DE2010472C3

DE2010472C3 - Funklandesystem mit entfernungsabhängigem Gleitwegneigungswinkel bzw. Landekurs winkel

Info

Publication number: DE2010472C3
Application number: DE2010472A
Authority: DE
Inventors: Charles William London Earp
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1969-03-07
Filing date: 1970-03-05
Publication date: 1974-06-27
Also published as: CA920699A; FR2034734A1; DE2010472B2; FR2034734B1; US3670338A; GB1236141A; DE2010472A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Funklandesystem, bei dem das Luftfahrzeug auf einer Gleitwegkurve oder Landekurskurve geführt wird, deren Neigungswinkel bzw. Kurswinkel eine Funktion der Entfernung vom Aufsetzpunkt ist.

Ein derartiges Landesystem ist als sogenanntes lnstrumenteniandesyslem (/LS) bekannt. Dieses Instrumentenlandesystem ist in seiner Wirkung auf die unmittelbare Umgebung des Flugplatzes beschränkt, und es ist z. B. nicht möglich, mit diesem Landesystem in dichtbesiedelten Gebieten — aus Gründen des Lärmschutzes — aber auch für Landebahnen, die von hohen Hindernissen umgeben sind. Flugzeuge auf einem steilen Gleitweg an den Flugplatz heranzuführen und erst kurz vor der Landung in einen flacheren Gleitweg überzuleiten. Derartige Gleitwege mit stark unterschiedlichen Gleitwinkeln sind für moderne Strahlflugzeuge, die aus großen Höhen anfliegen, allgemein wünschenswert. Ähnliche Wünsche bestehen bezüglich der Führung der Flugzeuge in Azimutrichtung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Funklandesystem anzugeben, mit dem Flugzeuge auf Gleitwegen oder Landekursen mit stark unterschiedlichen Elevations- oder Azimutwerten zur Landung geführt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gleitwegkurve bzw. Landekurskurve ;uis /wei Geradlinigen oder nahezu eeradlinieen Strekken zusammengesetzt ist. daß bodenseitig mindestens eint.· Antennenzeile, deren Einzelstrahler nacheinander zyklisch zur Simulation der Bewegung eines einzigen Strahlers angeschaltet werden, und mindestens eine Bezugsantenne vorgesehen sind, daß bordseitic zwei sich auf Grund des Dopplere.fTekts ergebende Frequenzverschicbungen ermittelt werden, wobei die eine proportional zur Elevation bzw. zum

Azimut und die andere umgekehrt proportional zur Entfernung ist, und daß eine Funktion des der Entfernung entsprechenden ersten Frequenzwertes mit einem einstellbaren Wert multipliziert wird, wobei der einstellbare Wert die Übergangsstelle der beiden Strecken festlegt, daß dieser zweite Frequenzwert von einem einstellbaren drittel· Frequenzwert abgezogen wird, der dem Winkel entspricht, die die vom Aufsetzpunkt weiter entfernte Strecke mit der Horizontalebene bzw. der Vertikalebene einschließt, daß diese Differenz mit einem einstellbaren vierten Frequenzwert verglichen wird, der dem Winkel entspricht, die die vom Aufsetzpunkt näher gelegene Strecke mit der Horizontalebene bzw. der Vertikalebene einschließt, und daß der jeweils größere Frequenzwert zusammen mit dem der Elevation bzw. dem Azimut entsprechenden Frequenzwert dem Anzeigeinstrument zugeführt wird.

Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen enlnommen werden.

Ein Funknavigationssystem, bei dem bordseitig auf G^rund des Dopplereffekts eine Frequenzverschiebung ermittelt wird, die proportional zur Elevation oder zum Azimut ist, wurde bereits in einem älteren Patent (1 946 108) vorgeschlagen.

Ein System zur passiven Messung der Entfernung zwischen einer Fest- und einer Mobilstation mit Hilfe des Dopplereffekts, bei dem bordseitig eine Frequenzverschiebung ermittelt wird, die umgekehrt proportional der Entfernung zwischen der Fest- und der Mobilstation ist, wurde bereits in einem weiteren älteren Patent (2 007 460) vorgeschlagen.

Bei dem Funklandesystem nach der Erfindung ist es vorteilhaft, daß im Flugzeug die Winkel der Strekken, aus denen Gleitweg bzw. Landekurs zusammengesetzt sind, bezogen auf die Bodenstation und die Entfernung der Übergangsstelle der beiden Strecken, von der Bodenstation eingestellt werden können.

Die Erfindung wird nun an Hand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Funklandesystem, bei dem die Gleitwegkurve oder Landekurskurve aus zwei geradlinigen oder nahezu geradlinigen Strecken zusammengesetzt ist, mit einer Bodenstation und zwei Bordempfängern,

Fig. 2 eine Gleitwegkurve, die aus zwei geradlinigen Strecken zusammengesetzt ist,

Fig. 3 das Blockschaltbild eines Teils des Bordempfängers,

Fig. 4 ein Funklandesystcm, bei dem die Bodenstation zwei Antenncnzeilen und zwei zugehörige Bezugsantennen aufweist, mit zwei Bordempfängern.

Fig. 5 ein Funklandesystem, bei dem die Bodenstation drei Antennenzeilen und drei zugehörige Bezugsantennen aufweist, mit einem Bordempfänger,

Fig.6 ein Funklandesystem, um aus verschiedenen Richtungen anfliegende Flugzeuge zur Landung zu führen,

Fig. 7 Landekurs mit zwei verschiedenen Kurswinkeln,

Fig. 8 das Blockschaltbild eines Teils des Bordempfängers, der mit dem Funklandesystcm geninß Fig. 6 zusammenarbeitet.

Die in Fig. 1 links dargestellte Bodenstation enthält ein Antennensystem 1, das aus einer Mehrzahl von Einzclstrahlcrn (gezeichnet sind vier davon. 2, 3. 4 und 5) besteht; die Einzclstrahler sind übereinander vertikal zum Erdboden 6 angeordnet.

Jeder Einzelstrahler des Antennensvstems 1 ist mittels einer Speiseleitung, z. B. 7, mit einem Antennenschaltgera't 8 verbunden. Das Antennenschaltgerät 8 ist am Punkt 9 mit einer (nicht gezeichneten) ersten Hochfrequenzquelle und zu seiner Steuerung mit einem Niederfrequenzgenerator 10 verbunden.

Die Bodenstation enthält weiterhin eine als Bezugsstrahler wirkende Antenne 11, die in einer vorgegebenen Höhe über dem Erdboden 6 aufgestellt ist. Die Antennen ist am Punk: 12 mit einer zweiten

ίο Hochfrequenzquelle (nicht gezeichnet) verbunden.

Die bordseitige Empfangseinrichtung besteht aus zwei Empfängern 13 und 14, deren Empfangsantennen 15 und 16 entsprechend der Anordnung der Einzeistrahler bei der Bodenstation hier also übereinander montiert sind.

Die Bodenstation kann in zweierlei Weise betrieben werden; bei beiden Betriebsarten wird Hochfrequenzenergie an die Einzelstrahler des Antenr.ensystems nacheinander und in periodischer Folge angelegt, so daß die geradlinige Bewegung einer Strahlungsquelle mit konstanter Geschwindigkeit simuliert wird.

Bei der ersten Betriebsart wird die kontinuierlich schwingende erste Hochfrequenzquelle der Frequenz

»5 F_a (beispielsweise 1 GHz), die am Punkt 9 an das Antennenschaltgerät 8 angelegt ist, mittels dieses Gerätes 8 so an die Einzelstrahler des Antennensystems 1 angeschaltet, daß eine einseitig gerichtete Bewegung, also nur aufwärts oder nur abwärts, einer

Strahlungsquelle simuliert wird. Gleichzeitig strahlt die Antennen die Frequenz F₁₁ und eine Frequenz F₁₁-AF₁₁ aus. die von der am Punkt 12 angeschlossenen zweiten Hochfrcquenzquelle geliefert wird. AF₁₁ ist im Vergleich zu F₀ sehr klein.

Infolge "der simulierten Bewegung der Strahlungsquelle erfährt das die Empfangseinrichtung auf direktem Weg erreichende Signal (Frequenz F₁₁) eine Dopplerverschiebung (für Aufwärtsbewegung positiv. für Abwärtsbewegung negativ). In einem der Empfänger, beispielsweise 13. wird die Dopplerverschicbur.g bestimmt, um den Elevationswinkel des Flugzeugs in bezug auf die Bodenstation zu messen. Der Elevationswinkel ist proportional zur Schwebungsfrequenz. Ein solches verbessertes Gleitwegsystem ist in einem älteren Patent (1 146 108) vorgeschlagen worden.

Die die Empfangseinrichtung auf direktem Weg erreichenden Signale, die von beiden Empfängern 13 und 14 aufgenommen werden, werden zur Bestim-

mung der Entfernung Bord- Boden verwendet. Eine derartige Entfernungsmeßeinrichtung ist in einem weiteren älteren Patent (2 007 460) beschrieben worden. Die dabei verwendete Empfangseinrichtung enthält eine Schaltung 17 zur Bildung der Diffe renzfrequenz der beiden in den Empfängern 13 unc 14 gebildeten Schwebungsfrequenzen der beider empfangenen Hochfrequenzsignale. Die Entfernung Bord—Boden ist dab"! proportional dem Reziprokwert dieser Differenzfrequenz.

Bei der zweiten möglichen Betriebsart der Boden-Sendestation wird die Anschaltung (Antennenschaltgerat 8) der EinzelslraMer des Antennensvstems 1 ar clic erste Hochfrequenzqiielle so vorgenommen, daf. eine hin- und hergehende Bewegung einer Strahlungs quelle mit konstanter Geschwindigkeit simulier wird. Gleichzeitig wird von der feststehenden Antenne 11 ein Hochfrequenzsignal ausgestrahlt, dcsser Frequenz um einen festen Betrag von der Frequcn;

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der ersten Hochfrequenzquelle verschieden ist. Jeweils Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Empfangs-

nach einer Halbperiode der Abtastung des Antennen- einrichtung für den Gleitweg.

systems 1, d.h., jeweils bei Umkehrung der Bewe- Ein Zähler 20 zählt die Frequenz Af und gibt eine

gungsrichtung, wird die Frequenz des Hochfrequenz- negative Gleichspannung als Wert für Af aus.

signals für die Speisung der Antenne 11 von einer 5 Ein Verstärker 21, der einstellbar ist, verstärkt den

Frequenz, die um einen festen Betrag oberhalb (oder vom Zähler 20 ausgegebenen Wert K-mal.

unterhalb) der Frequenz zur Speisung des Antennen- Eine einstellbare Gleichspannungsquelle 24 gibt

systems 1 liegt, auf eine Frequenz umgeschaltet, die positive Gleichspannung als Wert für /., aus.

um einen festen Betrag unterhalb (oder oberhalb) der Mit zwei Gleichrichtern 25 und 26 wird der grö-

Frequenz zur Speisung des Antennensystems 1 liegt. io ßere der Ausgangswerte der Addierschaltung 23 und

Damit wird verhindert, daß die Dopplerverschiebung der Gleichspannungsquelle 24 ausgewählt.

des von dem Antennensystem 1 ausgestrahlten Hoch- Ein Zähler 27 gibt als Wert für die Frequenz / eine

frequenzsignals beim Empfang in der Bordstation positive Gleichspannung aus.

verschiedene Vorzeichen hat. Das Anzeigeinstrument für den Gleitweg ist ein

Ein solches Doppler-Funknavigationssystem ist in 15 Gleichstromnullinstrument 28, dem die von den

einem weiteren älteren Patent (2 004 811) vorgeschla- Gleichrichtern 25 und 26 ausgewählte Spannung und

gen worden. die Ausgangsspannung des Zählers 27 zugeführt

In der Praxis werden die benötigten Hochfrequenz- werden; es zeigt linear Winkelabweichungen vom ge-

signalo der verschiedenen Frequenzen aus nur einem wählten Gleitweg ABO (Fig. 2) an.

Hochfrequenzgenerator abgeleitet, indem durch Mo- ao Dieser so definierte Gleitweg besteht nahezu exakt

dulatie« obere und untere Seitenbänder erzeugt aus zwei geraden Linien. Wenn eine weniger abrupte

werden. Es sind außerdem entsprechende Schaltmit- Änderung des Gleitwegwinkels erforderlich ist. so

tcl vorgesehen, um die jeweils benötigten verschiede- kann dies in einfacher Weise dadurch erreicht wer-

nen Frequenzen entsprechend der Betriebsart an das den. daß man für I/ eine andere als eine einfache

Antennensystem 1 und die Bezugsantenne 11 an- 25 lineare Funktion K ■ Af verwendet,

schalten zu können. Wenn man beispielsweise K so wählt, daß im

Bei einer Bodenstation mit einseitig gerichteter Punkt B die Beziehung A'l.i/ = /,—/.. gilt, so

Abtastung des Antennensystems 1 ist die Entfernung würde die Wahl von K].\f anstatt K Af in der

Bord—Boden gegeben durch den Reziprokwert der Schaltung gemäß Fig. 3 nur eine sehr geringe Li-

Differenzfrequenz der in den beiden Empfängern 30 neantätsänderung der Glcitwegwinkels auf der

ermittelten Schwebungsfrequenzen. Strecke AB, aber eine viel weniger abrupte Änderung

Die Messung des Elcvationswinkels und des Rezi- des Gleitwegwinkcls im Punkt B bewirken.

i-v-kwertes der Entfernung wird durch eine Fre- Der für den Reziprokwert der Entfernung maßgeb-

quenzmessung erreicht: das bedeutet, daß eine relativ liehe Wert. If kann auch von einer anders als die

einfache Auswertungsmethode angewendet werden 35 Gleitweg-Bodenstation ausgestalteten Bodenstation

kann, um Kurse von beliebiger Form fliegen zu kön- abgeleitet werden. Eine Entfernungsmessung kann

nen. auch mit zwei in horizontaler Richtung in gewissem

In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist angenommen. Abstand aufgebauten Empfangsantennen erhalten

daß ein Flugzeug unter einem Gleitwegwinkel β, bis werden, deren zugehörige Empfänger die Signale

zu einer bestimmten Entfernung X von. der Boden- 40 einer Bodenstation mit horizontal aufgebauter Antcn-

station O anfliegt und danach geradlinig unter einem nenzcile und Bezugsantenne auswerten,

kleineren Gleitwegwinkel (-)._, direkt auf die Boden- Dieses Ausführungsbeispiel ist ir. Fig. 4 darge-

station O zufliegt; der Gleitweg ist dann durch den stellt. Die Bodenstation besteht wieder aus einem ver-

Streckcnzug ABO definiert. Die Strecke AB ist zur tikalen Antennensystem 1 und einer Bezugsantennc

Bodenstation nicht radial. BO ist zur Bodenstation 45 H und wird in einer der im Zusammenhang mit

radial. Fig. 1 bereits beschriebenen Arbeitsweisen betrieben.

Der Elevationswinkel wird als Frequenzwert in Es ist ferner ein horizontal angeordnetes Antcn-

cincm Empfänger 13 gemessen; Af ist die Differenz- nensystcm 43 mit einer Mehrzahl von Einzelstrahlern

frequenz der beiden Ausgangssignale der Empfänger 44 in gleichmäßigem Abstand und einer Bezugs-

13 und 14, deren zugehörige Empfangsantennen 15 50 antenne 45 vorgesehen.

bzw. 16 übereinander montiert sind. Der Wert von Auch das horizontal angeordnete Antennensystem

Af ist proportional zum Reziprokwert der Entfer- 43 kann in einer der bereits im Zusammenhang mit

nung. der Bodenstation der Fig. 1 beschriebenen Arbcits-

Mit /, ist die dem Gleitwegwinkel fl, entsprechende weisen betrieben werden. Der einzige Unterschied

Schwebungsfrcquenz entlang der Linie OP und mit /_{2 55} zur Bodenstation gemäß Fig. 1 besteht darin, daß die

die dem Gleitwcgwinkel Θ., entsprechende Schwc- einseitig gerichtete oder hin- und hergehende simu-

bungsfrequcnz entlang der Linie OQ bezeichnet. licrte Bewegung einer Strahlungsquelle in einer Hori-

Einc Konstante K ist so gewählt, daß in der Ent- zontalcbenc vor sich geht, anstatt in einer Vertikal

fcrnung S von der Bodenstation, das ist im Punkt ß. ebene,

die Beziehung K- Af = /, — /., gilt. 60 Die Empfangsantennen 48 und 49 für die zugehö

Dann ist die Punkt B gemessene Frequenz /: ^ri£"ⁿ Empfänger 46 bzw. 47 sind entsprechend dci

Orientierung des Sendeantennensystems 43 aufge

1 ⁼ ^ — /i — K- Af, baut. d. h. mit einem Abstand in der Horizontal

und über die ganze Strecke AB gilt ebene. Einer der Empfänger (46) wird zur AWeitunj

f = / — κ · 11 ^6j ^^cr ^^en Elevationswinkel darstellenden Schwebungs

¹ ' frequenz / zwischen den von der Bodenstalion ausge

Auf der Strecke BO ist sendeten und in den Antennen 48 und 49 aufgcnom

/ = /„. mcnen Hochfrequenzsignalcn benutzt. Die Differenz

frequenz . I / zwischen den Schwcbungsfrcquenzcn der von den beiden Empfängern ausgegebenen Signale, die aus den Signalen des horizontal angeordneten Antennensystems gebildet worden sind, wird in einer Schaltungsanordnung 50 ermittelt.

Als Alternative kann die Messung des Reziprokwertes der Entfernung Bord—Boden mit einer einzigen Empfangsantenne erfolgen, wenn die dazu notwendigen Signale von zwei voneinander entfernt aufgebauten Bodenstationen abgeleitet werden.

Dieses Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt. Hierfür ist ein vertikales Antennensystem 1 und eine feststehende Antenne 11 für den Gleitwegsender vorgesehen, der in einer der oben bereits beschriebenen Arbeitsweisen betrieben werden kann. Außerdem sind zwei getrennte, horizontale Antennensysteme 53 und 54 mit zugeordneten feststehenden Antennen 56 bzw. 57 vorgesehen, die zu beiden Seiten der Anfluggrundlinie auf einer gemeinsamen Geraden angeordnet sind. Die beiden Antennensysteme 53 und 54 bestehen je aus einer Mehrzahl von Einzclstrahlern, die in einer der für den Gleitwegsender bereits beschriebenen Betriebsarten synchron mit Hochfrequenzenergie gespeist werden.

Jedes der beiden horizontalen Antennensysteme 53 und 54 kann verschiedene Hochfrequenzsignale aussenden, aber vorzugsweise sind die Frequenzen so gewählt, daß in den Richtungen senkrecht zu den Antennensystemen jeweils die gleiche Schwebungsfrcquenz /₀ entsteht und daß die Frequenzabweichung von dieser Schwebungsfrequenz /₀ in gleichen Richtungen für beide Antennensysteme 53 und 54 gleich ist und dem Sinus der Winkelabweichung entspricht.

Im Flugzeug ist nur ein einziger Empfänger 58 notwendig, mit dem der Elevationswinkel mit den vom Gleitwegsender ausgestrahlten Signalen als Schwebungsfrequenz / bestimmt wird. Die Entfernung Bord—Boden kann ebenfalls im Bordempfäneer in der folgenden Weise bestimmt werden. Wenn /, die Schwebungsfrequenz ist, die aus den Signalen des einen der horizontalen Antennensysteme der Bodenstation im Bordempfänger 58 aufbereitet worden ist, und /„ die Schwebungsfrequenz. die aus den Signalen des zweiten horizontalen Antennensystems der Bodenstation im Bordempfänger 58 aufbereitet v.orden ist, dann stellt die Frequenz/, /, den Rcziprokwert der Entfernung Bord—Boden dar.

In der Schaltung der Fig. 3 in Zusammenarbeit mit einer Bodenstation gemäß Fig. 5 entspricht die Schwebungsfrequenz / also dem Elevationswinkel und die Frequenz/, /„ der Diffcrenzfrequcnz I/.

Die Wahl des gewünschten Gleitwinkels (Fig. 2) — zuerst für den Winkelwcrt H₁ und Übergang zum Winkelwcrt (-)„ in einer Entfernung S von der Bodenstation — erfolgt durch entsprechende Einstellung des Verstärkers 21 für den Wert K (-vS) und für /, der Glcichspannungsqucllc 22 sowie der Gleichspannungsquelle 24 für /„.

Die Beschreibung bezog sich bis jetzt auf ein Funklandcsyslem. bei dem Flugzeuge auf einem Gleitweg geführt werden. Im folgenden soll ein Funklandcsystcm beschrieben werden, das auch die Führung von Flugzeugen auf Landekurskurven gestattet.

Um Flugzeuge in eine Einflugschneise einzuweisen, deren Anfang in einiger Entfernung vom Flugplatz liegt, ist i;s nicht immer möglich, dafür ein eigenes Funkfeuer an den Anfang der Einflugschneise zu setzen, weil — abgesehen von den Kosten — oft ein geeigneter Platz fehlt.

Wenn es jedoch möglich ist, durch eine Frequenzmessung einen verhältnismäßig großen Bereich von Azimutwinkeln mit großer Genauigkeit zu bestimmen und auch eine Entfernungsmessung vorzunehmen, so ist es möglich, unter Anwendung des gleichen Prinzips wie beim Gleitwegsender eine Mehrzahl von nichtlincaren Annäherungskursen festzulegen.

ίο Ein einziges horizontal angeordnetes lineares Antennensystem, dessen Einzelstrahler nacheinander zyklisch mit Hochfrequenz gespeist werden, liefert empfangsseitig den Azimut als Frequenzwert, und in horizontaler Richtung am Flugzeug mit Abstand montierte Antennen gestatten — wie bereits beschrieben — die Messung der Frequenz J /, die den Reziprokwert der Entfernung Boden—Bord angibt. Um jedoch an Bord der Flugzeuge dabei mit nur einer Empfangsantenne auszukommen, besteht die

ao Bodenstation (Fig. 6) aus zwei getrennten, auf einer gemeinsamen Geraden aufgebauten Antennensystemen 53 und 54 zu beiden Seiten der Anfluggrundlinic; jedes der Antennensysteme 53 und 54 besteht dabei aus einer Mehrzahl von Einzelstrahlern mit zugeordneten feststehenden Antennen (Bezucsantenncn) 56 bzw. 57.

Die simulierten Bewegungen jeweils einer Strahlungsquelle sind, wie schon erwähnt, einseitig gerichtet und synchron zueinander.

Die beiden Antennensysteme 53 und 54 und die Bezugsantennen 56 und 57 strahlen synchron Hochfrequenzen aus. die vorzugsweise so gewählt sind, daß quer zu den Antennensystemen jeweils die gleiche SchwebungsfrequcriiZ /₀ entsteht und daß die Frequcnzabweichung von dieser Schwebungsfrequenz /₀ in gleichen Richtungen immer gleich ist und dem Sinus der Winkelabweichung entspricht.

In Fig 6 ist auch das Einmünden verschiedener Annäherungskurse 66 in einen einzigen Punkt /) in einer Entfernung T von der Bodenstation dargestellt. Im Flugzeug wird nur ein einziger Empfänger 67 benötigt.

Wenn mit /, die in diesem Empfänger aufbereitete Schwebungsfrequenz der Signale des einen Antennen-

iS systems 53. 56 und mit /., die der Signale des anderen Antennensystems 54, 57 bezeichne! werden, dann ist durch den Wert /, - /, der Azimut und durch den Wert /, - /, der Reziprokwert der Entfernung gegeben.

5= Der durch den Wert Z₁ /., definierte Reziprokwert der Entfernung zeigt bei variablen Azimutwerten einen kleinen Fehler, der jedoch von untergeordneter Bedeutung ist.

Wenn man diese Bodenstation mit dem weitei oben beschriebenen Gleitwegsystem vergleicht, so er sieht man, daß der Wert/,-¹-/., der Frequenz/ unc /j - /, der Frequenz 1/ entspricht.

In Fig. 7 ist der Annäherungsweg der Flugzeugi an die Bodenstation (X) mit YDX bezeichnet, wöbe YD unter einem Winkel Φ zur Anfiuggrundlinii liegt. Die Strecke YD ist ein nichtradialer Kurs ii bezug auf die Bodenstation bei X, und DA' ist eil radialer Kurs.

In der Empfängerschaltung der Fig. 8 bezeichne

£5 die Bezugszahl 81 einen Zähler, der für die Frequen /, /.„ die in der Empfangseinrichtung des Flugzeu gcs aufbereitet worden ist, einen negativen Gleich spannungswert ausgibt. Ein Verstärker 82 vcrslärl

das Ausgangssignal des Zählers 81 um den Faktor A', wobei K so gewählt wird, daß im Punkt D in einer Entfernung T von der Bodenstation die Beziehung

gilt, dabei bedeutet 2 F den Wert von Z₁+ /₂, der in der Richtung XZ empfangen wird, und 2 F₀ ist der Wert von Z₁-Z₂, der in der Richtung XD empfangen wird.

Mit 83 ist eine einstellbare Gleichspannungsquelle bezeichnet, deren positive Ausgangsspannung den Wert 2 F wiedergibt.

Einer Addierschaltung 84 werden die Ausgangsipannungen des Verstärkers 82 und der Gleichspan-■ungsquelle 83 als Eingangsspannungen eingegeben, die als Ausgangswert eine Gleichspannung ausgibt, die dem Wert von 2F-K(J_x- Z₂) entspricht.

Eine einstellbare Gleichspannungsquelle 85 gibt eine positive Gleichspannung aus, die dem Wert von 2 F₀ entspricht.

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Mittels zweier Gleichrichter 86 und 87 wird di< größere der Ausgangsspannungen der Addierschal tung 84 und der Gleichspannungsquelle 85 ausge wählt. (Wenn die kleinere der beiden Ausgangsspan nungen ausgewählt werden soll, d. h., wenn der Win kel Φ negativ sein soll, müßen die Gleichrichte: umgepolt gegenüber Fig. 8 geschaltet werden.)

In einem Zähler 88 wird die empfangene Frequens (Z,+Z₂) gezählt, und dieser gibt eine positive Gleich-

ίο spannung aus, die den Wert von Z₁—/₂ darstellt.

Einem Anzeigeinstrument 89, das ein Gleichstrom-Nullinstrument ist, werden die Ausgangsspannungen der Auswahlschaltung 86/87 und des Zählers 88 zugeführt; das Kursmeßinstrument 89 zeigt den Kurs YDX an, der durch die Einstellungen der Gleichstromquelle 83 für den anfänglichen Kurs (YD), der Gleichstromquelle 85 für den endgültigen Kurs (DA) und des Verstärkers 82 für die Entfernung (T) von der Bodenstation (X), bei der der Übergang vom an-

ao fänglichen Kurs zum endgültigen Kurs erfolgt, festgelegt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Funklandesystem, bei dem das Luftfahrzeug auf einer Gleitwegkurve oder Landekurskurve geführt wird, deren Neigungswinkel bzw. Kurswinkel eine Funktion der Entfernung vom Aufsetzpunkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitwegkurve (ABO) bzw. Landekurskurve (YDX) aus zwei geradlinigen oder nahezu geradlinigen Strecken (XE, BD, YD, TJT) zusammengesetzt ist, daß bodenseitig mindestens eine Antennenzeile (1; 43; 53; 54), deren Einzelstrahler nacheinander zyklisch zur Simulation der Bewegung eines einzigen Strahler; angeschaltet werden, und mindestens eine Bezugsantenne (11; 45; 56; 57) vorgesehen sind, daß bordseitig zwei sich auf Grund des Dopplereffekts ergebende Frequenzverschiebungen (/, .]/) ermittelt werden, wobei die eine (/) proportional zur Elevation bzw. ao zum Azimut und die andere (I/) umgekehrt proportional zur Entfernung ist, und daß eine Funktion des der Entfernung entsprechenden ersten Frequenzwertes (.1/; \'Jf)mit einem einstellbaren Wert (K) multipliziert wird, wobei der einstell- ^a5 bare Wert (K) die Übergangsstelle der beiden Strecken festlegt, daß dieser zweite Frequenzwert von einem einstellbaren dritten Frequenzwert (Z₁) abgezogen wird, der dem Winkel (B₁; Φ) entspricht, die die vom Aufsetzpunkt weiter entfernte Strecke (AB; YD) mit der Horizontalebene bzw. der Vertikalebene einschließt, daß diese Differenz mit einem einstellbaren vierten Frequenzwert (/.,) verglichen wird, der dem Winkel (<-).,) entspricht, die die vom Aufsetzpunkt näher gelegene Strecke (BD; JTX) mit der Horizontalebene bzw. der Vertikalebene einschließt, und d;>ß der jeweils größere Frequenzwert zusammen mit dem der Elevation bzw. dem Azimut entsprechenden Frequenzwert dem Anzeigeinstrument (28, 89) zugeführt wird.

2. Funklandtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bodenseitig eine Antennenzeile (1) und eine Bezugsantenne (11) vorgesehen sind und daß bordseitig in einem ersten Empfän- *⁵ ger(12) die eine Frequenzverschiebung (/) ermittelt wird und die andere Frequenzverschiebung (I/) als Differenz aus der ersten Frequenzverschiebung (/) und einer dritten Frequenzverschiebung gebildet wird, die in einem zweiten Empfänger (14) aus den von der Bodenstation empfangenen Signalen hergeleitet wird, wobei die Empfangsantennen (15, 16) für die zugehörigen Empfänger (13 bzw. 14) in einer Ebene liegen, die parallel zu der Antennenzeile (1) orientiert i^t.

3. Funklandesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bodenseitiu zwei Antenncnzeilen(l; 43) und zwei zugehörige Bezugsantennen (11; 45) vorgesehen sind, von denen die erste Antennenzeile (1) vertikal und die /weite (43) horizontal orientiert ist, daß bordseitig in einem ersten Empfänger (46) aus den von der ersten Antennenzeile (1) empfangenen Signalen die eine Frequenzverschiebung (/) als Maß für die Elevation ermittelt wird und die andere Frequenzverlchiebung (Af) als Differenz aus einer dritten und finer vierten Frequenzverschiebung gebildet wird, <ie in dem ersten bzw. einem zweiten Empfänger (46 bzw. 47) aus den von der zweiten Antennenzeile (43) und zugehöriger Bezugsantenne (45) empfangenen Signalen hergeleitet werden, wobei die Empfangsantennen (48; 49) in einer Horizontalebene liegen.

4. Funklandesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bodenseitig eine vertikal orientierte Antennenzeile (1) mit einer Bezugsantenne (11), zwei horizontal orientierte, rechts und links der Landebahn aufgebaute Antennenzeilen (53; 54) mit zwei zugehörigen Bezugsantennen (56; 57) und bordseitig ein Empfänger (58) vorgesehen sind, daß in dem Empfänger (58) aus den von der ersten Antennenzeile (1) empfangenen Signalen die eine Frequenzverschiebung (/) als Maß für die Elevation ermittelt wird und die andere Frequenzverschiebung (J /) als Differenz aus einer dritten und einer zweiten Frequenzverschiebung gebildet wird, die in dem Empfänger (58) aus den von der einen horizontalen Antennenzeile (53) und zugehöriger Bezugsantenne (56) bzw. aus den von der anderen horizontalen Antennenzeile (54) und zugehöriger Bezugsantenne (57) empfangenen Signalen hergeleitet werden, und daß gegebenenfalls zusätzlich bordseitig die Summe (/, + /.,) aus der dritten und v-erten Frequenzverschiebung als Maß für den Azimut gebildet wird.