DE1943153B2 - Instrumentenlandesystern für Flugzeuge - Google Patents

Description

2. Instrumentenlandesystem nach Anspruch 1, anzeige der Landebahn im Flugzeug ergibt, stellten dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Sender sich äußerst kostspielige und schwierige Installations-(42; 66) an eine dritte, den ersten beiden Anten- 30 probleme. Infolge »olcher, dem System innewohnennen (48, 49; 68, 69) räumlich zugeordnete An- der Ungenauigkeiten war es sogar in verschiedenen tenne (43; 67) angeschlossea ist. Fällen nicht möglich, das Antennendiagramm des

3. Instrumentenlandesystem nach Anspruch 1, Landesystems zu erreichen. Ein weiterer Nachteil dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sender bestand darin, daß in manchen Fällen die spezielle (47; 73; 119) Signale erzeugt, weiche die Fre- 35 Empfangsanlage erst an die Senderanlage angepaßt quenz der Trägerfrequenz plus die erste NF-Aus- werden mußte, was nicht nur die Kosten der Anlage gangsfrequenz und die Frequenz der Trägerfre- im Flugzeug erhöhte, sondern auch eine weitere Erquenz minus die erste NF-Ausgangsfjequenz auf- gänzung des ohnehin überfüllten Instrumentenbretts weisen, der erste Sender (47; 73; 119) mit der im Flugzeug erforderte.

ersten Sendeantenne (48; 68; 126) gekoppelt und 40 Die Verwendung einer normalen Landekurseinheit ein den ersten Sender (47; 73; 119) mit der zwei- eines Navigationsempfängers erfordert die Wiederten Sendeantenne (49; 69; 127) koppelndes Pha- ^abe der Information durch zwei Kanäle des Empfänsenverzögerungsglied (50; 79; 121) vorgesehen gers, das heißt, durch einen 90-Hz-Kanal und einen ist, der zweite Sender (56; 77; 122) Signale er- 150-Hz-Kanal, wobei die beiden Kanalausgänge über zeugt, welche die Frequenz der Trägerfrequenz 45 Gleichrichter auf ein Differential- oder Kreuzspulplus die zweite NF-Ausgangsfrequenz und die meßgerät für Gleichstrom wirken.
Frequenz der Trägerfrequenz minus der zweiten Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein NF-Ausgangsfrequenz aufweisen, und der zweite Instrumentenlandesystem zu schaffen, mit welchem Sender (56; 77; 122) mit der zweiten Sende- übliche Flugzeugnavigationsempfänger verwendet antenne (49; 69; 127) gekoppelt und ein den 5° werden können, ohne Eicheinrichtungen in einem zweiten Sender (56; 77; 122) mit der ersten Sen- dritten, eine Bezugsfrequenz übertragenden System deanitenne (48; 68; 126) koppelndes Phasenver- sowohl auf der Bodenseite als auch im Flugzeug zögerungsglied (60; 80; 124) vorgesehen ist. erforderlich zu machen.

4. Instrumentenlandesystem nach Anspruch 1 Diese Aufgabe wird mit einem Instrumentenlande- oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte 55 system der eingangs beschriebenen Art erfindungs-Sender (42; 82) an die erste oder die zweite gemäß dadurch gelöst, daß die Signale eine Frequenz Sendeantenne (48, 49; 87) angeschlossen ist. aufweisen, die von der Trägerfrequenz um die erste

5. Instrumentenlandesystem nach Anspruch 1 und/oder die zweite NF-Ausgangsfrequenz abweicht, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte daß die Sendeeinrichtung mit jeder der Antennen Sender (118, 123) sowohl an die erste als auch 60 gekoppelte erste und zweite Sender aufweist, daß in an die zweite Sendeantenne (126, 127) ange- wenigstens einer der Zuleitungen zu den Antennen schlossen ist. ein Phasenverzögerungsglied vorgesehen ist und daß

ein dritter, lediglich die Trägerfrequenz aussendender

Sender vorgesehen ist.

65 Im Gegensatz zu bekannten Systemen, bei welchen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Instrumenten- eine Phasenerfassung verwendet wird, arbeitet das andesystem unter Verwendung der relativen Phasen- erfindungsgemäße System mit einer Amplitudenerfasage von mit einem üblichen Flugzeugnavigations- sung.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung arbeitet sichtigung der physikalischen Anordnung der Sendermit einem System von drei einander räumlich zu- antennen nach dem Gleitweg oder dem Azimut gegeordneten Antennen, von denen eine eine Bezugs- eicht werden.

trägerfrequenz ausstrahlt und die beiden anderen Eine vierte Ausführungsform der Erfindung arbeieine Trägerfrequenz aussenden, die um 90 Hz von 5 tet mit zwei einander räumlich zugeordneten Sendeder Bezugsfrequenz abweicht. Im Flugzeug wird die antennen, von denen eine einen Bezugsfrequenzträger Bezugsfrequenz mit jedem der beiden um 90 Hz ab- und die andere zwei Träger aussendet, wobei einer weichenden Signale zu zwei 90-Hz-Signa!en gemischt, der Träger um 90 Hz und der andere um 150 Hz von so daß deren Amplitude von der Phasenlage der zwe< der Bezugsträgerfrequenz abweicht. Bei dieser Ausun? 90 Hz von der Bezugsfrequenz abweichenden io führungsform ist die Bezugsträgerfrequenz durch die und von der Flugzeugantenne aufgenommenen Si- beiden 90-Hz- und 150-Hz-Frequenzen amplitudengnale abhängt. Der 90-Hz-Ausgang des Demodula- moduliert, so daß man am Ausgang des Demodulators im Empfänger erhält dann eine Amplitude, die tors Ausgangsspannungen für zwei 90-Hz-Signale von der Phasenlage dieser beiden Signale abhängt, erhält, von denen eine vom Mischen des um 90 Hz so daß man über den 90-Hz-Kanal einen dieser 15 abweichenden Trägers mit dem Bezugsträger und die Phasenlage proportionalen Instrumentenausschlag er- andere vom mit 90 Hz amplitudenmodulierten Behält. Der Bezugsträger kann gleichzeitig mit einem zugsträger herrührt. Zwei 15C-Hz-Signale werden auf 150-Hz-Signal amplitudenmoduliert sein, das im die gleiche Weise abgeleitet. Die zwei 90-Hz-Signale Empfänger in einem 150-Hz-Kanal als Bezugsgröße werden kombiniert und ergeben ein resultierendes zur Systemeichung dient. Der Instrumentenausschlag so 90-Hz-Signal, dessen Amplitude von der relativen am Ausgang des Empfängers kann somit abhängig Phasenlage zwischen dem 90-Hz-Träger und dem von der physikalischen Anordnung der Sendeanten- Bezugsträger der Antenne des Navigationsempfännen in bezug auf die Landebahn in vertikaler und gers abhängt. Ebenso bilden die zwei 150-Hz-Signale horizontaler Richtung geeicht werden. zusammen ein resultierendes 150-Hz-Signal, dessen

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung arbei- as Amplitude von der relativen Phasenlage zwischen tet mit einem unmodulierten Bezugsträger, wobei die dem um 150 Hz versetzten Träger und dem Bezugsbeiden einander räumlich zugeordneten Antennen träger an der Antenne des Navigationsempfängers zwei Trägerfrequenzen aussenden, von denen die eine abhängt. Diese werden über die zugehörigen 90-1U-um 90 Hz und die andere um 150 Hz gegenüber dem und 150-Hz-Kanäle des Navigationsempfängers dem Bezugsträger abweicht. Der Bezugsträger kann von 30 Ausgangsinstrument zugeführt und bewirken einen einer dritten Bezugsantenne oder im Duplexverfahren Ausschlag des Instruments, der wieder von der relaüber eine der beiden Antennen abgestrahlt werden. tiven Phasenlage der ankommenden Trägersignale Der Ausgang des Demodulators im Navigationsemp- abhängt. Das Instrument kann wieder unter Berückfänger weist dann ein 150-Hz-Signal und ein 90-Hz- sichtigung der physikalischen Anordnung der Sender-Signal auf, deren Amplitude von der relativen Pha- 35 antennen nach dem Gleitweg oder dem Azimut gesenlage der beiden zugehörigen, gegeneinander ver- eicht werden.

setzten Signale, die von der Flugzeugantenne aufge- Aus Obigem ergibt sich, daß die Ausführungsfor-

nommen werden, abhängt. Sie gelangen über die men der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ermitt-

zugehörigen 90-Hz- und 150-Hz-Kanäle des Naviga- lung der Landebahnposition vom empfangenden

tionsempfängers zum Ausgangsinstrument und be- 40 Flugzeug aus unter Ausnutzung der Phasenlage und

wirken einen Ausschlag des Instruments, der eben- mit einem nicht keulenförmig strahlenden Antennen-

falls von der relativen Phasenlage der empfangenen system arbeiten.

Trägersignale abhängt. Das Instrument kann unter Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird

Berücksichtigung der physikalischen Anordnung der auf die folgende Zeichnung Bezug genommen. Es

Sendeantennen nach dem Gleitweg oder dem Azimut 45 zeigt

geeicht werden. F i g. 1 ein Blockschaltbild eines konventionellen

Bei einer dritten Ausführungsform sendet jede der /LS-Empfängers,

zwei einander zugeordneten und räumlich getrennten F i g. 2 bis 5 je ein Blockschaltbild einer Ausfüh-

Antennen zwei Trägerfrequenzpaare aus, wobei ein rungsform gemäß der Erfindung,

Paar um 90 Hz über und unter der Bezugsfrequenz 50 F i g. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Ampli-

liegt (90-Hz-Seitenbänder mit unterdrücktem Be- tude in Abhängigkeit von der Phasenlage bzw. dem

zugsträger) und das andere Paar um 150 Hz über und Phasenwinkel der empfangenen zusammengesetzten

unter der Bezugsfrequenz liegt (150-Hz-Seitenbänder Signale bei der Ausführungsform nach F i g. 2,

mit unterdrücktem Bezugsträger). Der Bezugstiräger F i g. 7 ein Diagramm der zusammengesetzten Am-

kann wieder von einer dritten Bezugsantenne oder im 55 plitude in Abhängigkeit vom Phasenwinkelverhältnis

Duplexverfahren über eine der beiden Antennen ab- der aufgenommenen Signale bei den Ausführungsfor-

gestrahlt werden. men nach den F i g. 3, 4 und 5 und

Am Ausgang des Demodulators im Navigations- F i g. 8 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausempfänger des Flugzeugs steht dann ein 90-Hz-Signal führungsform der Erfindung.

und ein 150-Hz-Signal an, deren Amplituden von der 60 Gemäß Fig. 1 ist eine Empfangsantenne 11 über

Phasenlage der zugehörigen oberen und unteren einen Umsetzer J 2 und eine Zwischenfrequenzstufe

Seitenbänder, die von der Flugzeugantenne aufge- 13 an einen Demodulator 14 angeschlossen. Ein Aus-

nommen werden, abhängen. Sie gelangen über die gang des Demodulators 14 gelangt über ein 90-Hz-

zugeordneten 90-Hz- und 150-Hz-Kanäle des Navi- Filter 16 zum Gleichrichter 17. Ein anderer Ausgang

gationsempfängers zum Ausgangsinstrument, wobei 65 des Demodulators 14 ist über ein 150-Hz-Filter 18

wieder der Ausschlag des Instruments von der rela- an den Gleichrichter 19 angeschlossen. Die Ausgänge

tiven Phasenlage der ankommenden Trägersignale der Gleichrichter 17 und 19 liegen am Kreuzspul-

abhängt. Das Instrument kann wieder unter Berück- meßwerk 18.

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In F i g. 2 ist ein Bezugsfrequenzgenerator 23 über Träger zum Verstärker 76. Verstärker 71 und 75 einen Verstärker 24 an eine Sendeantenne 26 und an liefern 150-Hz- und 90-FIz-Signale, indem sie die einen Eingang eines Mischers 27 angeschlossen. Ein fünfte und dritte Harmonische dem Ausgang des Besteuerbarer Frequenzgenerator 28 steht über einen zugsgenerators 78 für die 30-Hz-RecIiteckwelle entVerstärker 29 mit einer Sendeantenne 31, über ein 5 nehmen. Der Ausgang von Verstärker 72 ist mit dem Phasenverzögerungsglied 39 mit der Antenne 32 und Ausgang des Verstärkers 76 über die Phasenvermit einem weiteren Eingang des Mischers 27 in Ver- zögerung 80 im Trennmischer 73 verbunden und gebindung. Der Ausgang des Mischers 27 ist über ein langt zur Antenne 68. Der Ausgang des Verstärkers 150-Hz-SperrfiIter 33 an einen Eingang eines Phasen- 72 ist außerdem über ein Phasenverzögerungsglied diskriminator« i4 angeschlossen. Ein Bezugsgenera- io 79 mit dem Ausgang des Verstärkers 76 im Trenntor 38 für eine 30-Hz-Rechteckwelle ist an einen mischer 77 verbunden und gelangt zur Antenne 69.
90-Hz-Verstärker 36 und an einen 150-Kz-Ver- Gemäß F i g. 5 ist ein Bezugsfrequenzgenerator 81 stärker 37 angeschlossen, die aus der 30-Hz- über einen Verstärker 82 an einen Modulationsver-Rechteckwelle die dritte und fünfte Harmonische stärker 83 und in einen Eingang der Mischer 84 und ausfiltern und daraus 90-Hz- und 150-Hz-Sinuswel- 15 86 angeschlossen. Der Ausgang des Modulationsvcrlen fester Phasenlage erzeugen. Der 90-Hz-Verstärker siärkcrs 83 steht mit der Sendeantenne 87 in Verist an einen weiteren Eingang des Phasendiskrimi- bindung Ein Steuerfrequenzgenerator 88 ist über natoirs 34 angeschlossen, dessen Ausgang an einem einen Verstärker 89 an einen weiteren Eingang eines Steuereingang des steuerbaren Frequenzgenerators 28 Mischers 86 und über eine Trennschaltung 91 an liegt. Der 150-Hz-Verstärker liegt an einem Ampli- 20 eine Sendeantenne 92 angeschlossen. Der Ausgang tudenmodulationseingang des Verstärkers 24. des Mischers 86 Hegt über ein 90-Hz-Sperrfiltcr 93

In F ·. g. 2 ist ein Bezugsfrequenzgenerator 41 über an einem Eingang eines Phasendiskriminators 94

einen Verstärker 42 an eine Sendeantenne 43 ange- und über einen linearen Mischer 90 am Modulat'ons-

schlossen oder steht, wie durch die drei Stellungen verstärker 83. Der 90-Hz-Verstärker 96 liegt an einem

des Schaltarmes angedeutet, im Duplexverfahren 25 Eingang des Phasendiskriminators 94, dessen Aus-

entweder mit der Antenne 48 oder der Antenne 49 in gang an einen Steuereingang des Steuerfrequenz-

Verbirdung. Der Steuerfrequenzgenerator 44 liegt generators 89 angeschlossen ist.

über den Verstärker 46 und eine Trennschaltung 47 Der Ausgang des Steuerfrequenzgenerators 97 liegt

an der Sendeantenne 48 und über das Phasenver- über einen Verstärker 98 an einem Eingang des

zögerungsglied 60 an der Sendeantenne 49. Der Aus- 30 Mischers 84 und über ein Phasenvcrzögerungsglied

gang des Verstärkers 46 ist an einen Eingang des 103 und eine Trennschaltung 91 an der Sendeantenne

Mischers 51 angeschlossen. 92. Der Ausgang des Mischers 84 ist über ein 150-

Ein Steucrirequcnzgenerator 52 liegt ub».r -inen Hz-Sperrfilter 99 an einen Eingang des PhasonJi Y₁. marker 53 am einen Eingang eines Mischers 54, kriminators 101 angeschlossen. Der Ausgang des über einer Trennschaltung 56 an den Sendeantennen 35 150-Hz-Verstärkers 102 ist an einen Eingang eines 49 und über ein Phasenverzögerungsglied 50 an Phasendiskriminators 101 angeschlossen, dessen Auseiner Antenne 48. Der Ausgang des Verstärkers 42 gang mit einem Steuereingang des Stcucrfrequenzsteht mit einem weiteren Eingang des Mischers 51 generators 97 in Verbindung steht. Der Ausgang des und des Mischers 54 in Verbindung. Der Ausgang 150-Hz-Sperrfilters 99 steht außerdem über einen des Mischers 51 ist über ein 150-Hz-Sperrfilter 57 40 Eingang eines linearen Mischers 90 mit einem Moduan einen Eingang des Phasendiskriminators 58 ge- lationseingang eines Modulationsverstärkers 83 in legt. Ein 90-Hz-Verstärker 59 steht mit einem an- Verbindung. Ein 150-Hz-Verstärker 102 und ein deren Eingang des Phasendiskriminators 58 in Ver- 90-Hz-Verstärker 96 filtern aus der 30-Hz-Rechteckbindung, dessen Ausgang an einem Steuereingang welle des Bezugsgenerators 85 die fünfte und dritte eines Steuerfrequenzgen orators 44 liegt. 45 Harmonische heraus und erzeugen daraus 150-Hz-

Der Ausgang des Mischers 54 ist über ein 90-Hz- und 90-Hz-Signale.

Sperrfilter 61 an einen Eingang eines Phasendiskrimi- In Fig. 6 ist die Amplitude in senkrechter Rich-

nators 62 angeschlossen. Der Ausgang eines 150-Hz- tung in Abhängigkeit von dem relativen Phasen-

Bezugsgenerators 63 liegt an einem weiteren Eingang winkel in einer Kurve α aufgetragen, während der

des Phasendiskriminators 62. der an einen Steuerein- 50 Phasenwinkel b und die Amplituden gestrichelt sind,

gang des Steuerfrequenzgenerators 52 angeschlossen In F i g. 7 zeigen zwei Kurven d und e die Ampli-

ist. Der 150-Hz-Verstärker 63 und der 90-Hz-Ver- tude der resultierenden zwei Signale in vertikaler

stärker 59 entnehmen dem Ausgang des 30-Hz- Richtung in Abhängigkeit der in horizontaler Rich-

Bezugsgenerators 64 die fünfte bzw. die dritte Har- tung aufgetragenen relativen Phasenwinkel. Die re-

monische und erzeugen daraus 150-Hz- und 90-Hz- 55 lativen Phasenwinkel /, g und /: sind in vertikaler

Signale. Richtung gestrichelt.

In Fig. 4 ist ein Bezugsfrequenzgenerator 65 über In Fig. 8 ist ein Bezugsgenerator 111 für eine einen Verstärker 66 an eine Antenne 67 angeschlos- 30-Hz-Rechteckwelle über ein 150-Hz-FHter 112 an sen oder über einen Schaltarm an die Antenne 68 einen Modulator 113 und über ein 90-Hz-Filter 114 oder die Antenne 69. Der Bezugsfrequenzgenerator 60 an einen Modulator 116 angeschlossen. Der Bezugs-65 liefert ebenfalls eine Bezugsfrequenz zu den Aus- frequenzgenerator 117 steht mit den Modulatoren 113 gleichsmodulatoren 70 und 74. Der Ausgleichsmodu- und 116 in Verbindung. Der Ausgang des Modulator 70 wird vom Ausgang des 150-Hz-Verstärkers lators 113 liegt über einen Verstärker 118 am Trenn-71 moduliert und liefert obere und untere 150-Hz- mischer 119 und außerdem über den Verstärker 118 Seitenbänder mit unterdrücktem Träger zum Ver- 65 und ein Phasenverzögerungsglied 121 an einem Einstärker 72. Der Ausgleichsmodulator 74 wird vom gang eines Trennmischers 122. Der Ausgang des 90-Hz-Verstärker 75 moduliert und liefert ein oberes Modulators 116 ist über einen Verstärker 123 an und ein unteres 90-Hz-Scitenband mit unterdrücktem einen Eingang des Trennmischers 122 und über ein

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Phasenverzögerungsglied 124 an einen Eingang des in F i g. 6 verändert, infolge de?: festen Phasenwinkels

Trennmischers 119 angeschlossen. Der Ausgang des der Übertragung, was zu einer variablen erfaßten

Trennmischers 119 liegt an der Sendeantenne 126 Phase infolge der Differenz, der Übertragungsweg-

und dsr Ausgang des Trennmischers 122 liegt an längen in Abhängigkeit von der Richtung des Flug-

der Sendeantenne 127. 5 zeuges gegenüber der Antennenanordnun^ führt. Bei

Es wird zu F i g. 1 zurückgekehrt, in der an der der gegenseitigen Einstellung der Phasenlage der Antenne 11 ankommende Eingangssignale in eine Antennen 26, 31 und 32 kann die Kursmitte eine Zwischenfrequenz am Ausgang des Umsetzers 12 entsprechende relative Phasenlage sein und kann geumgewandelt, in der Zwischenfrequenzstufe 13 ver- wählt werden, wie dies durch die gestrichelte Linie b stärkt und von einem AM-Demodulator 14 erfaßt io angedeutet ist zusammen mit einer erfaßten Ampliwerden. Die 90-Hz-Komponente im Ausgang des tude des 150-Hz-Signalcs, das in einer gestrichelten Demodulators 14 passiert dann das 90-Hz-Filter 16, Linie c dargestellt ist, und die unabhängig von der wird vom Gleichrichter 17 gleichgerichtet und einem Richtung des Flugzeuges konstant ist. Der anfäng-Anschluß des Kreuzspulmeßwerkes 21 zugeführt. Die liehe relative Phasenwinkel zwischen den zwei 90-Hz-150-Hz-Komponente im Ausgang des Demodulators 15 Signalen wird durch den Abstand zwischen dem Punkt, 14 passiert das 150-Hz-Filter 18, wird im Gleich- in dem die Kurve α die Amplitude Null auf der gerichter 19 gleichgerichtet und gelangt zum anderen strichelten Linie b erreicht, dargestellt. Es wird beAnschluß des Ausgangsinstrumentes 21. tont, daß die Positionsfehlerempfindlichkeit der In-

In F i g. 2 wird ein Bezugsfrequenzgenerator 23 formation, die im Flugzeug angezeigt wird, nicht vom

mit einer Frequenz F₀ über einen 150-Hz-Verstärker 20 Amplitudenverlauf der ausgestrahlten Signale ab-

37 amplitudenmoduliert. Die Ausstrahlung erfolgt hängt. Einziger Parameter ist die relative Phasenlage

über die Antenne 26. Die Frequenz F₀ gelangt außer- an der Empfangsantenne 11 der ausgestrahlten

dem an einen Eingang des Mischers 27, dessen an- Träger.

derer Eingang mit einem Ausgang des gesteuerten In F i g. 3 ist eine Modifikation der Ausführungs-Frequenzgenerators 28 in Verbindung steht. Diese 25 form nach F i g. 2 gezeigt, in der der Bezugsfrequenzzwei Signale werden gemischt, ihre Differenz passiert generator 41 nicht moduliert ist, sondern lediglich ein eine 150-Hz-Sperre (zur Entfernung jeglicher 150-Hz- CW-Signal bei der Bezugsfrequenz F₀ von der Sende-Komponenten aus der Modulation des Bezugsfre- antenne 43 abstrahlt oder über den Schaltarm mit der quenzgenerators 23) und gelangen zu einem Eingang Antenne 48 oder 49 verbunden ist Bei dieser Ausdes Phasendiskriminators 34. Dem anderen Eingang 30 führungsform kommen zwei gesteuerte Frequenzdes Phasendiskriminators 34 wird ein 90-Hz-Bezugs- generatoren zur Anwendung, deren Regelkreis mit signal vom Verstärker 36 zugeführt. Der Ausgang demjenigen nach F i g. 2 übereinstimmt. Der Steuerdes Phasendiskriminators 34 steuert die Frequenz frequenzgenerator 44 erzeugt eine Trägerfrequenz, des Steuerfrequenzgenerators 28. Dieser Regelkreis die gegenüber der Bezugsfrequenz F₀, die von den dient dazu, eine Frequenz F₀ plus 90 Hz am Ausgang 35 Sendeantennen 48, 49 abgestrahlt wird, um 90 Hz des gesteuerten Frequenzgenerators 28 den Sende- abweicht. Der Steuerfrequenzgenerator 52 ist gegen antennen 31 und 32 zuzuführen. Bei Abweichungen die Bezugsträgerfrequenz F₀ um 150Hz versetzt und dieser Frequenz gegenüber dem Bezugsfrequenzgene- strahlt ebenfalls über die Sendeantennen 48 und 49. rator 23 erscheint ein Differenzeingang vom Mischer Der Ausgang des Demodulators 14 trifft wieder auf 27 am Diskriminator 34 und beeinflußt einen ge- 40 eine 90-Hz-Komponente, wobei jede relative Amplisteuerten Frequenzgenerator 28 und den Bezugsfre- tude von der relativen Phasenlage der an der Empquenzgenerator 23. fangsantenne 11 ankommenden Trägersignale be-

Die drei Signale werfen dann über die Antennen stimmt wird. Bei dieser Ausführungsform wird die

26, 31 und 32 ausgestrahlt, wobei der Bezugsfre- Bezugsfrequenz F₀ der Sendeantenne zunächst mit F₀

quenzträger mit einer 150-Hz-Amplitudenmodulation 45 plus 90 Hz und F₀ plus 150Hz der Sendeantenne

und zwei um 90 Hz dagegen versetzte Träger über 48 kombiniert, so daß sich 90-Hz- und 150-Hz-

die Antennen 31 und 32 ausgestrahlt werden. Signale fester Amplitude und von sich veränderndem

In dem VOR-Empfänger (Fig. 1) werden die 'drei Phasenwinkel ergeben, in Abhängigkeit von der VerSignale kombiniert und ergeben ein Signal am Aus- größerung oder Verkleinerung der Übertragungsweggang des Demodulators 14, der mit 150 Hz modu- 50 länge zwischen Antenne 48 und Empfangsantenne 11 lierten Komponente des Bezugsfrequenzträgers F₀, im Verhältnis zur Übertragungsweglänge von der der von der Sendeantenne 26 ausgestrahlt wurde. F₀-Sendeantenne zur Empfangsantenne 11. Gleich-Diese Bezugsinformation gelangt dann über das 150- zeitig wird die Bezugsträgerfrequenz F₀ von der Hz-Filter 18, wird dem Gleichrichter 19 gleichge- Sendeantenne aus kombiniert mit den Trägern bei richtet und einem Anschluß des Kreuzspulmeß- 55 den Frequenzen F₀ plus 90 und F₀ plus 150, die von werks 21 zugeführt. Außerdem sind am Ausgang des der Sendeantenne 49 abgestrahlt werden. Die Diffe-Demodulators 14 zwei 90-Hz-Signale vorhanden. renzfrequenzen treten am Ausgang des Demodula-Diese rühren her von der Kombination der Bezugs- tors 14 mit konstanter Amplitude auf und mit einem frequenz F₀ der Sendeantenne 26 und der Trägerfre- relativen Phasenwinkel, der abhängt von der Verquenz F₀ plus 90 Hz von der Sendeantenne 31 und 60 änderung der Phasenlage dieser Trägerfrequenzen inder Kombination der Bezugsfrequenz F₀ der Sende- folge der differentiellen Vergrößerung oder Verkleiantenne 26 und dem Signalsender der Sendeantenne nerung der Übertragungsweglänge. Die resultierende 32 mit einer Trägerfrequenz F₀ plus 90 Hz. Die 90-Hz-Komponente der zwei Kombinationen und die Amplitude der 90-Hz-Resultierenden daraus hängt 150-Hz-Komponente der zwei Kombinationen besitab von der relativen Phasenlage der im Demodulator 65 zen eine relative Amplitude, die abhängt von der 14 (F i g. 6) erfaßten beiden Träger. Man erkennt Phasenlage der an der Empfangsantenne 11 aufgedaraus, daß die erfaßte Resultierende und Amplitude nommenen Signale, die wiederum in ihrem Phasender beiden 90-Hz-Signale sich gemäß der Kurve α verhältnis von der Übertragung und der Position des

1 * η -i
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der beiden 90-Hz-SignaIe von LsLtImSe mit sich variierendem relativen Phasenwinkel Safer der Differenzen in der üte«_ragu^™^%»£'-hegt, wenn er mit einem relativen AnfangTphasenwmkel abgestrahlt wird. Die Kurve e ist die en"-sprechende Resultierende der 150-Hz-S _gn_{a e} Jd Aussendung mit einem relativen Anfangsphasenwin kel. Der relative Phasenwinkel des 90-Hz-SignaIs wird durch den Abstand zwischen den gestrichelten Linien/ und g wiedergegeben, während der rela-

_oPlus9OH_Z

; Differenzfrequenz bischer und dem Träger F₀ plus 150Hz ^*" · ^Verilält™se.^P Die resul· relSn PhTe^ ^{lSt m}°^{der abh}™&S von de, un rf!m τ r^{ge zwischen de}™ Bezugsträger F₍

Ή on π™^{Μ daraUS}' ^{daß die relative 9}^"²" ^Un,^{d der} 150-Hz-Komponente

nT°^dU ^?" ^{H der den} ß^{esamten Dlffe}^^ntialme%erats21 bestimmt,

eicht werden.

Bei der Ausführungsform nach F ig. 4 wird die *o gleiche Wirkung wie bei dem in F i g. 3 beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel erreicht, wobei jedoch ein Unterschied darin besteht, daß obere und untere Seitenbander von um 90 und 150 Hz versetzter Frequenz ausgesendet werden, die infolge unterschiedlicher Weglängen der gleichen Phasenveränderung unter hegen und praktisch die gleichen Ausgangs! resultierenden bewirken, deren Amplitude sichln Funktion der relativen Phasenlage ändert.

In F ig. 5 ist eine Modifikation gezeigt, die ledig- ,„ hch zwei Sendeantennen 87 und 92 benötigt. Hier werden d,e gleichen drei Signale erzeugt, das heißt eine Bezugsträgerfrequenz F₀ durch einen BezugsfrequenzgeneratorSl, ein um 90 Hz abweichender Trager durch den Steuerfrequenzgenerator 88 und eine um 150Hz abweichende Frequenz durch den Steuerfrequenzgenerator 97, und zwar auf die gleiche Weise w_le dies bereits im Zusammenhang mit der Ausfuhrungsform nach Fig. 3 beschrieben wurde. SS⁵QO Η¹⁶? ^{der B}™&™Z<*^Fo sowohl durch ^d ^ f'^{FreqUenz a!s auch die} 150-Hz-Frequenz im Modulatorverstärker83 amplitudenmoduliert. Die Sendeantenne 87 strahlt dann einen BezugsfrequenzragerFo aus, der sowohl mit 90 Hz alf auch mit

Ofcamptaoduliert ist. Die Sendeantenne 92 strahlt die beiden abweichenden Frequenzen aus, * das heißt, also die Frequenz F₀ plus 90 Hz und die

2SW5·^ρ ι^^50Ηζ·^{DerAusgangdesDemodu}-

lators 14 (F,_g. 1) ze.gt wieder zwei Komponenten, eine 90-Hz- und eine 150-Hz-Komponente. Die _So 90-Hz-Komponente ist die Resultierende der Demo- ^S dulation des amplitudenmodulierten BerugsträgersF₀ zusammen mit der Differenzfrequenz der Bezugstrager Fo und F₀ plus 90 Hz. Die resultierende Am.-phtude hangt wxeder ab von der relativen Phasenlage ₅₅

ischen der Ausführungs-ί .£"1 "· ^derJenigen nach den F ig. 3,

tiefes Sill. ""' Ä* ™ ^{cntel FaI1 ein resuI}-SlI SJ T variabler Amplitude mit einem

lSZ *^mP^Iltude verglichen wird, während in J^V^{11 SlgnaI va}™bler Amplitude ?^gn3J ^verg^liche" wird, das sich ^{Art durch den} Steuerbereich "^ ^d"^{e do}PP^{elt so} i^{roße Fm}P"

^Fa" ^erhäIt· 8^ezei8^ten weiteren AusführunL's-

ntionelle Amplitudenmodulaio-^Ausg^Ie'chsmodulatoren der

^{Fig 4 Ei it U}

verändert

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for™ \>™,

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Ausfühnmoff
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g^e'chsmodulator

?, ^Fig" ⁴" ^{Ein weiterer UntL!} SercSStn I ^^«"g eines subharmor,,-450 Hz Rerh, l·' ,? ^Bezug^sgenerators 111 für cmc 30-Hz-GenerS S* *? ^{Stelle eines} harmonisc'.r, AmoKtudt S V%* ^{fUhrt ZU einer} einheitlicheren BeT VertenJ, ?""*" ^{Und I5}0-Hz-Modul_ationen. IatorenS Γη ^k.^onv _n ^entione»er Amplitudenmo.lu-SrfrelenzT "κ^Βε^^Γ^ηζ, das heißt, .',e die^Antennen U6n^^ ^Modulat^cn direkt ^f lieh zu dem%n η c ^{2? gegeben}' ^{und zwar zu}^- enne 127 ^I_{an t} i^e'^tenband· ^{das dir}^t zur An JS 124 Sr δ ^U"^{d Uber das} Phasenveizögeruni.-Phasen^eTn ^ Γ'^U6' ^{Was m einer fc}^« S^nfäfniS T? ^{md Unteren} Seitenbän,icm aif d'ie Antone 1M ^dal¹⁵°-^H^Seitenband dirck, verzöeerune 121 5 f^{geben und über d}* Phascn-

SHSL^-S₁ ^dle ,^AmenneI27'^{so daß} «■^h

und^unteren ffn „^hf^enlae^e "*«*<» den oberen

Die? wfrH ¹⁵?:^Hz-^Seitenbändern ergibt. AnteSeTze ^'^ ^dur^ die Le|ende an der h^ütJl ^ ^Fretl^ue^enF₀, F₀ plus unJ , "ί ^F° ^{pIus und} n^ns 150 Hz/ nale F F V*™*? ^{M der} Antenne 127 für

F₀ ρίΑ ώΛΐοΚΑ"" D ***** ^C

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

A (Λ9.Ί

Claims (1)

1 2 empfänger aufgenommenen Signalen, welcher auf den Patentansprüche: Empfang einer Trägerfrequenz abgestimmt ist und zwei Ausgangskanäle für eine erste und eine zweite

1. Instrumentenlandesystem unter Verwendung NF-Ausgangsfrequenz aufweist, mit unter Abstand der relativen Phasenlage von mit einem üblichen 5 zueinander angeordneten ersten und zweiten Sende-Flugzeugnavigationsempfänger aufgenommenen antennen und einer Sendeeinrichtung zum Erzeugen Signalen, welcher auf den Empfang einer Träger- erster und zweiter von den Sendeantennen ausgefrequenz abgestimmt ist und zwei Ausgangs- sandter Signale.

kanäle für eine erste und eine zweite NF-Aus- Ein derartiges Instrumentenlandesystem ist bei-

gangsfrequenz aufweist, mit unter Abstand zuein- io spielsweise durch die deutsche Patentschrift 845 447 ander angeordneten ersten und zweiten Sende- oder USA.-Patentschrift 3 082419 bekanntgeworden, antennen und einer Sendeeinrichtung zum Bei diesen bekannten Systemen werden zwei ver-Erzeugen erster und zweiter von den Sendeanten- schiedene HF-Frequenzen verwendet, die in der nen ausgesandter Signale, dadurch gekenn- Phase nicht synchronisiert sind. Damit ist es erforderzeichnet, daß die Signale eine Frequenz 15 Hch, über beispielsweise einen eigenen dritten Sender aufweisen, die von der Trägerfrequenz um die eine Information über die gegenseitige Phasenlage erste und/oder die zweite NF-Ausgangsfrequenz der beiden Frequenzen zu dem Empfänger an Bord abweicht, daß die Sendeeinrichtung mit jeder der des Flugzeugs zu übermitteln.

Antennen (26, 31, 32; 48, 49; 68, 69; 87, 92; Die bisherigen Schwierigkeiten beim Instrumenten-

126, 127) gekoppelte erste und zweite Sender (24, 20 landesystem (ILS) rührten hauptsächlich von der 29; 47, 56; 73, 77; 83, 91; 119, 122) aufweist, Notwendigkeit her, die Amplitude des von mehreren daß in wenigstens einer der Zuleitungen zu den Antennen kommenden Antennendiagramms mit Antennen ein Phasenverzögerungsglied (39; 50, extremer Genauigkeit ermitteln zu müssen. Wegen 60; 79, 80; 103, 121, 124) vorgesehen ist und daß der Rücksicht auf das Gelände, auf Schwankungen ein dritter, lediglich die Trägerfrequenz aussen- 25 der Wetterlage usw., die das Antennendiagramm in dender Sender (24; 42; 66; 82; 118, 123) vor- Abhängigkeit von der Zeit und der Azimutrichtung gesehen ist. derart variieren, daß sich eine ungenaue Positions-