DE1921962C3 - Funkortungs Simulator - Google Patents

Description

12. Funkoruings-Sini'ilator nach einem der 55 Kanzel eines Flugzeuges ausgesetzt Nt. weil dort eine Ansprüche'· bis I 1. dadurch gekennzeichnet, daß derar.ige Registrierung oder Kcnntlichrnachung der der Ausgang des Peilwinkelsimulaiurs 1131) /um !!uu/ouuposition nicht erfolgt.

Anschluß an das fünfte Anzeigeinstrumeni (147) Navigationslrainer. die sowohl tür V()R-Empfat 11

in zwei Leitungen aufgeteilt ist. daß an jede Lei- ils auch Wir ADF-Fmpfang und gegebem tails ILS-

tung Abtastorgane (137. 138) zur periodischen 60 Auswertung ausgelebt sind, sind mehrfach druck-

Abtastung des Ausgaiigssignals und /um Fest- sehritt'ich bekannt 1.1 'SA.-Patentschriften 294708K

halten des abgetasteten Signals angeschlossen und " -^S 2S4). Dabei findet die Auswertuni: der

sind, daLi das eine Abtastorgan an eine peri- ein/einen Ergebnisse aber getrennt statt, so daß für

odiscne Signale zuführende Steuerleitung (139) jede Empfam'sarl eine besondere Anlage notwendig

iielegt ist. daß das andere Abtastorgan (138) an eine 65 ist. die vielleicht in einem Flutveui: gerechtfertigt

Liegenübei ,1er ersten Steuerleiuini: (139) phasen- sein mag. be^: einem Bodentrainet jedoch /u einem

verschobene Steuersignale abgebende /weite sehr großen technischen Aufwand lührt.

Steuerleitung (141) angeschlossen ist und daß das Aufgabe der Ertindung ist es. einen Funkortung-

Simulator zu schaffen, bei dem der schaltungstcchnisehc Aufwand gegenüber den bekannten Geräten und Anlagen herabgesetzt ist, indem Baugruppen, die für den VOR-Empfang benötigt werden, auch für den ILS-Empfang eingesetzt werden können, wenn dieser eingeschaltet ist. Außerdem sollen die Umsetzung und Verarbeitung der jeweiligen Eingangsdaten möglichst einfach vorgenommen werden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß

vorgesehen, daß die erste und die zweite Vorrichtung io werden.

F i g. I ist ein Blockschaltbild des Simulators;

F i g. 2 zeigt schematisch die Annäherung eines Flugzeuges an die Landebahn:

F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Simulationsgcrätes für einen automatischen Radiokompaß (ADF), und

F i g. 4 zeigt schematisch das Schaltbild eines Impulsmodulators und eines Filters, wie sie in den in F i g. I und 3 dargestellten Geräten verwendet

15 In den Zeichnungen, von denen im einzelnen zunächst auf F i g. 1 eingegangen werden soll, ist mit dem Bezugszeichen 31 ein Modulator und Filter mit verschiedenen Eingangslcitungen bezeichnet. Der Modulator enthält einen Sinus- und einen Cosinus-Zerhacker. wie im einzelnen noch unter Bezugnahme auf F i g. 4 erläutert werden wird. Es sind zwei Eingangs- oder Steuersignale vorhanden, die die einzelnen Zerhacker steuern. Diese Steuerung der Zer-

2D hacker geschieht über Wcchsclspannungssignale. von denen ein Signal sin (/;) an Leitung 33 und ein weiteres Signal cos (n) an Leitung 34 liegt. Ferner liegt eine einem Winkel Ψ proportionale Gleichspannung ar. den Leitungen 32 und 35, wobei sin '/' an Lci-

a5 tune 32 und cos '!' an Leitung 35 gelegt ist. Der Winkel 7' bildet den Winkel eines VOR-Drehfimkfeueis. wie im folgenden noch erläutert wird. Das Ausgangssignal des Modulators 31 ist eine sinusförmige Spannung, deren Phase dem Winkel 7' pro

einen gemeinsamen Winkelsimulator zum Empfang von Informationen über den Oricnticrungswinkel der Verbindung \on einer simulierten Landebahn zu einem simulierten Flugzeug gegen die Nordrichtung enthalten, dessen sinusförmiges Ausgangssignal in seiner Phasenlage dem Orienticrungswinkel proportional ist, daß ein Entfernungssinnilator vorgesehen ist. welcher die Koordinateninformationen über die simulierte Landebahn und das simulierte Flugzeug in eine mit einem Referenzsignal in Phase liegende sinusförmige Spannung umsetzt, deren Amplitude der Entfernung des simulierten Flugzeuges von der simulierten Landebahn proportional ist. daß die erste Vorrichtung einen Phasenaufteiler zur Veränderung der Phasenlage des Ausgangssignals des W'inkelsimulators, bezogen auf das Ausgangssignal des Entfernungssimulators, aufweist und daß ein Phasenkomparator, dessen Eingänge mit dem Phasenaufteiler und dem Entfernungssimulator verbunden

sind, mit seinem Ausgang an ein erstes Anzeige- 30 portional ist. deren Amplitude instrument zur Anzeige der Orientierung des simulierten Flugzeuges relativ zur simulierten Landebahn
angeschlossen ist. derart, daß am ersten Anzcigeinstrument eine der Phasendifferenz zwischen den
Ausgängen des Winkelsimulators und des Entfernungssimulators proportionale Anzeige entsteht.

Nach der Erfindung sind die erste Vorrichtung (VOR-Teil) und die zweite Vorrichtung (ILS-Teil) mit einem gemeinsamen Winkelsimulator versehen, dessen Ausgangssignal umschaltbar ist. Das Auscangssignal liegt also stets an dem Phasenaufteiler und wird von diesem bei VOR-Betrieb einem Zerhacker zugeführt, der das modifizierte Sign;il des Winkelsimulators mit dem Signal des Entfernungssimulators vergleicht. An der Skala eines Abgleich- potentiometers kann der Winkel der Verbindungslinie zwischen Funkfeuer und Flugzeug, bezogen auf die Nordrichtung. abgelesen werden.

Bei ILS-Einschaltung erzeugt der Winkelsimulator dagegen Referenzsignale, die auf die Landebahn bezoüen sind. Sein Ausgangssignal ist in seiner Amplitude der Länge der Landebahn proportional, während die Phase dem Steuerkurs der Landebahn entspricht. Die Koordinatenwerte der Landebahn werden dabei im Entfernungssimulaior verarbeitet.

Durch diese unterschiedliche Benutzung des Winkelsimulators (bei VOR für die Richtungsangabe des Funkfeuers — bei ILS für die Länge und Ausrichtung der Landebahn des Flugplatzes) wird eine

35 I sin- ^- ■ cos² ψ

proportional ist und deren Frequenz gleich derjenigen des Signals (n) ist. Die Ausgangsspannung des Modulators 31 ist an einen stationären Kontakt 37 eines einpoligen Umschalters gelegt, der mit dem beweglichen Kontaktarm 36 ausgestattet ist und einen weiteren stationären Kontakt 38 besitzt. Der Kontaktarm 36 ist mit dem Eingang eines Verstärkers 42 verbunden, dessen Ausgang an einem Eingang des Zerhackers 43 liegt. Die Spannung wird hier zerhackt und über einen weiteren Verstärker 44 einem VOR-Anzcigegcrät 45 zugeführt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 42 ist über einen PO Phasenschieber 46 und einen Rechtec'vcrstärker 47 ebenfalls an den Eingang eines Zerhackers 48 gelegt. Der Ausgang dieses Zerhackers ist unter Zwischenschaltung eines Verstärkers 49 mit einem Richtungsanzeiger 51 verbunden.

Der Ausgang des Modulators 31 liegt weiterhin am Eingang eines 90 "-Phasenaufteilers 65, der vier Ausgänge besitzt, wobei jedes Ausgangssignal um 90 gegenüber einem benachbarten Ausgangssignal versetzt ist. Die vier Ausgänge sind mit vier im gleichmäßigen Abstand angeordneten separaten Eingängen eines linearen Potentiometers 66 verbunden Der resultieiende Ausgang des Potentiometers 6( liegt über eine automatische Verstärkungssteueruns 67 an dem zweiten stationären Kontakt 38. Die Posi

erhebliche Materialersparnis erreicht. Die Möglich- 60 tion des beweglichen Kontaktes 36 wird über di« kcit hierzu basiert auf der Erkenntnis, daß VOR- Spule 39 verstellt, die durch ein Steuersignal an Ein und ILS-Betrieb nicht gleichzeitig eingestellt sein gangsleitung 41 erregbar ist.

müssen, sondern normalerweise alternativ ein- Ferner ist ein zweites Modulatorfilter 52, das eben

geschaltet werden. falls mit mehreren Eingängen versehen ist, vor

In der nachfolgenden Beschreibung wird unter 65 gesehen. Die Steuersignale zum Zerhacken liegen ai

Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel zwei Eingangsleitungen, sin(n) ist an Leitung 57 um des crfindungsgemäßen Funkortungs-Simulators näher cos(n) an Leitung 58 gelegt. Von den übrigen vie

.ruiniert. Leitungen liegt an Leitung 53 die Af-Koordinate de

Flugzeuges und an Leitung 55 die V-Koordinaie des Flugzeuges, während an Leitung 54 die ,Y-koordiiiak und an Leitung 56 tue Y-Koordinate der Hoden station liegt.

13er Ausgang des Modulators und 1-illers 52 i>i mit dem Hingang eines Wechselspanniings-Gleichspannungs-l Umsetzers 61 verbunden, dessen Ausgang ein Signal für einen Differenzverstärker 62 liefert Der Ausgang des Verstärkers 62 ist mit einer Schaltung 63 zur automatischen Verstarkungsregeliine verbunden, deren Alisgangsspannung da/u henut/t wird, die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 44 und 49 /u steuern. Zusätzlich ist der Ausgang dc> Modulators und Filters 52 mit einem Rechteck verstärker 64 verbunden, der seinerseits die Zerhacker 43 und 48 steuert. Der Ausgang des Modulators und Filters 52 ist weiterhin an einen Hingang des Summierverstärkers 69 gelegt, dessen anderer Hingang mit der Nullphase ties Phascnaufieilers 65 iiher einen Verstärker 71 verbunden ist. Das Ausgangssignal lies Operationsverstärkers 69 stellt das Hingangssignal eines Gleichrichters 68 dar. der mit einem Fingang des Modulations/erhackers 76 verbunden ist und ebenfalls das Hingangssignal für einen Zerhacker 72 liefert, der über einen Ver-Maikcr 73 mit einem Hingang einer Torschaltung 74 verbunden ist. Der Ausgang des Tores 74 liefert ein Hingangssignal für das Anzeigeinstrument 75. weicht, s leweils anzeigt, ob die Vorrichtung /ur (Kt wachung des Leilwinkelantlugcs ein- oder abgeschaltet ist. Das VOR ILS-Signal ist an Leitung 41 gelegt, um die Spule 39 zu steuern. Sie liegt ei'enf.ii!^ am zweiten Lingang des Tores 74 sowie an einem lingang des Tores 85. An den anderen Hingängen lies Modulationsfilters 76 licuen die Steuersignale für die Zerhackung: sin(zi) liegt an Leitung 77 und cos(/i) an Hingangsleitung 81. Zusätzlich ist ein der Flughöhe des Flug/enges entsprechendes Signal an Hingangslcitung 78 gelegt, und ein dem Aufriß der Landebahn entsprechendes Signal liegt am Lingang 79. Der Ausgang des Modulators 76 ist über einen Rechteckverstärker 82 mit einem Zerhacker 83 verbunden. Der Ausgang des Zerhackers 83 liegt an einem Lingang eines Differentialvcrstärkers 84. dessen zweiter Lingang mit einem 400-Hz-Generator verbunden ist. Der Ausgang des Verstärkers 84 i;t an den zweiten Eingang des Tores 85 geschaltet, welches ein Eingangssignal für das Tor 86 liefert. Das andere Eingangssignal für das Tor 86 kommt vom Ausgang des Verstärkers 73. Der Ausgang des Tores 86 ist mit einem Leitwinkel-Instrument 87, welches die vertikale Abweichung von demjenigen Leitwinkel anzeigt, der das landende Flugzeug ordnungsgemäß zu der richtigen Stelle der Landebahn führt, verbunden.

Das System der F i g. 1 simuliert zwei wichtige Arten von Funknavigationseinrichtungen, die in zahlreichen Flugzeugen vorkommen. Wie aus der Bezeichnung längs der Eingangsleitung 41 ersichtlich ist. ist das in Fig. 1 dargestellte System in der Lage, sowohl ein VOR-Funkfeuer als auch ein ILS-Ansteuerungsfeuer zu simulieren. VOR (Visuel Omnirange System) arbeitet mit einer zwei verschiedene Signale aussendenden Bodenstation. Eines dieser beiden Signale stellt ein Referenzsignal dar, und das andere Signal ändert kontinuierlich und stetig seine Phase in Abhängigkeit von der Winkelabweichung des Funkfeuers von Norden. Diese beiden Signale werden von einem in il-jr Nähe fliegenden Flugzeui empfangen und \on einer entsprechenden Vorrich Hing im Flugzeug verglichen, um eine der Richtung des Flugzeuges relativ /um Funkfeuer proportional* .^r> Spannung zu erzeugen. Diese wird auf geeiunetei liistiiimenlen im Flugzeug als der interessieiemk Winkel /ur Anzeige gebracht. ILS bezeichnet da· Instrumenten-Lande-System, bei dem bei einei Bodenstation in der Nähe des Aufselzpunktes dei

ίο I andchahn Sendeantennen angeordnet sind. Dii Antennen haben zwei Richtcharakteristiken, vor denen jede zwei Strahlungskeulen aufweist, /wc horizontale und zwei vertikale Strahlungskeiilen. Dk vertikalen Keulen bilden einen Winkel mit den hon /onlalen. der als l.eitwinkel bekannt ist. Diese heider Keulen zeigen dem Piloten eines anfliegenden Flugzeuges, wenn er auf der Zentralachse der beider' Keulen und daher auf dem richtigen l.eitweg fliegt und wenn er von diesem l.eitweg abweicht. Dk beiden horizontalen Keulen, die gelegentlich in einigen Systemen nicht vorkommen, zeigen derr Piloten, wenn er nicht auf dem richtigen Kurs ist Das System n.ich F i g. I simuliert die Vorgänge bei ilen beiden genannten Systemen.

Tür die beiden Signale, die für leden Teil der simulierten Systeme nachgeahmt werden müssen, wird ein Modulator und Filter benutzt, um die Parameter eines jeden Signals zu steuern. Jeder der Modulatoren 31. 52 und 76 enthält ein Paar Zerhacker.

.■'.0 von denen der eine als Sinus-Zerhackcr und der andere als C'osinus-Zerhacker bezeichnet sein soll. Hei jedem Zerhacker wird ein Sinus- oder Cosinus-Wechselspannungssignal dazu verwendet, eine Gleichspannung, deren Amplitude dem zu simulierenden Parameter (»der Wert proportional ist. zu zerhacken Auf diese Weise stellen die sin(zi)- und cos(zi)-Signale am Modulator 31 die Arbeitssignale für den Zerhacker dar. der ein Gleichstrompotcntia! in einzelne Impulse zerhackt. Wie in Fig. 1 dargestellt.

besitzt die aus Modulator und Filter bestehende Einheit 31 vier Hingänge, wobei an zwei Eingängen die Zerhacker-Steuersignale liegen. An den anderen beiden Eingängen liegen die Gleichspannungspotentiale. die dem jeweils zu simulierenden Wert prcportional sind. Das an Eingangsleitung 32 liegende Signal ist ein Cileichspannungspotcntial. welches dem Sinus der Winkelabweichung von Norden proportional ist, und die Eingangsspannung an Leitung 35 stellt das Cosinus-Signal des gleichen Winkels dar.

Jede Hälfte des Zerhackers dient dazu, eines dieser Potentiale zu teilen. Die Steuersignale sin(zi) und cos(n) stellen verstümmelte Rechteckwellen dar. Rechtcckwcllen werden in Präzisionsgeräten dieses Typs normalerweise verwendet, da ihre Überkreuzungspunkte. ihre Nullpunkte, leichter erkennbar und mit größerer Genauigkeit bestimmbar sind als die Uberkreuzungspunkte von Sinuswellen. Da das System vornehmlich mit Sinuswellen arbeitet, wird der Rechteckwellenausgang des Modulators in ein Sinus-Signal umgesetzt. Dies erfordert in erster Linie eine Filterung. Um die Bemessung und Bestückung des erforderlichen Filters im Aufwand herabzusetzen, werden verstümmelte Rechteckwellen benutzt. Rcchteckwellen enthalten nur ungerade Harmonische. Die im vorliegenden System benutzte Rechteckwelle ist »eingeschnitten«, wodurch die Amplitude der dritten und fünften Harmonischen beseitigt oder wenigstens stark herabgesetzt wird.

Die- IvJvUiL!. dal· dii.· er»te Oberwelle, die nd^'r. Ji.r Cirunduelk \ i"'\:iukn i>i. die ^ic^jnte H.rmoni»ch;. i-;. ui.J u:e»e Harrroni»ehe he-;'./' η-'-πι.:Ltν.ei»·.: env. »ο iitrin^e Anipii'.ude. J.i-> ein ■.-..--h.iltrii^m.iLiis: iierinsier Auswand an Fii:eri;r!g»mi"i.r· cri'orderhch '»·.. um »\e und and.'s. höhere HrirorM»che zu .'ιτ,ιηι.'ϊη Sv¹ »Te! ; d;_ -\u»ga~g»- »pannjng eine» jeden Mtxiuijtor» 31. 52 und 76 er¹. *>inu»wel!e djr. deren Amplitude der /u simulier·.",-ilen (iroik· proportional !»· und derart Frequenz de-Irequen/ de» Steuersignal» en;»pnch: und derer Γΐι.ι-e der rep:a»emienen W mkeigro^e p'or>rlion.i! i»i

Da» an I-!rcar-ii^leituns: 41 ee-eg;e Sign.:': »tcüt ;.i·" (iie;eh»rjr,nuni>r>uennal dar. «eVne» die >pu^:e 39 cr;ec'.. um den he .veciii-iven Korü^ks 36 entueder ;n die v.itu i^%de: aidere vor :»ci Po»ifvMi;n /·.: h:-''^.;: W'enr \OR -rvaiiert «erde'i »o!¹. i»t de^r Kor'jk: 36 !-ν.: d^m »'...' i>riare"i Kon:ak: 38 verbunden Dc -\u»gani ce» Modulator» Jl heg: dann τη dem viev t.ieh.rj Pha»e--au:'tei!er 65. der vier leweiis ur·-, ^w ' gegeneinander ■■."»etz'.e -\u>e.'.ne»»iinae erzeug: Die Pha»e e;re» ;»den d;e»er reLn.v zu einer Re ie- -etiz-.ranr.u--g ode- anderen Sig-aier; pha»e-vir»er^>.-'-herer. S:s:nz:ie s erander· »ie", wenn die Pha»e de-■\j>ijPii-> ν '·ι \loJu-jtor 31 sieh ve-.-nde'·. Be: \ OR-S:rru'.:::.-n Aird der Modulator 31 ^1» R-^:e-.-vgeneri:. - '.»-eru-.z!. >o dae der Sigr.alre.»;:.:"; d;e- »i» M.-ea:.;:·.·-» in £ewi-»»eni Sinne ohne P"-_»:-- .:Sl:.^;'.;"l ..:'~e:'.e: -\rr NKxiu'at.'r 52 ':ege" z^- -aizlivh .U J." Stei-er^^naien »in 1'"' U"C eos ■: · Z'.ve; Paare ·..·■· C^>'e:ei"»pa"r!ur.s:Np.^>:enii3ien. F:ne» J:e».-Pe<!eT.:.r,Pi.i-e i>: an d:e Leitungen 5J und 55 :jrd de» ander; e" d:e Le:;uni:er? 54 urd 56 de» Modu- :.i?or» 52 geieg:

D:. -aer"io!ierde Er;au:e:ung d:e~: zur Ervi^run; der Ar\i>^c>; de» S^»ie-», wenn VOR »;n-u::er·. werde" s«¹:! F» »■:; an;er im~ien. daS die seen» dem \1odu;a:rr 52 z::ce;ühr:er; S:gra'c au» zwei an die Einea-;-:enur;er 5" und 58 £e!ecte" S:;jer>:iira!e-. zwei a- die Le:;un£en 53 und 55 eelecten. d:e Ko-

und zwei an die Leitungen 54 und 56 gelegnen. d:e Koo-d;n^:en der Bodenstation rerrj»ent-e-Lnden S:- inaien he»:ehen Da» Au»i:an?<»:i:na! de» Niodu'aior» 52 :»:. .ihnlieh w-.e d;»!ensi;e de» Modu ator» 31. eir; Smusweüe. deren Amplitude den die Flugzeugkoordinaien r-cprasemierenden Gleichspannungen proportional i»i und deren Frequenz der Frequenz des Steuersignals proportional ist. Das Ausgang»- signal des Modulator» 52 liegt über einen Impulsformer 64 am Eingang zweier Zerhacker 43 und 48 Die phasemerschobenen Signale \om Phasenaufteiler 65 sind in *?0 -Intervallen mit dem linearen Potentiometer 66 verbunden. Es werden daher \ser Sismale an xier Punkte eines ringförmigen Wider- »tändselememes angelegt. Der Abgriff des Potentiometers 66 führt jeweils ein resultierendes Signal, welches der Kombination der vier angelegten Signale und der jeweiligen Stellung des Abgriffes selbsi proportäonal ist. Dieses resultierende Signal ist über eine Schahunä 67 zur automatischen Veistlrkungsregelune und die Kontakte 38 und 36 an den Eingang des Verstärkers 42 gelegt. Der Ausgang des Verstärkers 42 liest direkt am Eingang des Zerhackers 43. Hier werden die Ausgangssignale vom Potentiometer 66 (die ursprünglich vom Modulator 31 kamen} und das Ausscngssignal des Modulator» 52 mitetn- i.-.c-^r kombiniert. Da- \om Modulator 52 kommende Vsinai. weiche» dem Zerhacker 43 zugeführt uird. :»·. ^f.»!. .:ber d.-.sjenige vom Potentiometer 66 kann dj^re:* V-e:»:elien de» PoientiomcterabcritTes \eriindert v..-jen. -\uf die»e Weise kann der Abgriff de» Poien- \u -"eier- 66 tv wc-et werden, bis diejenige Stellung .::e:ch: i»;. in der die beiden Signale sieh im Zerhae'ker 43. der al» Pha»en\ergleieher ausgebildet ist. korop-e^ieren. Der Ausgang des Phasernergleichers 43 liegt über Verstärker 44 am Meßinstrument 45. v»-.\e"".e» den Nullpunkt anzeigt. Die Ablesung des RjJ-U-. %om Sendeturm /um Flugzeug kann an einer M^rkierung^-eheiN.¹ am Potentiometer 66 erfolgen. Her -\u»gjng de» Verstärker» 42 liegt ferner an .me~ zweiten kan.ii. der den Zerhacker 48 enthalt. Das S-^nu! des \"erstarker» 42 wird um ¹J^ von .■'."·:" P"^»en»^hieber 46 gedieht, und es wird dann ;- d-.-r: Reeh!eek\er»;.irker 47 umgeformt und von '"·.- den Zerhaeker 48 zugeführt. Dies ist das \a-"._;pL S;c:ie.! vom Potentiometer 66. Das konstante <;gr..i' '.e-ⁿ Moduijtor 52 liegt am anderen F.mgang .:e» /.,:".:> ver» 48. und /«.11 über den Impulsformer 64 ΓΧ: \-.:sg.vig de» Zerbaekers 48 liegt über Yer- »:.:-ser 49 .;n einen fberlhig-Ableseelement 51 W .-- ,:.'.» F"; jg:eug die am Hoden betiiuiliehe Sende- -:.::-" ·. ^erfl'e;:. re-gt da» Me^;n»tiument 51 an. λ-nc'ine nähert odei diese be- ;"i»'.:utr.ent hat femer e^;ne

λ'·"--.^..':-.'·::;--".. uti· arzuzeigen. wenn das Fi.ic- -.-..g _u;-.-h3;^;- 0;» Be^e'e^e» dei YOR-St.uiovi ;»: » l"i»:!uinente» 51 vv;rd übe" rbeigefuhit. dei ein Sicr..-: ^g von de; Sehaltung 63 ere:eh einer einzelnen Stator » DiTieren.-veiMaike:» 62 ·-. Fc~ e;r.e» e'eV:n»eheri Signals eings-;;eivn. u:ui eie; andere Eingang de» \'erstarkci> 62 wild von de" \'^d^^!i:or52 üher e:nen W eeh»ekpa!inung»A"<!eieh- >panni;"g»-l*m»-e".zer M gespeist. Solange das Pe¹Ie η-

»: ::a: de- Niaximurnhere-ehes kleiner ist aK d.i» \ o;ii \'c-eii:ia:or 52 gehefene S'gnal. wird der \'e:s:.\-- V-.:-g»:'ak:or de» \ er^urVe-» 49 bi» ;ur .\bschj';'.v."c -eCL.z;er: V^ern da» FUigziug dagegen in eine »o'e^e En::e~ung zur Boden»:a'.ion komm:. daL> das \;:<-

1; cang»»:gnal de» Meviuiators 52 kleiner ist als der MaM—ur-hereich de» Fmpfanger». »o verändert s;eh das Au»gani»signal des VerMatker» 62. und der Verstärker 49 wird eingeschaltet.

Wenn die Fmgangskitung 41 ein Signal entspn>

chend ILS erhalt, wird der bewegliche Kontakt 36 gegen den stationären Kontakt 37 gedrückt, und öffnungssignale werden an die Tore 74 und 85 und ein Sperrsignal an Tor 58 gelegt. Am Ausgang des Modulators 31 steht eine Sinuswclle. deren Ampli-

tude der Länge der Landebahn und deren Phasenlage dem Steuerkurs der Landebahn entspricht Ira folgenden wird das System nach Fig. I bei de« Arbeit als Instrumenten-Lande-System un^r nähme auf F i g. 2 erläutert.

In F ig. 2 ist das bei ItI gezeigte Flugwug mit A bezeichnet. Der Aufsetzpunkt lift befindet sich an einem Ende der Landebahn IH. und der Ortungssender befindet sich am anderen Ende iftS dei Landebahn 111. Die Höhe des Flugplatzes ist A₁,

und die Höhe des Flugzeuges t al Ist A. tue Höh« 1§2 des Fhigreuges ItI aber dem Flugplatz ist dabei h - h,. Die Koordinaten des Flugie-u^vS sind al; A"₄ltt7 und Y₄lt6 bezeichnet. Gleichermaßen sine

V'- de-Da» N!e

Hve -\^L»»e'~ai:r^l-.'^>»;V'.'ⁱn
e".~ \'e:<:.-.rker 49
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-^"; D:- MsiTri^m
■»' :~e- F:ngZ:"g ;

die Koordinaten der Landebahn gleich denjenigen des Bezugspunktes 105. und sie sind mit A'_s und )\ bezeichnet. Das in einer Hohe h !liegende Flugzeug 101 bewegt sich auf einem der Landebahn 111 entsprechenden Steuerkurs und muß in einem solchen Winkel herabgleiten, daß seine Räder den Boden am Punkt 110 berühren. Der Gleitwinkel ist mit \ bezeichnet und als der Winkel zwischen der Linie 104 zwischen dem Flugzeug 101 und dem Aufsetzpunkt 110 und der horizontalen Projektion der Linie 104' definiert. Der Winkel zwischen der Linie 109 vom Flugzeug 101 zum Bezugspunkt 105 und der horizontalen Projektion 108 dieser Linie 109 ist mit ;■ bezeichnet.

Gemäß Fig. I erzeugt wahrend der ILS-Finschaltung der Modulator 31 Referenzsignale. Der Ausgang des Modulators 31 .erzeugt ein Sinussignal, dessen Amplitude der Länge der Landebahn 111 proportional ist und dessen Phase dem Stcuerkurs der Landebahn 111 entspricht. Bei ILS sind alle Angaben auf die Landebahn als Bezugsgröße abgestimmt. Der Modulator 52 erzeugt ein Sinussignai. dessen Amplitude der Länge der Linie 108 proportional ist. Das Ausgangssignal des Modulators 31 ist mit dem Phaseiiaufteiler 65 verbunden, der ein phasensynchrones Signal erzeugt, welches der Länge der Landebahn entspricht. Dieses Signal wird über Verstärker 71 an einen Eingang des Diffcrentialverstärkers 69 gelegt. Am anderen Eingang des Verstärkers 69 liegt das Ausgangssignal des Modulators 52. Das Ausgangssignal de? Verstärkers 69 entspricht der Länge der Linie 108, vermindert um die Länge der Landebahn 111, und es ist gleich der Länge der Linie 103 oder der Bodenentfernung des Flugzeuges 101 vom Aufsetzpunkt 110. Das Wechselspannungssignal des Verstärkers wird über einen Wechselspannungs-Gleichspannungs-Umsetzer 68 umgewandelt und an einen Eingang des Modulators 76 gelegt. Zusätzlich zu den Zerhacker-Steuersignalen sin(n) und cos(;i). die an Leitungen 77 und 81 liegen, führt Leitung 78 ein Gleichspannungspotcntial. das der Höhe des Flugzeuges 101 proportional ist. und Leitung 79 führt ein der Höhe h, des Flugplatzes proportionales Gleichspannungspotential. Im Modulator 76 werden die Flughöhe /i und die Höhe des Flugplatzes/i, subtrahiert, um die Fiughöhc 102. h />,-. des Flugzeuges über dem Flugfeld zu ermitteln. Die Höhe 102 wird mit dem Ausgang des L-msetzers 68 (Linie 103) kombiniert, um am Ausgang des Modulators 76 ein Sinus-Signal zu erzeugen, dessen Amplitude der Länge der Linie 104 proportional ist. und dessen Phase dem Winkel \ proportional ist. Dieses Sinussignal wird einem Rechteckgenerator 82 zugeführt, der wiederum ein Signal an den Zerhacker 83 führt. Am Zerhacker 83 liegt ferner ein 400-Hz-Signal. und sein Ausgang, der eine Frequenz von 400 Hz und einen Spannungsmittelwert, der der Steigung der Linie 104 entspricht, führt, liegt als Eingang an einem Differentialverstärker 84. Der andere Eingang des Verstärkers 84 führt ein dem Leitwinkel \ proportionales Signal. Diese Verhältnisse bleiben bei einem Anflug unverändert. Wenn die Steigung der Linie 104, die in Form eines S'gnals am Eingang des Verstärkers 84 liegt, die gleiche ist wie die des Leitwinkels, der in Form einer Spannung am anderen Eingang des Verstärkers 84 liegt, so liefert der Ausgang des Verstärkers 84 ein Nullsignal, welches über die beiden Tore 85 und 86 an das Anzeigeinstrument 87 zur Höhenkorrektur gelegt ist. Sollte die Steigung der Linie 104 in Aulvvärts- oder Abwärtsriditung von der Steigung lies I.e'tweges abweichen, so verändert sich die Ausgaiigsspannung vom Verstärker 84 entsprechend, und dies wird von dem Instrument 87 angezeigt Wie bereits erwähnt, wird, solange ILS eingeschaltet ist. ein Signal an Eingangsleitung 41 und damit auch an Tor 85 gelegt, um dieses zu öffnen.

i'i Der Ausgang des Differentialverstärkcrs 69 isi mit dem Zerhacker 72 verbunden, der ein weiteres Tin· gangssignal von dem Rechteckgenerator 47 erhält. Der Rechteckgenerator wird über einen 90 -Phasenschieber 46 vom Modulator 31 aus gespeist. Der Ausgang des Rechteckgenerators oder Impulsformers 47 repräsentiert die Teilung der Landebahn 111. um 90 verschoben. Wenn dieses Signal zusammen mit dem die Teilung der Linie 103 repräsentierenden Signal an den Zerhacker 72 gelegt wird, so cr/euut dieser ein Ausgangssignal, welches über den Verstärker 73 und das geöffnete Tor 74 an das Anzeige instrument 75 gelangt, wo die Tatsache anee/un: wird, daß das ILS-System eingeschaltet ist. Die Verstärkungssteuerung für den Verstärker 73 wird win dem Verstärkungssteuerkreis 63 abgeleitet. Die Spannung am Ausgang des Umsetzers 61. die in Form einer der Länge der Linie 108 entsprechenden Gleichspannung vorliegt, sinkt in dem Maße, wie das Flugzeug 101 sich dem Aufsetzpunkt 110 der Landebahn nähert. Liegt die Phase des Signals umi Verstärker 69 zwischen 180 und 300 relativ /ur Phase des Signals vom Impulsformer 47. so wird der Ausgang des Verstärkers 72 negativ und \ erstärker 73 abgeschaltet. Wird «im Verstärker 73 kein Signal abgegeben, so bleibt das for 74 geschlossen, und das Instmment 75 zeigt Abschaltung an.

Die Vorrichtung enthält ebenfalls ein System zur Simulierung einer ADF-Anlage (automatic direction finding). Der ADF-Teil des Systems ist in F i g. 3 dargestellt, wobei der Modulator und das Filter 121. ähnlich wie die entsprechenden in F i g. 4 im einzelnen gezeigten Teile, mehrere Eingangsleitungen besitzen. Rechteckwellen mit einer Referenz- oder Nullphase werden an Leitung 122 gele-'., und ein weiteres dazu senkrechtes Rcchtccksignal liegt ah Steuersignal für den Modulator an Leitung 120. Leitung 123 führt eine Spannung, die der A'-Koordinatc des Flugzeuges 101 proportional ist. und Leitung 125 führt eine der K-Koordinate des Flugzeuge« proportionale Spannung. Gleichermaßen liegt an Lei tung 105 eine der .V-Koordinate der Bodenstatior und an Leitung 126 eine der V-Koordinate dei Bodenstation entsprechende Spannung. Die Aus gangsspannung des Modulators und Filters 121 is eine Sinuswelle, deren Amplitude der Boden entfernung des Flugzeuges von der Bodenstatioi proportional ist und deren Phasenlage, bezogen au das an Leitung 122 liegende Referenzsignal, den Peilwinkel des Flugzeuges von der Bodenstation au proportional ist. Dieses Sinussignal liegt direkt ai einem Verstärker 132 und über einen 90 -Phasen schieber 135 an einem weiteren Verstärker 136. Di beiden Ausgangssignale der Verstärker 132 und 13 sind als um 90 phasenverschobene Signale an di Eingänge eines weiteren Modulators und Filters 13 gelegt. An Leitung 133 des Modulators 131 lie} ferner eine dem Sinus des Flugzeug-Peilwinkels pre

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nmionale Spannung, und eine dem Cosinus dieses Peilung des. Senders in bezug auf die Achse des Vilwinkels entsprechende Spannung ist an Leitung Flugzeuges. Um dieses System zu simulieren, wer-134 gelegt. Am Ausgang des Modulators 131 ent- den dem Hingang des Modulators121 Informationen licht ein Sinussignal, dessen Amplitude konstant und \on dem Rugcomputer oder ähnlichen Informations-Jessen Phase in K-zug auf das Referenzsignal an 5 quellen zugeführt. Vor Beginn eines simulierten Leitung 121 der Differenz zwischen dem Pellwinkel Fluges des Flugzeuges 101 wird die geografische Jes Flugzeuges, bezogen auf die Station, und dem Landschaft, über der der Flug stattfindet, festgelegt. Flugwinkel des Flugzeuges proportional ist. Dieses Dies schließt die Festlegung derjenigen Stationen Ausgangssignal des Modulators 131 liegt gleichzeitig ein, mit denen das Flugzeug Verbindung aufnimmt, an den Eingängen zweier Abtast- und Halteschal- io Als Teil dieser Identifizierung wird eine dem Maxitungen 137 und 138. Zur Steuerung der Abtast- und mumbereich des Bodensenders am Flugplatz pro-Halteschaltung 137 wird eine alternierende, gegen portionale Spannung erzeugt und an Eingangsleitung die Retcrenzspannung nicht phasenverschobene 129 gelegt. Gleichermaßen werden sowohl die Start-Spannung an Eingang 139 und die die Schaltung 138 portion des Flugzeuges selbst als auch die A'-y-knsteuerride Impulsfolge an Eingang 141 gelegt und ι=, ordinaten der Stationen identifiziert und einzeln an erscheint u.ti 60 hinter dem an Leitung 139 liegen- die Eingänge des Modulators 121 gelegt. Dies kann den Signal. Der Ausgang der Schaltung 137 liegt durch geeignete Vorrichtungen bekannter Art vorüber Verstärker 142 an einer Klemme eines Meß- genommen werden. Die Signale können von einem Instrumentes 147. und der Ausgang des Kreises 138 Ausbilder, der die Stellungen der Potentiometer oder liegt über einen Verstärker 143 an einer anderen ao anderen Stellorgane überwacht, eingegeben werden. Klemme des gleichen Meßinstrumentes. Das Instru- oder sie können im allgemeinen Fall auch durch die ment 147 enthält ein Gerät mit einem permanent in dem Speicher eines Simulationsrechners gespeimagnetischen Rotor (in der Zeichnung nicht dar- cherten Daten gesteuert werden. Die an die Eingestellt) und ein Dreiphasenfeld. Das Dreiphasen- gangsleitungen 120 und 122 angelegten Signale haben feld besteht aus drei Spulen, deren Achsen physi- 25 die Form verstümmelter Rechteckwellen, wie noch kaiisch jeweils um 120 versetzt sind. Die drei Win- erläutert werden wird. Die Verstümmelung der aui.gcn des Gerätes 147 sind im Stern geschaltet. Rechteckwellen rührt von der Eliminierung der und ihre freien Enden sind jeweils mit dem Kontakt- dritten und fünften Harmonischen aus dem Signalarm eines von drei Schaltern 144, 145, 146 verbun- spektrum her. Da die Rechteckwellen alle ungeraden den. Die Schalter 144 bis 146 werden von einer Re- 30 Harmonischen enthalten, ist die oberhalb der Grundlaisspule 148 gesteuert, die über einen Schalter 149 Helle nach der Verstümmelung noch auftretende erregbar ist. Jeder dieser drei Schalter enthält ein Schwingung die siebente Harmonische, und diese ist Paar stationärer Kontakte. Ein stationärer Kontakt genügend schwach, um den zu ihrer Entfernung bedes Schalters 144 ist geerdet, und der andere ist mit nötigten Filteraufwand gering zu halten. Die Filtedem Ausgang des Verstärkers 142 verbunden, der 35 rung ist notwendig, um die Sinuswelle zu erhalten, weiterhin mit einem der stationären Kontaktschalter die am Ausgang des Modulators 121 stehen muß.
146 verbunden ist. Der andere stationäre Kontakt- Der Modulator 121 ist ein Schaltglied mit zwei schalter 146 liegt am Ausgang des Verstärkers 143. separaten Teilen. Die Rechteckwellen an Leitung Dieser Ausgang ist ferner an einen der stationären 120 und 122 machen die jeweiligen Teile des Mudu-Kontakte des Schalters 145 angeschaltet, dessen an- «o lators alternierend leitend und nichtleitend. Zusatz derer stationärer Kontakt geerdet ist. Wenn die Re- lieh wirkt der Modulator, wenn eine Hälfte während laisspule 148. die die Kontakte 144 bis 146 steuert. der halben Durchlaßzeit leitend ist, als Schalter, erregt wird, so bewegt sich die Anzeigcnadel um der die der Flugzeugkoordinate entsprechende Span-12(i im Gegenuhrzeigersinn, wenn eine Station nung an seinem Ausgang durchläßt, und während eni| fangen wurde. Der Pilot erhält dadurch eine 45 der anderen Hälfte seiner Durchlaßzeit werden die Anzeige von der Stärke des empfangenen Signals. Koordinaten der Bodenstation durchgegeben, so daß Der Ausgang des Modulators 121 liegt ferner an die entsprechenden Spannungen am Ausgang enteinem Gleichrichter 127. Dessen Ausgangssignal liegt stehen. Als Ergebnis tritt eine Sinuswelle auf, deren an einer Eingangsleitung des Differentialverstärkers Amplitude der Entfernung zwischen Flugzeug und 128. und die zweite Eingangslcitung ist mit 129 be- 50 Bodenstation proportional ist und deren Phasenzcichnet. An Leitung 129 wird ein dem Maximum- winkel in bezug auf das an Leitung 122 liegende bereich der jeweils simulierten Boden-Sendestation Signal dem Peilvvinkel vom Flugzeug zur Bodenentsprechendes Potential gelegt. Der Ausgang des station proportional ist. Dieses Signal wird von dem Verstärkers 128 ist an den Eingang des Modulators Umsetzer 127 in einen Gleichspannungspegel um- 131 geschaltet, um diesen zu steuern. Das in Fig. 3 55 gesetzt, und die Ausgangsspannung des Umsetzers dargestellte System simuliert ein automatisches Rieh- 127 wird an den Eingang des Differenzverstärkers tungssuchsystcm (ADF). ADF-Systcme an Bord 128 gegeben. Der andere Eingang dieses Verstärkers eines Flugzeuges empfangen ein Funksignal von 128 führt die Spannung der Eingangsleitung 139, die einer Bodenstation. Als Flugzeugantenne wird nor- dem Maximumbereich der Bodenstation entspricht, malcrweise eine gerichtete Antenne, wie beispiels- 60 Wenn das Ausgangssignal vom Umsetzer 127 größer weise eine modifizierte Rahmenantenne mit Nieren- ist als das an Leitung 129 liegende Signal, so blokcharakteristik, eine phasenempfindliche Antenne in kiert der Ausgang des Verstärkers 128 den Modu-Form einer offenen Schleife od. dgl. verwendet. Das lator 131. Wenn sich dagegen das Flugzeug der Antennensystem ist mit einem Servoantrieb verbun- Bodenstation hinreichend genähert hat, so daß das den, der die Antenne in Drehung versetzt, bis die 65 Entfernungssignal (Ausgangssignal vom Umsetzer maximale Empfangsstärke erreicht ist. An diesem 127) gleich dem den Maximumbereich der Boden-Punkt hält der Servoantrieb an. und ein Zeiger, der station repräsentierenden Signal oder kleiner al< mechanisch mit der Antenne gekoppelt ist. zeigt die dieses wird, so gibt das Ausgangssignal des Verstär·

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keisl28 den Modulator 131 fiei. Aul diese Wehr Amiabeii ~ i η ι i durch den simulierten Vm gang oder arlviiet die ADI^:-Aulage dann nicht, wenn das siimi- diiuh den Ausbilder vorgegeben, und andere werden lieite flugzeug auUei halb des Bereiches des Senders vom l-lugiibeiwachimusiechni.-r des Ftmkortunu-.-iler simulierten Bodenstation ist. simulauus erzeugt. Das in F i μ. 3 ue/eigle Svsteni

Da das Ausgaugssignal des Modulali.is 121 diiekt 0 benul/t diese Spannungen, um eine Meüan/.eiue 7ti und um ¹Kl phasenverschoben dem zweiten MikIu- bewirken, die die Richtung korrekt anzeigt und das latnrlJI zugeführt wird, dient es als Modulainr- Veihalien eines ADF-Sssienv. realistisch simuliert. Sicuei spannung. Die beiden anderen Eingange des Im den Simulator benutzender Pilulcnanv. arter er-Mi dulators 131 führen (ileichspannungem die den hält die gleichen Reaktionen, die er von einer an Sinus und ikn Cosinus des Peilwinkels des Flug- io Mord befindlichen Anlage während des [luce, erzcuges repräsentieren und die die Sinus-Sleuerspan- halten würde.

iiung modulieren. Der Modulator 131, der ähnlich In dem in den Fig. I und 3 dargestellten Gerät

dem in F- i g. 4 dargestellten Modulator aufgebaut werden verschiedene duale Modulatoren und Filterisi. erzeugt ein Sinus-Signal mit konstanter Ampli- schaltungen benutzt. F i g. 4 zeig' ein schematiches lüde am Ausgang, dessen Phase sich mit der Diffe- 15 Schaltbild eines typischen Modulators und Fillers, renz zwischen dem Richtungswinkel des Flugzeuges wie es beispielsweise durch das Bezugszeichen 121 und dem Peilwinkel zur Bodenstation verändert. Die in F i g. 3 bezeichnet ist. Die Schalte. 1» nach Fi u. 4 Ausgangsspannting des Modulators 131 liegt an den enthält zwei Hauptteile, einen Modulatorteil, der all· Eingängen zweier Abtast- und Halteschaltungen 137 gemein mit 150 bezeichnet ist. und einen Filterteil, und 138. die den sinusförmigen Ausgang des~Modu- 20 der mit 180 bezeichnet ist. Der Modulator 150 entlators 131 zu verschiedenen Zeitpunkten abtasten hält zwei getrennte Paare von Transistorschaltern. Die Schaltung 137 tastet den Modulator zu den Ein erstes Paar besteht aus einem Transistor 151. der Zeitpunkten ab, wenn die als Referenzsignal die- zwei getrennte F.mitterelektroden 153 und 154 benende Sinus-Spannung, die an Leitung 122 liegt. sitzt, und einem zweiten Transistor 152. der cbendie Nullphase durchläuft, und die Schaltung 138 25 falls zwei getrennte Emitterelektroden 161 und 162 tastet den Ausgang des Modulators 131 dann ab. besitzt. Die Basis des Transistors 151 ist an ein wenn das Referenzsignal an Leitung 122 einen Win- Ende der Sekundärwicklung eines Übertragers 157 kel von 60 erreicht hat. Die Ausgänge der beiden angeschaltet, deren anderes Ende mit der Kollektor-Abtast- und Halleschaltungen 137 und 138 sind mit elektrode verbunden ist. In gleicher Weise ist die zwei getrennten Wicklungen des Dreiphasenfeldes 30 Basis des Transistors 152 mit einem Finde der Seder Anzeigevorrichtung 147 verbunden. Die dritte kundärwicklung 158 des Übertragers verbunden. Wicklung dieses Feldes ist geerdet. Dies bedeutet. während das andere Ende der Wicklung am Kollekdaß nur zwei der drei Wicklungen erregt werden tor liegt. Die beiden Sekundärwicklungen 157. 158 und daß die dritte Wicklung als Referenzwicklung bilden einen Teil des Transformators 155, der zudient. Die Abtast- und Halteschaltungen 137 und 35 sätzlich noch eine Primärwicklung 156 enthält. Da^ 138 dienen dazu. Gleichspannungen zu erzeugen, die Referenz-Steuersignal sinf/i) wird an die Primärdem Mittelwert der Ausgangswechselspannung des wicklung 156 gelegt. Wie in F i g. 3 dargestellt, wcr-Modulators 131 zu den Zeitpunkten proportional ist, den dem Modulator 121 zusätzlich Steuersignale in wenn diese Wechselspannung abgetastet wird. Die Form von Spannungen, die die X- und /-Koordi-Abtastsignale werden auf das an Leitung 122 lie- 40 naten des Flugzeuges und der Bodenstation, die gende Null- oder Referenzsignal bezogen, und wenn jeweils simuliert werden sollen, repräsentieren. Diese diese Abtastzeitpunkte einmal festliegen, so werden Informationsart soll im folgenden zugrunde gelegt sie beibehalten. Dagegen hat das Ausgangssignal des werden, um den Aufbau und die Wirkungsweise des Modulators 131 einen Phasenwinkel, der dem Peil- im einzelnen in F i g. 4 dargestellten Modulators zu winkel vom Flugzeug zur Bodenstation proportional 45 erläutern. Die die A'-Koordinate des Flugzeuges darist, und zwar verglichen mit dem Referenzsignal, stellende Spannung liegt an Eingangsleitung 159. die das an Leitung 122 liegt. Wenn sich der Peilwinkel mit dem Emitter 153 verbunden ist. Die andere vom Flugzeug zur Bodenstation ändert, so ändert Emitterelektrode 154 erzeugt ein Ausgangssignal des sich auch die relative Phase des Ausganges vom Transistors 151. und sie ist über den Widerstand Modulator 131 und der abgetasteten Bereiche dieses 50 174 und öen Kondensator 176 an das Filter 180 anSignals. Das resultierende magnetische Feld, welches geschaltet. Die die A'-Koordinatc darstellende Spansich infolge der drei Wicklungen des Instrumentes nung der Bodenstation liegt an einer Eingangsleitung. 147 aufbaut, ist proportional zu den relativen Am- die mit der Emitterelektrode 162 des Transistors plituden der abgetasteten Spannungen, die an zwei verbunden ist. Die andere Emitterelektrode 161 des der Wicklungen gelegt sind. Die relativen Ampli- 55 Transistors 152 erzeugt ebenfalls ein Ausgangssigna!, tuden der an diese beiden Wicklungen gelegten und sie ist an den Verbindungspunkt des Emitters Spannungen können sich sowohl hinsichtlich ihrer 154 mit dem Widerstand 174 geschaltet. Amplitude als auch ihrer Polarität verändern, wenn Die andere Hälfte des Modulators 150 ist mit der

sich die Wechselspannung des Modulators 131 in soeben beschriebenen Hälfte identisch, und sie entbezug auf die Abtastimpulse verschiebt. Tm End- 60 hält zwei Transistoren 163 und 164. Der Transistor ergcbnis muß daher ein Instrument benutzt werden. 163 ist mit seiner Basis an ein Ende einer Sekundärdessen Rotor sich nach dem resultierenden Feld wicklung 167 angeschaltet, deren anderes Ende mit ausrichtet, wobei das Feld eine Position von 0 bis dem Kollektor verbunden ist. Der Transistor 360 einnehmen kann. besitzt ebenfalls zwei Emitterelektroden J 65 und 166.

Das in F i g. 3 dargestellte System empfängt an 05 Der Transistor 164 ist mit seiner Basis an ein Ende seinen Eingangsleitungen Spannungen, die die Pcv.,1- einer Sekundärwicklung 168 und mit seinem Kollektionen und" Richtungen des Flugzeuges in bezug auf tor an das andere Ende dieser Wicklung angcschaleinc bestimmte Bodenstation darstellen. Viele dieser tet. Auch der Transistor 164 ist mit zwei Emittcr-

inn /ei /je

elektroden 172 und 173 versehen. Die beiden Sekundärwicklungen 167 und 168 bilden einen Teil ties Übertragers 171, an dessen Primärwicklung 169 Rechteck-Steuersignale cos(n) gelegt- sind. Die die !'-Koordinate des Flugzeuges repräsentierende Spannung wird an den Emitter 165 des Transistors 163 gelegt, und die die Y-Koordinate der Bodenstation repräsentierende Spannung liegt an dem Emitter 172 des Transistors 164. Die anderen beiden Emitterelektroden 166 und 173 sind zusammengeschaltet, und sie liegen über einen Widerstand 175 und den Kondensator 176 am Filter 180.

Zur Erläuterung des Betriebes soll zunächst auf die obere Hälfte des Modulators 150 Bezug genommen werden. Die an die Primärwicklung 156 gelegte Steuerspannung gelangt mit entgegengesetzten Polaritäten jeweils an die beiden Basiselektroden. Dies wird dadurch erreicht, daß die obere Hälfte der Wicklung 157 und die untere Hälfte der Wicklung 158 mit den jeweiiijen Basiselektroden der beiden Transistoren 151 und 152 verbunden sind. Daher wird bei jeder Halbwelle des Eingangs-Steuersignals einer der beiden Transistoren 151 oder 152 leitend. Wenn dieser Transistor leitet, sind seine beiden Emitterelektroden zusammengeschaltet. Während einer Halbwelle des Eingangs-Steuersignals an Wicklung 156 leitet Transistor 151 und leitet die die ΑΓ-Koordinate des Flugzeuges repräsentierende Spannung an den Widerstand 174 und den Kondensator 176 weiter. Während der anderen Halbwelle des Steuersignals an Leitung 156 leitet der Transistor 152 und legt die .^-Koordinate dtr Bod-_,istation an den Widerstand 174 und den Kondensator 176. So werden am Ausgang der oberen Hälfte ats Modulators 150 zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Impulse erzeugt, die beide die gleiche Länge haben, und eine Amplitude, die entweder proportional der A'-Koordinate des Flugzeuges oder derjenigen der Bodenstation ist. In gleicher Weise werden auch die beiden Transistoren 163 und 164 der unteren Hälfte des Modulators 150 abwechselnd leitend gemacht. Wenn der Transistor 163 leitet, so wird die y-Koordinate des Flugzeuges über den Widerstand 175 zum Kondensator 176 durchgeschaltet, und während der anderen Halbwellc leitet der Transistor 162 und schaltet die die y-Koordinate der Bodenstation repräsentierende Spannung über den Widerstand 175 zum Kondensator 176 durch.

Die an die obere Hälfte und die untere Hälfte des Modulators 150 übtr die Wicklungen 156 und 169 gelegten Steuerspannungen sind um 'JO außer Phase. So werden für 90° die X- und Y-Koordinaten des Flugzeuges gleichzeitig an den Kondensator 176 gelegt. Während der folgenden 90 ' liegen die X-Koordinatc der Bodenstation und die Y-Koordinate des Flugzeuges gleichzeitig an dem Kondensator 176. Wahrend der dritten 00' eines Zyklus werden schließlich die A'-Koordinatc der Bodenstation und die Y-Koorclinatc der Bodenstation gleichzeitig an den Kondensator 176 gelegt, und während des letzten Viertels des Zyklus liegen die A'-Koordinatc des Flugzeuges und die Y-Koordinatc der Bodenstation gleichzeitig am Kondensator 176. Das resultierende am Kondensator 176 auftretende Potential hängt zu jeder Zeit von der Amplitude und Polarität des jeweils von den Transistoren durchgeseliulteien Potentials ab. Daher besitzt das resultierende Ausgangssignal, welches über den Widerstand 177 dem Kondensator 178 zugeführt und quer zum Kondensator vom Filtereingang abgenommen wird, eine Amplitude, die dem Bereich oder der Entfernung des Flugzeuges von der Bodenstation proportional ist und deren Kreuzungspunkte oder Phase der Winkelbeziehung der beiden Koordinatenpaare proportional ist. Da die Amplituden der an die Emitterelektroden angelegten Potentiale, die entweder die A'- oder Y-Koordinaten des Flugzeuges oder der Bodenstation darstellen, sich im wesentlichen in ihrer Amplitude verändern können und positive oder nepuive Polaritäten annehmen können, hängt die resultierende Ladespannung des Kondensators 176 sowohl von der Amplitude als auch von der Polarität der Einzelimpulse ab.

Der zweite Teil der Modulator- und Filterschaltung wird von dem Filter 180 gebildet. Dieses Filter verwendet einen Operationsverstärker 182 zusammen mit Zeitkonstanten-Gliedern 179, 181, 183 bis 189 und 191 bis 198, die den Filtervorgang bewirken. Das in Fi g. 4 dargestellte Filter 180 ist als Tiefpaß-

»5 filter aufgebaut und seiner Art nach bekannt und im einzelnen beschrieben in »Applications Manual for Computing Amplifiers for Modelling, Measuring, Manipulating, and Much Else«, herausgegeben von Philbrick Researches, Inc., S. 74 und 75. Um die Anforderungen für ein großes und teures Filter herabzusetzen, werden als Steuersignale verstümmelte Rechteckwellensignale, wie sie bereits erwähnt wurden, an die Eingangswicklungen 156 und 159 gelegt. Da die phasenrichtige Lage des Eingangs- und Ausgangssignals wichtig für die ordnungsgemäße Funktion dieser Schaltungen ist, werden Rechteckwellen benutzt, da deren Kreuzungspunkte klar definiert sind. Rechteckwellen enthalten alle ungeraden Harmonischen. Für die vorliegende Anwendung ist nur die Grundwelle interessant. Die beiden auftretenden Harmonischen, die verhältnismäßig stark sind und den größten Filteraufwand erfordern, sind die dritte und die fünfte Harmonische. Die Rcchteckwellen, die an die Primärwicklungen 156 und 159 gelegt werden, besitzen keine dritte und fünfte Harmonische. Die Entfernung dieser Harmonischen führt zu einer verstümmelten Wellenform. Diese Wellenform kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Ein Weg, der im vorliegenden Falle ungünstig ist, besteht darin, die Grundwellc mit einem Hochfrcqucnz-Multivibrator zu erzeugen, an dessen Ausgang verschiedene Stufen eines Biniirzählei > angeschaltet sind. In diesem Falle werden zusätzlich zur Grundwellc die gewünschten ungeraden Hnrmonischen erzeugt, und die dritte und fünfte H.irmonischc kann leicht von der entstehenden Grunduelle subtrahiert werden. Wird die dritte und fünfte Harmonische aus dem überucllcngchalt der Rcchlcckwclle auf diese Weise eliminiert, so stellt die siebente Harmonische die stärkste Oberwelle dar, und diese ist verhältnismäßig schwach. Es ist daher lediglich das in F i g. 4 dargestellte kleine Filter ausreichend. um ein Ausgangs-Sinussignal zu erzeugen, das für die Beaufschlagung der nachfolgenden Einrichtung genügend von Oberwellen befreit ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Funkortungs-Simulator für Flugzeuge mit einer ersten Vorrichtung zum Simulieren eines VOR-Funkfeuers, einer zweiten Vorrichtung zum Simulieren eines ILS-Ansteuerungsfeuers und einer dritten Vorrichtung zum Simulieren einerADF-Anlage, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Vorrichtung einen gemeinsamen Winkelsimulator (31) zum Empfang von Informationen über den Orientierungswinkel der Verbindung von einer simulierten Landebahn (111) zu einem simulierten Flugzeug (101) gegen die Nordrichtung enthalten, dessen sinusförmiges Ausgangssignal in seiner Phasenlage dem Orientierungswinkel proportional ist, daß ein Entfernungssimulator (52) vorgesehen ist, welcher die Koordinateninforma- ao tionen über die simulierte Landebahn und das simulierte Flugzeug in eine mit einem Referenzsignal in Phase liegende sinusförmige Spannung umsetzt, deren Amplitude der Entfernung des simulierten Flugzeuges (101) von der simulierten Landebahn (111) proportional ist, daß die erste Vorrichtung einen Phasenaufteiler (65, 66) zur Veränderung der Phasenlage des Ausgangssignals des Winkelsimulators (31), bezogen auf das Ausgangssignal des Entfemungs"^:.mulators (52), aufweist und daß ein Phasenkomparator (43), dessen Ringängo mit dem Phasenauneiler (65, 66) und dem Entfernuiigssimulator (52) verbunden sind, mit seinem Ausgang an ein erstes Anzeigeinstrument (45) zur Anzeige der Orientierung des simulierten Flugzeuges (101) relativ zur simulierten Landebahn (111) angeschlossen ist. derart, daß am eisten Anzeigeinstrumcnt (45) eine der Phasendifferenz zwischen den Ausgängen des Winkelsimulators (31) und des Entfernungssimulators(52) proportionale An/eige entsteht.

   2. Funkortungs-Simulator nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsimulator (31) als ein Zweifachmodulator mit einer ersten und einer zweiten Schaltvorrichtung ausgebildet ist. wobei an einen Hingang einer Schaltvorrichtung ein dem Sinus des Orientierungswinkels proportionales Signal und ein Referenzsignal und an den Eingang der /weiten Schälvorrichtung ein dem Cosinus des Orientierungswinkels und ein phasenverschobenes Steuersignal gelegt ist. und daß die Winkelinformation von den Referenz-Steuersignalen moduliert wird.

   .V Funkortungs-Simulator nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der F.ntfernungssimulator (52) einen Zweifaehmotlulator mit zwei Schallvorrichtungen enthält, wobei an den Hingang einer Schaltvorrichtung ein einer Koordinate der simulierten Landebahn (111) und des simulierten Flugzeuges (101) entsprechendes Signal und ein Referenz-Steuersignal und an den Eingang der anderen Schaltvorrichtung ein den anderen Koordinatenwerten der Landebahn und des Flugzeuges entsprechendes Signal und ein phasenverschobenes Steuersignal gelegt ist, und daß die Koordinateninformationen in den Schaltvorrichtungen von den Referenz-Steuersignalen moduliert werden.

   4. Funkortungssimulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenaufteiler (65, 66) zur Aufteilung des Ausgangssignals des Winkelsimulators (31) in mehrere gleichmäßig über 360 verteilte Signale einen im wesentlichen kreisförmigen Widerstand mit mehreren gleichmäßig über seinen Umfang verteilten Eingangsanschlüssen enthält, an deren jeden eines der Signale gelegt ist, und daß ein verschieblicher Abgriff zur Ableitung von Ausgangssignalen vorgesehen ist, deren Phase von der Resultie;enden der Phase der Eingangssignale und der Position des verschieblichen Abgriffes abhängt.

   5. Funkortungs-Simulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Anzeigeinstrument (51), einen 90 Phasenschieber (46). dessen Eingang mit dem Ausgang des Phasenaufteilers (65) verbunden ist, einen zweiten Phasenkomparator (48), dessen Eingänge mit dem Phasenschieber (46) und dem Ausgang des Entfernungssimulators (52) verbunden sind, und Mittel (50, 49) zum Verbinden des Ausganges des zweiten Phasenkomparator (48) mit dem zweiten Anzeigeinstrument (51), wobei das zweite Anzeigeinstrument jeweils anzeigt, ob das simulierte Flugzeug sich dem simulierten Flugplatz nähert oder ihn verläßt.

   6. Funkortungs-Simulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung zusätzlich ein Summierglied enthält, an dessen Eingänge der Ausgang des Entfernungssimulators (52) und der Ausgang des Winkelsimulators (31) geschaltet ist, und daß ein drittes Anzeigeinstrument zur Anzeige des Signalempfanges von einem simulierten Leitwegsender an den Ausgang des Summiergliedes (69) geschaltet ist.

   7. Funkortungs-Simulator nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung ein viertes Anzeigeinstrument (87) zur Sichtbarmachung der Abweichungen von der simulierten Leitbahn und einen Höhensimulator (76) zum Empfang von Signalen enthält, die den Höhen der simulierten Landebahn und des simulierten Flugzeuges entsprechen, daß der Höhensimulator an den Ausgang des Summiergliedes (69) angeschlossen ist und daß er ein sinusförmiges Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude der Neigung des simulierten Leitweges proportional ist und das an den Hingang des \ierten Instrumentes (87) gelegt ist.

   S. Fiinkortungssimulator nach Anspruch 7. gekennzeichnet durch einen Differential erslärker (62). an dessen Hingang ein dem Maximumhcreidi des simulierten Bodensenders entsprechendes Signal gelegt ist und an dessen zweiten Eingang das Ausgangssicna! des Entfernungssimulators (52) gelegt ist. wobei der Ausgang des Dilferentialverstiirkers (22) jeweils anzeigt, ob das simulierte Flugzeug sich im Sendebereich aufhält, und jeweils dem ersten Anzeigeinstrument (45). dem dritten Anzeigeinstrument (75) und dom vierten Anzeigeinstrument (87) vorgeschaltete. \on dem Signal des Differentialverstärker¹· (62) gesteuerte Schalter (44. 73. 84) zum Unterbrechen des Signaltlusses zu den Anzeigeinstrumenten.

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   ¹L I unkoruinys-Sinuiliiior nach einem der vor·- fünfte Anzeigeinstriiment (147) mit den Aus-

   hergehendcn Ansprüche, dadurch gekennzeich- gangen der heiden Ahlastorgane (137, 138) ver-

   nct, ciaB die dritte Vorrichtung einen Koordi- hundcn ist.

   natensimulaior (121) /um Empfang solcher Si- 13. Funkortungs-Simulator nach Anspruch 12, gnale enthalt, die den Koordinaten der simulier- 5 dadurch gekennzeichnet, daß das fünfte Anzeigeteil Landebahn und des simulierten Flugzeuges instrument (147) mehrere gleichmäßig um das entsprechen, und die ein sinusförmiges Ausgangs- Instrument verteilte Feldwicklungen und einen signal abgibt, dessen Phase dem Peilwinkel des permanentmagnetischen Rotor enthält und daß Flugzeuges, bezogen auf die Landebahn, pro- die Abtastorgane (137, 138) an jeweils eine der portional ist. daß ein Peilwinkelsimulator (131) io Wicklungen angeschlossen sind, so daß sich der /um Empfang von Signalen vorgesehen ist, die Rotor des Instrumentes (147) dem resultierenden dem Peilwinkel des Flugzeuges, bezogen auf die Magnetfeld entsprechend in einem Drehbereich Nordrichtung, entsprechen und zum Empfang von 360 selbst ausrichtet.
   des Ausgangssignals des Koordinatensimulators

   (121;, daß der Peilwinkelsimulator ein sinus- 15

   förmiges Ausgangssignal erzeugt, dessen Phase,

   bezogen auf eine Referenzfrequenz, der Differenz

   zwischen dem Peilwinkel des simulierten Flug- Die Erfindung betrifft einen Funkortungs-Simu-

   zeuges, bezogen auf die Nordrichtung, und der lator für Flugzeuge mit einer ersten Vorrichtung

   Peilung vom Flugzeug auf die simulierte Lande- to zum Simulieren eines V:R-Funkfeuers, einer zvvei-

   bahn proportional ist, und daß ein fünftes An- ten Vorrichtung zum Simulieren eines ILS-Ansteue-

   zeigeinstrument (147) an den Ausgang des Peil- rungsfeuers und einer dritten Vorrichtung zum

   Winkelsimulators (131) zur Anzeige der direkten Simulieren einer ADF-Anlage,

   Richtung vom simulierten Flugzeug zur simu- Simulatoren dienen ganz allgemein dazu, das Be-

   lierten Landebahn angeschlossen ist. aj triebsverhalten einer Maschine oder einer Anlage

   H). Funkortungs-Simulator nach Anspruch 9, zu simulieren, um das Bedienungspersonal zu dadurch gekennzeichnet, daß der Koordinaten- schulen. Durch unsachgemäße Behandlung kostsimulator (121) zwei Modulatoren (ISO) enthält, spieliger Einrichtungen können erheblicheZerstörunvon denen einer Spannungen, die jeweils einem gen angerichtet werden. An einem Simulator kann Koordinatenwert der simulierten Landebahn und 30 dagegen das Bedienungspersonal üben, ohne daß des simulierten Flugzeuges entsprechen, sowie bei Bedienungsfehlern ein Schaden eintreten würde, ein Referenz-Kontrollsignal empfängt und von Das Personal kann also daran gewöhnt werden, mit denen der andere Spannungen empfängt, die dem Situationen, die im Ernstfall äußerst gefährlich sind, jeweils anderen Koordinatenwert der simulierten fertig zu werden, ohne bei der Schulung selbst geLandebahn und des simulierten Flugzeuges ent- 35 fährdet zu sein.

   sprechen, sowie ein um 90 versetztes Kontroll- Bei einem bekannten Funkortungs-Simulator für

   signal, und daß die Modulatoren die Koordi- die Pilotenausbildung (britische Patentschrift 725 551)

   natenspannungen mit den Kontrollsignalen mo- ist ein Bodennavigationstrainer vorgesehen, der im-

   dulieren. stände ist. die Signale einer VOR-Station und einer

   11. Funkortungs-Simulator nach Anspruch 9, 40 IIS-Station zu simulieren. Die heiden Auswerteteile dadurch gekennzeichnet, daß der Peilwinkelsimu- iiir die jeweiligen Funksignale sind jedoch sowohl lator (131) zwei Modulatoren enthalt, von denen funktionsmäßig als auch räumlich streng voneinander einem ein Signal, das dem Sinus des Peilwinkels. getrennt. Beide Systeme sind daher voneinander unbezogen auf die Norcirichtung. entspricht, sowie abhäneig und bilden getrennte Baugruppen, die lcdigdas Ausgangssignal des Koordinatensimulators 45 lieh additiv in dem Navigationszähler verwendet (121) zugeführt ist und von denen dem anderen werden.

   das dem Cosinus des Peilwinkels, bezogen auf Ferner ist es bekannt (USA. -Patentschrift 2 529468).

   die Nordrichtung. entsprechende Signal und das einen Navigationstrainer zu verwenden, bei dem auf

   Ausgangssignal eines um 90 drehenden Phasen- einer Zeichentlache die Richtcharakteristik eines

   Schiebers (135). der am Ausgang des Koordi- 50 Funkfeuers aufgetragen ist. Der Schreiber trägt

   natensimulauirs (121) liegt, zugeführt ist. wobei automaiisch die leweilige Position des Flugzeuge·,,

   die Modulatoren das Peilwinkelsignal mit dem be/ogon auf das Funkfeuer, auf das Registrierpapier

   Ausgangssignal des Koordinatensimulators (121 > der Zeichen!,ii'-he auf Dies entspricht allerdings

   modulieren. nicht den Verhältnissen, denen in Pilot in der