DE2518583C3

DE2518583C3 - Zu einem Rollführungssystem erweitertes Landesystem

Info

Publication number: DE2518583C3
Application number: DE2518583A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Boehm; Wilfried Ing.(Grad.) 7014 Kornwestheim Kersten
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1975-04-25
Filing date: 1975-04-25
Publication date: 1978-12-07
Also published as: GB1535943A; DE2518583B2; DE2518583A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Landesystem wie im

Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben.
Ein derartiges Landesystem ist in dem Buch von E.

K r a m a r, »Funksysteme für Ortung und Navigation«, Verlag Berliner Union GmbH, Stuttgart 1973, auf den Seiten 205 bis 208 beschrieben.

Dieses Landesystem besteht aus einem an Bord des Flugzeugs befindlichen DME-(Distance Measuring Equipment-)Gerät mit einem Zusatz und aus zwei

Bodenstationen.
Von dem landenden Flugzeug werden DME-Abfra-

geimpulse abgestrahlt, die von den beiden Bodenstatio^h5 nen gepeilt werden; hierbei wird von der einen Bodenstation (Azimutstation) der Azimutwinkel und von der anderen Bodenstation der Elevationswinkel ermittelt. Die Azimutstation hat zusätzlich die Funktion

eines DME-Antwortgeräts. Die kodierten Richtungswinkel werden über den Antwortsender der Azimutstation gemeinsam mit der DM E-Antwort zum Flugzeug gesendet

Ein Landesystem, das mit einem RoUführungssystem kombiniert ist, ist in dem Artikel »Kerntechnische Lande- und Rollhilfe (KLR>< von E Bagge et al, LRT16, 1970 auf den Seiten 39 bis 42 beschrieben. Bei diesem System sind zur Rollführung auf den Lande- und Rollbahnen radioaktive Markierungen vorgesehen. Die Führungsinformationen liefern beispielsweise zwei in den bei den Flügelspitzen des zu führenden Flugzeugs angeordnete Strahlungsdetektoren.

Aus der DE-OS 23 24 267 ist ein RoUführungssystem bekannt, das das Wärmebild der Rollbahn, das u. a. durch die natürliche Wärmestrahlung der in Lande- und Rollbahnen installierten Befeuerungsgeräte bestimmt ist, in ein sichtbares Bild umwandelt Da die Befeuenuigsgeräte zur Markierung des Rollweges dienen, kann der Pilot sich anhand des in das sichtbare Bild umgewandelten Wärmebilds orientieren. Um das Flugzeug von der Landebahn auf einem bestimmten Rollweg zur Parkposition zu führen, können die entsprechenden Rollwege mit selbstleuchtenden Kennzeichnungen, die so gewählt sind, daß sie vom Wärmebildgerät im Flugzeug auflösbar sind, versehen sein.

Aufgabe

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Landesystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs I so zu erweitern, daß es auch als RoUführungssystem verwendet werden kann.

Lösung

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln.

Vorteil

Bordseitig müssen die vorhandenen Geräte lediglich ergänzt werden. Bodenseitig werden weitere Azimutpeiler installiert; die vorhandenen Geräte werden mitbenutzt.

Da die bereits bei dem Landesystem vorhandenen Bordgeräte außer zum Landen auch zur Mittelstreckennavigation und während des Ausschwebens verwendet werden können, steht mit dem zu einem RoUführungssystem erweiterten Landesystem ein bordseitig besonders preisgünstiges und universelles Navigationssystem zur Verfugung.

Mit dem neuen RoUführungssystem können mehrere Flugzeuge gleichzeitig geführt werden. Leitfahrzeuge (»Follow me«) zur Führung der Flugzeuge an den Standplatz sind nicht mehr notwendig. Service- und Notdienstfahrzeuge können in die Rollführung einbezogen werden.

MH diesem RoUführungssystem ist auch eine Rollführung unter Nullsichtbedingungen möglich.

Beschreibung

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

F i g. 1 eine Start- und Landebahn, Rollbahnen, Abstellplätze und die für das RoUführungssystem benötigte Einrichtung,

F i g. 2 die bordseitige Ausrüstung, μ

F i g. 3 ein Anzeigeinstrument.

Zunächst wird anhand der Fig. 1 die bodenseitige Ausrüstung für das RoUführungssystem beschrieben.

In F i g. 1 sind eine Start- und Landebahn 1, Rollbahnen 2, Abstellplätze 3 und eine Zentralstation 9 dargestellt Die für das Landesystem notwendigen Bodenstationen sind mit 6 und 7 und die zur der Erweiterung zum RollfOhrungssystem notwendigen weiteren Azimutpeiler sind mit 8 bezeichnet Auf der Stai t- und Landebahn 1, auf den Rollbahnen 2 und auf den Abstellplätzen 3 sind Markierungen 4 angebracht, denen die Flugzeuge während des Rollens folgen müssen.

Bei einem Rollführungssystem ist es notwendig, daß der Leitstelle der jeweilige Ort des zu führenden Flugzeuges stets bekannt ist Diese Ortsbestimmung erfolgt bei dem neuen Rollführungssystem aus den durch die Azimutstation 6 des Landesystems und durch die weiteren Azimutpeiler 8 gepeilten Einfallsrichtungen der von dem Flugzeug auch während des Rollens abgestrahlten DME-Impulse. Aus diesen Einfallsrichtungen werden in einer Zentralstation 9 die Flugzeugkoordinaten errechnet. Besonders genaue Werte ergeben sich dann, wenn sich zwei Verbindungsgeraden zwischen Azimutpeiler und dem zu führenden Flugzeug nahezu rechtwinklig schneiden, wie es in F i g. 1 für die Azimutpeiler 8a und 8b und ein Flugzeug 10 der Fall ist. Das Berechnen der Flugzeugkoordinaten in der Zentralstation 9 erfolgt auf bekannte Weise durch einen Prozeßrechner oder durch einen ohnehin vorhandenen Flugsicherungsrechner.

Die berechneten Koordinaten werden in der Zentralstation 9 mit den Koordinaten von Bezugspunkten 5 verglichen. Als Bezugspunkt 5 eignen sich besonders die Abzweigungen. Die durch diesen Vergleich ermittelte Führungsinformation wird vom Sender der Azimutstation 6 oder von weiteren Sendern zusammen mit der DME-Antwort zum Flugzeug anstelle der während des Landens übertragenen Winkel kodiert übertragen.

Die Führungsinformation gibt an, wann und in welcher Richtung das Flugzeug abbiegen muß. Zur ihrer Anzeige ist ein weiter unten beschriebenes Kreuzzeigerinstrument besonders geeignet.

Anhand der Fig.2 wird jetzt die bordseitige Ausrüstung erläutert.

Eine Sende/Empfangsantenne 21, ein DME-Bordgerät 22, ein Anzeigeinstrument zur Entfernungsanzeige

23, ein Zusatzgerät 25 für die Betriebsart »Landen« und ein Kreuzzeigerinstrument 26 zur Anzeige des Azimut- und des Elevationswinkels sind bereits für das Landesystem notwendig.

Für die Betriebsart »Rollführung« sind ein weiteres Zusatzgerät 27 und ein Anzeigeinstrument 28 notwendig, sofern das Zusatzgerät 27 nicht mit dem Zusatzgerät 26 zusammengefaßt wird. Es ist weiterhin noch eine Fernsehkamera 29 vorgesehen.

Das Umschalten von der Betriebsart »Landen« zu der Betriebsart »Rollführung« erfolgt durch einen Schalter

24. Dieser Schalter schaltet dann auf die Betriebsart »Rollführung« um, wenn der in dem Zusatzgerät 25 für die Betriebsart »Landen« dekodierte Elevationswinkel null ist, d. h. wenn das Flugzeug auf der Landebahn 1 aufgesetzt hat.

In dem Zusatzgerät 27 für die Betriebsart »Rollführung« wird die Führungsinformation dekodiert. Werden außer dieser Führungsinformation weitere Daten, z. B. die absolute Entfernung zu dem Bezugspunkt oder Befehle wie »Anhalten«, »Warten«, »Anrol'cn« übertragen, dann werden diese ebenfalls in diesem Zusatzgerät dekodiert.

Das von der auf die Rollbahn gerichteten Fernsehka-

mera 29 aufgenommene Bild wird auf einem Bildschirm 33 (F i g. 3) des Anzeigeinstrumentes 28 abgebildet. Befindet sich das Flugzeug direkt über einer Markierung 4, durch die der Rollweg festgelegt ist, dann stimmt die Lage des Bildes dieser Markierung 4 auf dem Bildschirm 33 mit der Lage einer Meßmarke 36 überein.

In diese:, Bild sind auch die beiden Zeiger 31, 32 des bereits erwähnten Kreuzzeigerinstruments, das die Führungsinformation anzeigt, eingeblendet. Bei dem in Fig.3 dargestellten Anzeigeinstrument befindet sich der waagrechte Zeiger 31 am unteren Rand und der senkrechte Zeiger 32 am rechten Rand des Bildschirmes. Diese Zeigerstellung gibt an, daß das Flugzeug noch weit von der nächsten Abzweigung entfernt ist (waagrechter Zeiger 3!) und daß es bei der nächsten !5 Abzweigung nach rechts abbiegen muß (senkrechter Zeiger 32). Wenn sich das Flugzeug der Abzweigung nähert, bewegt sich der waagrechte Zeiger 31 in Richtung der Mitte (Meßmarke 37) des Bildschirms, die er erreicht, wenn das Flugzeug an der Abzweigung angekommen ist. Soll das Flugzeug an der Abzweigung geradeaus weiterrollen, bzw. nach links abbiegen, dann steht der senkrechte Zeiger 32 zwischen den Markierungen 36 bzw. auf der linken Seite des Bildschirms 33.

Auf einem Anzeigeinstrument 34 ist zusätzlich die absolute Entfernung zu der Abzweigung, an der das Flugzeug abbiegen muß, angegeben. Die weiteren Befehle »Anhalten«, »Warten« oder »Anrollen« werden, wie die Betriebsartanzeige, durch Leuchtzeichen 35 angezeigt.

Besonders vorteilhaft ist es, daß der auf dem Bildschirm 33 dargestellte Ausschnitt des von der Fernsehkamera aufgenommenen Bildes in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eingestellt werden kann. Dadurch ist bei niedrigeren Rollgeschwindigkeiten ein größerer Abbildungsmaßstab als bei hohen Rollgeschwindigkeiten möglich. Dadurch erhöht sich die Meßgenauigkeit.

Wenn auf den Rollbahnen radioaktive Markierungen angebracht sind, kann anstelle der Fernsehkamera auch ein Geiger-Müller-Zählrohr verwendet werden.

Das auf dem Bildschirm 33 eingeblendete Kreuzzeigerinstrument 31,32 kann während des Landens auch zur Anzeige von Azimut und Elevation verwendet werden, d.h. das Anzeigeinstrument 26 (Fig.3) wird eingespart. Das Bild der Rollbahn erscheint auf dem Bildschirm 33 erst dann, wenn von der Betriebsart »Landen« zu der Betriebsart Rollführung umgeschaltet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. landesystem, bei dem von einem landenden Luftfahrzeug Abfrageimpulse, in denen die Kennung des Luftfahrzeugs enthalten ist, abgestrahlt werden und bei dem die Richtungswinkel der Abfrageimpulse von einem Azimut- und einem Elevationspeiler ermittelt, von einem Sender zum Luftfahrzeug übertragen und dort angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erweiterung des Landesystems zu einem Rollführungssystem das Luftfahrzeug (10) die Abfrageimpulse nach dem Aufsetzen weiterabstrahlt, daß die Koordinaten des Ortes, an dem sich das Luftfahrzeug (10) befindet, ermittelt werden, daß diese Koordinaten mit den Koordinaten eines Bezugspunktes (5) verglichen werden und daß durch diesen Vergleich eine Rollgrobführungsinformation erzeugt, zum Luftfahrzeug (10) in kodierter Form übertragen und dort dekodiert und angezeigt wird.

2. Landesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollgrobführungsinformation zusammen mit der Antwort auf die Abfrageimpulse zum Luftfahrzeug übertragen wird.

3. Landesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsinformation aus der Entfernungsangabe zu dem Bezugspunkt (5) und der Angabe, welche Richtung eingeschlagen werden soll, besteht

4. Landesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Führungsinformation weitere Befehle wie z. B. »Anhalten«, »Warten« oder »Anrollen« zum Flugzeug (10) übertragen und dort angezeigt werden.

5. Bodenanlage für ein Landesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Azimutpeiler (6,8) vorgesehen sind, die die Einfallsrichtuiig der vom Luftfahrzeug (10) abgestrahlten Abfrageimpulse messen, daß aus diesen Einfallsrichtungen in einer bereits für andere Zwecke vorhandenen Zentralstation (9) die Koordinaten des Orts, an dem sich das Luftfahrzeug (10) befindet, berechnet werden, und daß zur Übertragung der Rollgrobführungsinformation zum Luftfahrzeug (10) mindestens eine Sendestation (6) vorgesehen ist.

6. Bordanlage für ein Landesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschalteinrichtung (24) zum Umschalten von der Betriebsart »Landen« zu der Betriebsart »Rollführung«, eine Einrichtung (27) zur Dekodierung der Rollgrobführungsinformation und eine Anzeigeeinrichtung (28) zur Anzeige der Führungsinformation vorgesehen sind.

7. Bordanlage für ein Landesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Einrichtung zur Feinführung, die mit Markierungen auf den Rollwegen zusammenarbeitet, vorgesehen ist.

8. Bordanlage für ein Landesystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Umschalteinrichtung (24) vorgesehen ist, die dann von der Betriebsart »Landen« zu der Betriebsart »Rollführung« umschaltet, wenn der Elevationswinkel gleich null ist und die Entfernungsanzeige zeigt, daß sich das Flugzeug bereits auf der Rollbahn befindet.

9. Bordanlage für ein Landesystem nach Anspruch

6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Umschalteinrichtung (24) vorgesehen ist, die dann von der Betriebsart »Landen« zu der Betriebsart »Rollführung« umschaltet, wenn Sensoren angeben, daß das Flugzeug auf der Landebahn aufgesetzt hat

10. Bordanlage für ein Landesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Feinführung eine nach vorwärts schräg

ίο unten auf den Rollweg gerichtete Fernsehkamera (29) sowie einen Bildschirm (33) zur Anzeige des von der Fernsehkamera (29) aufgenommenen Bildes enthält, daß auf dem Bildschirm (33) eine Meßmarke (36) so angebracht ist, daß, wenn sich das Luftfahrzeug (10) über einer Markierung (4), durch die der vorgeschriebene Rollweg festgelegt ist, befindet, die Lage der Meßmarke (36) mit der Lage des Bildes der Markierung (4) auf dem Bildschirm (33) übereinstimmt

11. Bordanlage für ein Landesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Feinführung einen nach vorwärts schräg unten auf den Rollweg (1,2,3) gerichteten Detektor, der auf radioaktive Strahlung anspricht, und einen Bildschirm, auf dem das Bild der Rollbahn dargestellt ist, enthält und daß von dem Detektor die Intensität der von radioaktiven Markierungen, durch die der Rollweg festgelegt ist, abgestrahlten Strahlung gemessen wird und auf dem Bildschirm dargestellt wird.

12. Bordanlage für ein Landesystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Bildschirm abgebildete Ausschnitt des Rollweges (1, 2, 3) in Abhängigkeit von der Rollgeschwindigkeit ausgewählt wird.

13. Bordanlage für ein Landesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Führungsinformation durch ein Kreuzzeigerinstrument (31,32) angezeigt wird.

*o

14. Bordanlage für ein Landesystem nach Anspruch 6, Anspruch 13 und Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anzeige auf den Bildschirm (33) eingeblendet wird.

15. Bordanlage für ein Landesystem nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert der Entfernung entlang dem Markierstreifen zu dem Bezugspunkt (5) zusätzlich digital angezeigt wird.