DE2240004A1 - Dopplerortungs-, insbesondere landefunkfeuer - Google Patents

Dopplerortungs-, insbesondere landefunkfeuer

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DE2240004A1
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Pending
Application number
DE2240004A
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English (en)
Inventor
Stanley Bruce Marsh
Peter Sothcott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08—Systems for determining direction or position line
    • G01S1/38—Systems for determining direction or position line using comparison of [1] the phase of the envelope of the change of frequency, due to Doppler effect, of the signal transmitted by an antenna moving, or appearing to move, in a cyclic path with [2] the phase of a reference signal, the frequency of this reference signal being synchronised with that of the cyclic movement, or apparent cyclic movement, of the antenna
    • G01S1/40—Systems for determining direction or position line using comparison of [1] the phase of the envelope of the change of frequency, due to Doppler effect, of the signal transmitted by an antenna moving, or appearing to move, in a cyclic path with [2] the phase of a reference signal, the frequency of this reference signal being synchronised with that of the cyclic movement, or apparent cyclic movement, of the antenna the apparent movement of the antenna being produced by cyclic sequential energisation of fixed antennas

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Description

Patentanwalt 2 2 4 O O Q
Dipl.-Phys. Leo Thul
Stuttgart
P. Sothcott-S.B. Marsh 11-3
INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK "Doppler-Ortungs-, insbesondere Landefunkfeuer ·
Die Erfindung betrifft ein Doppler-Ortungs-, insbesondere Landefunkfeuer bei dem zur Simulation der Bewegung eines Einzelstrahlers von den Strahlern einer Antennenzeile zyklisch nacheinander HF-Energie einer ersten Frequenz und von einer Einzelantenne HF-Energie einer zweiten, von der ersten nur wenig verschiedenen Frequenz abgestrahlt wird.
Derartige Funkfeuer sind in der DT-PS 1 249 361, in der DT-OS 1 946 108 und in der DT-OS 2 004 811 beschrieben.
Ordnet man bei diesen Funkfeuern die Antennenzeile senkrecht an, so kann man in der Bordstation die Elevation ermitteln; bei waagerechter Anordnung der Antennenzeile ergibt sich der Azimut. In jedem Fall ergeben sich dabei bei einer bestimmten Antennenzeile konische oder teilkonische Flächen, deren gemeinsame Achse die Achse der Antennenzeile ist.
Befindet sich die Antennenzeile auf einer unstabilisierten Plattform, z.B. auf einem Schiff, dann zeigt sich, daß sich, entsprechend der Schwankung der Plattform starke Schwankungen des abgestrahlten Signale ergeben, die eine sichere Landung erschweren.
10.August 1972
Ne/Schö
309808/0991
22A000A
P.Sothcott-S.B. Marsh 11-3
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, das oben erwähnte Punkfeuer so zu verbessern, daß es auf einer unstabilisierten Plattform verwendet werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Anordnung des Funkfeuers auf einer unstabilisierten Plattform zur Kompensation von Bewegungen der Plattform in der Anflugebene der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Frequenz in Abhängigkeit von der Bewegung der Plattform verändert wird.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren beispielsweise näher erläutert.
Die drei Bewegungen, die ein Schiff ausführt sind Gieren, Schlingern und Rollen. Die Maximalbeträge sind etwa :
- Gieren : ί 1/2°, Periode bis zu 15 Sekunden plus einer
zusätzlichen Gierbewegung, die von Steuerfehlern herrührt von ί 1 1/2 , Periode bis zu 3 Minuten.
- Schlingern : - 2 1/2°, Periode bis zu 10 Sekunden
- Rollen : t 5 %» Periode bis zu 15 Sekunden.
Bei einer vertikalen Antennenzeile, die etwa in der Mitte des Schiffs angeordnet ist, ergibt sich durch Gieren kein Fehler, da sich die konischen Flächen nur um ihre gemeinsame Achse drehen, sonst aber unverändert bleiben. Schlingern um einen Winkel hat jedoch bei der Elevation einen gleich großen Fehler zu Folge, wenn das Flugzeug unter einem Azimut von θ = 0, d.h. auf der verlängerten Schifflängsachse, anfliegt. Der Fehler wird mit größerem θ langsam kleiner und bei Azimutwinkeln von θ = 0 ändert er sich langsam mit der Elevation.
309808/0991
P.Sothcott-S.B. Marsh 11-3 " -?-
Die dritte Bewegungsart, das Rollen bewirkt keinen Fehler bei der Elevation, wenn der Azimut- θ = 0 ist.
Bei größeren Elevationswinkeln und bei Azimutwinkeln von θ / 0 ergibt sich ein kleiner Fehler.
Durch die Schiffsbewegungen entstehen auch Fehler bei den Signalen, die von einer waagrechten Antennenzeile empfangen werden. Durch Gieren entsteht ein' direkter, durch Schlingern kein Fehler und durch Rollen ebenfalls kein Fehler bei θ = O; mit größer werdenden θ und 0 entsteht jedoch ein von diesen Winkeln abhängiger Fehler.
Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild eines Elevations-Doppler-Funkfeuers das sich auf einem Schiff befindet mit einer Korrektureinrichtung zur Kompensation der Schiffbewegungen. Die Strahler einer senkrechten Antennenzeile 1 werden von einer Schalteinrichtung 5 so nacheinander angeschaltet wie in der DT-OS 2 004 8ll besehrieben ist, d.h. es,wird nach Ablauf ,jeweils einer halben Anschaltperiode das Vorzeichen der Differenz der von der Zeile- 1 und einer Bezugsantenne 2 abgestrahlten Frequenzen geändert. Ein HF-Generator mit der Frequenz f speist die Bezugsantenne 2 und über einen Frequenzumsetzer 4 die Schalteinrichtung 5, derart dass die Strahler der Zeile je nach Schaltrichtung mit der Frequenz f ί f gespeist werden. Hierbei ist fQ eine von einem Generator 6 abgegebene veränderliche Frequenz. Ein Schaltgenerator 7 ist mit der Schalteinrichtung 5 und dem Frequenzumsetzer 4 verbunden.
Die sich am meisten auf dieses Elevationsfunkfeuer auswirkende Schiffsbewegung, d.h. Schlingern (bzw. Gieren bei einem Azimut-Funkfeuer) wird durch Verändern des Frequenzunterschiedes der beiden Sendefrequenzen in Abhängigkeit von der richtigen Komponente der Schiffsbewegung kompensiert.
309808/0991
P.Sothcott-S.B. Marsh 11-3 -A*
Ein Plugzeug, das in Richtung der SchifLängsachse anfliegt und den abgestrahlten Elevationssignalen folgt, nimmt die Differenzfrequenz als Schwebung zwischen den Signalen auf und zwar ohne Dopplerverschiebung. Die Differenzfrequenz
sei beispielsweise 60 KHz. Wenn das Schiff um 1 Grad schlingert, würde das Flugzeug ohne Kompensation eine Frequenzänderung entsprechend 1 Grad, d.h. etwa 200 Hz feststellen. Um diesen Fehler zu kompensieren, wird die Differenzfrequenz um einen entsprechenden Betrag geändert, d.h. auf 59>8 KHz und zwar dadurch, daß die Frequenz f des Generators G, gesteuert vom Kreiselkompasssystem 8, verändert wird. Im Beispiel gibt das Kreiselkompasssystem einen Wert entsprechend dem Schlingerwinkel 1 Grad aus. Im Flugzeug wird nun eine Schwebungsfrequnez von 60 KHz gemessen, so daß es auf dem Gleitweg bleibt ohne daß sich die kurzzeitige Schlingerbewegung auswirkt. Die Auswirkung der Gierbewegung kann bei einem Azimutsystem entsprechend kompensiert werden.
Diese Kompensation ist nur innerhalb eines Sektors von etwa t 20 Grad genau. Im Flugbetrieb sind jedoch schon t 10 Grad für den Azimut und 1-10 Grad für die Elevation vollständig ausreichend.
Bei Funkfeuern, die gleichzeitig Vor- und Rückkurs abstrahlen ist diese Art der Kompensation nicht verwendbar, da sich die Kompensation bei θ = l80 Grad zum Fehler addiert.
1 Patentanspruch
1 Blatt Zeichnung
309808/0991

Claims (1)

  1. - S-
    P.Sothcott-S.B. iVarsh 11-3
    Patentanspruch
    Doppler-Ortungs-, insbesondere Landefunkfeuer' bei dem zur Simulation der Bewegung eines Einzelstrahlers von den Strahlern einer Antennenzeile zyklisch nacheinander HP-Energie einer ersten Frequenz und von einer Einzelantenne HP-Energie einer zweiten, von der ersten nur wenig verschiedenen Frequenz abgestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des Funkfeuers auf einer unstabilisierten Plattform zur Kompensation von Bewegungen der Plattform in der Anflugebene der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Frequenz in Abhängigkeit von der Bewegung der Plattform verändert wird.
    10. August 1972
    Ne/Schö
    309808/0991
    Leerseite
DE2240004A 1971-08-20 1972-08-14 Dopplerortungs-, insbesondere landefunkfeuer Pending DE2240004A1 (de)

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GB3915871 1971-08-20

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IT963615B (it) 1974-01-21
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JPS525238B2 (de) 1977-02-10
CA1003084A (en) 1977-01-04
FR2150366B1 (de) 1979-04-13
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