DE1943153C3 - Instrumentenlandesystem für Flugzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Instrumentenlandesystem unter Verwendung der relativen Phasenlage von mit einem üblichen Flugzeiignavigationsempfänger aufgenommenen Signalen, welcher auf den Empfang einer Trägerfrequenz abgestimmt ist und zwei Ausgangskanäle für eine erste und eine zweite NF-Ausgangsfrequenz aufweist, mit unter Abstand zueinander angeordneten ersten und zweiten Sendeantennen und einer Sendeeinrichtung zum Erzeugen erster und zweiter von den Sendeantennen ausgesandter Signale.

Ein derartiges Insirumentenlandesjstem ist beispielsweise durch die deutsche Patentschrift X45 447 oder USA.-Patentschrift 3 0X2 41'J bekanntgeworden. Bei diesen bekannten Systemen werden zwei verschiedene HF-Frequenzen \erwendet, die in der Phase nicht synchronisiert sind. Damit ist es erforderlich, über beispielsweise einen eigenen dritten Sender eine Information über die gegenseitige Phasenlage der beiden Frequehzc:! zu dem Empfänger an Bord des Flugzeugs zu übermitteln.

Die bisherigen Schwierigkeiten beim Instrumentenlandesvstem (//..S) rührten hauptsachlich von der Notwendigkeit her. die Amplitude des von mehreren Antennen konmiencLn Antennendiagramms mit extremer Genauigkeit ermitteln zu müssen. Wegen der Rücksieht auf da; Gelände, auf Schwankungen der Wetterlage usw., die das Antennendiagramm in Abhängigkeit von der Zeil und der Azimutrichlung derart variieren, daß sich eine ungenaue Positionsanzeige der Landebahn im Flugzeug ergibt, stellten sich äußerst kostspielige und schwierige Installationsprobleme. Infolge solcher, dem S\stern innewohnender IJngenauigkeiteii war es sogar in verschiedenen Fällen nicht möglich, das Antennendiagramm des Landesystems zu erreichen. Ein weilerer Nachteil bestand darin, daß in manchen Fällen die spezielle Empfangsanlage ersl an die Senderanlage angepaßt werden mußte, was nicht nur die Kosten der Anlaee im Flugzeug erhöhte, sondern auch eine weitere Frgänzung des ohnehin überfüllten Instrumentenbrelts im Flugzeug erforderte.

Die Verwendung einer normalen Landekurseinheit eines Navigationsempfängers erfordert die Wiedergabe der Information durch zwei Kanäle des Empfängers, das heißt, durch einen ⁽)()-Hz-Kanal und einen 150-Hz-KanaI, wobei die beiden Kanalausgängc über Gleichrichter auf ein Differential- oder Krcuzspulmcßgerät für Gleichstrom wirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Instrumentenlandesystem /u schallen, mit welchem übliche Flugzeugnavigationsempfänger verwendet werden können, ohne Eichcinrichtungcn in einem dritten, eine Bezugsfrequenz übertragenden System sowohl auf der Bodenseite als auch im Flugzeug erforderlich zu machen.

Diese Aufgabe wird mit einem Instrumentenlandesystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Signale eine Frequenz aufweisen, die von der Trägerfrequenz um die erste und oder die zweite NF-Ausgangsfrcquenz abweicht, daß die Sendecinrichlimg mit jeder der Antennen gekoppelte erste und zweite Sender aufweist, daß in wenigstens einer der Zuleitungen zu den Antennen ein Phasenverzögerungsglied vorgesehen ist und daß ein dritter, lediglich die Trägerfrequenz aussendender Sender vorgesehen ist.

Im Gegensatz zu bekannten Systemen, bei welchen eine Phasenerfassung verwendet wird, arbeitet das crfinduiigsgcmäßc System mit einer Amplitudenerfassung.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung arbeitet sieluigung 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- uiclu werden.

trägerfrequenz ausstrahlt und die beiden anderen Eine vierte Ausführungsform der Erfindung arbei- "

eine Trägerfrequenz aussenden, die um 'JOHz von 5 tut mit zwei einander räumlich zugeordneten Sendeder Bezugsfrequenz abweicht. Im Flugzeug wird die antennen, von denen eine einen Bezugsfrequenzträger Bezugsfrequenz mit jedem der beiden um Of) I Ικ ab- und die andere zwei Träger aussendet, wobei einer weichenden Signale zu zwei W-Hz-Signale-n gemischt, der Träger um 90 Hz und der andere um 150 Hz von so dall deren Amplitude von der Phasenlage der zwei der Bczugsträgerfrequenz abweicht. Bei dieser Ausuni 9(1 Hz von der Bezugsfrequenz abweichenden io tühriingsform ist die Bezugsträgerfrequenz durch die und von der Flugzeugantenne aufgenommenen Si- beiden ¹JO-Hz- und 150-Hz-Frequenzen amplitudengnale abhängt. Der 90-1 Iz-Ausuang des Demodula- moduliert, so daß man am Ausgang des Demodulators im Empfänger erhält dann eine Amplitude, die tors Ausgangsspannungen für zwei 90-Hz-SignaIe 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 lnstrumeniep.ausschlag er- andere vom mit ¹JO Hz amplitudenmodulierten Behält. Der Bezugsträger kann gleichzeitig mil einem /uüsträgcr herrührt. Zwei 150-Hz-Signale werden auf 150-Hz-SignaI amplitudenmoduliert sein, das im die gleiche Weise abgeleitet. Die zsvei 90-Hz-Signale Empfänger in einem 150-Hz-Kannl als Be/uüsgröLle weriijn kombiniert und ergeben ein resultierendes zur S>stemeichung dient. Der Insirumentenausschlag 20 ¹JO-I Iz-Signal, dessen Amplitude von der relativen am Ausgang des Empfängers kann somit abhängig Phasenlage zwischen dem 9P Hz-Träger und dem von der physikalischen Anordnung der Sendeanten- Bezugsträger der Antenne des Navigationsempfännen in bezug auf die Landebahn in unikaler und gers abhängt. E.benso bilden die zwei 150-Hz-Signale horizontaler Richtung geeicht werden. zusammen ein resultierendes 150-Hz-Sitnal, dessen

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung arbei- 25 Amplitude von der relativen Phasenlage zwischen tet mit einem unmoduliertcn Bezugsträger, wobei die den; 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-Hzum 90 Hz und die andere um 150 Hz gegenüber dem und 150-Hz-K.anäle des Navigationsempfängers dem Bezugsträger abweicht. Der Bezugsträger kann von 3" Ausgangsinstrument zugeführt und bewirken einen einer dritten Bezugsantenne oder im Duplexverfah-en Ausschlag des Instruments, der wieder von der rc!aüber eine der beiden Antennen abgestrahlt werden. liven 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 aufgc- Aus Obigem ergibt sich, daß die Ausführungsfor-

nommcn werden, abhängt. Sie gelangen über die men der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ermittzugehörigen 90-Hz- und 150-Hz-Kanülc des Naviga- lung der I.andebahnposition vom empfangenden tionscmpfängers zum Ausgangsinstrumcnt und be- 40 Flugzeug aus unter Ausnutzung der Phasenlage und wirken einen Ausschlag des Instruments, der eben- mit einem nicht keulenförmig strahlenden Antennenfalls von der relativen Phasenlage der empfangenen system arbeilen.

Trägersignale abhängt. Das Instrument kann unter ' Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird Berücksichtigung der physikalischen Anordnung der auf die folgende Zeichnung Bezug genommen. Ls Sendeantennen nach dem Gleitweg oder dem Azimut 45 zeigt
geeicht weiden. Fig. 1 ein Blockschaltbild eines konventionellen

Bei einer dritten Ausführungsform sendet jede der /L.S'-Empfängers,

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

Antennen zwei Träg^rfrequcnzpaare aus, wobei ein rungsform gemäß der Erfindung, Paar um 90 Hz über und unter der Bezugsfrequenz 5° Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung d^r Ampliliegt (9U-Hz-Seitenbänder mit unterdrücktem Be- tude in Abhängigkeit von der Phasenlage b:iw. dem zugsträger) und das andere Paar um 150 Hz über und Phasenwinkel der empfangenen zusammengesetzten unter der Bezugsfrequenz liegt (150-Hz-Scitenbänder Signale bei der Ausführungsform nach F 1 g. <.. mit unterdrücktem Bczugsträgci). Der Bezugsträger F i g. 7 ein Diagramm der zusammengesetzten Am-

kann wieder von einer dritten Bezugsantenne oder im 55 plitudc in Abhängigkeit vom Phascnwmkclvernallnis Duplexverfahren über eine der beiden Antennen ab- der aufgenommenen Signale bei den Ausfuhrungslorgestrahlt werden. men nach den F i g. 3, 4 und15 und

Am Ausgang des Demodulators im Navigations- Fig. S ein Blockschaltbild einer weiteren Aus-

empfäneer des Flugzeugs steht dann ein 90-Hz-SignaI führungsform der Erfindung.

und ein 150-Hz-Signal an, deren Amplituden von der 60 Gemäß Fig. I ist eine EmpfangsarJcnne 11 über Phasenlage der zugehörigen oberen und unteren einen Umsetzer 12 und eine Zw.schenfrcquenzMutc Seitenbänder, die von der Flugzeugantenne aufgc- 13 an einen Demodulator 14 angeschlossen. ImAusnommcn werden, abhängen. Sie gelangen über die gang des Demodulators 14 gelangt über cm J(I-H,- !igeordnetcn OD-Ur, und 150-Hz. Kanäle des Navi- Filter IA zum Gleichrichter 17. Ein anderer Ausgang gafionsempfängcrs zum Ausgangsins.rument. wobei 65 des Demodulators 14 ist über ein I5( -Η/.-Γ« er-in wieder der Ausschlag des Instruments von der rela- an den Gleichrichter 19 angeschlossen. U,c Ausgange liven Phasenlage Ur ankommenden Trägersignalc der Gleichrichter P und 19 hegen am Krcuzspula!->h;ini>t. Das Instrument k;.nn wieder unter Berück- meßwcrk 18.

In Hg. 2 ist ein Be/iigsfrcqticii/.gencrator 23 über einen Verstärker 24 ;in eine Sendeantenne 26 iiiul iin einen Hingang eines Mischers 27 angeschlossen. Hin stetieibaicr Hrcqucn/uenerator 28 slehl über einen Verstärker 29 mil einer Sendeantenne 31, über ein Phascnver/.ögcrungsglicil 39 mil der Antenne 32 und mil einem weiteren Hmuang lies Mischers 27 in Verbindung. Der Ausgang des Mischers 27 ist über ein 150-H/.-Sperrfilter 33 an einen Hingang eines Phasendiskriminators 34 angeschlossen. Hin Bezugsgenerator 38 für eine 30-ll/-Rcchteckwellc ist an einen ¹JO-Hz-Verstärker 36 und an einen I:SO-H/-Verstärker 37 angeschlossen, die aus der 30-Hz-Rcchleckwcllc die dritte und fünfte Harmonisehe ausflltern und daraus W-H/- und IM)-H/-Siniis\vellen fester Phaseninge erzeugen. Der ¹K)-I I/· Verstärker ist an einen weiteren Hingang des Phasendiskriminators 34 angeschlossen, dessen Ausgang an einem Slcuercingang des steuerbaren Frcquen/geneiators 28 liegt. Der 150-Hz-Verstärker liegt an einem Ainplitudcnmodulationscingang des Verstärkers 24.

In F i g. 3 ist ein Bcziigsfrcqiicn/.gencrator 41 über einen Verstärker 42 an eine Sendeantenne 43 angeschlossen oder steht, wie durch die drei Stellungen des Schaltarmes angedeutet, im Duplexverfahren entweder mit der Antenne 48 oder der Antenne 49 in Verbindung. Der Steucrfrcqucn/gcncrator 44 liegt über den Verstärker 46 und eine Trennschaltung 47 an der Sendeantenne 48 und über das Phascnverzögerungsglicd 60 an der Sendeantenne 49. Der Ausgang des Verstärkers 46 ist an einen Hingang des Mischers 51 angeschlossen.

F.in Steucrfrcquen/gencrator 52 liegt über einen Verstärker 53 am einen Hingang eines Mischers 54. über einer Trennschaltung 56 an den Sendeantennen 49 und über ein Phnsenvcr/ögerungsglied 50 an einer Antenne 48. Der Ausgang des Verstärkers 42 steht mit einem weiteren Hingang des Mischers 51 und des Mischers 54 in Verbindung. Der Ausgang des Mischers 51 ist über ein 150-Hz-Sperrfiltcr 57 an einen Hingang des Phascndiskriminators 58 gelegt. Hin 90-Hz-Verstärker 59 steht mit einem anderen Hingang des Phascndiskriminators 58 in Verbindung, dessen Ausgang an einem Steuercingang eines Steuerfrequcn/generators 44 liegt.

Der Ausgang des Mischers 54 ist über ein ⁽)0-Hz-Sperrlilter 6¹ an einen Hingang eines Phasendiskriminators 62 angeschlossen. Der Ausgangeines 150-H/-Bezugsgenerators 63 liegt an einem weiteren Eingang des Phasendiskriminators 62. der an einen Steucreingang des Steuerfrequcnzgcncrators 52 angeschlossen ist/Der lSO-Hz-Vcrstärkc^i und der 90-Hz-Verstärker 59 entnehmen dem Ausgang des 30-Hz-Bezugsgcnerators 64 die fünfte bzw. die dritte Harmonische und erzeugen daraus 150-Hz- und 90-Hz-Signale.

In F i g. 4 ist ein Bczugsfrcquenzgencrator 65 über einen Verstärker 66 an eine Antenne 67 pngeschlossen oder über einen Schaltarm an die Antenne 68 oder die Antenne 69. Der Bczugsfrcqucnzgenerator 65 liefert ebenfalls eine Bezugsfrequenz zu den Ausgleichsmodulatoren 70 und 74. Der Ausglcichsmodufator 70 wird vom Ausgang des 150-Hz-Verstärkers 71 moduliert und liefert obere und untere 150-Hz-Seitenbänder mit un<erdrücktem Träger zum Verstärker 72. Der Aiisgleichsmodulator 74 wird vom 90-Hz-Vcrstärkcr 75 moduliert und liefert ein oberes und ein unteres 90-H/-Seitenband mit unterdrücktem Träger zum Verstärker 76. Verstärker 71 und 75 liefern 150-1 Iz- und 90-1 !/-Signale, indem sie die fünfte i\m\ drille Harmonische dem Ausgang des Bezugsgenerators 78 für die 30-11/.-ReChIeCkWeIIe eiitnehmen. Der Ausgang von Verstärker 72 ist mit dem Ausgang des Verstärkers 76 über die Phaseincr-/ögerunii 80 im Ί remimischer 73 verbunden und gelangt /ur Antenne 68. Der Ausgang des Verstärkers. 72 Ki aullcrdem über ein Phasenver/ögerungsglicd

ίο 79 mit dem Ausgang des Verstärkers 76 im Trennmischer 77 verbunden und gelang! zur Antenne 69.

Gemäß H i g. 5 ist eir. Bezugsfrequeri/gencrator 81 über einen Verstärker 82 an einen Modulationsvcrsläiker 83 und an einen Hingang der Mischer 84 und

86 angeschlossen Der Ausgang des Modulationsverstärkers 83 steht mit der Sendeantenne 87 in Verbindung. Hin Sljuerlrcqucnzgcnerator 88 ist über einen Verstärker 119 an einen weiteren Hingang eines Mischers 86 und über eine Trennschaltung 91 an

2f> eine Sendeantenne 92 angeschlossen. Der Ausgang des Mischers 86 liegt über ein 90-Hz-Spcrrfilter 93 an einem Hingang eines Phascndiskriminators 94 und über einen linearen Mischer 90 am Modulalionsverstärktr 83. Der 90-1 !/-Verstärker 96 liegt an einem

Fingang des Phi'*cndiskriminators 94. dessen Ausgang an einen Steuereingang des Stcucrfrcqucnzgenerators 89 angeschlossen ist.

Der Ausgang des Sicuerfrequen/gcncralors 97 liegt über einen Verstärker«)» an einem Hingang des

Mischers 84 und über ein Phasenvcrzögcrungsglicd 103 und eine Trennschaltung 91 an der Sendeantenne 92. Der Ausgang des Mischers 84 ist über ein 150-Hz-Spcrrfilicr99 an einen Hinging des Phasendiskriniinalors 101 angeschlossen." Der Ausgang des

HSO-H/-Verstärkers 102 ist an einen Hingang'eines Phasendiskrimin;!|ors 101 angeschlossen, dessen Ausgang mit einem Steuereingang des Stcucrfrequerv generators 97 in Verbindung steht. Der Ausgang des IM)-Hz-Sperrfilters 99 steht außerdem über einen

Hingang eines linearen Mischers 90 mit einem Modu lalionseingang c ncs Modulationsverstärkers 83 in Verbindung. Hin 150-Hz-Vcrstärkcr 102 und ein »'-Hz-Verstärker 96 filtern aus der ."W-Hz-Rcchtcckwelle des BczugsgcncraKirs 85 die fünfte und dritte

Harmonische heraus und erzeugen daraus 150-Hz- und 90-Hz-Signalc.

In Fig.fi ist die Amplitude in senkrechter Richtung in Abhang gkeit von dem relativen Phasenwinkel in einer Kurve« aufgetragen, während der

Phasenwinkel /»und die Amplituden gestrichelt sind.

Jn Fig. 7 zeigen zwei Kurven d und c die Amplitude der resultierenden zwei Signale in vertikale! Richtung in Abhängigkeit der in horizontaler Richtung aufgetragenen relativen Phasenwinkel. Die re-

lat.ven Phasenwinkel/, g und Λ sind in vertikal« Richtung gestrichelt.

^T" ^F' P- ^s ist ein Bczugsgcnerator 111 für eine .iU-Hz-Rcchtcckvtcllc über ein 150-Hz-FiItCrIU ar einen Modulator 113 und über ein 90-Hz-Filter 1 U

«ο an einen Modulstor 116 angeschlossen. Der Bezugsfrcqucnzgcncrator 117 steht mit den Modulatoren 1 V und lift m Verbindung. Der Ausgang des Modulntors 113 hegt über einen Verstärker 118 am Trcnnmischer 119 und außerdem über den Verstärker 1If

und ein Phascnvürzögerungsglied 121 an einem Fingang eines rrer nmischers 122. Der Auseang de< Modulators 116 in über einen Verstärker 123 ar einen Fingang des Trcnnmischors 122 ι.η,Ι über cir

Phasenverzögerungsglied 124 an einen Eingang des Trennmischers 119 angeschlossen. Der Ausgang des Tremnmischers 119 liegt an der Sendeantenne 126 und dei Ausgang des Trennmischers 122 liegt an der Sendeantenne 127.

Es wird zu F i g. 1 zurückgekehrt, in der an der Antenne 11 ankommende Eingangssignal in eine Zwischenfrequenz am Ausgang des Umsetzers 12 umgewandelt, in der Zwischenfrequenzstufc 13 verstärkt und von einem AM-Demodulator 14 erfaßt wenden. Die 90-Hz-Komponente im Ausgang des Demodulators 14 passiert dann das 90-Hz-Filter 16, wird vom Gleichrichter 17 gleichgerichtet und einem Anschluß des Kreuzspulmeßwerkes 21 zugeführt. Die I50-Hz-Komponentc im Ausgang des Demodulators 14 passiert das 150-Hz-Filter 18, wird im Gleichrichter 19 gleichgerichtet und gelangt zum anderen Anschluß des Ausgangsinstrumentes 21.

In F i g. 2 wird ein Bezugsfrequenzgenerator 23 mit einer Frequenz F₀ über einen 150-Hz-Verstärker ao 37 amplitudenmoduliert. Die Ausstrahlung erfolgt über die Antenne 26. Die Frequenz F₀ gelangt außerdem an einen Eingang des Mischers 27, dessen anderer Eingang mit einem Ausgang des gesteuerten Freq':enzgenerators 28 in Verbindung steht. Diese zwei Signale werden gemischt, ihre Differenz passiert eine 150-Hz-Sperre (zur Entfernung jeglicher 150-Hz-Komponcnten aus der Modulation des Bezugsfrequenzgenerators 23) und gelangen zu einem Eingang des Phasendiskriminators 34. Dem anderen Eingang des Phasendiskriminators 34 wird ein 90-Hz-Bezugssignal vom Verstärker 36 zugeführt. Der Ausgang des Phasendiskriminators 34 steuert die Frequenz des Steuerfrequenzgenerators 28. Dieser Regelkreis dient dazu, eine Frequenz F₀ plus 90 Hz am Ausgang des gesteuerten Frequenzgenerators 28 den Sendeantennen 31 und 32 zuzuführen. Bei Abweichungen dieser Frequenz gegenüber dem Bezugsfrequenzgenerator 23 erscheint ein Differenzeingang vom Mischer 27 am Diskriminator 34 und beeinflußt einen gesteuerten FrequenzgeneratoT 28 und den Bezugsfrequenzgenerator 23.

Die drei Signale werden dann über die Antennen 2(S, 31 und 32 ausgestrahlt, wobei der Bezugsfrequenzträger mit einer 150-Hz-Amplitudenmodulation und zwei um 90 Hz dagegen versetzte Träger über die Antennen 31 und 32 ausgestrahlt werden.

In dem VOR-Empfanger (Fig. 1) werden die drei Signale kombiniert und ergeben ein Signal am Ausgang des Demodulators 14, der mit 150 Hz modulierten Komponente des Bezugsfrequenzträgers F₀, der von der Sendeantenne 26 ausgestrahlt wurde. Diese Bezugsinformation gelangt dann über das 150-Hz-Filter 18, wird dem Gleichrichter 19 gleichgerichtet und einem Anschluß des Kreuzspulmeßwerks 21 zugeführt. Außerdem sind am Ausgang des Demodulators 14 zwei 90-Hz-Signale vorhanden. Diese rühren her von der Kombination der Bezugsfrequenz F₀ der Sendeantenne 26 und der Trägerfrequenz F₀ plus 90 Hz von der Sendeantenne 31 und der Kombination der Bezugsfrequenz F₀ der Sendeantenne 26 and dem Signalsender der Sendeantenne 32 mit einer Trägerfrequenz F₀ plus 90 Hz. Die Amplitude der 90-Hz-Resultierenden daraus hängt ab von der relativen Phasenlage der im Demodulator 14 (Fig.6) erfaßten beiden Träger. Man erkennt daraus, daß die erfaßte Resultierende und Amplitude der beiden 90-Hz-Signale sich gemäß der Kurve α in F i g. 6 verändert, infolge des festen Phasenwinkels der Übertragung, was zu einer variablen erfaßten Phase infolge der Differenz der Übertragungsweglängen in Abhängigkeit von der Richtung des Flugzeuges gegenüber der Antennenanordnung fuhrt. Bei der gegenseitigen Einstellung der Phasenlage der Antennen 26, 31 und 32 kann die Kursmitte eine entsprechende relative Phasenlage sein und kann gewählt werden, wie dies durch die gestrichelte Linie b angedeutet ist zusammen mit einer erfaßten Amplitude des 150-Hz-Signalcs, das in einer gestrichelten Linie c dargestellt ist, und die unabhängig von der Richtung des Flugzeuges konstant ist. Der anfängliche relative Phasenwinkel zwischen den zwei 90-Hz-Sienalen wird durch den Abstand zwischen dem Punkt, in dem die Kurve α die Amplitude Null auf der gestrichelten Linie b erreicht, dargestellt. Es wird betont daß die Positionsfehlerempfindlichkeit der Information, die im Flugzeug angezeigt wird, nicht vom Amplitudenverlauf der ausgestrahlten Signale abhängt Einziger Parameter ist die relative Phasenlage an der Empfangsantenne 11 der ausgestrahlten Tracer

In Fig 3 ist eine Modifikation der Ausführungsform nach F i g. 2 gezeigt, in der der Bezugsfrequenzeencrator 41 nicht moduliert ist, sondern lediglich ein CW-Sienal bei der Bezugsfrequenz F₀ von der Sendeantenne 43 abstrahlt oder über den Schaltarm mit der Antenne 48 oder 49 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform kommen zwei gesteuerte Frequenz-Generatoren zur Anwendung, deren Regelkreis mit demjenigen nach Fig. 2 übereinstimmt. Der Steuerfrequenzgenerator 44 erzeugt eine Tragerfrequenz, die gegenüber der Bezugsfrequenz F_n die von den Sendeantennen 48, 49 abgestrahlt wird um 90 Hz abweicht Der Steuerfrequenzgenerator 52 ist gegen die Bezugsträgerfrequenz F₀ um 150 Hz versetzt und strahlt ebenfalls über die Sendeantennen 48 und 49 Der Ausgang des Demodulators 14 trifft wieder auf eine 90-Hz-Komponente. wobei jede relative Amplitude von der relativen Phasenlage der an der Empfangsantenne 11 ankommenden Trägersignale bestimmt wird. Bei dieser Ausführungsform wird die Bezugsfrequenz F₀ der Sendeantenne zunächst mit F₀ nlus 90Hz und F₀ plus 150Hz der Sendeantenne 48 kombiniert, so daß sich 90-Hz- und 150-Hz-Sienaie fester Amplitude und von sich veränderndem Phasenwinkel ergeben, in Abhängigkeit von der Vergrößerung oder Verkleinerung der Übertragungsweglänee zwischen Antenne 48 und Empfangsantenne im Verhältnis zur Übertragungsweglänge von der Fn-Sendeantenne zur Empfangsantenne 11. Gleichzeitig wird die Bezugsträgerfrequenz F₀ von der Sendeantenne aus kombiniert mit den Trägern bei den Frequenzen F₀ plus 90 und F₀ plus 150, die von der Sendeantenne 49 abgestrahlt werden. Die Differenzfrequenzen treten am Ausgang des Demodulators 14 mit konstanter Amplitude auf und mit einem relativen Phasenwinkel, der abhängt von der Veränderung der Phasenlage dieser Trägerfrequenzen infolge der differentiellen Vergrößerung oder Verkleinerung der Übertragungsweglänge. Die resultierende 90-Hz-Komponente der zwei Kombinationen und die 150-Hz-Komponente der zwei Kombinationen besitzen eine relative Amplitude, die abhängt von der Phasenlage der an der Empfangsantenne 11 aufgenommenen Signale, die wiederum in ihrem Phasenverhältnis von der Übertragung und der Position des

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Flugzeugs relativ zu den Sendeantennen abhängig zwischen den zwei Trägern F₀ und F₀ plus 90 Hz. sind Aus Fig. 7 erkennt man, daß die Kursmitte Die 150-Hz-Komponente ist die Resultierende der 2 in den Schnittpunkt der Kurven d und e gelegt Kombination des demodulierten 150-Hz-Signals des werden kann Die Kurve d gibt die Resultierenden Bezugsträgers F₀ und der Differenzfrequenz zwischen der beiden 90-Hz-Signale von konstanter Amplitude 5 dem Bezugsträger F₀ und dem Trager F₀ plus 15U Hz. mit sich variierendem relativen Phasenwinkel wieder, Fig. 7 zeigt diese beiden Verhältnisse. Die resulder Differenzen in der Übertragungsweglänge unter- tierende Amplitude ist wieder abhangig von der liegt wenn er mit einem relativen Anfangsphasen- relativen Phasenlage zwischen dem Bezugstrager t„ winkel abgestrahlt wird. Die Kurve e ist die ent- und dem Träger F₀ plus 150 Hz an der Empfangssprechende Resultierende der 150-Hz-Signale bei »o antenne 11. Man ersieht daraus, daß die relative Aussendung mit einem relativen Anfangsphasenwin- Amplitude der 90-Hz- und der 150-Hz-Komponente kel Der relative Phasenwinkel des 90-Hz-Signals am Ausgang des Demodulators 14, der den gesamten wird durch den Absland zwischen den gestrichelten Ausschlag des Differentialmeßgeräts 21 bestimmt, Linien/ und g wiedergegeben, während der rela- vollständig abhängig ist von der Phasenlage der durch tive Anfangsphasenwinkel der 150-Hz-Signale durch 15 die Empfangsantenne 11 aufgenommenen Signale den Abstand zwischen den gestrichelten Linien g und und sich nicht ableitet vom Amplitudenverlauf der h wiedergegeben wird. Das Differentialmeßgerät 18 Antennenanordnungen.

kann wieder in Abhängigkeit von der Richtung ge- Ein weiterer Unterschied zwischen der Ausführungseicht werden ^^{orm nacn} F*8· 2 und derjenigen nach den Fig. 3,

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 wird die 20 4 und 5 besteht darin, daß im ersten Fall ein resulgleiche Wirkung wie bei dem in F i g. 3 beschriebenen tierendes Signal variabler Amplitude mit einem Ausführungsbeispiel erreicht, wobei jedoch ein Signal fester Amplitude verglichen wird, während in Unterschied darin besteht, daß obere und untere den anderen Fällen ein Signal variabler Amplitude Seitenbänder von um 90 und 150 Hz versetzter Fre- mit einem anderen Signal verglichen wird, das sich quenz ausgesendet werden, die infolge unterschied- 25 auf die entgegengesetzte Art durch den Steuerbereich licher Weglängen der gleichen Phasenveränderung verändert, so daß man eine doppelt so große Empunterliegen und praktisch die gleichen Ausgangs- findlichkeit wie im ersten Fall erhält, resultierenden bewirken, deren Amplitude sich in Bei der in F i g. 8 gezeigten weiteren Ausführungs-

Funktion der relativen Phasenlage ändert. form ersetzen konventionelle Amplitudenmodulato-

In Fig 5 ist eine Modifikation gezeigt, die ledig- 30 ren 113 und 116 die Ausgleichsmodulatoren der Hch zwei Sendeantennen 87 und 92 benötigt Hier Ausfühnragsform nach Fig. 4. Ein weiterer Unterwerden die gleichen drei Signale erzeugt, das heißt, schied besteht in der Verwendung eines subharmonieine Bezugsträgerfrequenz F₀ durch einen Bezugs- sehen Generators, des Bezugsgenerators 111 für eine frequenzgenerator 81, ein um 90 Hz abweichender 450-Hz-Rechteckwelle an Stelle eines harmonischen Träger durch den Steuerfrequenzgenerator 88 und 35 30-Hz-Generators. Dies führt zu einer einheitlicheren eine um 150Hz abweichende Frequenz durch den Amplitude der 90-Hz- und 150-Hz-Modulationen. Steuerfrequenzgenerator 97, und zwar auf die gleiche Bei Verwendung konventioneller Amplitudenmodu-Weise wie dies bereits im Zusammenhang mit der latoren wird dann die Bezugsfrequenz, das heißt, die Ausführungsform nach F i g. 3 beschrieben wurde. Trägerfrequenz F₀, über die Modulatoren direkt auf Hier ist jedoch der Bezugsträger F₀ sowohl durch 40 die Antennen 126 und 127 gegeben, und zwar zusätzdie 90-Hz-Frequenz als auch die 150-Hz-Frequenz lieh zn dem 90-Hz-Seitenband, das direkt zur Anim Modulatorverstärker 83 amplitudenmoduliert. Die tenne 127 gelangt und über das Phasenverzögerungs-Sendeantenne 87 strahlt dann einen Bezugsfrequenz- glied 124 zur Antenne 126, was zu einer festen träger F₈ aus, der sowohl mit 90 Hz als auch mit Phasenlage in den oberen und unteren Seitenbändern 150Hz amplitudenmoduliert ist. Die Sendeantenne 45 führt, und ähnlich wird das 150-Hz-Seitenband direkt 92 strahlt die beiden abweichenden Frequenzen aus, auf die Antenne 126 gegeben und über die Phasendas heißt, also die Frequenz F₀ plus 90 Hz und die verzögerung 121 auf die Antenne 127, so daß sich FrequenzV₀ plus 150 Hz. Der Ausgang des Demodu- wieder eine feste Phasenlage zwischen den oberen lators 14 (Fig. 1) zeigt wieder zwei Komponenten, und unteren 150-Hz-Seitenbändeni ergibt, eine 90-Hz- und eine 150-Hz-Komponente. Die 50 Dies wird erläutert durch die Legende an der 90-Hz-Komponente ist die Resultierende der Demo- Antenne 126 für die Frequenzen F₀, F₀ plus und dulation des amplitudenmodulierten Bezugsträgers F₀ minus 90 Hz/Phase A und F₀ plus und minus 150 Hz/ zusammen mit der Differenzfrequenz der Bezugs- Phase B und die Legende an der Antenne 127 für träger F₀ und F₀ plus 90 Hz. Die resultierende Am- die Signale F₀, F₀ plus und minus 90 Hz/Phase C und plitude hängt wieder ab von der relativen Phasenlage ₅₅ F₀ ph» und minus 150 Hz/Phase D.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Palentansprüclie:

1. Instrumentenkindesystem unter Verwendung der relativen Phasenlage von mit einem üblichen Flugzeugnavigationsempfänuer aufgenommenen Signalen, welcher auf den Empfang einer Trägerfrequenz abgestimmt ist und zwei Ausgangskanäle für eine erste und eine zweite NF-Ausgangsfrcquenz aufweist, mit unter Abstand zucinander angeordneten ersten und zweiten Sendeantennen und einer Sendeeinrichtung zum Erzeugen erster und zweiter von den Sendeantennen ausgesandter Signale, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Signale eine Frequenz aufweisen, die von der Trägerfrequenz um die erste und/oder die zweite NF-Ausgangsfrequenz abweicht, daß die Sendeeinrichtuns» mit jeder der Antenne; (26, 31, 32; 48, 49: 68. 69. 87, 92; 126, 127) gekoppelte erste und zweite Sender (24, 29; 47, 56; 73, 77; 83, 91; 119, 122) autweist, daß in wenigstens einer der Zuleitungen /u den Antennen ein Phascnverzouerunnsulied (39: 50, 60; 79, 80; 103, 121, 124) vorgesehen ist und daß ein dritter, lediglich die Trägerfrequenz aussendendcr Sender (24; 42; 66; 82; 118, 123) vorgesehen ist.

2. Instrumentenlandesystem nach Anspruch 1, dadurch ^^kennzeichnet, daß der dritte Sender (42; 66) an eine dritte, den ersten beiden Antennen (48, 49; 68, O) rä. /nlich zugeordnete Antenne (43; 67) angeüdilosson ist.

3. InstrumentenlandesviM'em nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sender (47; 73; 119) Signale erzeugt, welche die Frcqucnz der Trägerfrequenz plus die erste NF-Ausgangsfrequenz und die Frequenz der Trägerfrequenz minus die erste NF-Ausgangsfrequcnz aufweisen, der erste Sender (47; 73: 119) mit der ersten Sendeantenne (48; 68: 126) gekoppelt und ein den ersten Sender (47; 73: 119) mit der zweiten Sendeantenne (49; 69; 127) koppelndes Phasenverzögerangsglicd (50; 79: 121) vorgesehen ist, der zweite Sender (56; 77; 122) Signale erzeugt, welche die Frequenz der Trägerfrequenz plus die zweite NF-Ausgangsfrequenz und die Frequenz der Trägerfrequenz minus der zweiten NF-Ausgangsfrequenz aufweisen, und der zweite Sender (56; 77; 122) mit der zweiten Sendeantenne (49; 69; 127) gekoppelt und ein den zweiten Sender (56; 77; 122) mit der ersten Sendeantenne (48; 68; 126) koppelndes Phascnverzögerungsglied (60: 80; 124) vorgesehen ist.

4. Instrumentenlandesystem nach Anspruch 1 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Sender (42; 82) an die erste oder die /weite Sendeantenne (48, 49; 87) angeschlossen ist.

5. Instrumentenlandesystem nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Sender (118. 123) sowohl an die erste als auch an die zweite Sendeantenne (126, 127) angeschlossen ist.