DE2534968B2

DE2534968B2 - Bodennähe-Warnanordnung für Flugzeuge

Info

Publication number: DE2534968B2
Application number: DE2534968A
Authority: DE
Inventors: Charles D. Bellevue Wash. Bateman (V.St.A.)
Original assignee: Sundstrand Data Control Inc
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1974-10-03
Filing date: 1975-08-05
Publication date: 1978-10-26
Also published as: FR2287079A1; GB1478940A; AU504299B2; JPS5161999A; DE2534968C3; IT1047670B; AU8461675A; FR2287079B1; SE7510697L; CA1031847A; SE411334B; DE2534968A1; JPS5548241B2; US3922637A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodennähe-Warnan-

lu Ordnung für Flugzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine bekannte Bodennähe-Warnanordnung für Flugzeuge (vgl. US-PS 3715 718) berücksichtigt nicht jede denkbare Gefahr während der Endphase des Landeanflugs des Flugzeugs. Zum Beispiel wird der Pilot nicht gewarnt, wenn das Flugzeug in voller Landekonfiguration im Begriff ist, kurz vor der Start- und Landebahn (im folgenden kurz Landebahn genannt) aufzusetzen, falls kein aktiver Instrumentenlandesystem(ILS)-Gleitweg vorhanden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bodennähe-Warnanordnung für Flugzeuge anzugeben, die in der Endphase des Landeanflugs wirksam wird, wenn kein ILS-Gleitweg vorhanden ist, wobei das Flächennavigationssystem zusammen mit einem Bodenhöhen-Signal verwendet wird, damit das Flugzeug nicht kurz vor der Landebahn landet, indem zum sicheren Landen eine einzuhaltende Mindest-Bodenhöhe des Flugzeugs berechnet wird.

to Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Erfindungsgemäß wird also das beim bekannten Flächennavigationssystem ohnehin vorhandene Landebahnschwellen-Signal, das die Flugzeugentfer-

J5 nung von Anfang der Landebahn anzeigt, zusammen mit dem Bodenhöhen-Signal benutzt, um jedem Punkt des Gleitweges während des Landeanflugs eine vorgegebene Mindest-Bodenhöhe zuzuordnen, bei deren Unterschreiten durch das Flugzeug ein Warnsignal abgegeben wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Besonders zweckmäßig ist die Lehre nach den Patentansprüchen 3-5, wobei das Überlagerungssignal einer vorbestimmten Entfernung vom Anfang der Landebahn entspricht, um unmittelbar vor dem Aufsetzen des Flugzeugs auf der Landebahn eine Fehlwarnung zu vermeiden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Anflugkurve zur Landebahn zusammen mit einem vorgegebenen Mindest-Bodenhöhen-Anflugweg, und

Fig. 2 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Bodennähe-Warnanordnung.

Fig. 1 zeigt einen typischen Flugzeug-Gleitweg 10 zum Anfang 12 der Landebahn 14, wobei auf einer Horizontalachse 16 die Entfernung vom Anfang 12 der Landebahn 14 in Seemeilen (sm) (1 sm = 1,853 km) und in km und auf einer Vertikalachse 18 die Höhe in ft (Fuß) (1 ft = 0,305 m) und in m über dem Anfang 12 der Landebahn 14 aufgetragen ist. Um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß eine Flugzeuglandung kurz vor der Landebahn 14 erfolgt, wird für jeden Punkt längs des Gleitweges eine Mindest-Bodenhöhe festgelegt; dieser Mindest-Bodenhöhen-Anflugweg 20 ist in Fig. 1 dargestellt. Wenn sich das Flugzeug dem Anfang 12 der Lande-

bahn 14 nähert, nimmt die Mindest-Bodenhöhe wie dargestellt ab und erreicht näherungsweise 0,5 sm bzw. 0,93 km vom Anfang 12 der Landebahn 14 entfernt einen Punkt 22. Der Pilot erhält jedesmal, wenn das Flugzeug unter die Mindest-Bodenhöhe absinkt, ein Hör- oder Sicht-Warnsignal. Die genaue Art des Mindest-Bodenhöhen-Anflugwegs 20 ist dadurch bestimmbar, daß in jedem Punkt des Anflugs eine sichere Bodenhöhe beibehalten werden soll, während gleichzeitig die Anzahl der Fehlwarnungen möglichst klein gehalten wird.

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Warnanordnung zur Ermittlung des Mindest-Bodenhöhen-Anflugwegs 20 nach Fig. 1 und zur Erzeugung eines Warnsignals, wenn das Flugzeug während einer Bodenannäherung unter diesen absinkt.

In der Schaltung nach Fig. 2 wird das Landebahnschwellen-Signal über eine Leitung 24 eingespeist. Dieses Signal stellt den Abstand in (in sm bzw. km) zwischen dem Anfang 12 der Landebahn 14 und dem Flugzeug dar und ist ein Eingangssignal für ein Überlagerungsglied 26, das hier ein Addierer ist. Das andere Eingangssignal des Überlagerungsglieds 26 ist ein durch eine Signalquelle 28 erzeugtes Konstantsignal und entspricht -0,5 sm bzw. -0,93 km. Die Zahlenwerte für die Höhen und Entfernungen sind in diesem Zusammenhang selbstverständlich nur als beispielhaft anzusehen.

Das Ausgangssignal des Überlagerungsglieds 26, das als Eingangssignal für einen Signalgenerator 30, der hierein Verstärker ist, dient, stellt somit die Entfernung des Flugzeugs vom Anfang 12 der Landebahn 14 minus 0,5 sm bzw. 0,93 km dar. Die Verstärkung des Signalgenerators 30 ist auf ein Verhältnis eingestellt, das die Neigung des Mindest-Bodenhöhen-Anflugwegs 20 nach Fig. 1 angibt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt dieses Verhältnis beispielsweise 750 ft/3,5 sm bzw. 230 m/6,5 km. Unter Verwendung dieses Verhältnisses hat der Mindest-Bodenhöhen-Anflugweg 20 in Fig. 1 eine Mindest-Bodenhöhe von 0 ft bzw. 0 m, wenn das Flugzeug 0,5 sm bzw. 0,93 km vom Anfang 12 der Landebahn 14 entfernt ist, vgl. den Punkt 22 in Fig. 1. Wenn das Flugzeug dagegen 4 sm bzw. 7,4 km vom Anfang 12 der Landebahn 14 entfernt ist, beträgt die Mindest-Bodenhöhe 750 ft bzw. 230 m.
Das A.usgangssignal des Signalgenerators 30 wird als Eingangssignal für den invertierenden Eingang eines Vergleichers 32 verwendet. Das zweite Eingangssignal der Bodennähe-Warnanordnung nach Fig. 2 ist ein Signal, das die Ist-Bodenhöhe des Flugzeugs

in darstellt; es wird über eine Leitung 34 eingespeist. Dieses Signal wird im Flugzeug normalerweise mittels eines Funkhöhenmessers oder eines »abwärtsgerichteten« Radargeräts erzeugt, mit dem die Laufzeit eines im Flugzeug erzeugten und am Boden reflektierten Funksignals gemessen wird. Dieses Signal dient als zweites oder nicht invertiertes Eingangssignal für den Vergleicher 32. Der Vergleicher 32 erzeugt daraus ein positiv bzw. negativ gerichtetes Signal, wenn die Ist-Bodenhöhe größer bzw. kleiner als die Mindest-Bodenhöhe ist. Ein Warnsignalgeber 36 erzeugt abhängig vom Signal des Vergleichers 32 eine logische 0 bzw. 1, wenn die Ist-Bodenhöhe größer bzw. kleiner als die durch den Mindest-Bodenhöhen-Anflugweg 20 in Fig. 1 dargestellte und berechnete Mindest-Bo-

2^ri denhöhe ist. Das logische Signal des Warnsignalgebers 36 dient als Eingangssignal eines UND-Gatters 38. Das andere Eingangssignal des UND-Gatters 38 stammt aus einem Durchschaltsignal-Generator 40. Der Durchschaltsignal-Generator 40 spricht auf das

in Ist-Bodenhöhen-Signal auf der Leitung 34 an und erzeugt eine logische 1 auf einer Leitung 42, wenn die Ist-Bodenhöhe kleiner als 750 ft bzw. 230 m ist, d. h. das Gatter 38 wird durchgeschaltet, wenn das Flugzeug tiefer als 750 ft bzw. 230 m fliegt.

ü Im Normalbetrieb, wenn das Flugzeug einen Anflug durchführt und unter 750 ft bzw. 230 m absinkt, wird die Bodennähe-Warnanordnung demnach über das Gatter 38 durchgeschaltet, und wenn das Flugzeug während des Anflugs unter die berechnete Mindest-Bodenhöhe absinkt, wird auf einer Leitung 44 ein Signal erzeugt, das zur Auslösung einer Alarmeinrichtung verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bodennähe-Warnanordnung für Flugzeuge unter Verwendung von Signalen für die Flugzeugentfernung vom Landebahnanfang - Landebahnschwellen-Signal — und die Flugzeughöhe über Boden - Bodenhöhen-Signal - zum Erzeugen eines Warnsignals bei Absinken unter Mindest-Bodenhöhe, gekennzeichnet durch einen Signalgenerator (30), der für jeden Wert des ihn beaufschlagenden Landebahnschwellen-Signals ein zu diesem in vorgegebener Beziehung stehendes Mindest-Bodenhöhen-Signal entsprechend einem Mindest-Bodenhöhen-Anflugweg (20) erzeugt, dessen Neigung gleich dem Quotienten von Mindest-Bodenhöhe n-Signal durch Landebahnschwellen-Signal isi; einen dem Signalgenerator (30) nachgeschalteten Vergleicher (32) zum Vergleichen des Mindest-Bodenhöhen-Signals mit dem Ist-Bodenhöhen-Signal und einen dem Vergleicher (32) nachgeschalteten Warnsignalgeber (36) zur Abgabe eines Warnsignals bei vorbestimmter Beziehung zwischen dem Ist-Bodenhöhen-Signal und dem Mindest-Bodenhöhen-Signal.

2. Warnanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator (30) ein Verstärkerist, dessen Verstärkungsfaktor proportional der Neigung des Mindest-Bodenhöhen-Anflugwegs (20) ist.

3. Warnanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Sperrglied, das die Erzeugung des Mindest-Bodenhöhen-Signals während einer vorbestimmten Landephase verhindert.

4. Warnanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied ein Überlagerungsglied (26) ist, das dem Landebahnschwellen-Signal ein Überlagerungssignal überlagert.

5. Warnanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine dem Überlagerungsglied (26) vorgeschaltete Signalquelle (28) zur Erzeugung des Überlagerungssignals entsprechend einer vorbestimmten Entfernung vom Anfang (12) der Landebahn (14).

6. Warnanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Schaltglied (Gatter 38, Durchschaltsignal-Generator 40) zum Durchschalten des Warnsignals erst unterhalb einer vorbestimmten lst-Bodenhöhe.

7. Warnanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied aufweist: einen auf das Ist-Bodenhöhen-Signal ansprechenden Durchschaltsignal-Generator (40) zum Erzeugen eines Durchschaltesignals nur bei Unterschreiten der vorbestimmten Ist-Bodenhöhe durch das Flugzeut und ein dem Durchschaltsignal-Generator (40) und dem Warnsignalgeber (36) nachgeschaltetes Gatter (38) zum Durchschalten des Warnsignals.

8. Warnanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlagerungsglied (26) ein erster Addierer ist, daß der Vergleicher (32) ein zweiter Addierer zum Subtrahieren des Ausgangssignals des Signalgenerators (30) vom Ist-Bodenhöhen-Signal ist, und daß der Warnsignalgeber (36) ein erstes bzw. zweites logisches Signal bei negativem bzw. positivem Vorzeichen des Ausgangssignals vom zweiten Addierer erzeugt.