die Zeitverzögerung ungefähr 620 Hflikrosekunden_o Wird der Zähler bei Empfang dieses Signales gestartet, läuft er um 2480 Zählschritte nach, ujeil der 4 ΙΪΙΗζ-Oszillator vier Zählschritte je (Kiikrosekunde erzeugt. Der gleiche Abstand u/ird jedoch von dem DIKIE-Empfanger dann gemessen, wenn der Ent- ^;

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schlüßler 12 das Synchronisiersignal von der Bodenstation entschlüsselt«, U/eil diese Entfernung im. Luftfahrzeug bekannt ist und in Form eines Analogsignales auf der Leitung 5a erscheint, kann die Zeitgebersynchronisation dadurch genau gemacht werden, daß der richtige Zähluiert in·" den 13-stufigen Zähler 17 eingegeben wird. Der auf der Leitung 5a von dem herkömmlichen DliiE-Gerät erscheinende Entf ernungsuiert liegt im allgemeinen in analoger Form vor und muß infolgedessen in eine digitale Folge von Ausgangssignalen umgewandelt werden. Dies geschieht in einem Analog-Digital-Wandler 22, der dreizehn Ausgangsleitungspaare besitzt, die über 26 Gatter 24a, 24b, 24c, „.„. 24x, 24y und 24z geführt sind. Es handelt sich dabei um einfache UND-Gatter, von denen jeweils ein Eingang mit der Leitung 12a verbunden ist. Wenn daher ein Signal über die Leitung 12a läuft, geben dia Gatter 24 den an den 26 Ausgangsleitungen des Analog-Digital-UJandlers 22 auftretenden digitalen Zähluiert in den 13-stufigen Zähler 17 ein. Liefert dagegen der DfflE-Empfanger ein digitales Entfernungssignal, ist der Analog-Digital-Wandler nicht erforderlich und wird dieses Signal dem Zähler 17 unmittelbar als digitaler UJert mit dem richtigen fflaßstabsf aktor zugeführt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der digitale UJert gleich dem in fflikrosekunden umgewandelten Abstand mal 4. So uiäre bei dem oben angenommenen Beispiel eines Luftfahrzeuges mit einer Entfernung von ungefähr 185 km (äquivalent einer Lauf zeitverzögerung von 620 IKlikrosekunden) das Ausgangssignal des Analog-Digital-UJandlers 22 der Wert 2480. Diese Zahl wird mittels der Gatter

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in den Zähler 17. eingegeben.

Das Synchronisiersignal won der ortsfesten Station erscheint auf der Leitung 12a immer nur innerhalb des ersten Zeit— Schlitzes 0000 einer Epoche. Infolgedessen.kann der Schlitzepochenzähler 19 mittels einerauf der Leitung 12b auftretenden Signalgruppe derart zurückgestellt u/erden, daß seine Zeit schlitzzählung, mit dem Beginn jeder Epoche anfängt und dem ersten Zeitschlitz entspricht, der in dem Luftfährzeug entsprechend dessen eigener Zählkette auftritt. Auf diese Weise wird nicht nur die Feinsynchronisation erreicht, sondern erfolgt auch eine Grobsynchronisation insoweit, als der ZsItschlitzzähler 19 am Beginn einer Epoche zurückgestellt wird.

Angenommen, der Zeitgeber des beschränkt ausgerüsteten Luftfahrzeuges ist jetzt synchronisiert, dann liefert der örtliche Einu/eg-Entfernungsmeß-ImpulssntschlüßlBr 14 ein Ausgangssignal auf der Leitung T4a, wenn anschließend über den Empfänger 10 und die Leitung 10b ein Entfernungsmeßsignal von einem voll ausgerüsteten Luftfahrzeug A aufgenommen u/ird. Außerdem liegt, tuie oben ausgeführt, ein auf der Leitung 20a erscheinendes Signal vor, das den Anfang jedes neuen Zeitschlitzes markiert. Eine l/erzögerungsschaltung 26 ist vorgesehen, um auf der Leitung 26a ein Ausgangssignal zu erzeugen, das den Augenblick nach Beginn eines Zeitschlitzes darstellt, zu dem ein entferntes Luftfahrzeug sein Signal innerhalb des eigenen Zeitschlitzes ausgesandt hat. Dieser Augenblick liegt im

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allgemeinen etwas später als der Anfang des Zeitschlitzes/ um einen Sicherheitsraum frei zu lassen. Infolgedessen liegt auf der Leitung 26a ein Signal vor, das den Zeitpunkt angibt, zu dem ein voll ausgerüstetes Luftfahrzeug A, falls, sich ein solches in Reichweite befindet, seine eigene Entfernungsmeßimpulsgruppe ausgesandt hat. Auf der Leitung 14a erscheint daraufhin ein Signal, das den Zeitpunkt angibt, zu dem diese Entfernungsimpulsgruppe an dem beschränkt ausgerüsteten Luftfahrzeug empfangen wurde. Eine Zeitmeßvorrichtung 28, beispielsweise ein Zähler, der won dem stabilen Zeitgeberoszillator 16 über die Leitung 16b angesteuert wird, zählt die Zeitspanne aus, die zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des Entfemungsmeöimpulses von dem Luftfahrzeug A verstrichen ist und liefert auf der Leitung 28a ein Signal, das den Abstand zwischen den beiden Luftfahrzeugen, beispielsweise in Metern, angibt. Dieser Abstand kann dann mit anderen Informationen, beispielsweise der. Annäherungsgeschwindigkeit von einem entschlüsselten Dopplersigrial auf der Leitung 14a und der durch Fernmessung ermittelten Höhe auf der Leitung T4d kombiniert werden, um das Drohen einer Gefahr zu erkennen. Die Gefahrenerkennung erfolgt mittels eines Gerätes 30, das auch Befehle für entsprechende Manöver geben kann und keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet. Es ist vorliegend lediglich mitaufgenommen* um die Ausnutzung der Einstellung der Zeitgeber- und Zähler-Anord,nung in einem Luftfahrzeug mit einem beschrankten CAS-System gemäß der Erfindung zu veranschaulichen. Das Gerät 30 kann ferner UJarneinrichtungen, Einrichtungen zur Ermittlung der Kollisions-

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gefahr und Einrichtungen zur Entschlüsselung der Höhe und der ■ Annäherungsgeschuiindigkeit des Luftfahrzeuges fl umfassen, die yon letzterem entsprechend einer weiteren Vorschrift der Bestimmungen der Air Transport Association übermittelt wird. Durch Entschlüsselung der Höhe des Luftfahrzeuges A ist es dann möglich, diese Höhe mit der Höhe des örtlichen Luftfahrzeuges zu vergleichen, um einen weiteren Anhalt für die Er- mittlung einer Kollisionsgefahr zu gewinnen« Zusätzliche Werte für die Bestimmung der Kollisionsgefahr ergeben s.ichaus der Entschlüsselung der Annäherungsgeschwindigkeit des Luftfahrzeuges A. Unabhängig davon, ob ein anderes Luftfahrzeug den; gerade betrachteten Zeitschli.tz einnimmt, bewirkt das Signal auf der Leitung 26a, daß die Zeitmeßvorrichtung 28 mit ihrem : Zählvorgang beginnt. Ist diser Zeitsch\litz nicht durch ein anderes in Reichweite befindliches Luftfahrzeug besetzt, dauert •der Zählvorgang einfach an, bis der Zähler 2B durch ein Ausgangssignal auf der Leitung 20b vor Beginn des nächsten Zeitschlitzes zurückgestellt juird» Der von der Vorrichtung 28 in P einem solchen Falle ausgezählte "Abstand" ist so groß, daß das; Auswertegerät 30 nicht anspricht. . , \; ,

UJie oben ausgeführt ist, kann es vorteilhaft sein, eine Einrichtung vorzusehen, die es erlaubt^ von Hand eine Entfernung in den Analog-Digital-llJandler 22 einzugeben, wenn der tatsächliche Ab,stand zu der ortsfesten CAS-Station bekannt ist, zum Beispiel wenn ein Luftfahrzeug über das Washington fflonüment fliegt, dessen Abstand von Dulles Airport zuvor ermittelt uiur-

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de. Der Pilot kann in einem solchen Falle dann eine Hand-Entfernungseingabev/orrichtung 29 betätigen, die ein analoges Entfernungssignal über die Leitung 29a dem Wandler 22 zuführt. ^Nachdem ein Analogsignal an den Wandler 22 gageben ist, kann sich die Anlage unabhängig davon, woher die Entfernungsdaten für dieses Signal kommen, mit einer CAS-Station synchronisieren, uienn die Station das nächste Wal das Synchronisiersignal sendet, das dann im Entschlüßler 12 entschlüsselt uiird.

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Claims

'^it-i- ·■■..· - ί/,ν-icnon 2, TaI""?! -.-;■..: ; -^- . :. Ansprüche

1.)Kollisionsverhütungs- und Navigationsanläge-für Luftfahrzeu-" ge mit mindestens einer ortsfesten Station, die einen mit einer Normalzeit laufenden Haüptzeitgeber, eine.Einrichtung zum periodischen Aussenden einesι Signats, das den Beginn der sich wiederholenden Zeitgeberfolge markiert, und ein DIK)E-Ge-

fe rät auf meist, das zusammen mit.DME-Gerät-β.η in bewegbaren Stationen die'Abstände zwischen- der ortsfesten und den bewegbaren Stationen bestimmt j dadurch gekennzeichnet, daß eine in einer bewegbaren Station vorgesehene-Einrichtung zur Synchronisation der bewegbaren Station mit der Normalzeit einen die Sendesignale aufnehmenden Empfänger, einen stabilen Zeitgeberoszillator, einen won dem Oszillator angetriebenen^ Zähler, der eine sich wiederholende, der Folge der ortsfesten Station entsprechende Zeitfolge auszählt, einen an das DITIE-Gerät der bewegbaren Station angeschlossenen Uiandler, der

™ Abstandsinformationen des DlilE-Gerätes in digitale Ausgangssignale umsetzt, die die Laufzeit der Sendesignale ausgedrückt mit dem gleichen Zeitbasis-IYIaßstabsfaktor darstellen, wie er bei dem Zähler verwendet wird, und eine an den Wandler angeschlossene Einrichtung aufweist, die bei Empfang der Sendesignale diese Ausgangssignale in den Zähler eingibt, nachdem dessen Zeitfolge eingeleitet wurde, und auf diese Weise den Zählwert des Zählers auf einen korrigierten Zählwert zurückstellt, der der Laufzeit der Signale von der ortsfesten

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Station zu dem Empfänger über die gemessene Entfernung entspricht.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das DiKIE-Gerät der bewegbaren Station ein die gemessene Entfernung von der ortsfesten Station darstellendes Analogsignal liefert, daß der'Zähler als mehrstufiger Binärzähler ausgebildet ist und daß der Wandler ein Analog-Binärdigi.tal-UJandler ist, dessen Ausgänge derart angeschlossen sind, daß sie jeweils der Rückstellung einer der Stufen des Zählers dienen.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung eine Folge von Gattern aufweist, über die die U/andlerausgänge-mit den Zählerstufen selektiv verbunden sind, die normalerweise gesperrt sind und die jeweils einen Entsperr-Eingang besitzen, der derart angekoppelt ist, daß er bei Auftreten der Sendesignale an dem Empfänger betätigt wird. -

4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der ortsfesten Station erzeugte Zeitgeberfolge in mehrere Zeitschlitze unterteilt sind, die einen Zeitschlitz zur Abgabe des eigenen Sendesignales und weitere Zeitschlitze umfassen, die den anderen bewegbaren Stationen derart zugeordnet sind, daß diese ihre eigenen Positionsmarkiersignale zu einem bestimmten innerhalb dieses

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Zeitschlitzes liegenden Augenblick aussenden, daß ferner dar Zähler der örtlichen bewegbaren Station einen Schlitzzähler zum Auszählen entsprechender Zeitschlitze sowie logische Schaltungen und l/erzögerungsschaltungen. zur Bestimmung entsprechender vorbestimmter· Augenblicke in jedem dieser ZeItschlitze aufweist, daß in der bewegbaren Station eine Einrichtung zum Empfang der Positionsmarkiersignale während der anderen bewegbaren Stationen zugeordneten Zeitschlitze vor- ^ handen ist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Gefahr einer Kollision mit anderen Stationen auf Grund der Zeitspanne bestimmt, die zwischen einem vorbestimmten Zeitpunkt innerhalb eines Zeitschlitzes und dem Eintreffen eines Positionsmarkiersignales in demselben Zeitschlitz vergangen ist.

5. Anlage nach Anspruch 4 gekennzeichnet durch einen Entschlußler, der an den Empfänger der .bewegbaren Station angeschlossen ist, das Sendesignal der ortsfesten Station identifiziert,

" die Einrichtung zur Eingabe der Ausgangssignale des U/andlers in den Zähler betätigt und den Schlitzzähler entsprechend dem von der ortsfesten Station eingenommen Zeitschlitz zurückstallt.

6. Anlage nach Anspruch 4 gekennzeichnet durch einen an den Empfänger der bewegbaren Station angeschlossenen Entschlüßler zur Identifizierung der Positionsmarkiersignale der anderen bewegbaren Stationen und einen von dem Zeitgeberoszillator an-

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getriebenen, die verstrichene Zeitspanne bestimmenden Zähler, , der derart angeschlossen ist, daß er durch ein Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung gestartet und durch ein Ausgangssignal des Entschlüßlers für Positionsmarkiersignale gestoppt wird,

7. Kollisionsverhütungs- und Navigationsanlage für Luftfahrzeuge mit mindestens einer ortsfesten Station, die einen mit einer Normalzeit laufenden Hauptzeitgeber und eine Einrichtung zum periodischen Aussenden eines Signales aufweist, das den Beginn der sich wiederholenden Zeitgeberfolge markiert, wobei die ortsfeste Station eine bekannte geographische Entfernung von mindestens einer weiteren Landmarkenposition besitzt, die von einer bewegbaren Station erreicht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der bewegbaren Station vorgesehene Einrichtung zur Synchronisation der bewegbaren Station mit der Normalzeit, wenn sich die bewegbare Station in dieser Position befindet, einen die Sendesignale aufnehmenden Empfänger, einen stabilen Zeitgeberoszillator, einen von dem Oszillator angetriebenen Zähler, der eine sich wiederholende, der Folge der ortsfesten Station entsprechende Zeitfolge auszählt, eine Einrichtung zur Eingabe eines diese geographische Entfernung darstellenden Wertes mit einem Wandler, der diese Entfernung in digitale Ausgangssignale umsetzt, die die Laufzeit der Sendesignale ausgedrückt mit dem gleichen Zeitbasis-lülaGstabsfaktor darstellen, wie er bei dem • Zähler verwendet u;ird, und eine an den Wandler angeschlossene

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.Einrichtung aufweist, die bei Empfang der Sendesignale diese Ausgangssignale in den Zähler eingibt, nachdem dessen Zeitfolge eingeleitet wurde, und auf diese Illeise den ZMhlwert des Zählers auf einen korrigierten Zählwert zurückstellt, der der Laufzeit der Signale von der ortsfesten Station zu der Landmarkenposition ents-prichto

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung von Hand betätigbar ist.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung eine Vorrichtung aufweist, die dem Wandler eine Analogspannung zuführt, deren liiert die bekannte Entfernung darstellt.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von der ortsfesten Station erzeugte Zeitgeberfolge in mehrere Zeitschlitze unterteilt sind, die einen Zeitschlitz zur Abgabe des eigenen Sendesignales und weitere Zeitschlitze umfassen, die den anderen *-bewegbaren- Stationen derart zugeordnet sind, daß diese ihre eigenen Pos tionsmarkiersigna> : Ie zu einem bestimmten innerhalb dieses 2eitschlitzes liegenden Pugenblick -mssenden, daß ferner der Zählerder ortlich?M titujegbdreii Stationen einen Schli tz Wähler zum Auszählen entsprechender Zeitschlitze sowie logische Schaltungen und A/erzögerungsschaltungen zur Bestimmung entsprechender vorbestimmtet Augenblicke in jedem dieser Zeitschlitze aufweist,

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daß in der bewegbaren Station eine Einrichtung zum Empfang der Positionsmarkiersignale mährend der anderen bewegbaren Stationen zugeordneten Zeitschlitze vorhanden ist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Gefahr einer Kollision mit anderen Stationen auf Grund der Zeitspanne bestimmt, die zwischen einem vorbestimmten Zeitpunkt innerhalb eines Zeitschlitzes und dem Eintreffen eines Positionsmarkiersignales in demselben Zeitschlitz vergangen ist.

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