DE2123029B2

DE2123029B2 -

Info

Publication number: DE2123029B2
Application number: DE19712123029
Authority: DE
Inventors: Charles William London Earp
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1970-05-12
Filing date: 1971-05-10
Publication date: 1979-10-18
Also published as: CA949178A; CH524146A; GB1327585A; FR2088516A1; DE2123029C3; DE2123029A1; JPS5145440B1; SE369966B; FR2088516B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppler-Landesystem mit einer Bodenstation wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben.

Aus dev DE-OS 19 46108 ist ein Doppler-Landesystem bekannt, bei dem Strahlerelemente einer senkrechten Antennenzeile nacheinander angeregt werden. Die abgestrahlten Signale werden mit einem getrennt abgestrahlten Referenzsignal überlagert, wodurch ein Schwebungssignal erzeugt wird, dessen Frequenz sich mit dem Sinus des Elevationswinkels ändert. Der umgebende Raum ist daher in Kegelfächen mit verschiedenen Winkeln codiert. Alle diese Kegelflächen besitzen eine gemeinsame senkrechte Achse, die der Achse der senkrechten Antennenzeile entspricht.

Ein derartiges Landesystem ist normalerweise gegenüber der Landebahn, auf der das Flugzeug landen soll, seitlich versetzt angeordnet, wodurch eine vorgegebene konstante Elevation im Bezug auf die Bodenstation zu einem hyperbolischen Weg führt, der nicht bis zum Boden fortgeführt werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Landesystem so zu gestalten, daß ein geradliniger Gleitweg erzeugt wird, der bis zum Boden fortgeführt werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe bei dem Landesystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Bei dem neuen Landesystem wird die Kegelfläche des ursprünglichen Landesystems durch eine geneigte Ebene ersetzt. Man erhält bei allen Abständen der Bodenstation von der Landebahn lineare Gleitwege.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung des Landewegs eines Flugzeuges, das sich einer Landebahn nähert, neben der eine Bodenstation angeordnet ist,

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Bordgerätes,

F i g. 3 die Schwebungsfrequenzen der beiden Antennenzeilen der Bodenstation,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Empfängers für die Gleitwegführung,

F i g. 5 ein Blockschaltbild eines Empfängers für die Azimut-Führung.

In Fig. 1 stellt die Linie AC die Landebahn dar, während BA den gewünschten Anflugweg eines Flugzeuges und O die Lage der Gleitneigungs-Funkba-

ke mit einer senkrechten Doppler-Antenne V angibt Die waagrechte Linie ON verläuft parallel zur Landebahn AC

Ein Flugzeug im Punkt Pdes gewünschten Anflugweges mißt sind, wobei θ den Elevationswinkei zur Funkbake O bedeutet Die Strecke ON ist gleich der Strecke AM und OA und MN stehen senkrecht auf AM und ON.

Fliegt ein Flugzeug von D direkt nach O, dann mißt es den konstanten Elavationswinkel <x. Es ist nun erwünscht, daß auch der gewünschte Anflugweg BA in Winkel <x geneigt ist

Es ergibt sich also:

sin (-) =

cos Φ =

PM

ON OP

und daraus:

sin H
cos Φ

PM PM , QN

m ⁼ m^oder on ^=tan*-

ιυ

Wenn es möglich ist, cos Φ zu messen, damit ist es auch möglich, bei sin θ eine Korrektur vorzunehmen, um einen geradlinien Kurs festzulegen, und zwar durch Konstanhalten von tan <x. Um cos Φ messen zu können, ist in O eine zweite, waagrechte Doppler-Antenne H vorgesehen. Diese Antenne ist im wesentlichen am Boden und parallel zur Landebahn ausgerichtet, und zwar in Richtung der Linie ON der Fig. 1. Der Winkel Φ gibt die Richtung des Flugzeuges in bezug auf die waagrechte Leitlinie der Antenne H.

Diese zweite Antenne strahlt eine Schwebungsfrequenz ab, die sich linear mit cos Φ ändert, so daß der Neigungswinkel « der Ebene OAPQ, die von einer Achse ausgeht, die senkrecht zur Landebahn gerichtet ist und die durch die Funkbake verläuft, in der sich das Flugzeug befindet durch die Berechnung des Quotienten

sin H
cos Φ

ermittelt werden kann.

In der Praxis ist es zweckdienlicher, den Ausdruck sin Θ zur allgemeinen Navigation zu verwenden, um den Elevationswinkei zur Funkbake zu bestimmen und dann auf einem geradlinigen Gleitweg wie BA zum Endanflug überzuwechseln. Es wird gezeigt, daß der Empfänger einen Gleitweg wie BA für jeden gewünschten Winkel λ vorgeben kann. Einzelheiten werden bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels angegeben.

Für die Boden-Funkbake kann die senkrechte Antenne V z. B. 60 übereinander angeordnete, getrennte Strahlerelemente aufweisen, die jeweils im Abstand von einer Wellenlänge angeordnet sind. Wenn diese Antenne in Ui Millisekunde in einer Richtung abgetastet wird, dann beträgt die Doppler-Frequenzverschiebung ungefähr 3000 Hz für ein Elevationsgrad. Wenn ein Bezugsstrahl einer nicht gezeigten Bezugsantenne verwendet wird, dessen Frequenz um 200 kHz gegenüber der Umschaltantenne versetzt ist, dann wird der Schwebungsbereich von 200 kHz bei 0° Elevation bis 140 kHz bei 20° Elevation reichen.

Die waagrechte Antenne H kann ebenfalls aus 60 Strahlerelementen aufgebaut sein, die jedoch nur im Abstand von '/3 Wpllpnläncrp angeordnet sind und die somit eine Gesamtlänge von 20 Wellenlängen aufweist.

«ι

Wird dieselbe Antennenabtastfrequenz von 18OkHz verwendet, dann belegt ein Abtastzyklus in einer Richtung wieder '/3 Millisekunde, die Doppler-Frequenzverschiebung reduziert sich jedoch auf '/3 der senkrechten Antenne. Die Doppler-Frequenzverschiebung umfaßt daher zwischen dem Aufsetzen und dem Abstand denselben Bereich von 200 bis 140 kHz, wie die senkrechte Antenne für den Elevationsbereich von 20° bisO^c.

Im Betrieb folgt eine einzige Schwebung der senkrechten Antenne normalerweise einer einzigen Schwebung der waagrechten Antenne. Die senkrechte Antenne wird jedoch vorzugsweise 30mal in einer Richtung abgetastet und dann folgen 15 Abtastungen der waagrechten Antenne. Die senkrechte Antenne kann jedoch auch 15mal in beiden Richtungen abgetastet werden, wobei die Versetzungsfrequenz der Bezugswelle im Vorzeichen gegenüber der Umschaltstrahlung geändert wird. Die Abtastdauer der waagrechten Antenne ist normalerweise kürzer als die Abtastdauer der senkrechten Antenne.

Bei einer Schwebung in beiden Richtungen bei einer der Antennen wird die Phase der Bezugs- oder der Umschaltwelle um kleine Beträge fortgeschaltet, um große digitale Schritte bei der Frequenzzählung der ausgezahlten Schwebungsfrequenz im Frequenzzählempfänger zu vermeiden.

Bei einem integrierten Anflug- und Landesystem arbeiten eine Vielzahl von Winkelführungseinheiten auf einem gemeinsamen Frequenzkanal im Zeitmultiplexbetriebe. Aus diesem Grunde werden vom Boden aus Zeittaktimpulse mit einer Periode von etwa 10 Hz ausgesandt. Der erforderliche Datenfluß und die verschiedenen Sendemoduls belegen vorbestimmte Zeitlagen zwischen diesen Zeittaktimpulsen.

Im Bordempfänger nach F i g. 2 sind nur die für die vorliegenden Gleitneigungs-Funkbaken wesentlichen Teile gezeigt. Ein integriertes System kann dieselben Frequenzauswahlkreise und dieselben elektrischen Zeittaktgeber verwenden, es sind jedoch zusätzliche Zeittaktimpulse und zusätzliche Zähler oder zumindest Register erforderlich.

In Fig. 2 ist nach den HF-Stufen RF, dem HF-Gleichrichter Det und den NF-Stufen LF ein Niederfrequenz-Bandpaßfilter BPangeschaltet, das auf den Schwebungsbereich 14OkHz bis 20OkHz der senkrechten und waagrechten Antennen der Funkbake ausgelegt ist.

In Zeittaktimpulse auf der Leitung SP starten einen Quarz-Zeittaktgeber CL Es werden ein Paar von Zeittaktimpulsen PX und P2 abgeleitet, die in der bekannten Abtastperiode der senkrechten Antenne einen Zähler CC starten und stillsetzen. Der Zähler CC registriert die Anzahl der Nulldurchgänge der vom Bandpaß BPgelieferten Frequenz:. Dieses Zählergebnis bedeutet den Elevationswinkei des Empfängers zur Funkbake, und zwar in jeder Richtung und kann zur alphanumerischen Anzeige des Elevationswinkels auf der Basis von Kegelkoordinaten verwendet werden.

Für die Ebenenführung werden drei weitere Zeittaktimpulse abgeleitet, wie Fig. 3 zeigt. Der Impuls A starcet einen umkehrbaren Zähler CP zur Zeit fi, bevor der Wechsel von den Signalen der senkrechten Antenne auf die Signale der waagerechten Antenne stattfindet, um die Ebenenführung zu erhalten. Der Impuls B fällt mit dem Wechsel zusammen und ändert die ZählrichtunCT des Zählers. Der Impuls C zur Zeit i~ nach dem Wechsel setzt den Zähler still. Bevor der Impuls A den

Zählvorgang einleitet, wird in den Zähler CP ein Zählergebnis eingespeichert, das einer Freuqenz von 200-fa-fi) kHz entspricht. Die Möglichkeit, die Taktimpulse A. B und C und die Voreinstellung des Zählers CP vorgeben zu können, ist durch den Funktionsblock PSangedeutet.

Die Konstantgen für die vorliegende Funkbake sind so gewählt, daß die festgestellte Niederfrequenzschwebung der senkrechten Antenne mit

200

(\ - ~ sin

gegeben

Eievationswinkel zur

ist, wobei θ den
Funkbake nach F i g. 1 bedeutet.

Die festgestellte Schwebungsfrequenz der waagrechten Antenne ist

200 Λ - ^--cos r/A kHz.

Der Zähler registriert daher einen Wert, der zum folgenden Ausdruck proportional ist:

-200(J₂-/,) + 200T₁ f\ - -^-sinfcA

-20Of₂ (l -!-cos*).
Für ein Zähiergebnis Null gilt daher:

benen Ebenenführungssystems mit linearen Umschaltantennen können zur Vereinfachung des Empfangssystems ausgenützt werden.

Auf der Senderseite werden die Bezugswelle und die Umschaltwelle in der Frequenz um ± 100 kHz entsprechend der Abtastrichtung oder dem Vorzeichen geändert. Wenn diese Änderung vo ± 100 kHz bei der Bezugswelle und der senkrechten Abtastwelle beibehalten wird, die waagrechte Antenne mit derselben Mittenfrequenz abgetastet wird, aber nur um + 40 kHz geändert wird, dann ist bei gleichem Schwebungsbereich(140 kHz bis 200 kHz) die empfangene Schwebung der waagrechten Antenne gegeben zu:

wobei

sin (-) _ f
cos Φ 3 ·

= tan λ

Das Zählergebnis des Zählers CP ist positiv oder negativ je nach der Abweichung des Flugzeuges von der linearen Gleitebene, die durch

= tan λ

3·ί,

definiert ist Das Zählerausgangssignal kann in einen proportionalen Gleichstrom umgewandelt werden, um einen Gleitwegmesser mit mittlerer Nullstellung auszusteuern.
Beispiele für gewählte Gleitwege sind:

h = 20 ms; I₂ = 0 ms;
Zählervoreinstellung: -4000; α = 0°.
ίι = 17 ms; i₂ = 3 ms;
Zählervoreinstellung: -2800; α = 3,5°.
h = 15 ms; t₂ = 5 ms;
Zählervoreinstellung: -2000; λ = 6°.
ti = 10 ms; t₂ = 10 ms;
Zählervoreinstellung: 0; α = 20°.

Aus Fi g. 3 kann ersehen werden, daß es schwierig ist, den Taktimpuls B in die richtige Zeitlage zu bringen. Diese Schwierigkeit kann dadurch vermieden werden, daß ein zeitlich kurz vorher auftretender Impuls B1 den Zähler stillsetzt und ein zeitlich kurz nachher auftretender Impuls B 2 den Zähler wieder startet

Bestimmte Abwandlungen des vorstehend beschrie-140 +

200 f~ -

+ ^-cos'/AkHz

Dies rührt daher, daß bei der Querstellung der waagrechten Antenne die Schwebung 14OkHz und nicht 200 kHz ist.
Bei einem Zählvorgang von:

-200

(l-

-200(,-14Or₂

wird beim Zählergebnis Null ein konstanter Gleitⁱ⁰· winkel angezeigt für:

^sin^ = ho .³ - ^]9 . _L . Ί

cos-/· 7 9 200 u

1 f,

Bei dieser Anordnung ist es möglich, durch Wegfall des Taktimpulses B der Fig. 2 und 3 sofort die Zählergebnisse von

und

2(X)

140

(I- £ sin «)

(■

3 \

zu erhalten.

Wird (t\ +1₂) konstant gehalten, d. h. wenn der Abstand der Taktimpulse A und C konstant gehalten wird, dann muß die Voreinstellung des Zählers entsprechend eines gewählten Gleitwinkels vorgenommen werden. Wird der Einsatzpunkt des Taktimpulses A und dann der Einsatzpunkt des Taktimpulses ßum einen verschiedenen Betrag geändert, der Ausdruck 200 · U +140 · ti jedoch konstant gehalten, dann ist die voreingestellte Startstellung des Zählers für alle Gleitwinkel gleich.

An die Stelle der getrennten Taktimpulse zur Wahl der Zeiten fi und i₂ kann auch eine Abwandlung der Impulszählung treten, um ein äquivalentes Ergebnis zu erhalten. In diesem Fall kann für jede Antenne dieselbe Zählperiode ίο beibehalten werden, die Impulsfolgen, die von den Signalschwebungen abgeleitet werden, werden vor dem Zählvorgang jedoch geändert

Bei einem Ausführungsbeispiel für einen Gleitwinkel von 4° werden die erste Zählung von der senkrechten

Antenne durch einen Faktor—geändert, indem vor der

Zählung jeder 15. Impuls unterdrückt wird, und die Impulse von der waagrechten Antenne durch den Faktor 15 geteilt. Die wirksame Zeit

h =

und die wirksame Zeit

14
15'

LV

Dies ergibt

tan λ =

= 4

DiewesentlichenDekodierstromkreisedesEmpfängers sind in F i g. 4 gezeigt. Die senkrechten (ersten) und waagrechten (zweiten) Antennenschwebungssignale vom Filter BPv/erden über die Torschaltungen G 1 und G 2 durchgeschaltet, die durch ein Paar von Taktimpulsen des Taktgebers CL gesteuert werden, der selbst durch das Zeittaktsynchronisiersignal gestartet wird, das von dem Leitstrahl abgeleitet wird.

Das Ausgangssignal der Torschaltung C1, das dem ersten, senkrechten Antennensignal entspricht, wird direkt dem Kegelführungszähler CC zugeführt, der eine Führung im Ortsbereich ermöglicht. Über einen Vorwahlschalter SW können diese Signale über Zählartschaltungen Al, Bi oder CX dem Zähler CP für die Gleitneigungsführung zugeleitet werden. Die Ausgangssignale der Torschaltung C 2, die dem zweiten, waagrechten Antennensigna! entsprechen, werden über die Zählartschaltungen A 2, B2 oder C2 zur zusätzlichen Zählung dem Zähler CPzugeführt

Diese Zählartschaltungen Ai, Bi und Cl sind so ausgelegt, daß das Zählergebnis durch einen Faktor "T— multipliziert wird, indem jeder/7-te Impuls unterdrückt wird, die Zählartschaltungen /4 2, 52 und C 2 ändern das Zählcrgebnis durch eine Teilung mit dem Faktor n. Gebräuchliche Werte für π sind:

υ = 24 gibt λ = 2.5-

n = 15 gibt λ = 4

η = 9 gibt a = 7,2

" = 7 gibt a = 9,5

n = 4 gibt λ = 18.5 .

Bei einem Ausführungsbeispiel einer Ebenenführung in der Elevation können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, um das ganze System wirtschaftlich auslegen zu können. Diese Änderungen bringen jedoch keine größeren Schwierigkeiten bei den Empfänger-Dekodiereinrichtungen.

Diese Varianten sind:

1) Die Periode fo zum Zählen ist für beide Antennen verschieden.

2) Die Abmessungen der zwei Antennen und die Winkelempfindlichkeiten sind nicht gleich.

3) Die Frequenzversetzung der Bezugswelle ist nicht für beide Antennen gleich.

Die Vorteile des beschriebenen Systems können wie folgt zusammengefaßt werden:

1) Die Kegel- und Ebenen-Koordinaten stehen gleichzeitig zur Verfugung.

2) Die Elevation und die rückwärtige Elevation werden von einer einzigen Funkbake gewonnen.

3) Die Ebenenführung kann über 180° des Azimuts ausgedehnt werden und daher zum kürzesten Anflug auf die Funkbake ausgenützt werden.

4) Da das System auch zum nächstliegenden Punkt der Anflugbahn ausreichende Betriebsgrößen bietet, ergeben sich auch bei konvexen Landebahnen keine Schwierigkeiten.

Die fortlaufende Umschaltung von Hochfrequenzenergie auf die Slrahlerelernente einer linearen Doppler-Antenne (was eine lineare Bewegung eines einzigen Strahlerelementes simuliert) und die Ausstrahlung einer Bezugswelle, die in der Frequenz von der umgeschalteten Welle um einen festen Betrag versetzt ist, von einem festen Punkt, erzeugen im Raum ein Signal, von dem eine Schwebu:ngsfrequenz abgeleitet werden kann, die sich mit dem Kosinus der Winkeldifferenz zwischen der Empfangsrichtung und der Richtung der Umschaltantenne ändert. Wenn eine derartige Antenne waagrecht ausgerichtet ist und zur Navigation über einen großen Sektor eingesetzt wird, dann sind die Kegelkoordinaten, die von der Antenne abgestrahlt werden, nicht direkt dem Azimutwinkel zuzuordnen, mit Ausnahme am Boden.

Um Ebenenkoordinaten zur Bestimmung des Azimuts zu erhalten, wird eine zweite Doppler-Antenne verwendet, die senkrecht zur Richtung der ersten Antenne angeordnet ist. Die beiden Antennen werden nacheinander abgetastet. Unmittelbar nach dem ein- oder mehrmaligen Abtasten der ersten Antenne wird auch die zweite Antenne ein- oder mehrmals abgetastet.

Bei der ersten Antenne kann die Schwebungsfre quenz zwischen der Bezugs- und der Umschaltantenne durch den Ausdruck

(u + k ■ sin ψ)

angegeben werden, wobei a die Frequenzversetzung der Bezugswelle, k die Konstante und φ der Azimutwinkei zur Richtung der Antennenbreitseite sind.

Von der zweiten Antenne kann eine Frequenz abgeleitet werden, die durch

(α + k ■ cos v)

gegeben ist Aus diesen beiden Messungen kann tan φ ermittelt werden, wobei φ nunmehr den richtigen Azimutwinkel des Empfängers unabhängig von dem Elevationswinkel angibt

Die erforderliche Berechnung der Schwebung durch digitale Methoden beinhaltet die Berechnung des Verhältnisses von Zählergebnissen und ist daher unwirtschaftlich. Ausreichend genaue Ebenenkoordinaten können dadurch erhalten werden, daß über die erste Antenne der Winkel φ bestimmt wird (der Azimutwinkel im Bezug auf die Breitseite der Antenne), und zwar nur über einen begrenzten Bereich von z. B. ± 15". Ober entsprechende Kombinationen der Zählergebnisse der beiden Antennen können dann die Bereiche -15° bis -45" und +15° bis +45° erfaßt werden. Das Verfahren kann so erweitert werden, daß Arbeitsbereiche gebildet werden, die sich über +45° bis +75°, +75° bis +105° und -45° bis -75°, -75° bis -105° usw.

erstrecken. Davon abweichend können auch nur drei Bereiche von -60° bis -20°, von -20° bis +20° und von +20° bis +60° vorgesehen werden, um eine gute Annäherung an die Ebenenkoordinaten zu erhalten.

Es wird nun angenommen, daß drei Arbeitsbereiche A, Buna Cmit den Winkelbereichen -60° bis -18,5°, -18,5° bis +18,5° und +18,5° bis +60° gewählt werden. Der Arbeitsbereich B wird durch eine Abzählung der Schwebung der ersten Antenne für eine Dauer ίο erfaßt, das ein Ergebnis von

ta · {a + k: ■ sin φ)

Das Zählergebnis des Arbeitsbereiches A kann daher wie folgt ausgedrückt werden:

, a ■ /„ + A- ·;,, -sin(i/'- 37").

Der Arbeitsbereich C wird in ähnlicher Weise durch Addition der Zählergebnisse fi la + k- sin ψ) der ersten Antenne und i2(a-t-£-cosi/>) der zweiten Antenne κι erfaßt, was zu dem folgenden Ergebnis führt:

k - I_n ■ sind/' + 37").

ergibt. Wenn der Zähler danach mit einer negativen Zählung von a ■ ίο beginnt, dann ist das Ausgangssignal proportional zu sin ψ oder annähernd linear zu ψ, wenn ψ den Wert von 20° nicht überschreitet.

Der Bereich A ist durch die Differenz des Zählergebnisses Λ · (a+ksinip) der ersten Antenne und des Zählergebnisses i₂(a + /:-cosip) der zweiten Antenne gegeben. Das Ergebnis ist dann:

, ti (a + k ■ sin ψ) -t₂(a + k- cos ψ)
= α(ίι — r₂) + A:(fj · sin ψ — t₂ · cos ψ)

l)·

Damit das zweite Glied bei ψ = 37" zentriert ist, gilt:

^ = sin 37^ri = 0,60,

wobei sich

20

25

.

35

als Lösung ergibt.

Damit der zweite Ausdruck auch im Arbeitsbereich B gleiche Winkelempfindlichkeit aufweist, muß sein:

t_ok = k- ftf+

45

Daraus resultiert:

= ti + ti ■

50

Aus diesen beiden Zeitbedingungen lassen sich die Zeiten Γι und f2 ermitteln zu:

55

: = c"to

60

Die Zeit fi wird nicht gleich ^ - to gemacht, sondern

es wird die Zähldauer auf fo festgelegt, aber es wird jeder fünfte Impuls unterdrückt, der aus dem Signal der ts ersten Antenne abgeleitet wird. Dann ist das Zählereeb-

nise auch mit - multipliziert.

Es ergeben sich also drei Zählergebnisse

Bereich A: — 1- k ■ t„ ■ sin (ψ — 37"),

Bereich B: a-1₀ + k ■ i₍₎ · sin ψ ,

Bereich C:

I- a -I₀

+ Ar · f₀ · sin (_¥» + 37")

Für den Bereich B wird nun ein Grundzählergebnis von — a ■ ίο gewählt. Für den Bereich A wird das Grundzählergebnis so gewählt, daß bei xp—18,5° A und B gleich sind. Für den Bereich C wird das Grundzählergebnis so gewählt, daß bei ψ = +18,5° eine Gleichheit zwischen Bund Cbesteht.

Unter diesen Umständen wird bei richtiger Wahl der Bereiche erreicht, daß über den gesamten Bereich von ±60° ein extrem lineares Zählergebnis für ψ erhalten wird.

Die wesentlichsten Elemente des Signai-Dekodierers sind in F i g. 5 gezeigt:

Die Signalschwebung, die den Empfänger am Bandpaß BP passiert, wird über die zwei Torschaltungen Gi und G 2 geleitet, die mit Hilfe von Taktimpulspaaren des Taktgebers CL gesteuert werden. Der Taktgeber CL wird periodisch durch die Synchronisiersignale des Leitstrahles gestartet. Die erste Torschaltung G1 ist für die Dauer f₀, z. B. 20 ms, geöffnet und ein Zählergebnis wird über einen umkehrbaren Zähier C vom ersten Antennensignal gewonnen. Die

zweite Torschaltung G 2 ist für die Dauer von - · ίο,

ζ. B. 12 ms geöffnet, wenn entsprechend der Stellung eines Bereichsschalters ein Zählergebnis abgeleitet oder nicht abgeleitet wird.

Der Bereich A, B oder C wird durch einen Bereichswähler RS und entsprechende Schalter eingestellt, um die gesamte Zählung zu erhalten. Wenn die angezeigte Schwebung im Bereich von ±18,5'' liegt, dann wird der Bereich B eingestellt, wobei die erste Zählung wiederholt und die zweite Zählung unterdrückt wird.

Wenn die angezeigte Schwebung kleiner als -18,5° ist, dann wird der Bereich A gewählt, wobei die erste Zählung über die Schaltung A/C um den Faktor ί reduziert wird, und zwar durch Unterdrückung jedes

5ten Impulses des ersten Antennensignals.

Die Signalimpulse von der Torschaltung G 2 werden zur Subtraktion von dem ersten Zählergebnis der Impulse von G 2 verwendet und die Voreinstellung des Zählers ist für den Bereich C vorgenommen. Auf diese Weise kann die Empfangseinrichtung automatisch den Bereichen folgen.

In der Praxis kann die Funkbake auch für eine rückwärtige Azimutführung nach mißlungenem Anflug verwendet werden. Um dieser Situation Rechnung zu tragen, sind Frontseiten-Azimutsignale und Rückseiten-Azimutsignale durch besondere Signale gekennzeichnet, die in Frontseiten- und Rückseitenbereichen der Antenne abgestrahlt werden, wenn im Bereich B die Rückseiten-Azimutbestimmung durch den Zähler beibehalten werden soll.

Diese Rückseiten-Azimutführung wird nur durch die erste Antenne ausgeführt.

Das als Ausführungsbeispiel beschriebene System bietet die Möglichkeit, Emp^fänger für eine Azimutführung über 360° zu entwickeln, indem neue Bereiche eingeführt werden. So kann der Gesamtbereich in acht 45°-Bereiche eingeteilt werden, deren Mitten bei 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 235°, 270° und 315° liegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Doppler-Landesystem mit einer Bodenstation, die eine lineare Antennenzeile enthält, deren Antennen zur Simulation der Bewegung einer strahlenden Antenne in der Richtung der Antennenzeile nacheinander angeschaltet werden und von der zusätzlich ein Bezugssignal abgestrahlt wird, und einer Bordstation, in der das Schwebungssignal ι ο zwischen den beiden empfangenen Signalen gebildet wird und in der hieraus ihre Lage relativ zu der Bodenstation ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die' Bodenstation eine weitere lineare Antennenzeile enthält, deren Antennen zur Simulation der Bewegung einer weiteren strahlenden Antenne nacheinander angeschaltet werden, daß die beiden Antennenzeilen (V, H) senkrecht zueinander angeordnet sind, daß in der Bordstation aus den empfangenen Signalen der Winkel (ot) zwischen einer Ebene (AOPQ), die von einer Achse (OA), welche senkrecht zu den Achsen der beiden Antennenzeilen (V, H) steht, ausgeht und durch die Bordstation verläuft, und einer Bezugsebene (OAMN) mißt, welche senkrecht zur Achse, der einen Antennenzeile (V) und parallel zur Achse der weiteren Antennezeile (H) verläuft, ermittelt wird.

2. Doppler-Landesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenstation (O) seitlich von der Landebahn (AMC) angeordnet ist, daß die Achse (ON) der weiteren Antennenzeile (H) parallel zur Landebahn (AMC) verläuft, und daß die erste Antennenzeile (V) senkrecht und die weitere Antennenzeile (H) waagrecht angeordnet sind.

3. Doppler-Landesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen der beiden Antennenzeilen nacheinander angeregt werden, und daß der Gleitwegwinkel (χ) aus den beiden empfangenen Strahlungen ermittelt wird, wobei die Strahlung von der ersten Antennenzeile den Elevationswinkel (Q) zischen dem Empfänger und der Bodenstation und die Strahlung von der weiteren Antennenzeile den Versetzungswinkel (Φ) des Empfängers zur Funkbake festlegen.

4. Doppler-Landesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenstation so angeordnet ist, daß die Achsen beider Antennenzeilen waagrecht sind und daß die Bordstation so ausgelegt ist, daß sie den Azimutwinkel nur aus der von der ersten Antennenzeile empfangenen Strah- so lung ableitet, wenn der Winkel in einem vorgegebenen Sektor liegt, aber als Funktion von Strahlungen beider Antennenzeilen, wenn der Winkel außerhalb dieses vorgegebenen Sektors liegt.

5. Doppler-Landesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenzeilen in gleichen Abständen angeordnete Strahlerelemente aufweisen und daß eine Hochfrequenzquelle eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen nacheinander an die Strahlerelemente der t>o ersten Antennenzeile und danach eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen nacheinander an die Strahlerelemente der weiteren Antennenzeile angeschaltet wird.

6. Doppler-Landesystem nach einem der Ansprü- fe5 ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bordstation die erste und zweite Doppler-Frequenzverschiebung der von der ersten und der weiteren Antennenzeile empfangenen Strahlung auswertet, daß von der ersten Dopplei-Frequenz ein Signal abgeleitet wird, das proportional dem Sinus des Winkels von der Bordstation zur Bodenstation ist, daß von der zweiten Doppler-Frequenz ein Signal abgeleitet wird, das proportional dem Kosinus des Winkels von der Bordstation zur Bodenstation ist, und daß aus diesen beiden Signalen ein Signal abgeleitet wird, das dem Tangens dieses Winkels entspricht

7. Doppler-Landesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Signale nacheinander einem Zähler zugeführt werden, der eine voreinstellbare Startzählstellung aufweist, die entsprechend dem gewünschten Winkel einstellbar ist, und daß der Tangens dieses Winkels durch die Zählung der Nulldurchgänge am Zähler angezeigt wird.