DE2009345B2 - Leitsystem für Luftfahrzeuge - Google Patents

Description

27. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Strahlungsarten verwendet werden, die parallel und längs des jeweiligen Bereichs verlaufen, und daß mit Hilfe eines Detektors, der zwischen den verschiedenen Strahlungsarten zu unterscheiden und diese gesondert festzustellen vermag, entsprechende Signale von den verschiedenen Strahlenbündeln gesondert ermittelt werden.

28. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen unterschiedliche Strahlungen in verschiedenen Systembereichen verwendet werden, daß die betreffenden Strahlenbündel bzw. Leitstrahlen längs der betreffenden Bereiche parallel verlaufen und daß mit Hilfe von zumindest zwei Detektoren, deren jeder auf eine bestimmte Strahlungsart anspricht. Signale von den verschiedenen Strahlenbündeln bzw. Leitstrahlen ermittelt werden.

29. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Strahlungsdetektor an der Vorderseite und ein zweiter Strahlungsdetektor an der Hinterseite des jeweiligen Luftfahrzeugs (Ac bzw. PL) angeordnet ist und daß durch Messung der Zeitspanne, innerhalb der beide Strahlungsdetektoren ein vertikales Strahlenbündel bzw. einen vertikalen Leitstrahl durchqueren, und Division des Abstands zwischen den beiden Strahlungsdetektoren durch die betreffende Zeitspanne die Grundgeschwindigkeit des beireffenden Luftfahrzeugs (Ac bzw. PL) bestimmt wird.

30. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Strahlungsdetektor an der Vorderseite und ein zweiter Strahlungsdetektor an der Hinterseite eines Luftfahrzeugs (Ac bzw. PL) angeordnet ist, daß aus einer Information über die Lagen der Flugbahnen der Strahlungsdetektoren die Fluglage der Hauptachse des Luftfahrzeugs (Ac bzw. PL) in bezug auf den Flugkorridor und damit die Steigerung und der Steuerkurs des Luftfahrzeugs (Ac bzw. PL) gewonnen werden und daß mit HiUe eines dritten Strahlungsdetektors, der an det Seite der Achse der beiden genannten Strahlungsdetektoren angeordnet ist, der Rollwinkel und die vollständige Fluglage des Luftfahrzeugs (Ac bzw PL) ableitbar sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leitsystem fü

Luftfahrzeuge, bei dem Strahlenbündel einen Flug

korridor sowie Flug- und Rollbahnen festlegen, un

ter Verwendung von nahe der Flug- und Rollbahnei

angeordneten Strahlungserzeugungscinrichtungen, di

flache, zum Flugkorridor hin gerichtete Strahlenbündel in einem Musler erzeugen, welches beim Durchfliegen von einem Luftfahrzeug zur Bestimmung von dessen Flug betreffenden, die Fluggeschwindigkeit, Flughöhe und Fluglage umfassenden Angaben in dem Luftfahrzeug herangezogen werden.

Es ist bereits ein Gleitweg-Anflugsystem für landende Luftfahrzeuge bekannt (US-PS 34 03 254), bei dem hauptsächlich eine Einrichtung verwendet wird, die durch Strahlungsquellen einen Flugkorridor erzeugt. Die Strahlungsquellen sind dabei in Abstand voneinander auf gegenüberliegenden Seiten eines Landeanflugbereichs vorgesehen, um einen Bereich sich schneidender Strahlen längs eines bestimmten Gleitwegs zu bilden. Dabei müssen an einem Flug- »5 zeug Einrichtungen angebracht sein, um die Richtung der auf gegenüberliegenden Seiten des betreffenden Flugzeuges befindlichen Strahlungsquellen innerhalb des Strahlungskorridors in vertikaler und horizontaler Ebene festzustellen. Der für diese Einrichtungen er- *> forderliche schaltungstechnische Aufwand ist dabei relativ hoch.

Es ist ferner ein Navigationssystem bekannt (US-PS 34 03 255), welches Kernstrahlungs-Gleitwege benutzt. Dabei werden zwei verschiedene Arten von Strahlungsquellen verwendet, die jeweils ein einziges Strahlenbündel mit unterschiedlicher Strahlungsenergie abgeben. Die beiden Strahlungsquellcn sind ebenfalls für die Lieferung einer Gleitweganzeige erforderlich. Auch bei diesem bekannten Navigationssystem wird eine Gleitweganzeige dadurch gewonnen, daß ein Detcktorsystem benutzt wird, welches die Richtung zu den auf dem Erdboden befindlichen Strahlungsquellen hin zu ermitteln gestattet. Demgemäß muß auch in diesem Fall ein das betreffende Detektorsystem enthaltende Luftfahrzeug die Strahlung von beiden Strahlungsqucllen her aufnehmen. In diesem Zusammenhang ist noch zu berücksichtigen, daß der radioaktive Zerfall der als Strahlungsquellen verwendeten radioaktiven Stoffe bei dem betreffenden bekannten System gewisse Schwierigkeiten mit sich bringt. Wenn auf Grund von Strahlungsintensitätsmessungen, die bei dem betreffenden bekannten System vorgenommen werden, eine Positionsbestimmung erfolgt, müssen nämlich Korrekturen bezüglich des radioaktiven Zerfalls der radioaktiven Stoffe zum Zeitpunkt des Durchfliegens des entsprechenden Gleitweges berücksichtigt werden, und zwar auf Grund tier unterschiedlichen Typen von Strahlungsquellen mit unterschiedlichen Zerfallsgeschwindigkeiten. Es Ist zwar möglich, die Strahlungsintensität dadurch konstant zu halten^ daß man die Dicke von Behälterabschirmungen in bezug auf die Strahlungsintensität entsprechend einstellt. Dies bedeutet jedoch einen zusätzlichen Aufwand.

Es ist ferner ein Positions-Anzeigesystem für Luftfahrzeuge bekannt (US-PS 29 92330), bei dem eine !Positionsinformation in bezug auf irgendeine bestimmte Flugbahn abhängig ist von der Breite und Form der verwendeten Strahlenbündel. Jede Strahlungsquelle gibt dabei ein einziges Strahlenbündel ab, wobei die Besonderheit besteht, daß die ersten beiden Strahlungsquellen dieselbe Information liefern. Um irgendeine Information von den Strahlenbündeln zu «erhalten, ist es erforderlich, exakt die Breite des jeweiligen Strahlenbündels zu messen, das von irgendeiner vorgegebenen Flugbahn geschnitten wird. Der dazu erforderliche schaltungstechnische Aufwand ist jedoch, wenn man nicht eine relativ große Ungenauigkeit in Kauf nehmen will, relativ hoch. Da im übrigen auch bei dem zuletzt betrachteten bekannten System radioaktive Strahlungsquellen verwendet werden, treten auch hier die im Zusammenhang mit dem zuvor betrachteten bekannten System aufgezeigten Schwierigkeiten auf.

Es ist ferner ein Blindlandeverfahren für Luftfahrzeuge mit stationären Befeuerungseinrichtungen entlang der Anflugschneise und der Landebahn bekannt (DT-AS 12 09 440), gemäß dem die Befeuerungseinrichtungen als Lichtquellen Ultrarotstrahler bzw. Gamma- oder Röntgenstrahier verwenden. Dabei ist in der Weise vorgegangen, daß bei schlechten Sichtverhältnissen die Anflugschneise und die Landebahn durch abgeschirmte, transportable Gamma- oder Röntgenstrahlenquellen befeuert werden, wobei die Strahlung stetig oder impulsartig in einem in Landerichtung orientierten zentralsymmetrischen Strahlenbündel mit seitlichem Intensitätsgradienten verläuft. Dabei werden die Strahlung und der Intensitätsgradient im Luftfahrzeug durch Strahlungsnachweisgeräte aufgenommen und ausgewertet. Diesem bekannten Verfahren haften jedoch auf Grund der im Bedarfsfall erst an Ort und Stelle zu transportierenden Strahlungsquellen Mangel hinsichtlich der erzielbaren Genauigkeiten für die einzelnen zu messenden Größen an. Überdies erlaubt dieses bekannte Verfahren nicht ohne weiteres eine genaue Lagebestimmung des jeweiligen Luftfahrzeugs, z. B. bezogen auf eine Lande- und Startbahn, innerhalb einer Flugbahn vorzunehmen, in der die von den vorgesehenen Strahlungsquellen abgegebenen Strahlenbündel feststellbar sind.

Es ist schließlich auch schon ein Blindlandesystem bekannt (»VDI Nachrichten«, Nr. 43, Oktober 1967, S. 4), bei dem auf dem Erdboden einzelne Detektoren angeordnet sind, die jeweils nur ein schmales Luftraumsegment von nur einigen Zoll Breite bei Höhen bis zu mehreren hundert Metern überwachen. Dabei besitzt das jeweils überwachte Luftraumsegment die Form eines Fächers. Die betreffenden Detektoren sprechen entweder auf sichtbares Licht oder auf Infrarotstrahlung an. Sie geben jeweils dann einen Ausgangsimpuls ab, wenn das von ihnen überwachte Luftraumsegment von einem Flugkörper durchfloger wird. Die auf diese Weise gewonnenen Impulse werden einer Bodenstation zugeführt, die aus den betreffenden Impulsen die Fluggeschwindigkeit, die Flughöhe und den Flugkurs des Flugkörpers zu bestimmen gestattet Damit handelt es sich bei dem betreffenden bekannten Blindlandesystem aber um eh lediglich von Bodenstationen benutzbares System.

Werden in dem Flugobjekt selbst Information« bezüglich der Fluggeschwindigkeit, Flughöhe um bezüglich des Flugkurses erwünscht, so geht dies be dem betreffenden bekannten Blindlandesystem ledig lieh über den Umweg über die jeweilige Bodenstation die diese Informationen zu ermitteln vermag. Dami haftet aber diesem bekannten Blindlandesystem de Nachteil an, daß es relativ umständlich arbeitet Außerdem ist bei dem betreffenden bekannten Blind landesystem von Nachteil, daß die Abstände zwischei den einzelnen auf dem Boden angeordneten Detek toren einen entscheidenden Einfluß haben auf di jeweils bestimmte Fluggeschwindigkeit, Flughöhe un< den jeweils bestimmten Flugkurs. Dies bedeutet, dal bereits relativ geringfügige Änderungen der gegen

9 10

seitigen Abstände der Detektoren zu Meßfehlern Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestalführen können. Schließlich ist bei dem betreffenden tung der Erfindung sind die Slrahlungserzeugungsbekannten Blindlandesystem noch von Nachteil, daß einrichtungen auf einer oder beiden Seiten des Flugdurch Abdeckung eines einzelnen Detektors dessen korridors, der Start- und Landebahn und der RoIl-Funktion gegebenenfalls von einem anderen Dctek- 5 bahn jeweils in einer Linie liegend angeordnet. Hiertor übernommen wird, wodurch ganz erhebliche durch ergibt sich der Vorteil einer besonders einFehlinformationen erhalten werden können. Letztlich fachen Ermittlung von den Flug des jeweiligen Luftist bei dem betreffenden bekannten Bliudlandesystem fahrzeugs betreffenden Angaben,
noch von Nachteil, daß es lediglich für die Verarbei- Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgetung von Strahlen im sichtbaren Bereich und im In- io staltung der Erfindung sind die Strahlungserzcugungsfrarotbereich geeignet ist, wodurch die Anwend- einrichtungen in Richtung auf die Start- und Landebarkeit des betreffenden Systems relativ stark einge- bahn hin in kürzer werdenden gegenseitigen Abschränkt ist; bei Nebel, Rauch oder schlechtem Wetter ständen angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorkann es ohne weiteres vorkommen, daß das betref- teil, daß auf relativ einfache Weise eine Information fende bekannte Blind'andesystem völlig versagt. 15 bezüglich der Entfernung des jeweiligen Luftfahr-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zeugs von bzw. zu der Start- und Landebahn hin

Weg zu zeigen, wie mit relativ geringem schaltungs- ermittelt werden kann.

technischem und konstruktivem Aufwand in einem Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen AusLuftfahrzeug dessen Flug betreffende Angaben selbst gestaltung der Erfindung sind Einrichtungen vorgemit relativ hoher Genauigkeit ermittelt werden ao sehen, die von zwei Strahlungserzeugungseinrichtunkönnen. gen ein Paar nicht divergierender paralleler flacher

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe Strahlenbündel erzeugen, welche in Richtung der

bei einem Leitsystem der eingangs genannten Art er- Flugbahn hintereinander angeordnet sind, und außer-

findungsgemäß dadurch, daß jede Strahlungserzeu- dem ist der relative Abstand zwischen den divergie-

gungseinrichtung eine Gruppe von unter bestimmten 25 renden Strahlenbündeln und einem bestimmten Paar

gegenseitigen Winkeln verlaufenden Strahlenbündeln der divergierenden kollimierten flachen Strahlenbün-

abgibt, daß die von unterschiedlichen Strahlungs- del längs irgendeiner bestimmten Flugbahn in dem

erzeugungseinrichtungen abgegebenen Gruppen von Flugkorridor als Anzeigegröße der Höhe der betref-

Strahlenbündeln jeweils durch eine bestimmte Korn- fenden Flugbahn heranziehbar. Hierdurch ergibt sich

bination aus schmalen und breiten Strahlenbündeln 30 der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise die

gebildet sind, daß von den jeweiligen Strahlungs- Höhe des jeweiligen Luftfahrzeugs bestimmt werden

erzeugungseinrichtungen zwischen den zu jeweils kann.

einer Gruppe von Strahlenbündeln gehörenden Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausge-

Strahlenbündeln wenigstens ein zusätzlicher Leitstrahl staltung der Erfindung ist jeder Strahlungscrzcugungs-

als Bezugsstrahl für die betreffenden Strahlenbündel 35 einrichtung für die Erzeugung wiederholter Gruppen

abgegeben wird und daß unter Berücksichtigung der kollimierter flacher Strahlenbündel eine Abdeckblend-

beim Durchfliegen des Zwischenraumes zwischen einrichtung zugeordnet, die quer zu der gewünschten

zwei Strahlenbündeln jeweils einer Gruppe von Strah- Flugbahn verläuft, und außerdem umfaßt jede dieser

lenbündeln mit Hilfe eines in dem Luftfahrzeug Gruppen von Strahlenbündel zwei divergierende

angeordneten Detektors gemessenen Zeitspanne, des 40 Strahlenbündel, die parallel zu einer Ebene längs der

zwischen den betreffenden Strahlenbündel vorhan- Flugbahn verlaufen, und ein drittes divergierendes

denen Winkels, der die jeweilige Gruppe von Strah- Strahlenbündel, das unter einem bestimmten Winkel,

lenbündeln bildenden Kombination von schmalen bezogen auf das erste und /weite Strahlenbündel, in

und breiten Strahlenbündeln und der mit Hilfe von in der betreffenden Ebene verläuft, wobei die Messung

dem Luftfahrzeug in festem Abstand angeordneten 45 des relativen Abstands zwischen dem ersten und zwei-

Detektoren ermittelten Fluggeschwindigkeit die des- ten Strahlenbündel und dem zweiten und dritten

sen Flug zum jeweiligen Zeitpunkt betreffenden An- Strahlenbündel längs einer bestimmten Flugbahn in

gaben ermittelt werden. dem Flugkorridor als Anzeige für die Winkellage

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß der Flugbahn in bezug auf die Slrahlungserzeugungs-

auf relativ einfache Weise in dem jeweiligen Luft- 5° einrichtung dient. Hierdurch ergibt sich der Vorteil,

fahrzeug dessen Flug betreffende Angaben, wie die daß auf relativ einfache Weise die augenblickliche

Fluggeschwindigkeit, Flughöhe und Fluglage, bei und absolute Lage des jeweiligen Luftfahrzeugs in

relativ hoher Genauigkeit ermittelt werden können. drei Koordinaten bestimmt werden kann.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausge-Erfindung sind zusätzliche Strahlungserzeugungsein- 55 staltung der Erfindung sind z.wci Strahlungserzeufichtungen an der Seite oder in einer imaginären gungseinrichtungen Einrichtungen zur Erzeugung Ebene längs einer gewünschten Flugbahn angeordnet eines Paares nicht divergierender paralleler kollimier- und bilden Leitstrahlenmuster, die weitgehend den ter flacher Strahlenbündel zugeordnet, ferner verlau-Leitstrahlenmustern entsprechen, die durch die ge- fen diese Einrichtungen quer zu der gewünschten nannten Strahlungserzeugungseinrichtungen gebildet 60 Flugbahn, und außerdem ist die Zeitspanne, innersind, und ferner sind die zusätzlichen Strahlungs- halb der ein in dem Flugkorridor befindliches Lufterzeugungseinrichtungen so angeordnet, daß sie flache fahrzeug die beiden nicht divergierenden Strahlendivergierende Strahlenbündel abgeben, die quer zu bündel durchquert, als Maß für die Grundgeschwinder gewünschten Flugbahn und unter bestimmten digkeit des betreffenden Luftfahrzeugs heranziehbar. Winkeln in bezug auf den Erdboden verlaufen. Hier- 65 Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ durch ergibt sich der Vorteil einer besonders sicheren einfache Weise die Grundgeschwindiglceit des jewei-Möglichkeit der Ermittlung von den Flug des jewei- ligen Luftfahrzeugs bestimmt werden kann,
!igen Flugzeugs betreffenden Angaben. Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Aus-

Ά··

11 12

gestaltung der Erfindung enthalten die Strahlenbün- gungseinrichtung eine Gruppe von drei divergierendel eine durch ihre absolute und relative Breite längs den Strahlenbündeln ab, die in einer bestimmten einer Flugbahn festgelegte codierte Information über Ebene längs einer vorgegebenen Flugbahn parallel zuihren gegenseitigen absoluten und relativen Abstand, einander verlaufen, ferner ist bei konstanter Grund- und ferner ist ein durch die Strahlenbündel sich hin- 5 geschwindigkeit und Flugrichtung eines Luftfahrzeugs durchbewegendes Luftfahrzeug mit Hilfe eines Strah- beim Durchfliegen der Strahlenbündel längs einer lungsdetektors und eines Decoders imstande, die be- vorgegebenen Flugbahn der Quotient aus dem Abtreffende Information festzustellen bzw. zu decodie- stand zwischen dem ersten und zweiten Strahlenbünren und eine Information durch Zeitelemente zu ge- del und dem Abstand zwischen dem zweiten und winnen, die den Abständen und Breiten der Strah- io dritten Strahlenbündel weitgehend der gleiche und lenbündel sowohl bei Lande- als auch bei Startvor- als Information über die gegebenenfalls einen mittgängen entsprechen, und zwar in einem Flugkorridor leren Bezugspegel darstellende Höhe des betreffenden und längs einer Start- und Landebahn sowie einer Luftfahrzeugs heranziehbar, außerdem ist durch Än-Rollbahn. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß dem des Quotienten der entsprechenden Strahlenbündurch die absolute und relative Breite der Leitstrah- 15 del in der nächsten Gruppe von Strahlenbündeln eine len besondere Informationen dem jeweiligen Luft- neue Höhe für den betreffenden Bezugspegel entsprefahrzeug übermittelt werden können. chend einer gewünschten Änderung des Flugkorridor-Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Aus- Bezugspegels längs des Flugkorridors erzielbar, und gestaltung der Erfindung enthalten die Gruppen kolli- schließlich ist die Beziehung zwischen den genannten mierter divergierender Strahlenbündel zwei flache ao Quotienten und den Bezugspegeln für ein Luftfahrkollimierte divergierende Strahlenbündel, die in einer zeug sowie für einen bestimmten Flug im Hinblick horizontalen Ebene und quer zu einer vorgegebenen auf Lande- und Startvorgänge individuell festlegbar, Flugbahn parallel zueinander verlaufen, wobei der und zwar durch eine solche bestimmte Einstellung Abstand zwischen den Strahlenbündeln in der Flug- eines in dem jeweiligen Luftfahrzeug enthaltenen richtung proportional der Höhe in bezug auf die 25 elektronischen Decoders, daß die Bezugspegel die Höhe der jeweiligen Strahlungserzeugungscinrichtung envünschten Flugbahnpegel bei dem jeweiligen Flug ist, und außerdem ist nach Fesistellen der von einem darstellen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf Luftfahrzeug für das Durchqueren des durch die bei- besonders einfache Weise Leitinformationen für den Strahlenbündel gegebenen Bereichs benötigten Lande- und Startvorgänge dem jeweiligen Luftfahr-Zeitspanne die Höhe bei einem Lande- oder Start- 30 zeug bereitgestellt werden.

Vorgang durch Multiplikation der betreffenden Zeit- Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgespanne mit der Grundgeschwindigkeit und einem von staltung der Erfindung verlaufen die zu jeweils einer dem Winkel zwischen den beiden genannten Strahlen- Gruppe von Strahlenbündeln gehörenden drei Strahbündeln abhängigen konstanten Faktor bestimmbar. lenbündel in einer horizontalen Ebene parallel. Hicr-Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ 35 durch ist es in vorteilhafter Weise möglich, auf beeinfache Weise die Höhe des jeweiligen I uftfahrzeugs sonders einfache Weise die zu einer Gruppe von bei einem I-andc- oder Startvorgang bestimmt wer- Strahlenbündeln gehörenden Strahlenbündel zu erden kann. zeugen.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Aus- Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgegestaltung der Erfindung weist zusätzlich jede Gruppe 40 staltung der Erfindung bezeichnen die genannten von Sirahlenbündeln ein drittes Strahlenbündel auf, Quotienten die Pegel oberhalb und unterhalb desweiches in einer horizontalen Ebene unter einem be- jenigen Pegels, auf dem das Luftfahrzeug vorzugsstimmten Winkel zu den beiden genannten Strahlen- weise fliegen sollte. Hierdurch ergibt sich der Vorteil bündeln verläuft, ferner ist der relative Abstand einer besonders einfachen Möglichkeit des Lehens zwischen den beiden genannten Strahlenbündel so- 45 eines Luftfahrzeugs auf einer bestimmten Flugwie zwischen dem zusätzlichen Strahlenbündel und bahn.

einem der genannten beiden Strahlenbündel längs Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausge-

eincr bestimmten Flugbahn zur Anzeige der seit- staltung der Erfindung sind die Quotienten aus den

liehen Winkellage der Flugbahn, bezogen auf die Abständen zwischen entsprechenden Strahlenbündeln

jeweilige Strahlungserzeugungseinrichtung, heranzieh- 5° aufeinanderfolgender Strahlungserzeugungseinrich-

l>ar, und schließlich ist auf eine Ermittlung der Zeit- tungen für jede beliebige Flugbahn innerhalb des

spannen des Durchquerens der Strecken zwischen Flugkorridors weitgehend gleich, und femer sind sie

<kn Strahlenbündeln mittels eines Detektors, der in zur Lieferung einer Information über den Abstand

«inem längs einer bestimmten Flugbahn mit konstau- von einem senkrecht zu Flugbahnen verlaufender

ter Geschwindigkeit fliegenden Luftfahrzeug enthal- 55 vertikalen Strahlenbündel bzw. Leitstrahl oder zi

ten ist, die seitliche Winkellage des betreffenden De- einer Schwelle der Start- und Landebahn oder irgend

tektors in bezug auf die jeweilige Strahlungserzcu- einem anderen Bezugspunkt in dem Flugkorridor, au

gungseinrichtung bestimmbar, wobei die Höhe der der Start- und Landebahn und der Rollbahn heran

betreffenden Strahlungsquelle zusammen mit der ziehbar. Hierdurch ist es auf relativ einfache Weis

Höhe des Luftfahrzeugs für die Bestimmung der 60 möglich, Informationen über den Abstand von einer

absoluten Lage des Luftfahrzeugs heranziehbar ist. senkrecht zu Flugbahnen verlaufenden Strahlenbür

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf beson- del oder zu einer Schwelle der Start- und Land«

ders einfache Weise die Winkellage der Flugbahn, bahnen oder zu irgendeinem anderen Bezugspunkt i

bezogen auf die jeweilige Strahlungserzeugungsein- dem Flugkorridor angeben zu können,

richtung und die Höhe des jeweiligen Luftfahrzeugs, 65 Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Au

bestimmt werden kann. gestaltung der Erfindung sind entsprechende Qu<

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausge- tienten zur Abgabe einer Information in dem Lui

staltung der Erfindung gibt jede Strahlungserzeu- fahrzeuge über folgende Größen heranziehbar:

QR7

a) Die Höhe des Aufstellungsortes der jeweiligen Strahlungserzeugungseinricktung in bezug auf die Höhe der Start- und Landebahn,

b) die seitliche Verschiebung des Aufstellungsortes der jeweiligen Strahlungserzeugungseinrichtung in bezug auf den Mittelpunkt unterhalb der Flugbahnen,

c) die Nummer des Flugkorridors, der Start- und Landebahn und der Rollbahn,

d) den Krümmungsradius und die Richtung der Krümmung von gekrümmten Anflugbahnen,

e) Hindernisse angebende Charakteristiken.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf besonders einfache Weise Informationen über die zuvor genannten Größen in dem Luftfahrzeug ermittelt werden können.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird in dem jeweiligen Luftfahrzeug auf die Aufnahme einer Information über die Abstände zu einem Bezugspunkt von zwei verschiedenen, rechtwinklig verlaufenden vertikalen Strahlenbündeln aus die Zeitspanne des Durchquerens der Strecke zwischen diesen Strahlenbündeln gemessen und daraus die mittlere Grundgeschwindigkeit des betreffenden Luftfahrzeugs bestimmt. Hier- as durch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen Möglichkeit der Bestimmung der Grundgeschwindigkeit des jeweiligen Luftfahrzeugs.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist jede Gruppe kollimierter divergierender Strahlenbündel ein erstes und zweites flaches kollimiertes divergierendes Strahlenbündel auf, ferner sind die beiden divergierenden Strahlenbündel der jeweiligen Gruppe von Strahlenbündeln so gelegt, daß sie parallel in einer bestimmten Ebene verlaufen, wobei bei bekannter Grundgeschwindigkeit des jeweiligen Luftfahrzeugs längs einer gewählten Flugbahn die Zeitspanne des Durchquerens des ersten und zweiten Strahlenbündels proportional dem Abstand von einer durch die Strahlungserzeugungseinrichtung und parallel zu der bestimmten Ebene verlaufenden Ebene zu der betreffenden Stelle des Flugbahnelements der Flugbahn zwischen den beiden divergierenden Strahlenbündeln ist, und schließlich ist in dem Luftfahrzeug bei Durchqueren und Feststellen der betreffenden Strahlenbündel der genannte Abstand feststellbar. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise die Länge der von dem jeweiligen Luftfahrzeug zurückgelegten Flugstrecke angegeben werden kann.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ändern die AbJeckblendeneinrichtungen den öffnungswinkel bestimmter Strahlenbündel in diskreten Werten längs einer Flugbahn zur Identifizierung der betreffenden Strahlenbündel und zur Informationscodierung. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise besonders einfach dem jeweiligen Luftfahrzeug eine Information bezüglich der Strahlenbündel und damit in bezug auf irgendeinen Bezugspunkt übermittelt werden.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind zusätzliche Strahlenbündel vorgesehen, die jeweils in einer Bezugsstellung zu zumindest zwei bestimmten Slrahlungsbündeln derart gelegt sind, daß die relativen Abstände zwischen jedem dieser zusätzlichen Strahlenbündel und zwei der genannten bestimmten Strahlenbündel die gleiche Größe längs sämtlicher Bahnen besitzen, und außerdem ist unter Erhöhung der Zuverlässigkeit der Codierungsidentifizierung und der Decodierung der Information in dem jeweiligen Luftfahrzeug beim Fliegen auf einer Flugbahn innerhalb des Flugkorridcrs sowie auf der Start- und Landebahn oder Rollbahn jedes der zusätzlichen Strahlenbündel als Bezugs- oder Erkennungsieitstrahl in bezug auf die beiden genannten Strahlenbündel der bestimmten Strahlenbündel in den codierten Gruppen von Strahlenbündeln heranziehbar. Hierdurch ist auf besonders einfache Weise die Zuverlässigkeit der Codierungsidentifizierung und der Informationsdecodierung erhöht.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die periodisch aufeinanderfolgenden Gruppen von kollimierten Strahlenbündeln und das Strahlenbündelmuster der Gruppen von Strahtenbündem für eine bestimmte Auslegung längs der Flugbahnen in einer bestimmten, eine erhöhte Zuverlässigkeit hinsichtlich der Codierungsinformation und hinsichtlich der Decodierung der Information in einem Luftfahrzeug beim Fliegen längs einer Flugoahn in dem Flugkorridor sowie auf der Start- und Landebahn und Rollbahn bei Lande- und Startvorgängen mit sich bringenden Folge angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise die Zuverlässigkeit der Informationscodierung und -decodierung erhöht ist.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen von radioaktiven Strahlungsquellen abgegebene Gammastrahlen verwendet. Hierdurch ist eine relativ einfache Selektion der Strahlenbündel und Leitstrahlen von anderen Strahlen ermöglicht.

C'Pmäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden für die Strahlenbündel und Leitstrahlen von Röntgenstrahlungseinrichtungen abgegebene Röntgenstrahlen verwendet. Hierdurch ist eine weitere Möglichkeit geschaffen, die Strahlenbündel und Leitstrahlen von anderen Strahlen auf einfache Weise selektieren zu können.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen Ultraviolettstrahlen verwendet. Hierdurch ergibt sich ein besonders geringer konstruktiver Aufwand für die Strahlungserzeugungseinrichtungen.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen sichtbare Strahlen verwendet. Hierdurch ergibt sich ebenfalls der Vorteil eines besonders geringen konstruktiven Aufwands für die Strahlungserzeugungseinrichtungen.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen Infrarotstrahlen verwendet. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, bei relativ geringem konstruktivem Aufwand die Strahlungscrzeugungscinrichtungen auch bei iJativ schlechtem Wetter, insbesondere bei Nebel, verwenden zu können.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden für die Strahlenbündel und die Leitstrahlcn vorzugsweise im Mikrowellungcbiet liegende Radiowellen verwendet. Hierdurch lassen sich in vorteilhafter Weise relativ ein-

fache Schaltungsanordnungen für die Strahlungserzeugungseinrichlungen verwenden.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Strahlungsarten verwendet, die parallel und längs des jeweiligen Bereichs verlaufen, und ferner werden mit Hilfe eines Detektors, der zwischen den verschiedenen Strahlungsarten zu unterscheiden und diese gesondert festzustellen vermag, entsprechende Signale von den verschiedenen Strahlenbündeln gesondert ermittelt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf einfache Weise den jeweiligen Bedürfnissen entsprechende, Strahlen

zahl von Strahlungsquellen, die gemeinsam einen zu dem Landepunkt auf der Landebahn hinführenden Flugkorridor bilden, und ein mit einer Detektoreinrichtung ausgeiüstetes Luftfahrzeug;

F i g. 2 und 3 zeigen einen Kollimator im Längsschnitt bzw. von oben gesehen;

F i g. 4 und 4 A veranschaulichen die Erfindung an Hand einer Reihe von einzelnen Strahlungsquellen;

F i g. 5 und 5 A zeigen in perspektivischer Ansicht die Kcllimation bzw. die Anwendung von Laserstrahlen als Strahlungsquellen;

F i g. 6 zeigt schematisch in einer Seitenansicht das die Höhe eines Flugzeugs anzeigende Strahlungsfeld oder Strahlungsmuster einer einzigen Strahlungs

unterschiedlicher Arten aussendende Strahlungs- 15 quelle;

erzeugungseinrichtungen verwendet werden können. F i g. 7 und 7A zeigen schematisch eine Perspektiv-

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Aus- ansicht des Strahlungsmusters einer einzigen Strahgestaltung der Erfindung werden für die Strahlen- lungsquelle in einer senkrecht zu einer gewünschten bündel und die Leitstrahlen unterschiedliche Strah- Flugbahn verlaufenden Ebene, wobei die Strahlungslungen in verschiedenen Systembereichen verwendet, ac quelle in der Mitte des Flugkorridors angeordnet ist, wobei die betreffenden Strahlenbündel bzw. Leit- und eine horizontale Schnittansicht dieses Strahlungsstrahlen längs der betreffenden Bereiche parallel ver- musters;

laufen, und außerdem werden mit Hilfe von zumin- F i g. 8 und 8 A zeigen schematisch eine Perspektiv-

dest zwei Detektoren, deren jeder auf eine bestimmte ansicht des Strahlungsmusters einer einzigen Strah-Strahlungsart anspricht, Signale von den verschiede- 25 lungsquelle in einer senkrecht zu einer gewünschten nen Strahlenbündeln bzw. Leitstrahlen ermittelt. Flugbahn verlaufenden Ebene, wobei die Strahlungs-Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ
einfache Weise in dem jeweiligen Luftfahrzeug die
Strahlen unterschiedlicher Strahlungsarten ermittelt
und ausgewertet werden können. 30

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist ein erster Strahlungsdetektor an der Vorderseite und ein zweiter Strahlungsdetektor an der Hinterseite des jeweiligen Luftfahrzeugs angeordnet, und außerdem wird durch 35 Flugkorridors. Messung der Zeitspanne, innerhalb der beide Strah- In F i g. 1 ist gezeigt, wie ein Flugkorridor durch

quelle auf einer Seite des Flugkorridors angeordnet ist, bzw. eine horizontale Schnittansicht dieses Strahlungsmusters;

F i g. 9 zeigt eine Modifikation des Strahlungsmusters der in F i g. 7 und 8 dargestellten einzigen Strahlungsquelle;

Fig. 10 zeigt schematisch eine Perspektivansicht des durch eine einzige Strahlungsquelle festgelegten

lungsdetcktoren ein vertikales Strahlenbündel bzw. einen vertikalen Leitstrahl durchqueren, und Division des Abstands zwischen den beiden Strahlungsdetektoren durch die betreffende Zeitspanne die Grundgeschwindigkeit des betreffenden Luftfahrzeugs bestimmt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise die Grundgeschwindigkeit des jeweiligen Luftfahrzeugs bestimmt werden kann.

auf seiner Unterseite angeordnete Strahlungserzeugungseinrichtungen S — im folgenden auch nur kurz als Strahlungsquellen S bezeichnet — festgelegt ist. Jede Strahlungserzeugungseinrichtung bzw. Strahlungsquelle .S ist in einem Kollimator C angeordnet, der nachstehend noch näher beschrieben werden wird. In F i g. 1 ist ein derartiger Kollimator lediglich schematisch angedeutet. Durch derartige Kolli-

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Aus- 45 matoren, die Gammastrahlen-Strahlenbündelfächer gestallung der Erfindung ist schließlich ein erster odd Leitstrahlfächer GR zu erzeugen imstande sind, Strahlungsdetektor an der Vorderseite und ein zweiter vermag ein Luftfahrzeug einen Anflugkorridor zu Strahlungsdetektor an der Hinterseite eines Luftfahr- ermitteln. Das Leitstrahlmuster des Leitsystems kann zeugs angeordnet, ferner werden aus einer Infor- so ausgelegt sein, wie es für eine Bewegung in Richmation über die Lagen der Flugbahnen der Strah- 50 tung auf die Flugplatzlandebahn und längs dieser lungsdetektorcn die Fluglage der Hauptachse des
Luftfahrzeugs in bezug auf den Flugkorridor und
damit die Steigung und der Steuerkurs des Luftfahrzeugs gewonnen, und außerdem sind mit Hilfe eines

dritten Strahlungsdetektors, der an der Seite der 55 des Rollweges erforderlich ist. In Fig. 1 ist ledig-Achse der beiden genannten Strahlungsdetektoren Hch eine willkürliche Flugbahn innerhalb des Anangeordnet ist, der Rollwinkel und die vollständige flugkorridors angedeutet. Da die Strahlungsquellen S, Fluglage des Luftfahrzeugs ableitbar. Hierdurch ist deren im folgenden auch als Strahlungsbündel beder Vorteil erzielt, daß auf besonders einfache Weise zeichnete Strahlenbündel zur Ermittlung von den in dem jeweiligen Luftfahrzeug eine Information über 6° Flug eines Luftfahrzeugs betreffenden Angaben her-

Landebahn erforderlich ist, um eine Information bereitzustellen, die für das Abfangen und das Aufsetzen erforderlich ist. Ferner gehört hierzu die Information, die längs der Start- und Landebahn RW und längs

die Hauptachse des betreffenden Luftfahrzeugs in bezug auf den Flugkorridor und damit über die Steigung und den Steuerkurs des betreffenden Luftfahrzeugs sowie über dessen RoHwinkel und damit über

angezogen werden, in Richtung zu der Landebahn RW hin in allmählich geringer werdenden gegenseitigen Abständen angeordnet sind, kann die Sendestärke der Strahlungsquellen zweckmäßigerweise in

dessen vollständige Fluglage ermittelt werden kann. 65 Richtung zu dem Landepunkt hin verringert werden,

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht eine Anwährend gleichzeitig nahe des Landepunktes höhere Strahlungsintensitäten vorhanden sind als an weiter weg liegenden Stellen in dem Anflugkorridor.

509 525/307

_Ul ^p ,w bei einer bestimmten Grundgeschwindigkeit emp-

Die durch die Gammastrahlen-Leitstrahlen UK ° ' gienale ist umgekehrt proportional der «egebene Information wird mit Hilfe von in dem £™|^eilw_;t *_deren Worten heißt dies, daß die Signal-Luftfahrzeug/Ic enthaltenen strahlungsempfindhchen ^HO J Höh i Di G

g £|w_{;t deren} Worten heißt dies, daß die Signal-Luftfahrzeug/Ic enthaltenen strahlungsempfindhchen ^HO. Jp orooonional der Höhe ist. Die Grund-Instrumenten De ermittelt. Die betreffende Informa- ^Phwindiekeit kann somit mit der Signalperiode |ion kann dann z.B. umgesetzt werden, um Sicht- 5 gescnwm g _konstanten Koeffizienten multipliziert inzeigen für die Führung oder Leitung des Luftfahr- und ene^ ^ _{absolute H}öhc zu erhalten,
jeugpiloten zu liefern ^Lr¹ di i S

g g ^ ^ _{absolute H}öhc zu erhalten,

jeugpiloten zu liefern. . ^Lr¹ Kollimatoranordnung, die eine Strahluiigs-

Nähert sich das Luftfahrzeug innerhalb des Korn- ^" . _ken imstande ist, ist in Fig.2 und 3

dors einem Flugplatz, so wird der Abstand zwischen queue λι«. _{fa pi 2} ist dabei eine vertikale Schnitt-

den Leitstrahlen gemessen und ferner der Abstand i<> aargesie . _eine ^fa _derartige Kollimatoranordnung ge-

iwischen den folgenden Leitstrahlpositionen und .,pin Kollimatorgehäuse oder Grundteil 22, das

damit die Frequenz der Leitstrahlsignale. Die Detek- zeigt. _Tr«eer befestigt ist, weist eine dachförmige

toreinrichtung De kann das Auftreten oder Nicht- anemem s_^ _Abgabe von Strahlung von einer

auftreten von Strahlen längs des Flugkorridors oder UtrnuⁿS _{24 auf Die} strahlungsquelle 24 ist

längs der Flugbahn, entlang der sich das Luftfahr- x5 ^StrJ;^u"f^SqU _einer Bleiabschirmung 23 untergebracht,

ieug bewegt, feststellen und anzeigen. Dies kann m eier lvin _{ge 22 angeor}dnet ist. Kollimator-

längs der Flugbahn wiederholt werden, und zwar bis die >n oot ^- _{SchIitwn 2}5 beschränken die Strah-

*um Landepunki bei der Landebahn. J auf ein bestimmtes Muster von Strahlungsbün-

Die Signale treten in kurzen Intervallen wiederholt lung am ei ,. _Die dargestellte Anordnung

auf. Die Größe dieser Intervalle hängt von der Aus- *° dein oder Leu ^^ Strahlungsbündel oder

führungsform der Kollimatoren und von den rela- erzeug η" ^ in Fig. 1 dargestellt ist. Diese

tiven Positionen der Strahlungsquellen ab. r .!,Iirahlen'oder Strahlungsbündel werden von einer

Zwischen Strahlungsquellen können Paare von ^strahlen oder atran ^j

Strahlungsquellen angeordnet sein, die mit Hilfe ge- ^Str^^U"^^q _eewählten Beispiel ist die Strahlungsquelle

eigneter Kollimatoren nicht divergierende parallele *5 °«^emgj*^₈ F _{das jn dner Ausneh}

Leitstrahlen oder Strahlungsbündel abgeben, d.h. 24 ein' radioaktw!' _{jnen Fndes unt}

Leitstrahlen oder Strahlungsbündel, deren entspre- ^mung_t ^e "⁶⁵^I, |_tab 28 wird durch eine Bohrung in

chende Seitenränder sich nicht in Bezug aufeinander ^^—23 eingeführt und mit Hilfe einer

fächerartig ausbreiten. Es ist auch möglich, diese ™\,^_Γ\^ιη<>26 in seiner Stellung gehalten. Eine

Strahlungsbündel von den gleichen beiden Strah- 3» HaiJ*£J^,* ^^ _r Einstellung des Kolli-

iungsquellen zu erhalten, von denen die anderen Sch™^b«^^e **'* _enauen Ausrichtung der Strah-

Strahlungsbündel oder Leitstrahlen abgegeben wer- matoi s, und zwar zur gc

den und zwar jeweils einer von einer Strahlung*- ^lun8*^u"^de|_{bi 10 jst die} Erfindung an weiteren Ein-

que e. Ist »a« der Abstand zwiscnen den nicht diver- In f ι g. 4 dis ι υ im * schematisch

gierenden Strahlungsbünde.n in Flugrichtung gemes- 35 ^^^^^^^„^^t

i d dtlU d^r P

g gg g ^^^^

sen, und ist »f« die Zeitspanne für das Durchqueren dargest, ^ P Strahlungsquellen

des durch das erste und zweite nicht divergierende "^ SfRdh^wn Strahlungsbündeln oder Leit-Strahlungshünde. gegebenen Bereichs, so ist die geben eine Rate^ ^ν^_Η ^_bf_{ndelmuster längs des} Relativgeschwindigkeit, bezogen auf den Erdboden stranien ao, we_"■"« ^ e . . _leichteren (im folgenden Grindgeschwindigkeit genannt), durch 4<> Fh^orndo« taue^2W^te^ncr lederen

W nicht divergierenden Ä RW Λ einem von

Strahlungsbündeln ist es möglich die absolute Grand- Rollweg ™j^^^^ⁿ
geschwindigkeit zu ermitteln, und zwar als Grundlage am aer riugudim
für die Berechnung der Höhe des Luftfahrzeugs 45 anfliegt. Strahlumrsauelle kann innerhalb des Flugkorridors. Diese Information zeigt . Ehe einzelne verwendete ^s«^ra; ^un^^u«'^e ) ^an^ zusammen mit deT weiter unten erwähnten Informa- eine Koll.matora"^dnung sein ™ η Fig.2 tion über die relative Position in dem Korridor (die und 3 dargestellt ist. Dabe kann .J^e «™hlung einer Querabweichung und die Höhenabweichung von der Strahlungsquelle ^wr^"^d*,^^c^⁰ J/ ^Ξ Mittellinie des Flugkorridors) unzweideutig die ab- so Lichtstrahlen verwendet werden wie s von c,™ solute Position des betreffenden Luftfahrzeugs in dem Laser abgegeben werden, wie dies; η FΊ g 5 und 5 A Flugkorridor an, oder mit anderen Worten, die tat- veranschaulicht ist In Fig. 5 ist em« Re^he von Disächliche Flugbahn. Die Höhe kann dadurch bc- oden-Lasern DL dargeste^l^Kj¹" ^e'^ner ^errechnet werden, daß die Zeitspanne für das Durch- geordnet sind Dabei stellt ^^^¹ ^ queren des durch die beiden nicht divergierenden 55 Strahlungsquelle fur ein f¹
Strahlungsbündel gegebenen Bereichs während des einen Leitstrahl dan ψ*^:^.^
Flugs, d.h. eine Bestimmung der absoluten Ge- angeordnet sein, daß sie das gleiche Strahlungsmuster schwindigkeit des Luftfahrzeugs, mit der Zeitspanne abgibt wie die ^Gam^^as^^^"^'Versehen des Durchquerens des durch die beiden divergieren- und 3 dargestellt und mit Abschirmblender versehen den Strahlungsbündel gegebenen Bereichs verglichen 6° ist. Da die von einer Laser-Diode abgegebene Strahwird. Unter Zugrundelegung von Fig. 6 handelt es lung im wesentlichen ein schmaler Strahl ist, kann sich dabei zum messen um die Strahlungsbündel oder dieser Strahl in einer Ebene in divergierende Strahlen Leitstrahlen A und B oder um zwei entsprechende anderer Formen umgesetzt werden, und zwar cn Strahlungsbündel oder Leitstrahlen. Hierauf wird sprechend dem gewünschten Strahlungsmuster H.crweiter unten noch näher eingegangen werden. <* _zu dienen zylindrisch geformte Luisen oder andere Wie dargestellt, durchquert ein Luftfahrzeug ver- optische Einrichtungen CL. Diese Einrichtungen s.na schiedene Gruppen von Signalelementen, wenn es ein generell als Strahlungsdirektoren bekannt. Die in Paar von Strahlungsquellen durchquert. Die Frequenz dem Luftfahrzeug enthaltenen Detektoren sind dabei

zu υ»

_de die Laserstrahlen zu ermitteln und von Snterarundstrahlung zu unterscheiden.

Wie aus der Anwendung der Strahlen des Gamma- -JTipnsvstems und der Strahlen des Laserstrahlen-

^S hervorgeht, läßt die Erfindung auch die Ver-

• dune von Röntgenstrahlen oder Mikrowellen zu.

S Röntgcnstrahlensystem würde dem zuvor ge-

nnten Gammastrahlensystem weitgehend entspre- °Γη da jede Strahlungsquelle eine Einrichtung zur SSueung von Röntgenstrahlen umtosen würde. Bei α Anwendung von Mikrowellen könnte ein Richt_dcrAnwen _{B fa k5mmlicher Aus}f_ührungsform

H = U genügt, so erhält ein LuMfirzeug durch Messung der Zeitintervalle t w,ederholt eine Hohen bestimmung durch Ausführung der Rechnung H = Jkv,l. Wenn die Schnittachse der ~··—-, Strahlungsbündel eine andere Richtung^b«¹^' z.B. eine vertikale Richtung, so wird df Flugbahn abstand D zu einer Ebene durch die Achse ^_n^der gleichen Weise an Hand eines entsprechenden Aus drucks ermittelt:
» D = JfV₁'

Um eine Information über die^itenposHior^ der Flugbahn eines Luftfahrzeug ^η bezug auf d η Flug :u erhalten, sei

daß ihre Schnittlinie mit der zeug

^weshalb auch ihre r horizontalen Ebene pardiesem Fall ist der Abstand zwi- «chen zwei derartigen Strahlungsbündeln oder Leit-Sen läftgs der Flugbahnen gemessen proportional der Höhe über der Strahlungsquelle. *5

Diese Beziehung kann für die beiden gegebenen Strahlungsbündel oder Leitstrahlen (einem Paar von sSnlungsbündeln^ und B oder C und D) wie folgt ausgedrückt werden:

H = JtJ₁

Twischen diesen airaniuiiBsuui.uw.. -..- .— -- ■ ^ Errichtung der Flugbahn abhängt. Unter der An-„ahme enfer konstanten Grundgeschwindigke.t ν innerhalb des kurzen Zeitintervalls t, zwischen den Strahlungsbündeln ist

U-v_g = h und ferner ist in F ig. 6

/ = Z₁ cos φ,

[1 - ^l*\ Hierin ist ^- = ^ der Quotient von Flug-45 bahnelementen für ein Luftfahrzeug, das längs der Ebe-

chen, dann gelangt man zu
H₁ = JcV^f₁

und

H₂ = fcv_gi₂.

Ist die Abweichung des Gleitneigungswinkels vernachlässigbar oder klein, etwa einige wenige Grad, so gelangt man näherungsweise zu H, = k v_K i_t

55 "ftS IKA** Bezieh zw_is=h=n und H:

6o gelangt man zu

für diese Gleitneigungen. _

Sind weitere Paare von Strahlungsbündeln von ^r ~ ^r

ein und derselben Strahlungsquelle oder von anderen

Strahlungsquellen in der gleichen Weise angeordnet, 65 und bei konstanter Grundgeschwindigkeit v_g zu so daß der Abstand zwischen jeweils zwei dieser . ...

Strahlungsbündel in Richtung der gleichen Vektor- γ = K₃I- \ v_s f_f,

flugbahn der gleichen Höhen-Abstands-Beziehung \H 2 j

/ι 3

ν,

V_g

21 22

worin K_s = K₁K₂ für die bestimmte Auslegung des Ebene schneidet, erzeugt eine gekrümmte Strahlungs-Systems ist. Y ist dann ein absolutes Maß (in Fuß bahn, derzufolge das Flugbahnelement zwischen den oder Meter) der seitlichen Verschiebung, und zwar betreffenden drei Leitstrahlen oder Strahlungsbündeln als positive oder negative Größe, entsprechend einer eindeutig die Winkelposition der Flugbahn in bezug gewählten positiven Seitenrichtung. 5 auf die Strahlungsquelle festlegt. Sind die Position

In F i g. 8 und 8 A ist die Strahlungsquelle in der Strahlungsquelle und die die gekrümmte Slraheinem horizontalen Abstand A von der Bodenprojek- lungsbahn beschreibende Funktion bekannt, so kann tion der Flugkorridor-Mittellinie aus angeordnet, und die absolute Seitenposition der Flugbahn durch entzwar in einer Höhe H₀. Die mittlere Flugbahn (bei sprechende mathematische Ausdrücke ermittelt werder a — Vz ist) befindet sich in der mittlerer. Ebene W. io den, wie sie oben aufgezeigt worden sind.
Setzt man eine Ebene Z voraus, die parallel zur Flug- Es ist während des Landeanflugs und während des

richtung durch die Strahlungsquelle verläuft, und Abhebens eines Luftfahrzeugs von einer Startbahn nimmt man an, daß die mittlere Flugbahn in der mitt- von Vorteil, daß das Luftfahrzeug sämtliche notwenleren Ebene liegt, so IStV₁ der Abstand in der horizon- digen Informationen längs des Flugkorridors sowie talen Ebene von der willkürlich gewählten FlugbahnF 15 auf der Start- und Landebahn oder auf der Rollbahn in der Höhe H₁ zu der betreffenden Ebene Z hin. mit hoher Genauigkeit zur Verfügung hat. Derartige

Unter Heranziehung der gleichen geometrischen Informationen, die bei einer bestimmten Position in Beziehung, wie sie in F i g. 7 und 7 A oben aufgezeigt dem Flugkorridor für sämtliche Flugbahnen oder worden ist, gelangt man zu Wege von gleichem Wert sind, sollten durch Signale

ao gegeben sein, die für sämtliche Flugbahnen und t.. Bodenwege oder -bahnen gleich sind. Diese Signale

werden durch die Leitstrahlen oder Strahlungsbündel abgegeben, die quer über die gesamte Breite des Flugin der Höhe H₁, in der das Luftfahrzeug fliegt, ist korridors und der Start- und Landebahn und des die mittlere Entfernung von der genannten Ebene Z 25 Rollweges verlaufen. Da die Abstände zwischen den zu der mittleren Ebene Whin A₁. Damit gelangt man Leitstrahlen mit dem Abstand von der Strahlungszu folgender Beziehung: quelle proportional zunehmen, können die absoluten

A -A = (H -H)-H Entfernungen nicht für eine solche Information her-

¹" ° * " °' angezogen werden. Der Quotient der Entfernungen

Damit gelangt man zu 30 zwischen jeweils zwei Leitstrahlen oder zwischen zwei

(τι —τι \ α m —κ ν t\ Leitstrahlen in einer Gruppe von drei Leitstrahlen

A = -^h '' = XlS— * « '/- A . ^kann jedoch so gewählt werden, daß er für sämtliche

H₀ H₀ Bahnen oder Wege konstant bleibt, wenn die Leit

strahlen in einer Ebene längs der Flugrichtung par-

Um die seitliche Entfernung Y dieser Flugbahn F 35 allel verlaufen (d. h. die Schnitte mit der Ebene vervon der mittleren Ebene W zu erhalten, wird folgende laufen parallel). Die Größe dieses Quotienten kann Zusammenfassung durchgeführt. der Größe der betreffenden Information entsprechen.

_ „ Daher kann die Information in dem Luftfahrzeug

! '^Vg ' A. ^durch Messen der Zeitintervalle gewonnen werden,

H₀ 40 die den genannten Entfernungen entsprechen, wenn

das Luftfahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit Hierbei sind v_s, H₀ und A als bestimmte Informa- drei flache quer verlaufende divergierende Leitstrahtion beim Überfliegen der bestimmten Strahlungs- len durchquert, die in einer bestimmten Ebene parquelle S gegeben. Die Größen V₁ und A haben positive allcl verlaufen, welche parallel zur Flugbahnrichtuna oder negative Werte, und zwar in Abhängigkeit von 45 verläuft. Dabei sind konstante Flugbahnrichtung und der gewählten positiven Seitenrichtung. Die Größen relativ kleine Winkel /wischen den l^itstrahlen an- K₃ und K₁ können für eine bestimmte Auslegung des genommen. Die Größe des betreffenden Quotienten Systems Konstanten sein. Durch Messen der Zeit- kann von Leitstrahlgruppc zu Leitstrahlgruppe geintervalleia und fj kann somit die absolute Seiten- ändert werden. Auf diese Weise wird jeweils eine position berechnet werden. 50 andere Größe der fraglichen Information bereit-

Durch solche Auslegung des Systems, daß die Mit- gestellt. Bei einer einfachen Ausführungsform kann telebene W für die Strahlungsmuster sämtlicher Strah- die Größe der Information linear proportional dem lungsquellen die gleiche ist, weist das System eine Quotienten des Zeitelements sein. Allgemeiner gesagi feste Mittelebene als Bezugsebene auf. In diesem Fall kann die Größe der Information eindeutig von dem kann die seitliche Entfernung oder Seitenentfernung 55 Quotienten der Zeitelemente durch bestimmte mathezu irgendeiner Flugbahn hin von dieser Mittelebene matWche Gleichungen abgeleitet werden,
berechnet werden. Durch genaue Messungen der Ein bestimmter Informationsteil, der mit Hilfe dei

Seitenentfernung und der Höhe kann somit die Posi- zuvor genannten drei Leitstrahlen oder Strahlungs· tion des Strahlungsdetektors in einem Luftfahrzeug bündel erhalten werden kann, ist die Höhe eine; gewonnen werden. ^6o bestimmten mittleren Pegels in dem Flugkorridor

Das in Fig.9 veranschaulichte Strahlungs- Dieser Pegel könnte als Bezugshöhe bezeichnet wermuster ist den in Fig. 7 bis 8A dargestellten Strah- den, in der das Luftfahrzeug vorzugsweise flieger lungsmustern ähnlich. Gemäß Fig.9 sind zwei sollte. Wenn das Luftfahrzeug längs des Flugkorridivergierende Leitstrahlen oder Strahlungsbündel P dors anfliegt, sollte sich dieser Pegel ändern, unt und U vorgesehen, die parallel in einer bestimmten 65 zwar entsprechend dem tatsächlichen Flugbahnpege Ebene längs der Flugbahn verlaufen. Ein dritter in bezug auf die Entfernung des Luftfahrzeugs vor divergierender Leitstrahl oder ein drittes divergieren- der Landebahn. Die neue Bezugshöhe könnte voi des Strahlungsbündel Q, der bzw. das die bestimmte drei entsprechenden Leitstrahlen oder Strahlungs

bündeln in einer folgenden Gruppe von Strahlungsbündeln oder Leitstrahlen erhalten werden, und zwar durch derartige Anordnung der Winkel zwischen den drei Leitstrahlen oder Strahlungsbündeln, daß der betreffende Quotient den richtigen Wert in bezug auf die neue Bezugshöhe besitzt. Wenn die Identifizierung der Leitstrahlen erfolgt ist, kann die Information sowohl beim Landeanflug als auch beim Abflug des Luftfahrzeugs in dem Flugkorridor gewonnen werden.

Verschiedene Typen von Luftfahrzeugen benutzen vorzugsweise unterschiedliche Anflugwege. Ferner werden bei einem Luftfahrzeug in unterschiedlichen Flugsituationen verschiedene Flugbahnen gewählt werden, und zwar wegen einer Änderung des Gewichts des Luftfahrzeugs, wegen einer Änderung des Windes, usw. Ferner wird für ein Luftfahrzeug vorzugsweise eine von der Abhebestartbahn abweichende Landeanflugbahn gewählt. Diese Probleme können durch unterschiedliche Beziehungen zwischen den gegebenen Quotienten und Höhen gelöst werden. Auf diese Weise erhält man die relevanten Bezugshöhen für den jeweiligen Fall. Dies kann durch entsprechende Änderung der Parameter in den mathematischen Gleichungen erfolgen.

Obere und untere Höhengrenzen, innerhalb welcher das jeweilige Luftfahrzeug fliegen sollte, können ebenfalls durch einen Rechner geliefert werden, und zwar durch eine mathematische Beziehung zu der Bezugshöhe oder gesondert durch Quotienten von entsprechenden drei Leitstrahl anordnungen.

Gemäß Fig. 10 weist z.B. der Quotient —des

Fiugbahnelements einen konstanten Wert für sämtliche Flüge auf, und zwar unabhängig von der Höhen- und Seitenposition. Dieser Quotient kann dazu herangezogen werden, eine bestimmte Information zu liefern, die eine mittlere Höhe H₀ entsprechend folgender Gleichung liefert:

und mit konstanter Grundgeschwindigkeit gelangt man zu

ο "~

ic

Fig. 10 betrachtet, so ergibt sich, daß der Quotient C₁Id₁ der Flugbahnelemente C₁ und d_x für sämtliche Flugbahnen der gleiche ist. Es ist damit möglich, eine solche Anordnung zu schaffen, daß die Entfernung L eine Funktion dieses Quotienten ist. Dabei gilt:

^L — fi^i/dj (Fuß oder Meter). In vereinfachter Form gelangt man zu L = K (c/d) (Fuß oder Meter),

wobei K eine Konstante ist.

Unter der gleichen Annahme einer konstanten Geschwindigkeit gelangt man zu

L = /₂ (t_cl/t_di) (Fuß oder Meter) und vereinfacht zu

L = K(t_cllt_dl) (Fuß oder Meter).

Die Anordnung kann dabei so getroffen werden, ao daß diese Entfernung von einem vertikalen Leitstrahl oder Strahlungsbündel gemessen wird, der bzw. das senkrecht zur Flugrichtung verläuft.

An Hand dieser von zwei verschiedenen Positionen oder Stellen gewonnenen Information, wie z.B. von a5 zwei benachbarten Strahlungsquellen längs der Flugbahn, wird die Entfernung zwischen diesen Strahlungsquellen als Differenz (L₁ — L₂) zwischen den Entfernungen zu der bestimmten Stelle oder Position gewonnen. Ist die Zeitspanne bekannt, so kann die mittlere Grundgeschwindigkeit wie folgt berechnet werden:

L₁-L₂

Worin t_e und t_c die entsprechenden Zeitintervalle »nd. Der Ausdruck kann vereinfacht werden zu

H₀ = K — (Fuß oder Meter)

worin K eine Konstante ist.

Mit konstanter Grundgeschwindigkeit erhält man

In entsprechender Weise können weitere Informationen, die für sämtliche Flüge erforderlich sind, eingeführt werden, wie z.B. die Entfernung zum Aufsetzen auf der Landebahn oder zu einer bestimmten wichtigen Stelle oder Position im Flugbetrieb. Wird der Abstand oder die Entfernung zu dieser Stelle mit L bezeichnet und wird in diesem Zusammenhang t_x -t₂

Weitere bedeutende Informationen, die in entsprechender Weise ermittelt werden können, sind:

1) die Nummer des bestimmten Anflugkorridors zu der zu benutzenden Ladebahn,

2) die Höhe des bestimmten Strahlungsquellen-Kollimators in bezug auf die Höhe der Landebahn,

3) die seitliche Abweichung oder Verschiebung einer Strahlungsquelle von der Mittellinie unterhalb des Flugkorridors,

4) im Falle gekrümmter Anflugbahnen der Krümmungsradius und die Krümmungsrichtung und

5) die Höhe von Hindernissen.

Bei den unter 2), 3), 4) und 5) aufgeführten Merkmalen tritt neben der Information über die Höhe noch die Frage auf, ob positive oder negative Werte vorliegen. Bezogen auf die unter 2) genannten Merkmale heißt dies, ob die Höhe oberhalb (plus) odei unterhalb (minus) der Landebahnhöhe liegt, und be zogen auf die unter 3), 4) und 5) aufgeführten Merkmale bedeutet dies, welche Richtung als positiv Richtung bezeichnet ist. Diese Information kam durch die Beziehung der Information zu bestimmte] Quotienten von Bahn- oder Wegelementen festgeleg sein. Zurückkommend auf Fig. 10 sei bemerkt, dal z.B. in dem Fall, daß die Bahn- oder Wegelemente, und d für eine bestimmte Information sind und di Information durch die Funktion / (c/d) erhalten wire in der Ausführung der Funktionsbeziehung so vorge gangen werden kann, daß dann, wenn c/d größer ii als ein gegebener Quotient q, der Wert der Funktio positiv ist oder eine bestimmte Richtung in bezug ai den Flugkorridor, die Start- und Landebahn oder de

509525/31

betreffende System festgelegt sind. So können z.B. die Leilstrahlgruppen oder das Strahlungsmuster bzw. Lcitstrahlmuster so ausgelegt sein, daß in jedem bestimmten Intervall lediglich ein bestimmter Leitstrahl 5 auftritt. Wird von einem in dem betreffenden Intervall befindlichen Luftfahrzeug kein Leitstrahl oder werden zwei Leitstrahlen ermittelt, so ist die betreffende Ermittlung fehlerhaft. Eine entsprechend vorgesehene Fehlerdetektoreinrichtung sollte in diesem

Rollweg festlegt. Ist der Wert c/d kleiner als der bestimmte Wert q, so ist die Funktion negativ oder eine
Anzeige in entgegengesetzter Richtung liegt vor. Ist
der Wert c/d gleich q, so liegt keine Abweichung vor.
Dies heißt im Falle des unter 2) aufgeführten Merkmals, daß sich der Strahlungsquellenkollimator in
der gleichen Höhe befindet wie die Landebahn. Bezogen auf das unter 3) aufgeführte Merkmal bedeutet
dies, daß keine Verschiebung von der Strahlungsquelle
vorliegt, bezogen auf das unter 4) aufgeführte Merk- io Fall ein Alarmsignal abgeben, mal bedeutet dies, daß keine Krümmung der Anflug- Die Kodeidentifizierung kann ferner dadurch er-

wege oder -bahnen vorhanden ist, und bezogen auf zielt werden, daß den einzelnen Leitstrahlen Strahdas unter 5) aufgeführte Merkmal bedeutet dies, daß lung unterschiedlicher Eigenschaft zugeordnet wird, keine Hindernisse vorhanden sind. Werden Gammastrahlen - Leitstrahlen unterschied-

Eine Identifizierung an Hand der relativen Leit- 15 licher Quantenenergie verwendet, so können Gammastrahlbreite kann dadurch erfolgen, daß die Winkel- Strahlendetektoren so angeordnet werden, daß sie öffnung oder Winkelbreite bestimmter Leitstrahlen in zwischen den verschiedenen Typen oder Arten von bezug auf die jeweils anderen Leitstrahlen längs Leitstrahlen zu unterscheiden imstande sind und irgendwelcher Bahnen oder Wege in diskreten Werten damit die betreffenden Leitstrahlen unterscheiden geändert wird. Dies kann erfolgen, da die relative 20 können. Das gleiche ist auch möglich, indem Licht-Breite der Leitstrahlen längs einer Richtung mit zu- wellen oder Mikrowellen unterschiedlicher Wellennehmender Entfernung von der Strahlungsquelle die länge verwendet werden.

gleiche ist (da die absolute Breite im gleichen Verhält- Es ist ferner möglich, kodierte Gruppen von unter-

nis zunimmt). Da die Breite der Leitstrahlen bei dem schiedlichen Leitstrahltypen einander zu überlagern, vorliegenden System nicht für die Abgabe anderer 25 wobei jede derartige Gruppe einer bestimmten Infor-Informationen herangezogen wird, kann die betref- mation zugeordnet ist. Die Kodegruppen oder kodierfende Breite für eine Kodeidentifizierung ausgenutzt ten Gruppen können mit Hilfe von Detektoren unterwerden. In diesem Fall besteht keine Forderung nach schieden werden, die zwischen den verschiedenen sehr genauen Messungen der Leitstrahlbreiten. Die Typen oder Arten von Strahlen zu unterscheiden Leitstrahlen können z. B. mit relativen Breiten von 30 imstande sind.

1: 2 : 4 im Verhältnis zueinander ausgeführt sein. Für Die Bedeutung der ersten drei Identifizierungsver

fahren dieser Kodeidentifizierungsverfahren kann an Hand eines Beispiels verdeutlicht werden: In diesem Zusammenhang sei eine Gruppe von sechs Lcitstrah-

den zu können. Da es vergleichsweise einfach ist, 35 len angenommen, die von einer Strahlungsquelle abdiese Identifizierung vorzunehmen, ist es ferner mög- gegeben werden. Die Leitstrahlen haben zwei verlieh, relativ schmale Leitstrahlen oder Strahlungs- schiedene Breiten; der relative Breitenunterschied bündel in Flugrichtung zu verwenden. Die Breite möge 1 : 2 betragen. Die Leitstrahlen sind in folgenkann, z. B. im Winkelmaß ein ^xlt°, V₂' und 1 betra- der Reihenfolge" angeordnet, in der mit η schmale gen, wenn drei verschiedene diskrete Breiten verwen- 40 Leitstrahlen und mit W breite Leilstrahlen bezeichnet det werden. sind: H',«„n,H^n,.IP₆. Ferner liegt der Abstand zwi-

Da jeder Leitstrahl oder jedes Strahlungsbündel schcne H',"und W^ in einem konstanten Verhältnis zu lediglich einen kleinen Teil des Luftraums über der dem Abstand zwischen W, und W₆, in Flugbahnrich-Strahlungsquelle erfordert, ist es möglich, eine Viel- tung gemessen, ist eine bestimmte Information durch zahl von Strahlungsbündeln oder Leitstrahlen von 45 diese bestimmte Gruppe von Leilstrahlen darzusteljeder Strahlungsquelle abzugeben. len. so macht die betreffende Reihenfolge von breiten

In die Leit.trahlgruppen können zusätzliche Leit- und schmalen Leitstrahlen W bzw. η die Erkennung strahlen eingeführt werden, und zwar als Bezugsleit- der betreffenden Gruppe möglich und damit die Deetrahlen. Diese Bezugsleitstrahlen können dabei so in kodierung der bestimmten Information. Die Erkendie Leitstrahlgrüppen eingeführt werden, daß der 50 nung der Abstands- bzw. Entfernungsbeziehung zwi-Quotient des Abstands zwischen irgendwelchen zwei sehen den breiten Leitstrahlen W₁W₄ und W₀ dient Leitstrahlen und des Abstands zwischen zwei ande- der Unterstützung der Identifizierune. Der Kode ren Leitstrahlen den gleichen Wert längs irgendeiner kann weiter dadurch identifizierbar gemacht werden. Flugbahn besitzt. Dies kann dadurch erzielt werden, daß z. B. der Leitstrahl n„ innerhalb der ersten Hälfte daß ein dritter Leitstrahl in eine geeignete Lage, 55 des Intervalls zwischen den Leitstrahlen W₁ und W₁ bezogen auf die anderen beiden gegebenen Leitstrah- auftritt und daß der Leitstrahl n„ in der zweiten Hälfte len, gelegt wird. Darüber hinaus können mehr als des betreffenden Intervalls auftritt. Werden zwe drei I-eitstrahien in festen relativen Positionen längs Leitstrahlen oder kein Leitstrahl innerhalb der erster der Bahnen für den gleichen Zweck angeordnet wer- oder zweiten Hälfte ermittelt, so ist die Ermittlanf den. Eine Eigenschaft sollte dabei sein, daß alle diese 60 fehlerhaft. Tn diesem Fall sollte eine elektronischi Leitstrahlen parallel in einer Ebene verlaufen, die Fehlerdetektoreinrichlung ein Alarmsignal abgeben

Identifizierungszwecke muß die Genauigkeit in der Leitstrahlbreitenmessung lediglich ausreichend sein, um zuverlässig diese Breiten voneinander untcrschei-

parallel zur Flugrichtung verläuft. Diese Bezugsleitstrahlen bringen eine zusätzliche Zuverlässigkeit bei der Erkennung der kodierten Leitstrahlgruppen mit sich.

Die von den Leitstrahlgruppen oder dem Leitstrahlmuster gelieferte Informationsfolge kann entsprechend den Regeln normiert werden, die für das

Mit einem Detektor an der Vorderse^;te und einen Detektor an der Hinterseite des Luftfahrzeugs um durch Messung der Zeitspanne, innerhalb der di< 65 Detektoren einen vertikalen Leitstrahl durchqueren dei senkrecht zu den Flugbahnen verläuft, kann be bekanntem Abstand zwischen den Detektoren in den Luftfahrzeug die Grundgeschwindigkeit ermittelt wer

den, indem dieser Abstand durch das betreffende Zeitintervall dividiert wird. Wie weiter oben ausgeführt, betrifft die in dem System erhaltene Positionsinformation die Position der Detektoren in dem Luftfahrzeug. Bei Verwendung eines Detektors an der Vorderseite und eines Detektors an der Hinterseite des Luftfahrzeugs geben die Positionen der beiden

Detektoren die Information über die Fluglage der Hauptachse des Luftfahrzeugs in bezug auf die Flugbahn und die sogenannte Steigung und den Steuerkurs des Luftfahrzeugs an. Mit Hilfe eines zusätzlichen Detektors an der Seite dieser Detektoren wird der Rollwinkel erhalten und damit die volle Fluglage des Luftfahrzeugs.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (26)

20 08 Patentansprüche:

1. Leitsystem für Luftfahrzeuge, bei dem Strahlenbündel einen Flugkorridor sowie Flug- und Rollbahnen festlegen, hinter Verwendung von nahe der Flug- und Rollbahnen angeordneten Strahlungserzeugungseinrichtungen, die flache, zum Flugkorridor hin gerichtete Strahlenbündel in einem Muster erzeugen, welches beim Durchfliegen von einem Luftfahrzeug zur Bestimmung von dessen Flug betreffenden, die Fluggeschwindigkeit, Flughöhe und Fluglage umfassenden Angaben in dem Luftfahrzeug herangezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede StrahlungserzeugungseinrichtungiS) eine Gruppe von unter bestimmten gegenseitigen Winkeln verlaufenden Strahlenbündeln abgibt, daß die von unterschiedlichen Strahlungserzeugungseinrichtungen (S) abgegebenen Gruppen von Strahlenbündeln jeweils durch eine bestimmte Kombination aus schmalen und breiten Strahlenbündeln gebildet sind, daß von den jeweiligen Strahlungserzeugungseinrichtungen (S) zwischen den zu jeweils einer Gruppe von Strahlenbündeln gehörenden Strahlenbündeln wenigstens ein zusätzlicher Leitstrahl als Bezugsstrahl für die betreffenden Strahlenbündel abgegeben wird und daß unter Berücksichtigung der beim Durchfliegen des Zwischenraumes zwischen zwei Strahlenbündeln jeweils einer Gruppe von Strahlenbündeln mit Hilfe eines in dem Luftfahrzeug angeordneten Detektors gemessenen Zeitspanne, des zwischen den betreffenden Strahlenbündeln vorhandenen Winkels, der die jeweilige Gruppe von Strahlenbündeln bildenden Kombination von schmalen und breiten Strahlenbündeln und der mit Hilfe von in dem Luftfahrzeug in festem Abstand angeordneten Detektoren ermittelten Fluggeschwindigkeit die dessen Flug zum jeweiligen Zeitpunkt betreffenden Angaben ern-ittelt werden.

2. Leitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Strahlungserzeugungseinrichtungen (S) an der Seite oder in einer imaginären Ebene längs einer gewünschten Flugbahn angeordnet sind und Leitstrahlenmuster bilden, die weitgehend den Leitstrahlenmustern entsprechen, die durch die genannten Strahlungserzeugungseinrichtungen gebildet sind, und daß die zusätzlichen Strahlungserzeugungseinrichtungen (S) so angeordnet sind, daß sie flache divergierende Strahlenbündel abgeben, die quer zu der gewünschten Flugbahn und unter bestimmten Winkeln in bezug auf den Erdboden verlaufen.

3. Leitsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungserzeugungseinrichtungen (5) auf einer oder beiden Seiten des Flugkorridors, der Start- und Landebahn (RW) und der Rollbahn jeweils in einer Linie liegend angeordnet sind.

4. Leitsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungserzeugungseinrichtungen (S) in Richtung auf die Start- und Landebahn (RW) hin in kürzer werdenden gegenseitigen Abständen angeordnet sind.

5. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die von zwei Strahlungserzeugungseinrichtungen (S) ein Paar nicht divergierender paralleler flacher Strahlenbündel erzeugen, welche in Richtung der Flugbahn hintereinander angeordnet sind, und daß der relative Abstand zwischen den nicht divergierenden Strahlenbündeln und einem bestimmten Paar der divergierenden kollimierten flachen Strahlenbündel längs irgendeiner bestimmten Flugbahn in dem Flugkorridor als Anzeigegröße der Höhe der betreffenden Flugbahn heranziehbar ist.

6. Leitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Slrahlungserzeugungseinrichtung (S) für die Erzeugung wiederholter Gruppen kollimierter flacher Strahlenbündel eine Abdeckblendeinrichtung (27) zugeordnet ist, die quer zu der gewünschten Flugbahn verläuft, und daß jede dieser Gruppen von Strahlenbündeln zwei divergierende Strahlenbündel, die parallel zu einer Ebene längs der Flugbahn verlaufen, und ein drittes divergierendes Strahlenbündel umfaßt, das unter einem bestimmten Winkel bezogen auf das erste und zweite Strahlenbündel in der betreffenden Ebene verläuft, wobei die Messung des relativen Abstands zwischen dem ersten und zweiten Strahlenbündel und dem zweiten und dritten Strahlenbündel längs einer bestimmten Flugbahn in dem Flugkorridor als Anzeige für die Winkellage der Flugbahn in bezug auf die Strahlungserzeugungseinrichtung (S) dient.

7. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Strahlungserzeugungseinrichtungen (5) Einrichtungen zur Erzeugung eines Paares nicht divergierender paralleler kollimierter flacher Strahlenbündel zugeordnet sind, daß diese Einrichtungen quer zu der gewünschten Flugbahn verlaufen und daß die Zeitspanne, innerhalb der ein in dem Flugkorridor befindliches Luflfahr?eug die beiden nicht divergierenden Strahlenbündel durchquert, als Maß für die Grundgeschwindigkeit des betreffenden Luftfahrzeugs heranziehbar ist.

8. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenbündel eine durch ihre absolute und relative Breite längs einer Flugbahn festgelegte codierte Information über ihren gegenseitigen absoluten und relativen Abstand enthalten und daß ein durch die Strahlenbündel sich hindurchbewegendes Luftfahrzeug mit Hilfe eines Strahlungsdetektors und eines Decoders die betreffende Information festzuslellen bzw. zu decodieren imstande ist und eine Information durch Zeitelemente gewinnt, die den Abständen und Breiten der Strahlenbündel sowohl bei Lande- als auch bei Startvorgängen entsprechen, und zwar in einem Flugkorridor und längs einer Start- und Landebahn (RW) sowie einer Rollbahn.

9. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen kollimierter divergierender Strahlenbündel (U, P) zwei flache kollimierte divergierende Strahlenbündel (U, P) enthalten, die in einer horizontalen Ebene und quer zu einer vorgegebenen Flugbahn parallel zueinander verlaufen, wobei der Abstand zwischen den Strahlenbündeln in der Flugrichtung proportional der Höhe in bezug auf die Höhe der jeweiligen Strahl ungserzeugungseinrichtung (S) ist, und daß nach Feststellen der von einem Luft-

fahrzeug für das Durchqueren des durch die beiden Strahlenbündel gegebenen Bereichs benötigten Zeitspanne die Höhe bei einem Lande- oder Startvorgang durch Multiplikation der betreffenden Zeitspanne mit der Grundgeschwindigkeit und einem von dem Winkel zwischen den beiden genannten Strahlenbündeln (L/, P) abhängigen konstanten Faktor bestimmbar ist.

10. Leitsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich jede Gruppe von Strahlenbündeln (U, P) ein drittes Strahbnbündel (R) aufweist, welches in einer horizontalen Ebene unter einem bestimmten Winkel zu den beiden genannten Strahlenbündeln (U, P) verläuft, daß der relative Abstand zwischen den beiden genannten Strahlenbündeln (U, P) sowie zwischen dem zusätzlichen Strahlenbündel (R) und einem der genannten beiden Strahlenbündel (U, P) längs einer bestimmten Flugbahn zur Anzeige der seitlichen Winkellage der FHgbata bezogen auf die jeweilige Strahlungserzeugungseinrichtung (S) heranziehbar ist und daß auf eine Ermittelung der Zeitspannen des Ourchquerens der Strecken zwischen den Strahlenbündeln mittels eines Detektors (DE), der in einem längs einer bestimmten Flugbahn mit konstanter Geschwindigkeit fliegenden Luftfahrzeug (Ac) enthalten ist, die seitliche Winkellage des betreffenden Detektors (De) in bezug auf die jeweilige Strahlungserzeugungseinrichtung (S) bestimmbar ist, wobei die Höhe der betreffenden Strahlungsquelle zusammen init der Höhe des Luftfahrzeugs für die Bestimmung der absoluten Lage des Luftfahrzeugs heranziehbar ist.

11. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß jede Strahlungserzeugungseinrichtung (S) eine Gruppe von drei divergierenden Strahlenbündeln (L/, P, R) abgibt, die in einer bestimmten Ebene längs einer vorgegebenen Flugbahn parallel zueinander verlaufen, daß bei konstanter Grundgeschwindigkeit und Flugrichtung eines Luftfahrzeugs (Mc) beim Durchfliegen der Strahlenbündel längs einer vorgegebenen Flugbahn der Quotient aus dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Strahlenbündel (U, P) und dem Abstand zwischen dem zweiten uad dritten Strahlenbündel (P, R) weitgehend der gleiche ist und als Information über die gegebenenfalls einen mittleren Bezugspegel darstellende Höhe des betreffenden Luftfahrzeugs (Ac) heranziehbar ist, daß durch Ändern des Quotienten der entsprechenden Strahlenbündel in der nächsten Gruppe von Strahlenbündeln eine neue Höhe für den betreffenden Bezugspegel entsprechend einer gewünschten Änderung des Flugkorridor-Bezugspegels längs des Flugkorridors erzielbar ist, und daß die Beziehung zwischen den genannten Quotienten und den Bczugspegeln für ein Luftfahrzeug (Ac) sowie für einen bestimmten Flug im Hinblick auf Lande- und Startvorgänge individuell festlegbar ist, und zwar durch eine solche bestimmte Einstellung eines in dem jeweiligen Luftfahrzeug (Ac) enthaltenen elektronischen Decoders, daß die Bezugspegel die erwünschten Flugbahapegel bei dem jeweiligen Flug darstellen.

12. Leitsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zu jeweils einer Gruppe von Strahlenbündeln gehörenden drei Strahlenbündel (U, P, R) in einer horizontalen Ebene parallel verlaufen.

13. Leitsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Quotienten die Pegel oberhalb oder unterhalb desjenigen Pegels bezeichnen, auf dem das Luftfahrzeug (Ac) vorzugsweise fliegen sollte.

14. Leitsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Quotienten aus den Abständen zwischen entsprechenden Strahlenbündeln aufeinanderfolgender Strahlungserzeugungseinrichtungen (S) für jede beliebige Flugbahn innerhalb des Flugkorridors weitgehend gleich sind und zur Lieferung einer Information über den Abstand von einem senkrecht zu Flugbahnen verlaufenden vertikalen Strahlenbündel bzw. Leitstrahl oder zu einer Schwelle der Start- und Landebahn (RW) oder irgendeinem anderen Bezugspunkt in dem Flugkorridor, auf der Start- und Landebahn (RW) und der Rollbahn (TW) heranziehbar sind.

15. Leitsystsm nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende Quotienten zur Abgabe einer Information in dem Luftfahrzeug (Ac bzw. PL) über die Größe von

a) die Höhe des Aufstellungsortes der jeweiligen Strahlungserzeugungseinrichtung (5) in bezug auf die Höhe der Start- und Landebahn (RW),

b) die seitliche Verschiebung des Aufstellungsortes der jeweiligen Strahlungserzeugungseinrichtung (S) in bezug auf den Mittelpunkt unterhalb der Flugbahnen,

c) die Nummer des Flugkorridors, der Start- und Landebahn (RW) und der Rollbahn (TW),

d) den Krümmungsradius und die Richtung der Krümmung von gekrümmten Anflugbahnen,

e) Hindernisse

angebenden Charakteristiken heranziehbar sind.

16. Leitsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Luftfahrzeug (Ac bzw PL) auf die Aufnahme einer Information über die Abstände zu einem Bezugspunkt von zwei verschiedenen, rechtwinklig verlaufenden vertikalen Strahlenbündeln aus die Zeitspanne des Durchquerens der Strecke zwischen diesen Strahlenbündeln mißt und daraus die mittlere Grundgeschwindigkeit des betreffenden Luftfahrzeugs zu bestimmen vermag.

17. Leitsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe kollimierter divergierender Strahlenbündel ein erstes und zweites flaches kollimiertes divergierendes Strahlenbündel (U, P) aufweist, daß die beiden divergierenden Strahlenbündel (U, P) der jeweiligen Gruppe von Strahlenbündeln so gelegt sind, daß sie parallel in einer bestimmten Ebene verlaufen, wobei bei bekannter Grundgeschwindigkeit des jeweiligen Luftfahrzeugs (Ac bzw. PL) längs einer gewählten Flugbahn die Zeitspanne des Durchquerens des ersten und zweiten Strahlenbündels (U, P) proportional dem Abstand von einer durch die Stiahlungserzeugungseinrichtung (S) und parallel zu der bestimmten Ebene verlaufenden Ebene zu der

betreffenden Stelle des Flugbahnelements der Flugbahn zwischen den beiden divergierenden Strahlenbündeln (U, P) ist, und daß in dem Luftfahrzeug (Ac bzw. PL) bei Durchqueren und Feststellen der betreffenden Strahlenbündel der genannte Abstand feststellbar ist.

18. Leitsystem nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckblendeneinrichtungen (27) den öffnungswinkel bestimmter Strahlenbündel in diskreten Werten längs einer Flugbahn zur Identifizierung der betreffenden Strahlenbündel und zur Informationscodierung ändern.

19. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Strahlenbündel (R) vorgesehen sind, die jeweils in einer Bezugsstellung zu zumindest zwei bestimmten Sirahlungsbündeln derart gelegt sind, daß die relativen Abstände zwischen jedem dieser zusätzlichen Strahlenbündel und zwei der genannten bestimmten Strahlenbündel die gleiche Größe längs sämtlicher Bahnen besitzen, und daß unter Erhöhung der Zuverlässigkeit der Codierungsidentifizierung und der Decodierung der Information in dem jeweiligen Luftfahrzeug (Ac bzw. PL) beim Fliegen auf einer Flugbahn innerhalb des Flugkorridors sowie auf der Start- und Landebahn (RW) oder Rollbahn (TW) jedes der zusätzlichen Strahlenbündel als Bezugs- oder Erkennungsleitstrahl in bezug auf die beiden genannten Strahlenbündel der bestimmten Strahlenbündel in den codierten Gruppen von Strahlenbündeln heranziehbar ist.

20. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die periodisch aufeinanderfolgenden Gruppen von kollimierten Strahlenbündeln und das Strahlenbündelmuster der Gruppen von Strahlenbündeln für eine bestimmte Auslegung längs der Flugbahnen in einer bestimmten, eine erhöhte Zuverlässigkeit hinsichtlich der Codierungsinformation und hinsichtlich der Decodierung der Information in einem Luftfahrzeug (Ac bzw. PR) beim Fliegen längs einer Flugbahn in dem Flugkorridor sowie auf der Start- und Landebahn (RW) und Rollbahn (TW) bei Lande- und Startvorgängen mit sich bringenden Folge angeordnet sind.

21. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen von radioaktiven Strahlungsquellen abgegebene Gammastrahlen verwendet werden.

22. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Strahlenbündel und Leitstrahlen von Röntgenstrahlungseinrichtungen abgegebene Röntgenstrahlen verwendet werden.

23. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen Ultraviolettstrahlen verwendet werden.

24. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen sichtbare Strahlen verwendet werden.

25. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen Infrarotstrahlen verwendet werden.

26. Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die Strahlenbündel und die Leitstrahlen vorzugsweise im Mikrowellenbereich liegende Radiowellen verwendet werden.