DE1941490A1

DE1941490A1 - Positionshaltende Anlage

Info

Publication number: DE1941490A1
Application number: DE19691941490
Authority: DE
Inventors: Johnson Allen Burdell; Lewis Michnik; Lennon Jun William Tobin
Original assignee: Sierra Research Corp
Current assignee: Sierra Research Corp
Priority date: 1968-08-15
Filing date: 1969-08-14
Publication date: 1970-02-19
Also published as: US3573818A; FR2015709A1; GB1277774A

Description

Patentanwälte ΜϋΠΟΗβίϊ 1 4.. Äl/G 1969

Dipl. Ing. Walter Meissnw iviui . mua

Dipl. Ing. Herbert Tischer

Büro München 194149Θ

München 2, Tal 71

Sierra .Research Corporation, Buffalo, N.Y. - V-. St. A.

Positionshaltende Anlage

Die Erfindung betrifft, eine positionshaltende Anlage für Flugzeuge und befaßt sich insbesondere mit Anlagen, die es einem Flugzeug ermöglichen, einem anderen Flugzeug unter Aufrechterhaltung einer vorbestimmten relativen Position mit Bezug auf dieses Flugzeug zu folgen»

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine positionshaltende Leit-Nachfolge-Anlage zu schaffen, bei der während den Flugzeugen zugeordneten Zeittakten ffleßsignale fernübertragen u/erden und bei« der ein oder mehrere vorbestimmte Leitflugzeuge von Nachfolgeflugzeugen dadurch ausgewählt werden-, daß in den Nachfolgeflugzeugen Daten, die in dem den Leitflugzeugen zugeordneten Zeittakt -ausgesandt u/erden, ausgewählt und wiedergegeben werden.

Bei der Anlage nach der Erfindung soll die Flugsituation, die zwischen dem Leitflugzeug und einem Nachfolgeflugzeug vorherrscht, mittels einer integrierten Instrumentengruppe am Bedienungsfeld des Flugzeuges wiedergegeben werden, wobei die Informationswiedergabe durch die integrierte Instrumentengruppe bezüglich dreier Koordinatenkomponenten erfolgt,

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und zwar; χ entlang dar Flugbahn, y rechts oder links dar Flugbahn und ζ eine Komponente, die die Flughöhe darstellt.

Es soll ferner möglich sein, in die integrierte Wiedergabe Vorbestimmte Ablagen einzugeben, die gewünschte Flugzeugabstände in x- und y-Richtung sowie eine gegebenenfalls aufrechtzuerhaltende Höhendifferenz in z-Richtung darstellen.

Es soll weiterhin nicht erforderlich sain, daß die Flugzeuge einander abfragen müssen, sondern alle Flugzeuge sollen Informationen vertuenden, die von anderen Flugzeugen während der diesen anderen Flugzeugen zugeordneten Zeittakte ungerichtet abgestrahlt werden,, Da innerhalb einer. Formation sämtliche Flugzeuge während der betreffenden Zeittakte ähnliche Informationen aussenden, kann jedes im Nachfolgebatrieb arbeitende Flugzeug die Flugsituation mit Bezug auf jedes beliebige andere Flugzeug unabhängig davon, ob das andere Flugzeug im Nachfolge- oder im Leitbetrieb axbaitet, einfach dadurch feststellen, daß nur der dem anderen Flugzeug zugeordnete Zeittakt für die Wiedergabe ausgewählt wird. Die Anlage wird dabei derart verdrahtet, daß die zuvor eingegebenen Ablagen bezüglich eines anderen als Leitflugzeug bestimmten Flugzeuges selbsttätig gelöscht werden, wenn ein anderer als der Zeittakt ausgewählt wird, auf den sich diese Ablagen beziehen,.

Die vorliegende Anlage zeigt vier Arten von informationen an, ' / 009808/1300

die es den Piloten erlauben, die Position gegenüber einem anderen ausgewählten Flugzeug aufrechtzuerhalten. Die erste Informationsart betrifft die Flughöhe., Sämtliche Flugzeuge senden ihre Flughöhen mährend der ihnen zugeordneten Zeittakte aus, und es sind Mittel vorhanden, um eine fernübertragene, empfangene Flughöhe won der örtlich gemessenen Flughöhe abzuziehen und auf diese UJeiss den Differenziert zu erhalten. Zweitens wird die Abstandskomponente zwischen Flugzeugen in der Flugrichtung bestimmt, und zwar auf Grund einer Schrägentfernungebestimmung, die beispielsweise in der Weise vorgenommen wird, daß mittels eines von einer Richtantenne angetriebenen Drehmelders und des örtlichen Zeitgebers die Laufzeit eines Entfernungsimpulses bestimmt wird, der zu einem bekannten Zeitpunkt von dem Leitflugzeug ausgesandt wird, eine Technik, die häufig als Einwegentfernungsmessung bezeichnet wird* Drittens wird die Entfernungskomponente zwischen den Luftfahrzeugen in einer Richtung quer zur Flugrichtung bestimmt, indem die oben ermähnte Schrägentfernungsbestimmung in Verbindung mit der Empfangsrichtantenne des örtlichen Flugzeuges ausgenutzt wird, fils viertes wird eine Anzeige als Warnung" gegeben, die eine oder mehrere von verschiedenen beabsichtigten zukünftigen Flugmanövern erkennen läßt, die von dem Leitflugzeug in der Jeise. an die anderen Flugzeuge fernübertraqen werden;, aai der Pilot eine, von mehreren Tasten, beispielsweise, für Steigflug, Senkflug, rechts, links usw., drückt. Diese beabsichtigten ianeuer werden in den

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Nachfolgeflugzeugen wiedergegeben, so daß deren Piloten bevorstehende Kursänderungen besser erkennen können. .Wlit der Erfindung soll ferner ein Binärverschlüsselungssystem geschaffen werden, das mährend der Übermittlung von beabsichtigten Manövern von einem Leitflugzeug zu den verschiedenen Nachfolgeflugzeugen benutzt uri-rd.

(Heitere Merkmale,- Vorteile und Anuiendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. Es zeigt:

Figur 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer positionshaltenden Anlage nach der Erfindung,

Figur 2 eine integrierte UJiedergabeeinrichtung für die positionshaltende Anlage, und

Figur 3 vier zusammengehörige Impulszeitdiagramme, die die verschiedenen Sende- und EmpfangsvorgMnge während eines bestimmten Zeittaktes erkennen las.-. sen_c

Figur 1 zeigt die Anlagenteile, die in jedem Flugzeug vorgesehen werden, unabhängig davon, ob es sich um ein Leitflugzeug oder um ein Nachfolgeflugzeug handelt. Es u/ird davon ausgegangen, daß jedes der teilnehmenden Flugzeuge ein genau

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synchronisiertes Zeitgebersystem besitzt, zu dem sin Zeitgeberpszillator 1 gehört, der einen Hauptzeittaktzähler 2 antreibt. Der Zeitgeberoszillator ist mit den Zeitgeberoszillatqren aller anderen teilnehmenden Flugzeuge mittels einer Synchronisationsanlage 3 synchronisiert, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet und bei der es sich um eine vpn einer Reihe unterschiedlicher' Synchronisationsanlagen handeln kann, beispielsweise eine Anordnung der aus der USA-Patentschrift 3 336 591 bekannten Art. Werden statt dessen Atomuhren benutzt, kann auf die Synchronisationsanlage 3 im allgemeinen verzichtet werden« Der Zeitgeberoszillator 1 gibt mit einer konstanten Taktgeschwindigkeit (im allgemeinen 4 HfIHz) Impulse auf eine Leitung Ta. Diese Impulse zählen entsprechend einer im Hauptzähler vorhandenen logischen Schaltung eine wiederkehrende Folge won Zeittakten aus» Ein von Hand gesteuerter Taktwähler 4 sucht einen beliebigen bestimmten Zeittakt aus, der einem Flugzeug zugeord net ist* bei dem es sich um das zum Leitflugzeug bestimmte Flugzeug oder um ein beliebiges anderes Flugzeug handeln kann, das zur örtlichen Ppsitignshaltewiedergaba benutzt werden soll. Das auf einer Leitung 4a erscheinende Ausgangssignal entsperrt während des ausgewählten Zeittaktee ein Gat ter 4bf es kann abgeschaltet werden, wenn das örtliche Flugzeug im Leitbetrieb arbeiteto Der Hauptzähler 2 gibt ferner zu verschiedenen vorbestimmten Zeitpunkten während der verschiedenen Zeittakte Ausgängssignale auf Leitungen 2a, 2b und 2c; außerdem erkennt er den dem eigenen Flugzeug zuge-

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ordneten Zeittakt und gibt ein Ausgangssignal auf die Leitung 2d, das bewirkt, daß das Flugzeug mährend dieser Zeitspanne das eigene Entfernungssignal aussendet. Die Verwendung dieser Ausgangssignale ist im folgenden noch näher-erläutert.

Jedes Flugzeug kann innerhalb des eigenen Zeittaktes drei Arten von Informationen erzeugen und aussenden. Zu diesen Informationen gehört zunächst ein Entfernungsimpuls, der mittels der logischen Schaltung 6 zu einer Impulsgruppe 32 (Figur 38) verschlüsselt mird, damit seine Kennwerte von den EntfernungsentschlüSlern 23 in den anderen Flugzeugen leicht erkannt werden können. Uienn die Schaltung 6 über die Leitung 2d während des eigenen Zeittaktes des Flugzeuges nach einem anfänglichen Sicherheitszeitraum 31 (Figur 3B) zum Ansprechen gebracht tuird, leitet sie das Aussenden dar Impulsgruppe 32 ein, auf Grund deren andere Flugzeuge die Entfernung zu dem sendenden Flugzeug bestimmen können* Die Auslösung der Impulsgruppe 32 erfolgt, uienn ein Signal über die Leitung 6a und das QDER-Gattsr ? zu dem Sender 8 gelangt und diesen veranlaßt, über die Antenne 9 ein Signal ungerichtet abzustrahlen.,

Die zweite Art von Informationen liefert eine Anzeige für die momentane Flughöhe des sendenden Flugzeuges. Diese Informationen gehen von einer örtlichen HöhenEneBeinrichtung, beispielsweise dem Höhenyerschlüßlar 16, aus, bsi dem es sich um einen

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handelsüblichen digitalen Höhenmesser handelt,, Das Ausgangssignal des HöhenverschlüQlers wird mittels des Codeumsetzers 17 in einen zweckentsprechenden Binärcode umgewandelt. Das Ausgangssignal des Codeumsetzers 17 wird dann in einem binären Register 18 gespeichert, um später über die Leitung 18a einer Subtraktionsschaltung 19 oder über die Leitung 18b den Gattern 13 zugeführt zu «erden. Dadurch wird das Aussenden einer impuls lagemodulierten Impulsgruppe 34 (Figur 3B) ausgelöst, aus der andere Flugzeuge in der im folgenden beschriebenen Weise die Flughöhe des sendenden Flugzeuges ermitteln können.

Die dritte Art von Informationen umfaßt Signale, die beabsichtigte Flugmanöuer, z, Bc Steigflug, Senkflug, Rechtsflug, Linksflug, erkennen lassen und die dadurch ausgelöst werden, daii der Pilot einen Drucktastensender 11 betätigt, dessen Ausgangssignale mittels des UarschlüGlers 12 in eine Folge von jeweils aus drei Bits bestehenden Binärsignalen umgewandelt wird* die über Gatter 13 «ahlweise angekoppelt und dadurch in den Eingabe-Ausgabe-Zähler 14 eingebracht werden können.- Der Zähler 14 bewirkt über den FernübertragungsverschlüQler 15 und das ODER-Gatter 7, daQ der Sender 6 in einer im folgenden noch näher erläuterten Weise eine Gruppe von impulslagsnmoduliertsn Befehlsimpulsen 37 (Figur 3B) aussendet. £a können unterschiedliche Fernübertxa-QungVformate benutzt werden, um beispielsweise Höhen-'und (TfarvÖuerabsichtssignale nacheinander im' gleichen Zeittäkt ■-" '" -·'■. 009808/1300 ' ' " **ⁿ

ORiQlNAL iNSPECTED

öiif StäH dessen dieäi Signale iri ihilprÖbHirideri iiitläfetiri üläHreHd aufiinintlör^bigsihäöri Epochen äüszüsöhtlerio Bäbei Räiiri mit im^UlsiagembäülätibHf impuls iihgetfnjtidli-i&tiöfl ochsr ΙΗΪθγβ'Η ffibduiatiohsafte)-) pirBÜiet Böl der yörliäphdeil Uus^UHrUhgsfarin uiSrtJBH Bio Höhö IS uHd diö' Befehisllghäle für böi&sibhtigtä Klug'WäHBüer iri ifripUl^iagfeiiibauiieitir Töfm ziuiscfiön öih uBribhiiäöHiri Flugzeugen ferHÜbittrageno

Jedes flugzeug sendet üiährönd des eigenen Zeittäktes oder dJahrend äüfeihahdetfol^etidön eigenen Zeittakten drei IiiipulsgruppeH 32^34 und 37 aus, wie dies vorstehend kurz erläütört uiütdic Die ausgeöerideteh Inipulse uierden mittels der Uirsbhiü Ier 6 und 15 derart in ImpulsgruppSn verschlüsseItf dab ihre beabsichtigte Bedeutung ohne uieiteres identifiziert suerden kann. Die erste Impulsgruppe 32 meist mindestens zwei Impulse auf, die einen vorbestimmten Zeitabstand voneinander ha·" ben und sehr dicht beieinander liegen; diese an eich bekannte Art der Verschlüsselung zeigt an, daß es sich um eine Entfernungsimpulsgruppe handelte Die zu/eite Impulsgruppe 34 ist die Gruppe, die in verschlüsselter Torrn die Flughöhe darstellt; ein abweichender Abstand der Impulse dieser zweiten Impulsgruppe kennzeichnet diese Gruppe als die Flughöhen gruppe. Darüberhinaus ist die Lage der zweiten Impulsgruppe innerhalb des Zeittaktes ein RIaQ für die Flughöhe des sendenden Flügzeugsc Die gegebenenfalls vorhandene dritte Impulsgruppe 37 ist in eindeutiger Weise verschlüsselt, um an-

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zuzeigen, daß es sich um Befehlssignale handelt; die Lage dieser dritten Impulsgruppe innerhalb des Zeittaktes liefert eine Anzeige dafür, welches der möglichen Befehlssignale fernübertragen wird. Die Fernübertragung mit Impulslagenmodulation ist weiter unten in Verbindung mit dem Impulsdiagramm nach Figur 3 noch näher erläutert. Im folgenden werden der Einfachheit halber die verschlüsselten Impulsgruppen im allgemeinen so behandelt, als handele es sich um Einzelimpulse anstatt um Impulsgruppen.

Entsprechend Figur 1 meist jedes Flugzeug eine sich periodisch bewegende Richtantenne 21 auf, die an einen Empfänger

22 angeschlossen ist, der seinerseits mit dem Entschlüöler

23 verbunden ist, der die Unterschiede zwischen den drei obengenannten Impulsgruppen erkennt und dementsprechend die resultierenden Signale weitergibt. Innerhalb jedes Flugzeuges erscheint auf der Leitung 2a ein Signal in dem vorbestimmten Zeitpunkt der Übermittlung der Entfsrnungsimpulsgruppe 32; während eines mittels des Wählers 4 ausgewählten Zeittaktes tritt ein entsprechendes Signal auf der Leitung 2x am Ausgang des Gatters 4b auf, das zu diesem Zeitpunkt mittels des Taktwählers 4 entspsrrt wird« Handelt es sich bei den empfangenen Impulsen um Impulse der ersten Impulsgruppe, die Entfernungssignale darstellen, werden sie auf der Leitung 23a an einen Zeit-Spannungs-UJandler 24, beispielsweise einen integrierenden Treppengenerator, weitergegeben, der zu dem vorbestimmten Zeitpunkt 32 nach dem Anfang des

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ausgewählten Zeittaktes, bestimmt durch das Auftreten eines Signals auf der Leitung 2x, zu integrieren beginnt und der zu integrieren aufhört, wenn das Signal auf der Leitung 23a erscheint, das jJen Empfang der Entfernungsimpuls gruppe 32 uon dem Flugzeug anzeigt, das diesem vorgewählten Zeittakt zugeordnet ist» Das Ausgangssignal des Wandlers 24 auf der Leitung 24a ist daher eine^analoge Spannung, deren Amplitude die Entfernung zu dem anderen Flugzeug darstellte Dieses Signal auf der Leitung 24a.wird in einen herkömmlichen Drehmelder 26 eingegeben, der einen elektromechanischen Koordinatenwandler aufweist, der über ein mechanisches Gestänge 21a mit der Richtantenne· 21 verbunden ist und von dieser eine Richtungsinformation aufnimmt. Dem Drehmelder 26 werden infolgedessen sowohl Richtungs- als auch Entfernungsinformationen zugeführt, die Informationen in Polarkoordinaten darstellen^.Der Drehmelder 26 wandelt diese In- -for.fflat.icm.on in x- und y-Informationen für kartesische Koordinaten um, die auf der Leitung 26x den Abstand zwischen derv Flugzeugen gemessen in Flugrichtung und auf der Leitung 2t$-· den Abstand zwischen den Flugzeugen gamessen „quer zur Flugbahn darstellen«,

In der im folgenden noch näher erläuterten Weise gibt der Eingabe-Ausgabe-Zähler 14. auf dia Leitung 14b ein Signal, das in Form eines Binärcodes die fernübertragene Flughöhe des - Flugzeuges erkennen IaSt₅ dessen Signale in dem ausgewählten Zeittakt empfangen werden» Während dieses Zeittaktee

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ein ßaitir 14c dtirSB äis über die Laifciihg 4a iäüfeH-de 5iighai enteperrt; BiI FirHmeÖsighal auf ö'er Leituhä, tiiirö übSr das 5peicherrB§ister 21 der äubträktiühsiechäitunig 19 züfc/iführt und dort von dom als eigene Flughöhe des Flugzeuges darstellenden Signal abgezogen, das in dein binären Register Ϊ8 gespeichert ist und über diö Leitung 1Ba ubörtrageh liiirdi Die Sübtraktiöhsschältung 19 gibt darin ein binätee ÖifFerihzsighal über die Leitung 19a an den Digital-Analog-il)andler .2.8, der ah die Leitung 28z ein Analogsignal 'anlegt, das die Differehzhöhe zuiischen deh beiden Flugzeugen darstellt. Die Wiedergabe der Informationen betreffend die x-, y- Und z-Koordinate ist uieiter unten in Uerbindung mit Figur 2 näher erläutert.

Die Verarbeitung der drei impulegruppen, die Entfernungssignale, Flughöhe und Befehle darstellen, erfolgt mittels des Eingabe-Auegabe-Zählers 14, dessen Arbeitsweise sich unter Bezugnahme auf Figur 3 besser verstehen läßt. Der Zähler 14 Äirkt sowohl bei der Bildung und Übermittlung der örtlich erzeugten Fernmeflinformationen als auch bei dem Empfang und der Ihterpretierung der Informationen anderer Flugzeuge mitc Zunächst sei das Aussenden der Impulsgruppen von dem örtlichen Flugzeug erläuterte Figur 3A,zeigt einen bestimmten Zeittakt zu/eckmäßiger Dauer, beispielsweise 2000 ITlikrosekundenc Bei dem dargestellten Zeittakt handelt es sich um den dem Leitflugzeug zugeordneten Zeittakt. Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt 32 nach dem Anfang 30 des dem

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ordinal

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Leitflugzeug gugeordnetsh Zeittaktes erscheint ein Signal auf der Ausgangsleitung 2d des Hauptzählers 2 dös Leitflüg* zeuge8₀ Die logische Schaltung 6 im Leitflugzeug, die für die Dauer des Sicherheitszeitraurns 31 (Figur 3B)-keine Funktion ausgeübt hat, veranlaßt dann über die Leitung 6a, daß der Sender 8 das Leitflugzeuges die Entfernungsimpulsgruppe 32 zu dem bestimmten Zeitpunkt nach dem Anfang 30 dee zugeordneten Zelttaktes aussendete Diese erste Impulsgruppe 32 wird von den anderen Flugzeugen benutzt, urn die Entfernung von den die Impulsgruppe empfangenden Flugzeugen zu dem Leitflugzeug in an sich bekannter Weise zu messen, die im allgemeinen als Einwegentfernungsmessung bezeichnet wird. Nach dem Aussenden der Entfernungsimpulsgruppe 32 (Figur 38) uiartet die Anlage einen weiteren Sicherheitszeitraum ab, der für das Abklingen von Iflehriuegesignalen ausreicht und zu einem zweiten festen Zeitpunkt 33 innerhalb des Zeittaktes endet; in diesem Augenblick erscheint auf der Auegangeleitung 2b des Hauptzeittaktzählers 2 des Leitflugzeuges ein Signal.

Der Eingabe-Ausgabe-Zähler 14 hat eine gesamte binäre Zählkapazität, die in Figur 3C durch den Buchstaben F dargestellt ist. Das über die Leitung 18c im Leitflugzeug laufende binäre Eingangssignal für die örtliche Flughöhe let in Figur 3C mit dem Buchstaben A dargestellte Am Ende der Zeitspanne, die zuiischen der Impulsgruppe 32 und dem festen Zeitpunkt 33 verstreicht, wird das binäre Höhensignal von der Leitung 18a über die Gatter 13 abgenommen, die durch das Ausgangssignal

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auf der Leitung 2b in entsprechender UJeise entsperrt werden. Dieses Höhensignal wird dann Über die Leitung 13a dem Eingabe-Ausgabe-Zähler 14 zugeführt. Der binäre Zählwert des die Flughöhe darstellenden Signals wird im Zeitpunkt 33 in den Zähler eingegebene Mit dem Signal auf der Leitung 2b uiird ferner über eine Diode 2s ein Steuer-Flip-Flop 20a eingestellt, um ein Gatter 20 zu entsperren, wodurch damit begonnen uiird, Taktimpulse von der Leitung 1c in den Zähler einzuzählen, über die Gatter 13 wurde der Zähler auf den liiert F minus A voreingestellt. Nach dem Auftreten des fasten Zeitpunktes 33 beginnen daher Taktimpulse vom Oszillator 1 in den Eingabe-Ausgabe-Zähler 14 einzulaufen und diesen auf den vollen Zählwert weiterzustellen; dazu sind insgesamt A Impulse erforderliche Wenn dieser volle Zählwert erreicht ist, erscheint auf der Leitung 14a ein Ausgangssignal, das das Flip-Flop 20a zurückstellt und bewirkt, daß der Verschlüöler 15 mit dem Aussenden der Höhenimpulsgruppe 34 (Figur 3B) beginnt, wobei der Zählwert in Figur 3C durch die Zeitspanne zwischen dem festen Zeitpunkt 33 und dem Aussenden der Impulsgruppe 34 dargestellt ist» Infolgedessen liefert die zeitliche Lage der auf den festen Zeitpunkt 33 folgenden Impulsgruppe 34 eine unmittelbare Anzeige für die Flughöhe des sendenden Flugzeuges»

Ein weiterer fester Zeitpunkt tritt bei 66 in Figur 3B auf. Zu diesem Zeitpunkt erscheint ein Signal auf der Leitung 2C des Zählers im sendenden Flugzeug. Der Vorgang wird wieder-

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holt, indem dieses Signal die Gatter 13 so entsperrt, daß binärverschlüsselte Signale vom Verschlüßler 12 über die Leitung 13a den Eingabe^Ausgabe-Zähler 14 erneut voreinstellen, und zwar dieses mal auf die Differenz zwischen dem· vollen Zähluiert Γ und einem aus drei Bits bestehenden binären Zählwert K, der das Befehlssignal des Verschlüßlers 12 darstellt. Das Signal auf der Leitung 2c lauft ferner über die Diode 2t und stellt das Flip-Flop 20a erneut ein« Dadurch wird das Gatter 20 wiederum entsperrt, so daß Taktimpulse auf dar Leitung 1c vom Oszillator 1 in den Eingabe-Ausgabe-Zähler einlaufen können, wodurch der Zähler 14 bis zu seinem' vollen Zählwert F zurückgezählt·wird_o Sobald der volle Zählwert erreicht ist, erscheint auf der Leitung 14a ein Ausgangssignal, das das Flip-Flop 20a zurückstellt und das Aussenden einer dritten Gruppe von Impulsen 37 einleitet, die ein bestimmtes Befehlssignal darstellen,, Der Abstand zwischen dem festen Zeitpunkt 36 und der Impulsgruppe 37 gibt dabei an, um welchen der möglichen Befehle es sich handelt. Im Falls beider Impulsgruppen 34 und 37 werden in geeigneter Weise verschlüsselte Impulsgruppen über das ODER-Gatter 7 geliefert, die den Sender 8 derart tasten, daß entsprechende Hf-Stöße ausgesandt werden«.

Die Figur 3D zeigt den Empfang der Impulsgruppen 32, 34 und^!:'^; 37 des Leitflugzeuges bei einem Nachfolgeflugzeug, das die- * se Impulsgruppen über seine Richtantenne 21 aufnimmt, von ωό sie über den Empfänger 22 zum Entschlüßler 23 gelangen--

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Dies geschieht alles mährend desselben ausgewählten Zeittaktes, der in Figur 3 A veranschaulicht ist» obwohl, wie oben ausgeführt wurde, das sendende Flugzeug statt dessen auch die Höhendaten während eines seiner Zeittakte und die .fflanöverinformationen während eines anderen seiner Zeittakte aussenden kann.

Dee die Signale empfangende Flugzeug gibt mittels des Hauptzeittaktzählers 2 ausgehend von der gleichen Anfangezeit 30, wie in Figur 30 dargestellt, den gleichen Zeittakt vor. Der Hauptzähler gibt ferner den gleichen festen Sicherheitezeitraum vor, der bei 31* endet, und gibt auf seine Leitung 2a ein Signal in dem Augenblick, in dem das sendende Flugzeug seinen Entfernungeimpuls 32 aussendet. Wenn daher der Entfernungsimpuls 32 des Leitflugzeugs bei 32· (Figur 3.0) empfangen wird, stellt die Zeitspanne 41 die Einweg-Laufdauer des Signals zwischen den Flugzeugen dar, die proportional der Entfernung zwischen dem sendenden und dem empfangenden Flugzeug ist und die durch die auf der Leitung 24a erscheinende Spannungsamplitude repräsentiert wird» Das empfangende Flugzeug gibt dann den festen Zeitpunkt 33' vor und läöt auf der Leitung 2b ein Signal in dem Augenblick erscheinen, der dem Zeitpunkt 33 entspricht, in dem die Zählung in dem sendenden Flugzeug entsprechend Figur 3C begonnen hat. Das Signal auf der Leitung 2b läuft über das entsperrte Gatter 4b und wird dann weiter verzögert, indem der Zeit 33' die Entfernungsverzögerungsdauer 41 zugefügt wird, sine Verzögerung, die mittels

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der Kompensationsschaltung 2e erfolgte Im Zeitpunkt 33" gibt die Schaltung 2e ein Signal auf die Leitung 2f, das das Flip-Flop 20a einstellt und Taktimpulse Über das Gatter 20 laufen läßt, um den Eingabe-Ausgabe-Zähler 14 hochzuzählen. Das Hochzahlen des Zählers 14 dauert an, bis der Entschlüßler 23 die Höhensignalgruppe 34' empfängt. Wenn er dieses Signal entschlüsselt, unterbricht er die Impulszählung, indem er ein Signal auf die Leitung 23b gibt, das das Flip-Flop 20a zurückstellt. Dadurch wird die Verbindung über das Getter 20 zum Eingabe-Ausgabe-Zähler 14 blockiert, der daraufhin sein binäres Signal auf der Leitung 14b über das Gatter 14c an das Gatter 27a gibt. Da der Entschlüßler 23 zwischen Höhensignalen A und Befehlssignalen K unterscheiden kanni wird bei Vorhandensein des Höhen signals auf der Leitung 23b das Gatter 27a entsperrt, so daß das binäre Ausgangssignal vom Zähler 14, das die Flughöhe dee anderen Flugzeuge darstellt, in das Register 27 einläuft. Dort wird dieses Ausgangssignal zwecks Verarbeitung in der Subtraktionsschaltung 19 zwischengespeichert, um in der oben erläuterten Weise die Differenzhöhe zu erhalten.

Der Zähler des die Signale aufnehmenden Flugzeuges zählt dann die Zeitspanne bis zu dem festen Zeitpunkt 36' aus und gibt auf der Leitung~2c ein Ausgangssignal über das enteperrte Gatter 4b an die Entfernungskompensationsschaltung 2e, die den"Impuls auf der Leitung 2f um die Entfernungeverzö'gerurigedauer 41 verzögert, so daß er in der Figur 3D zur Zeit 36" ; ■" 00^808/1300

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auftritt. Das Ausgangssignal auf dar Leitung 2f stellt das Flip-Flop 20a ein, so daß der Eingabe-Ausgabe-Zähler 14 wiederum über das Gatter 20 hochzuzählen beginnt. Dieser Vorgang dauert an, bis dia Befehlsimpulsgruppe empfangen uiird, dia in Figur 3D bei 37 \ angedeutet ist. Zu diesem Zeitpunkt hält der Entscblüßler 23 den Eingabe-Ausgabe-Zähler mieder an, indem ein Signal auf die Leitung 23c gegeben wird, das das Flip-Flop 20a zurückstellt und das Gatter 20 sperrt. Der Zähler 14 wird auf diese Weise veranlaßt, ein weiteres Signal auf der Leitung 14b an das Gatter 42a zu gaben, das über die Leitung 23c entsperrt wird, so daß dieses binäre Ausgangs signal des Zählers 14 in das Speicherregister 42 einläuft. Dieser binäre Zähluiert uiird dann mittels des Entschlüßlers 43 entschlüsselt, mittels das Ausgangssignals das Entschlüßlers 43 uiird eine einfache Befehlswiedergabeainrichtung betätigt, die vorzugsweise die Form von Lampen an der Instrumententafel des Flugzeuges hat, die die verschiedenen möglichen UJiedergabekombinationen, uiie Steigflug, Senkflug, Rechts flug, Linksflug und gegebenenfalls anders Befehle, anzeigt*

Entsprechend der vorstehenden Beschreibung liegt auf der Leitung 28z eine Analogepannuhg vor, die die Differsnzhöhe darstellt} auf der Leitung 26x steht eine Analogspannung an, die den Abstand der Flugzeuge in Flugrichtung' darstellt; auf der Leitung 26y erscheint eine Analogspannung, die den Abstand der Flugzeuge quer zur Flugrichtung kennzeichnet. Dieee Analogsignale werden drei Meßgeräten zugeführt, die zuieck-

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Claims

mäßigerweise um die Wiedergabe des künstlichen Horizonts H des Flugzeugs in der in Figur 2 veranschaulichten Weise herumgruppiert sind. Diese Meßgeräte umfassen einen Differenzhöhenmesser 45, einen Fiugbahnabstandsmesser 47 und'einen Rechts-Linka-Abstandsmesser 48. Die Meßgeräte sind an drei Ablage-Potentiometer 46a, 47a und 48a angeschlossen, die mittele handbetätigter Steuerungen am Bedienungsfeld voreingestellt werden können, um gewünschte Formationsflug-Ablagebedingungen darzustellen, die dann auf die Meßgeräte 46, bzw. 48 gegeben werden. Auf diese Uieise kann der Pilot die gewünschte Position gegenüber dem Leitflugzeug in die drei Potentiometer eingeben und dann einen Kurs fliegen, mittels dessen die drei Meßgeräte 46, 47 und 48 auf einem in Skalenmitte liegenden Nullwert gehalten werden, wobei die Meßgeräte Abweichungen zur einen oder anderen Seite der gewünschten Flugbahn mit Bezug auf das Laitflugzeug anzeigen. Diese Ablageuterte gelten jedoch nur mit Bezug auf das Leitflugzeug und müssen unterdrückt werden, wenn ein anderes Flugzeug ausgewählt »ird. Der Taktwähler 4 kann so ausgelegt werden, daß er ein Ausgangssignal auf die Leitung 4d gibt, das die eine Seite der drei Meßgeräte 46, 47 und 48 über die ODER-Gatter 46b, 47b und 48b an Masse legt, um die Ablagen abzuschalten, sobald der Taktwähler 4 auf ein anderes als das Leitflugzeug eingestellt wird, weil die voreingestellten Ablagen nur mit Bezug auf das Leitflugzeug von Sinn sind. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform ist es auch möglich, eine Gruppe von drei gesonderten Meßgeräten vorzusehen, um Daten bezüglich anderer Flugzeuge der Gruppe wiederzugeben.

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1. Positionshaltende Anlage zur Aufrechterhaltung der Positionen von im Nachfolgebetrieb arbeitenden Flugzeugen mit Bezug auf im Leitbetrieb arbeitende Flugzeuge, bei der die verschiedenen Flugzeuge mit synchronisierten Zeitgebern auegestattet sind, die den Flugzeugen zugeordnete Zeittakte vorgeben, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Flugzeug eine die Zeittakte bestimmende Einrichtung vorhanden ist, die mittel zur Auswahl des eigenen Zeittaktee und Witte! zur Auswahl des Zeittaktes eines anderen als Leitflugzeug bestimmten Flugzeuges aufweist, daß jedes Flugzeug mit einer Einrichtung ausgestattet ist, mittels deren innerhalb des eigenen Zeittaktes ein Entfernungssignal zur markierung der eigenen Position aussendbar ist und die eine Anordnung zur messung und Aussendung eines Kennwertes für die eigene Höhe umfaßt, daß jedes Flugzeug mit einer Einrichtung für den Empfang von Entfernungssignalen und Höhenkennmerten anderer Flugzeuge versehen ist, daß jedes Flugzeug eine Einrichtung aufweist, die von den mitteln zur Auswahl des Zeittaktes eines Leitflugzeuges gesteuert urird und beim Arbeiten im Nachfolgebetrieb die Entfernung und den relativen Winkel zu dem Leitflugzeug unter Verwendung des Positions-.markierungssignals des Leitflugzeuges mißt sowie diese Uferte in Komponenten in Flügrichtung sowie quer zur Flug-

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richtung auflöst, sowie daß eine Instrumentenwiedergabeeinrichtung vorhanden ist, die beim Arbeiten im Nachfolgebetrieb die^! aufgelösten Komponenten mit Bezug auf das Leitflugzeug und den Höhenkennwert des Leitflugzeuges wiedergibt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daö die Einrichtungen zur Bestimmung der Zeittakte durchweg mit Anordnungen zur markierung vorbestimmter Zeitpunkte innerhalb jedes Zeittaktes ausgestattet sind, daß das sendende Flugzeug sein Entfernungssignal zu einem dieser Zeitpunkte und ein Höhensignal nach einem anderen dieser Zeitpunkte aussendet, wobei die Zeitspanne nach dem anderen Zeitpunkt kennzeichnend für die Flughöhe ist, daß das empfangende Flugzeug mit einem Zähler versehen ist, der einen Ausgang zur Anzeige von Entfernung und Höhe des, sendenden Flugzeuges besitzt* daß Mittel vorhanden sind, die den Zählvorgang des Zählers bei diesem einen Zeitpunkt beginnen und nach Empfang des Entfernungssignals enden lassen, um eine Entfernungsanzeige zu erhalten, sowie daß Mittel vorgeeehen sind, die den Zählvorgang des Zählers in einem Augenblick erneut.beginnen lassen, der gegenüber dem anderen Zeitpunkt um den Betragdes Entfernungszählwertes verzögert ist, und die den Zählvorgang nach Empfang des Höhensignele beenden, um eine Höhenanzeige zu erhalten. . , . ■■■'■■:

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3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes empfangende Flugzeug mit einer Einrichtung versehen ist, die den Höhenkenntuert des sendenden Flugzeuges von der eigenen gemessenen Höhe abzieht und eine Differenzhöhe liefert sowie diese Differenzhöhe an die Uiiedergabeeinric htung gibt.

4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes sendende Flugzeug mit einer Einrichtung ausgestattet ist, die den Zählvorgang des Zählers bei dem weiteren vorbestimmten Zeitpunkt einsetzen und bis zu einem Wert andauern läßt, der proportional der örtlich gemessenen Flughöhe ist, und die nach Erreichen dieses Wertes die örtliche Sendeeinrichtung betätigt.

5. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler jedes sendenden Flugzeuges einen Gesamtzähluiert besitzt und die Höhenmeßeinrichtung einen kleineren als diesen Gesamtzähluiert liefert, daß eine Einrichtung vorhanden ist, mittels deren die Differenz beider li/erte in den Zähler zu dem weiteren Zeitpunkt eingebbar ist, worauf der Zähler auf den vollen Zähltuert zurückzählt, sowie daß eine auf das. Erreichen des vollen Zähliuertes ansprechende Einrichtung vorgesehen ist, die beim Erreichen des vollen Zähluiertes die örtliche Sendeeinrichtung betätigt.

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Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, -dadurch gekennzeichnet, daß die Instrumententuiedergabeeinrichtung analoge-' Anzeigeinstrumente zur Anzeige einer Abstandskomponente in Flugrichtung, gemessen mit Bezug-auf ein einem ausgewählten Zeittakt zugeordneten Leitflugzeug, zur Anzeige einer Abstandskomponente gemessen quer zur Flugbahn mit Bezug auf das Leitflugzeug und zur Anzeige des Höhenabstandes gegenüber dem Leitflugzeug aufweist und daß die Uiiedergabeeinrichtung mit an jedes der analogen Anzeigeinstrumente angeschlossenen Gliedern versehen ist, mittels deren gewünschte Abstände derart einstellbar sind, daß die Anzeigeinstrumente den Skalenmittelwert anzeigen, wenn die gewünschten Abstände vorliegen« t'

7„ Anlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Ablagewerte abschaltet, wenn ein Leitzeittakt gewählt wird, der ein anderer als der Zeittakt ist, für den die Ablagewerte voreingestellt sind.

8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Leitflugzeug eine Einrichtung vorgesehen ist, mitteis deren Nachfolgeflugzeugen beabsichtigte Manöver angezeigt werden können und die Wittel zur selektiven Anzeige beabsichtigter Richtungsund Geschwindigkeitsänderungen sowie mittel zur Fernübertragung eines Signals aufweist, dessen Lage nach.einem festen Zeitpunkt innerhalb eines Zeittaktes das beabsich-

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tigte Manöver kennzeichnet, und daß jedes Nachfolgeflugzeug mit mitteln zum Empfangen dieses Signals, zur Kompensation der auf die gemessene Entfernung'zurückzuführenden Laufzeitverzögerung und zur Darstellung einer entsprechenden Lage nach einem entsprechenden festen Zeitpunkt in dem empfangenden Flugzeug sovuie mit einer Einrichtung versehen ist, die das Manöver wiedergibt, das durch die Lage des Empfangssignals nach dem entsprechenden festen Zeitpunkt dargestellt utird.

9. Positionsheitende Anlage zur Aufrechterhal.tung der Positionen von Nachfolgeflugzeugen gegenüber Leitflugzeugen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Messung von Entfernung und Azimut zwischen einem Nachfolge- und einem Leitflugzeug, eine Einrichtung zur Auflosung der gemessenen Entfernungs- und Azimutiuerte in relative Abstände in Flugrichtung und quer dazu, eine Einrichtung zur messung der Flughöhen in den verschiedenen Flugzeugen und zur Fernübermittlung der Flughöhenuierte zwischen den Flugzeugen soiiie eine in den Nachfolgeflugzeugen vorhandene Einrichtung zur Wiedergabe der relativen Abstände und der relativen Flughöhe gegenüber dem Leitflugzeug.

10c Anlage, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitflygzeugen Einrichtungen zur Auswahl,. Verschlüsselung und FernüberiTiittiting von beabsichtigten Manövern bezüglicti. Flugrichtung _: und Fluqoeschurintiigkeit an die

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Nachfolgeflugzeuge vorhanden sind, und daß die Nachfolge· flugzeuge mit Einrichtungen zum Empfang, zur Entschlüsselung und zur Wiedergabe der angezeigten Manöver ausgestattet sind. ,.

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