DE1942662B2 - Flugzeug-Bord-Radaranlage mit zwei Antennen und gemeinsamem Sender - Google Patents

Description

zeug. henerfassung auf, die insbesondere bei den heutigen

8. Radaranlage nach Anspruch 7, gekennzeich- Flugzeuggeschwindigkeiten nicht unbedenklich ernet durch eine Schaltungsanordnung zur Berech- scheint. Die Geländewarnung hat ihre größte Bedeunung der Höhe über Grund, in welcher das Flug- 60 tung gerailo beim Anflug auf einen Flughafen, insbezeug den von der hinteren Antenne (16) erfaßten sondere wenn dieser in der Nähe einer Gebirgsge-Geländebereich überfliegen würde, wenn seine gend liegt. Hier muß sich das Flugzeug häufig seinen Flugbahn unverändert bliebe, und durch eine Weg unmittelbar über den Bergen oder zwischen Alarmvorrichtung (30), die anspricht, wenn die denselben durchsuchen, weshalb eine rechtzeitige betreffende Höhe über Grund kleiner als ein vor- 65 und genaue Warnung sehr wichtig ist.
bestimmter Wert ist. Nach einem anderen Vorschlag der erwähnten

9. Radaranlage nach Anspruch 8, gekennzeich- Literaturstelle wird erwogen, die Seitenmaxima der nee durch eine Vorrichtung (31), die bei einer Antenne des Wetterradargerätes zur Höhenmessung

heranzuziehen. Der Verfasser gibt ab^r selbst zu, daß und Empfangsgerät 12 über Leitungen 24, 26 und 27

dieses Meßverfahren sehr unzuverlässig ist und des- verbunden. Zu dem Gerät 12 gehört ein Amennen-

halb verworfen werden muß. schalter 28, der von der Winkelstellung der Antenne

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine bessere Mög- 14 in irgendeiner Weise, z. B. durch Endschalter, ge-

lichkeit für die Verwendung einer zusätzlichen An- 5 steuert wird.

tenne neben der schwenkbaren Antenne eines Wet- Befindet sich die Antenne 14 in ihrer rechten fcndterradargerätes in der Flugzeugnase zu ermöglichen lage (in Fig. 2 gestrichelt), so ist die von ihr^aufge- und insbesondere die Genauigkeit der von der zwei- nommene Information von geringem Wert für die ten Antenne gelieferten Gelände- bzw. Höheninfor- Flugzeugbesatzung, da im allgemeinen nur die Wetmation zu verbessern. io terbedingungen in der allgemeinen Flugrichtung m-Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß teressieren. In dieser Lage behindert die Antenne 14 die hintere Antenne nur dann über den Schalter mit den Sehwinkel der zweiten Antenne 16 nicht merkdem gemeinsamen Sendeteil verbunden ist, wenn die lieh, während in den anderen Lagen die Behinderung vordere Antenne eine bestimmte Endlage ihres merklich ist, weil die Antenne 16 einen Bereich beSchwenkbereichs einnimmt. 15 streicht, der sich vor der Antenne 14 befindet.

Vorzugsweise verbindet der Schalter die hintere Der Antennenschalter 28 ist deshalb so program-Antenne nur dann mit dem gemeinsamen Sendeteil, miert, daß er das Gerät 12 nur dann mit der ersten wenn die vordere Antenne im wesentlichen senkrecht Antenne 14 verbindet, wenn diese sich in einer Zwiziir Flugzeuglängsachse gerichtet ist. Der Schwenk- schenlage befindet, während die zweite Antenne 16 bereich der vorderen Antenne ist also erfindungsge- ao nur dann mit dem Gerät 12 verbunden wird, wenn maü wesentlich größer als bei den gewöhnlichen An- die erste Antenne 14 sich in ihrer rechten Endlage tennen für Wetterradargeräte. Durch den größeren befindet. Somit wird an Stelle der verhältnismäßig Schwenkbereich wird die hinter der schwenkbaren nutzlosen Information hinsichtlich des Wetters auf Antenne angeordnete Antenne eines Geländewarn- der Steuerbordseite des Flugzeugs eine nützliche In- oder Höhenmeßgerätes in den Endlagen der a₅ formation über die Bodenformationen in Flugnchschwenkbaren Antenne so weit freigegeben, diß ihre tung gewonnen, ohne daß ein weiteres Sende- und Funktion nicht durch die Antenne des Wetterradar- Empfangsgerät erforderlich ist.
geiates behindert wird. Befindet sich die Antenne 14 in ihrer linken Endliin Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach- lage, so ist die von ihr gewonnene Information ebenstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin 30 falls von geringem Wert. In dieser Lage ist aber das sind Gesichtsfeld der /weiten Antenne 16 eingeengt, so F i g. 1 die schematische Seitenansicht einer Ra- daß eine Verbindung derselben mit dem Gerät 12 in daranlage gemäß der Erfindung und diesem Zeitpunkt nicht besonders nützlich ware. Fig.2 eine Draufsicht längs der Linie 2-2 in Deshalb wird in der linken Endlage der Antenne 14 Pig. 1. 35 allein die Honenmesserantenne 17 mit dem Gerat 12 Die im Rumpf eines Flugzeugs 10 untergebrachte verbunden. So ergibt sieht statt der verhältnismäßig Radaranlage besteht aus einem Sende- und Emp- unwichtigen Information über das Wetter auf der fangsgerät 12 und drei Antennen 14, 16 und 17, die Backbordseite des Flugzeugs eine sehr wertvolle lnsämtlich mit dem Sende- und Empfangsgerät verbun- formation über die Höhe des Flugzeugs über Orund. den sind, wobei der Sendeteil des Gerätes 12 allen 40 Wie erwähnt, ist der Sendeteil des titrates 12 allen Antennen gemeinsam ist. Die vordere Antenne 14 Antennen gemeinsam. Im Empfangsteil sind eoengehört zu einem Wetterradargerät und ist auf einem falls verschiedene Kreise aller Antennen gemeinsam, Sockel 20 so montiert, daß sie um eine Vertikalachse z. B. mindestens die Höchstfrequenzstufen. Die Aus-22 schwenkbar ist. Eine zweite Antenne 16 befindet gangsstufen für die den einzelnen Antennen zugeorosich hinter der ersten Antenne 14 und sucht eine Re- 45 neten Funktionen sind dagegen getrennt, ts sind also gion unmittelbar vor dem Flugzeug 10 und etwas un- besondere Wetterradar-Ausgangsstufen und ein terhalb von dessen Flugbahn ab. So kann ein anderer daran angepaßter Bildschirm eingeschaltet wenn die Teil des Sende- und Empfangsgerätes 12 Informatio- erste Antenne 14 mit dem Gerat 12 verbunden ist. nen über die Höhe des Flugzeugs relativ zu dem vor- Ebenso werden Ausgangsstufen fur die Auswertung ausliegenden Gelände liefern. Die zweite Antenne 16 50 der Höheninformation und eine entsprechende Anist um eine horizontale Achse 23 schwenkbar an Zeigevorrichtung verwendet, wenn die Antenne 1/ einer Stabilisiervorrichtung 25 befestigt, so daß sie mit dem Gerät 12 verbunden ist Da die Antennen 16 stets mit einem besiimmten Depressionswinkel hin- und 17 nicht gleichzeitig verwendet werden JaBt sich sichtlich der Flugbahn nach unten gerichtet ist, unab- der Empfangsteil für die Antenne 17 größtenteils hängig von der Fluglage des Flugzeugs. Befindet sich ₅₅ auch für die Antenne 16 verwenden. Die Funktionen also das Flugzeug in einer schwanzlastigen Fluglage. der Antennen 16 und 17 sind ja msoweit ähnlich, als so ist die Antenne 16 gegenüber der in Fig. 1 eingc- sie beide Entfernungsangaben in einer bestimmten zeichneten Stellung etwas nach unten verschwenkt. Richtung liefern. Die Auswertung erfolgt jedoch \or-Bei einer einfacheren Anordnung kann die Stabili- /ugsweise in getrennten Anzeigegeräten,
siervorrichtung die Antenne 16 auch so einstellen, 60 So enthält das Gerät 12 eine Schaltungsanordnung daß sie stets um einen bestimmten Winkel gegen die 29 zur Messung der Schrägentfernung der erfaßten Horizontale geneigt ist. Bodenteile vom Flugzeug wer.-, die zweite Antenne Die Antenne 17 dient zur Beobachtung des Ter- 16 mit dem Gerät 12 verbunden ist. Die Schragentrains unmittelbar unterhalb des Flugzeugs und zur fernung ist proportional zu der Hohe, m welcher das Lieferung einer Anzeige der Höhe des Flugzeugs 6₅ Flugzeug diesen Bereich überfliegen wird, wenn seine über Grund. Es handelt sich also um e?ne Radarhö- Flugbahn sich unverändert fortsetz . Das Ocral 12 henmesserantenne speist eine Alarmanlage 30 im Cockp.t des Piloten, Die Antennen 14, 16 und 17 sind mit dem Sende- die anspricht, wenn die errechnete demnächst er-

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reichte Höhe über Grund kleiner als ein vorbestimm- Antenne 14 sich in ihrer linken Endlage befindet, so

ter Wert ist. Der Alarm kann hörbar oder sichtbar kann die zweite Antenne 16 auch in diesen Fällen

sein. mit dem Sende- und Empfangsgerät 12 verbunden

Ferner erhält die Schaltungsanordnung 29 von werden. Die Schrägentfernung kann dann häufiger

einem Geschwindigkeitsmesser 31 ein Signal, das 5 bestimmt werden.

proportional zur Geschwindigkeit des Flugzeugs über Die Höhenmesserantenne 17 könnte auch in bei-Grund ist. Durch Vergleich dieser Geschwindigkeit den Endlagen der Antenne 14 mit dem Gerät 12 vermit der gemessenen Schrägentfernung läßt sich die bunden werden, und zwar je nach Wunsch vor oder Zeitspanne berechnen, nach welcher das Flugzeug nach dem Anschluß der Antenne 16.
über dem erfaßten Bodenbereich ankommen würde, io Gegebenenfalls können auch vollständig getrennte falls seine Flugbahn und seine Geschwindigkeit wäh- Empfangsteile den einzelnen Antennen zugeordnet renddem ungeändert blieben. Da diese Anzeige nur werden. Die Kosten und das Gewicht einer solchen interessant ist, wenn die Höhe über Grund kleiner als Anlage sind allerdings größer als bei Verwendung der vorbestimmte Wert ist, liefert die Schaltungsan- eines gemeinsamen Empfangsteils. Auch können eine Ordnung 29 diese Anzeige nur nach Eintriti der be- 15 oder mehrere der Antennen 14, 16 und 17 austreffenden Bedingung. Um eine konstante Zeitspanne schließlich Sendeantennen darstellen. Eine oder mehzu haben, wird der vorbestimmte Wert der Höhe rere getrennte Empfangsantennen sind dann vorgeseüber Grund durch die Schaltungsanordnung 29 so hen, um die Echosignale zu empfangen, welche eingestellt, daß er proportional zur Flugzeugge- durch den von der betreffenden Sendeantenne ausgeschwindigkeit über Grund ist. 20 henden Strahl erzeugt wurden. Für die Unteran-

Wenn die zweite Antenne 16 so montiert ist, daß Sprüche wird Schutz nur im Zusammenhang mit dem

sie auch nicht besonders gestört wird, wenn die erste Gegenstand des Hauptanspruchs geltend gemacht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Unterschreitung des vorbestimmten Wertes der Patentansprüche: Höhe über Grund die Zeitspanne angibt, nach welcher das Flugzeug an der betreffenden Stelle

1. An Bord eines Flugzeuges installierte Ra- ankommen würde, wenn seine Flugbahn und daranlage mit zwei hintereinander angeordneten 5 seine Geschwindigkeit über Grund sich nicht än-Antennen, die verschiedene Winkelbereiche er- dem.

fassen und von denen die vordere Antenne die 10. Radaranlage nach Anspruch 8 oder 9, da-

schwenkbare Antenne eines Wetterradargerätes durch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte

ist, die einen den ersten Winkelbereich bestrei- Grenzwert der Höhe über Grund proportional chenden Suchstrahl aussendet, einem beiden An- io zur Flugzeuggeschwindigkeit einstellbar ist
tennen gemeinsamen Sendeteil und einem Schalter, der die Antennen abwechselnd während festgelegter Zeitintervalle mit dem gemeinsamen

Sendeteil verbindet, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die hintere Antenne (16 oder 15
17) nur dann über den Schalter (28) mit dem gemeinsamen Sendeteil (12) verbunden ist, wenn
die vordere Antenne (14) eine bestimmte Endlage

ihre·· Schwenkbereichs einnimmt. Die Erfindung betrifft eine an Bord eines Flugzeu-

2. Radaranlage nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 ges installierte Radaranlage mit zwei hintereinander kennzeichnet, daß der Schalter (28) die hintere angeordneten Antennen, die verschiedene Winkelbe-Antenne (16 oder 17) nur dann mit dem gemein- reiche erfassen und von denen die vordere Antenne samen Sendeteil (12) verbindet, wenn die vordere die schwenkbare Antenne eines Wetterradargerätes Antenne (14) im wesentlichen senkrecht zur ist, die einen den ersten Winkelbereich bestreichen-Flugzeuglängsachse gerichtet ist. 25 den Suchstrahl aussendet, einem beiden Antennen

3. Radaranlage nach Anspruch 1 oder 2, da- gemeinsamen Sendeteil und einem Schalter, der die durch gekennzeichnet, daß der Antennenschalter Antennen abwechselnd während festgelegter Zeitin-(28) von der Winkellage der vorderen Antenne terval'e mit dem gemeinsamen Sendeteil verbindet.
(14) gesteuert wird. Eine derartige Radaranlage ist beispielsweise aus

4. Radaranlage nach einem der vorhergehen- 30 »Journal of the Institute of Navigation«, Bd. 19 den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die (1966), S. 235 bis 254, bekannt. Es wird dort unter hintere Antenne die in Vorwärtsrichtung schräg anderem der Gedanke beschrieben, die Antenne des nach unten geneigte Antenne (16) eines Gelände- Wetterradargerätes nur während der Schwenkung in radargerätes ist. einer Richtung einzuschalten, während sie beim Zu-

5. Radaranlage nach Anspruch 4, dadurch ge- 35 rückschwenken in der anderen Richtung abgeschaltet kennzeichnet, daß der Schalter (28) die Gelände- und statt dessen die Antenne eines Geländewarngeräwarnungs-Antenne (16) und eine Radarhöhen- tes beaufschlagt wird, um so trotz der beschränkten messer-Antenne (17) nur in den beiden Endlagen Platzverhältnisse in der Flugzeugnase die aus Sicherder vorderen Antenne (14) abwechselnd mit dem heitsgründen empfehlenswerte Geländewarnung gemeinsamen Sendeteil (12) verbindet. 40 durchführen zu können. Dieser Gedanke war aller-

6. Radaranlage nach Anspruch 4, bei der der dings praktisch undurchführbar, weil innerhalb des von der vorderen Antenne abgetastete Winkelbe- normalen Schwenkbereichs der Antenne eines Wetreich et va innerhalb der Gierebene des Flugzeugs terradargerätes von ungefähr 45° beiderseits der verläuft und der von der hinteren Antenne abge- Flugzeuglängsachse der Raum hinter dem normalertastetc Winkelbereich innerhalb der horizontalen 45 weise als Antenne verwendeten Parabolspiegel fast Winkelausdehnung des ersten Bereichs unterhalb vollständig verdeckt wird, so daß dort keine Untc desselben verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß bringungsmöglichkeit für die ebenfalls im wesentlieine Stabilisiervorrichtung (25) zur Einstellung chen nach vorn abstrahlende Antenne eines Geländcder hinteren Antenne (16) derart vorgesehen ist, warngerätes verbleibt. Der erwähnte Vorschlag daB der von ihr erfaßte Winkelbereich einen vor- 50 wurde deshalb alsbald wieder verworfen und statt bestimmten Neigungswinkel mit der Horizontal- dessen in der gleichen Literaturstelle angeregt, die ebene bildet. Schwenkung eines Parabolspiegels in der einen Rich-

7. Radaranlage nach Anspruch 6, gekennzeich- tung zur Wetterbeobachtung und in der anderen net durch eine Vorrichtung (29) zur Messung der Richtung mit entsprechend geneigter Antenne zur Schrägentfernung der von der zweiten Antenne ₅₅ Geländewarnung heranzuziehen.

(16) erfaßten Teile des Erdbodens von dem Flug- Hierbei tritt aber eine Unsicherheit in der Hö-