DE2156716C3 - Funkpeilsystem zur Kreuzpeilung, vorzugsweise für die Flugsicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Funkpeilsystem zur Kreuzpeilung von Flugzeugen, vorzugsweise für die Flugsicherung, bestehend aus einer Haupistelle /ur Angabe der Anflugrichtun_b für große Entfernungen und mindestens einer Nebenstelle zur zusätzlichen Positionsbestimmung in der Nähe des Flugplatzes, deren Entfernung und Orientierung zur Haupts! He so gewählt ist. daß sich gut auswertbare Schnittwinkel ergeben, und deren Peilergebnisse unmittelbar zur sofortigen Ausweriung in der Hauptstellc zur Anzeige gebracht werden, und ihr Wesen besteht darin, daß bei Ausführung der Hauptstelle nach dem Prinzip des Doppelkanal-Sichtfunkpeilers und der Nebenstelle(n) mit geringerem technischen Aufwand als Peilgeräl(e) mit nur einem einzigen Empfängerkanal die Peilergebnisse der Nebenstelle(n) zur Auswertung nur dann freigegeben werden, wenn aus dem Peilbefund der Hauptstelle eine Auswertung zulässig ist.

Bei Funkpeilanlagen für den Ultrakurzwellen-Be- reich ergeben sich verglichen mit Funkpeilanlagen für den Lang-, Mittel- und Kurzwellen-Bereich häufig zusätzliche Schwierigkeiten, die dadurch bedingt sind, daß das Peilergebnis durch Störungen des geradlinigen Ausbreitungsweges vom Sender zum Peiler beeinträch- !igt wird.

Auch bei längeren Wellen sind Störungen durch Rückstrahler in der Umgebung des Peilplatzes bekannt, aber im Ultrakurzwellen-Bereich, wo es sich um Wellen im Meter- und Dezimeter-Bereich handelt, ist die Stö- rung durch Rückstrahler ungleich größer, da bereits metallische Gebilde in der Größenordnung der Wellenlänge erhebliche Störungen hervorrufen können.

So haben relativ kleine metallische Rückstrahler, wie Teile von Blechdächern oder Zäunen oder auch Eisenbetonwänden, oft so störende Einflüsse, daß es häufig schwierig ist, einen brauchbarein Platz für das Antennensystem zu finden. Dazu kommt, daß auch Störungen auf dem Wege vom Sender zum Empfänger, wie sie durch Reflexionen an Bodenerhebungen oder Bodeninhomogeniiäten entstehen, zusätzliche Beeinträchtigungen bringen können, die außerdem noch ganz erheblich von dem Elevalionswinkel abhängen, unier dem die Wellen am Peilort bzw. auch an dem Ort der jeweiligen Bodenstörungen einfallen.

Bei einem Funkpeiler, der nach dem Doppelkanulprinzip aufgebaut ist. bei dem also ein gekreuztes Antennensystem, im einfachsten Fall ein H-Adcock. verwendet wird, dessen beiden Antennenebenen die beiden Ablenkplattenpaare des Braunschen Rohres, das das Anzeigegerät des Doppelkanal-Sichtfunkpeilers bildet, zugeordnet sind, können diese Störungen des Peilergebnisses erkannt werden. Bei einer ungestörten Peilanzeige ergibt eine solche Peilanfage bekanntlich einen Strich auf dem Braunschen Rohr, der in bezug auf die beiden durch die Ablenkplattenpaare gegebenen senkrechten Richtungen den gleichen Winkel bildet wie die Richtung der ankommenden Welle in bezug auf die beiden gekreuzten Richtungen des Antennensystems. Der Strich zeigt an einer Azimutskala, die um den Mit· telpunkt des Braunschen Rohres angeordnet ist. unmittelbar das Azimut der ankommenden wciic bezogen auf eine Nullrichtung (z. B. Nord-Süd) an. Wenn aber die zu peilende Welle durch Rückstrahler gestört ist. spaltet sich die strichförmige Peilanzeige zu einer Ellipse auf, die bis zu einem Kreis entarten kann. Diese elliptischen Anzeigefiguren sind nun verschieden starken zeitlichen Änderungen unterworfen, je nach dem Anteil, den die jeweils erregten Rückstrahler durch zusätzliche Ausbreitungswege verursachen.

So kann man bei der Peilung eines Flugzeuges z. B. in einem bestimmte Azimut eine einwandfreie, gut ablesbare (strichformij^) Peilanzeige bekommen, die aber ganz kurz danach bei nur geringfügig verändertem A/imutwinkel in eine starke elliptische Anzeige übergeht und keine Peilung gestattet.

Nach einer weiteren kurzen Beobachtungszeit kann sich diese durchaus wieder in eine einwandfreie Peilanzeige verändern.

Neben diesen Störungen des Peilergebnisses durch zusätzliche Ausbreitungswege inf-vige von Rückstrahlern können aber die Peilungen auch noch dadurch ge stört werden, daß zusätzlich zu dem zu peilenden Sender noch ein anderer Sender auf dicht benachbarter Frequenz gleichzeitig in Betrieb ist. In diesem Fall erscheint bei einem Doppclkanal-Sichtfunkpeiler an Stelle einer strichförmigen Peilanzeige ein Parallelogramm, aus dem sowohl die Richtung des zu peilenden Senders als auch die des störenden Senders unmittelbar abgelesen werden kann.

Im Gegensatz zu der Bewertung der Zuverlässigkeit der Peilergebnisse, wie sie bei dem Sichtfunkpeilcr nach dem Doppelkanalprinzip gegeben ist. ist bei PcH-geräten, die nur einen einzigen Empfiingcrkanal besitzen, lediglich ein Peilcrgebnis zu erwarten, das nicht erkennen läßt, ob die jeweilige Peilung gestört oder nicht gestört ist. Es ergeben sich also bei auftretenden Störungen oder Störern falsche Peilanzeigcn. bei denen man die Größe des Peilfchlers aber nicht erkennen kann. Deshalb sind für den praktischen Peilbetrieb, insbesondere auch für Aufgaben der Flugsicherung, Peilgeräie, die nicht nach dem Doppelkanalprinzip arbeiten, immer nur bedingt brauchbar, weil aus der jeweiligen Peilung nicht zu entnehmen ist. ob die Sendung gestört ist oder nicht. Im Fall ungestörter Ausbreitung ist natürlich das Peilergebnis von Anlagen, die nicht nach dem Doppelkanalprinzip gebaut sind, ebenso zuverlässig wie das von Anlagen nach dem Doppelkanalprinzip, da diese dann ja auch nur eine einfache Strichanzeige liefern.

Da nun der Aufw?nd einer Peilanlage nach dem

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Doppelkanalprinzip erheblich größer ist nls der der einfachsten unter Verwendung nur eines einzigen Empföngerkanals aufgebauten Anlagen, bietet eine Kombination von zwei Peilanlagen, von denen die eine nach dem Doppelkanalprinzip aufgebaut ist und die andere unter Verwendung nur eines einzigen Empfängerkanals, besondere Vorteile in den Fallen, wo man zusätzlich zur Ermittlung einer Peilrichtung, wie sie durch Verwendung einer Peilanlage gegeben ist, noch an der Ermittlung der Position eines Senders unter Verwendung einer Kreuzpeilung, also des Schnittpunktes zweier Peilstrahlen von zwei in einem bestimmten Abstand voneinander aufgebauten eine Peilbasis bildenden Peilstellen, interessiert ist. Die Verwendung von Peilanlagen zur Positionsbestimmung unter Verwendung von zwei oder mehr Peilstellen ist z. B. bei Kustenpeilnetzen seit langem bekannt. Bei diesen Stationen, die im allgemeinen eine Entfernung von etwa 100 km oder mehr besitzen und mit denen somit auch Kreuzpeilungen nach Sendern in einer Entfernung die- ao ser Größenordnung durchgeführt werden können, wird natürlich an jeder Peilstelle das gleiche Peilgeräi, /.. B. nach dem Doppelkanalprinzip, verwendet, cV:mit jede Peilstelle in der Lage ist. die Zuverlässigkeit ihrer eigenen Peilung unmittelbar zu beurteilen und das Ergebnis »5 mit einer entsprechenden Angabe der Peilqualität an die Auswertesteile zu geben.

Es gibt aber Fälle, wo man an einer Positionsbestimmung nur in geringer Entfernung von einer Peilstelle zusätzlich zu der Richtungsbestimmung, wie sie durch Verwendung eines Peilers möglich ist. interessiert ist. Ein Beispie! dafür bietet sich bei der Flugsicherung, wo man z. B. bei kleinen Flugplätzen, die nur mit einer Funksprechanlage ausgerüstet sind, Flugzeugen eine Landehilfe durch Positionsangabe unmittelbar in der Nähe des Flugplatzes (bis zu etwa 10 sm = 18.5 km) geben soll. In solchen Fällen erhält m;in brauchbare Schnittpunkte für eine Positionsbestimmung bei einer Peilbasis mit nur einigen Kilometern.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe einer Eintparung von technischem Aufwand ohne Verschlechterung des Ortungsergebnisses zugrunde. Sie weist zur Lösung dieser Aufgabe das im Patentanspruch angegebene Kennzeichen auf. Dabei ist die Hauptpeilstelle der Peilbasis in unmittelbarer Nähe des Flugplatzes, z. B. bei der Flugleitung (»Tower«), aufgestellt. Mit dieser nach dem Doppelkanalprinzip ausgeführten Peilstellen werden bei der Peilung von Flugzeugen in großer Entlernung (z.B. etwa 50 b's 100 km) die anfliegenden Flugzeuge erfaßt, und jede einzelne Peilung wird sofort in bezug auf ihre Zuverlässigkeit erkannt.

Wenn dann das Flugzeug bis auf eine geringe Entfernung (ζ. B. 10 km) durch diese Peilstelle durch Angabe lies jeweils zu fliegerrden Kurses an den Flugplatz herangeführt ist und nun zusätzlich eine Standortbestim- »lung durch Auswertung der Peilung der zweiten Peil- »telle, deren Ergebnisse sofort unmittelbar in der Hauptstelle angezeigt werden müssen, vorgenommen Werden soll, so kann deshalb eine einwandfreie Standortbestimmung erreicht werden, obwohl die zweite Peilstelle nicht nach dem Doppelkanalprinzip ausgeführt ist sondern mit einer Peileinrichtung unter Verwendung nur eines einzelnen Empfangskanals, weil mit Hilfe der nach dem Doppelkanalprinzip aufgebauten Haupisielle die Zuverlässigkeit jeder einzelnen Feilung der Nebenstelle aus dem Peilbefund der HauptsteNe beurteilt werden kann, so daß nur die Peilungen der Basis für Standortbestimmung ausgewertet werden, bei denen ungestörte Peilergebnisse auf beiden Stellen vorhanden sind.

Wenn an einer Standortbestimmung nur in bestimmten Sektoren Interesse besteht, dann muß die Peilbasis so Otientiert sein, daß die Richtung der beiden Peilstellen etwa senkrecht zu der Anflugrichtung in der die Standortbestimmung erfolgen soll, liegt, damit sich ausreichend gute Schnittpunkte ergeben. Falls über das ganze Azimut eine Standortbestimmung verlangt wird, muß eine zweite Nebenstelle, die mit der Hauptstelle eine zweite Peilbasis bildet und die etwa senkrecht zur ersten orientiert ist, vorgesehen werden.

Wenn ein Flugzeug aus großer Entfernung, z. D. 100 km, anfliegt und der Anflugk'TS ohne Positionsbestimmung nur von der Hauptstelle gegeben wird, so kann gleichzeitig laufend die Nebenstelle in ihrer Zuverlässigkeit durch ständigen Vergleich des Peilbefundes mit der Hauptstelle überprüft werden, so daß dann, wenn die Entfernung so klein, ist, daß zur zusätzlichen Standortbestimmung übergegangen werden kann, die Nebenstelle mit ausgewertet wird, falls der Befund in der Hauptstelle die Auswertung gestattet.

Als Beispiel ist eine solche Anordnung bestehend aus einer Peiibas's unter Verwendung einer Hauptstelle, die nach dem Pinzip des Doppelkanal-Sichtfunkpeilers arbeitet, und einer Nebenstelle, die unter Verwendung eines einzigen Empfängerkanals arbeitet, in der Figur dargestellt.

In dieser Figur ist als Beispiel in kartenmäßiger Darstellung ein Flugplatz mit der Umrandung 1, der Hauptlandebahn 2 und dem Tower 3 gezeigt. Auf dom Tower oder in geringer räumlicher Entfernung davon befindet sich die Hauptpeilstelle 4, die mit einem hochwertigen Doppelkanal-Sichtfunkpeilgerät ausgerüstet ist. Weiter sind die Nebenpeilstellen 5 und eventuell auch 6 vorhanden, in denen sich einfachere Einkanal-Peilgeräte befinden, die ihre Peilergebnisse durch Fernbedienung und Fernmeldung an die Hauptpeilstelle übertragen. Dort werden dann sämtliche verfügbar gernachten Informationen zusammengefaßt und der Flugleitung zur Verfügung gestellt.

Durch die vorstehend beschriebene Anordnung wird erreicht, daß Anflugpeilungen unter Verwendung eines Doppelkanal-Sichtfunkpeilers durchgeführt wenden ■jnd daß gleichzeitig bei abnehmender Entfernung vom Flugzeug zum Flugplatz die Peilergebn'sse der Nebenstelle, die mit geringerem technischen Aufwand, also mit einem Funkpeiler unter Verwendung eines einzigen Empfängerkanals ausgeführt ist, laufend in bezug auf ihre Zuverlässig'.eit durch Vergleich der-Peilanzeigen auf der Hnuptstclle überprüft werden, so daß bei beginnender Standortbestimmung in der Nähe des Flugplat· zes einwandfreie Positionen sichergestellt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Funkpeilsystem für Flugzeuge, vorzugsweise für die Flugsicherung, bestehend aus einer Hauptstelle S zur Angabe der Anflugrichtung for große Entfernungen und mindestens einer Nebenstelle zur zusätzlichen Positionsbestimmung in der Nähe des Flugplatzes, deren Entfernung und Orientierung zur Hauptstelle so gewählt ist, daß sich gut auswertbare Schnittwinkel ergeben, und deren Peilergebnisse unmittelbar zur sofortigen Auswertung in der Hauptstelle zur Anzeige gebracht werden, d a -durch gekennzeichnet, daß bei Ausführung der Hauptstelle (4) nach dem Prinzip des Doppelkanal-Sichtfunkpeilers und der Nebenstelle(n) (5. 6) mit geringerem technischen Aufwand als Peilgerät(e) mit nur einem einzigen Empfängerkana! die Peilergebniste der Nebenstelle(n) zur Auswertung mir dann freigegeben werden, wenn aus dem Peil- ao befund der Hauptstelle eine Auswertung zulässig ist.