DE2624821A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern von flugkoerpern, wie flugzeugen, raumfahrzeugen u.a., zu landezwecken - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum steuern von flugkoerpern, wie flugzeugen, raumfahrzeugen u.a., zu landezwecken

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DE2624821A1 DE19762624821 DE2624821A DE2624821A1 DE 2624821 A1 DE2624821 A1 DE 2624821A1 DE 19762624821 DE19762624821 DE 19762624821 DE 2624821 A DE2624821 A DE 2624821A DE 2624821 A1 DE2624821 A1 DE 2624821A1
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    • G01S1/00Beacons 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
    • G01S1/02Beacons 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
    • G01S1/08Systems for determining direction or position line
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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Description

  • i i t; e 3 : Verfahren und Vorrichtung zum Steuern
  • von Flugkörpern, wie Flugzeugen, Raumfahrzeugen u. a., zu Landezwecken Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Steuern von Flugkörpern, wie Flugzeugen, Raumfahrzeugen u. a., zu Landezwecken, wobei der Flugkörper in der Phase seiner Landung (Landeanflug) auf einen Gleitpfad (glidepath) in bis im Bereich der lotrechten Längsmittelebene (centreline) einer Landefläche mindestens bis zu einem Aufsetzpunkt der Landeflächen steuerbar ist.
  • Um Flugkörpern, wie Flugzeugen u. a., den Landeanflug und die darauf folgende Landung zu ermöglichen oder diese zumindest zu erleichtern, sind eine Reihe von Verfahren bekannt, mittels der der jeweilige Flugkörper während seiner Landephase gesteuert werden kann. Die Steuerung des Flugkörpers wird dabei so vorgenommen, daß dieser sn einem Gleitpfad entlang auf einem vorgesehenen Aufsetzpunkt einer Landefläche auftrifft, wobei der Gleitpfad im ideelen Landeanflug in der lotrechten Längsmittelebene der Landefläche oder im nahen Bereich derselben sich befindet. Diese lotrechte Längsmittelebene und mit ihr der Gleitpfad befinden sich zwischen anpeilbaren Geräten, wie beispielsweise Radarstrahlern, Strahlern oder Empfängern oder sogenannten ILS, GCA, SETAC, die im Hochfrequenzbereich operieren und Peilstrahlen, die z. B. von Bodenstationen gesendet werden, empfangen und/ oder reflektieren können. Die dabei verwendeten Peilstrahlen können Je nach Anforderungen Radarwellen, Laserstrahlen u. a. in diesen oder ähnlichen Wellenbereichen liegende Strahlen sein, und sie können entweder als energiereiche Laserstrahlen vom Boden, d. h. von der Landefläche zum Flugkörper oder als fladarstrahlen von Bodenstationen an Landeflächen zum Flugkörper gesendet werden. Bei Anwendung solcher Landehilfen fiir den Flugkörper kann auf Grund der weiteren Ausrüstung desselben mit diesen Geräten zugeordneten Instrumenten der Flugkörper während seiner Landephase am Gleitpfad entlang gesteuert werden, so daß der Flugkörper mit Iyilfe angepeilter und ausgewerteter Werte mit ausreichender Genauigkeit sich entlang dem ihm vorgegebenen Gleitpfad bis zum Aufsetzpunkt auf der Landefläche tastet. Zwar wird mit diesem Verfahren und den dazu dienenden Vorrichtungen, Meß-und Steuergeräten, Radargeräten, Strahlern, Empfängern u. a. die geforderte Genauigkeit der Steuerung für die Landung erreicht, indessen wird es als nachteilig angesehen, daß diese Verfahren einer Reihe von Vorrichtungen für das Senden, Empfangen und Auswerten der Peilstrahlen bedürfen, so daß das durch die Überwachung und Bedienung einer Reihe anderer Instrumente und sonstiger Geräte ohnehin beanspruchte Flugpersonal durch diese zusätzliche und aufwendige Überwachung und Bedienung der Vorrichtungen für die Steuerung des Flugkörpers zum Zwecke dessen Landung überfordert ist. Durch diese Überforderung des Flugpersonals können Pannen und oft Unfälle nicht ausgeschlossen werden, und es bestätigt sich die Überforderung des Flugpersonals auch statistisch, indem die meisten Pannen und Unfälle insbesondere in den Landephasen der Flugkörper sich ereignen (vgl. DT-OS 1 955 596 und DT-ÖS 2 13B 147).
  • Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchiühren dieses Verfahrens zum Steuern eines Flugkörpers zu Landezwecken dahingehend weiterzubilden, daß durch Vermeiden eines großen apparativen Aufwandes an Steuer-, Peil- und Auswertegeräten auch der Bedienungs- und überwachungsaufwand des Flugpersonals während der Landephase reduziert wird, so daß sich das Flugpersonal unter geringerer physiologischer und psychplogischer Beanspruchung dem Landevorgang, besonders in bezug auf die Handhabung anderer Flugmechanismen, widmen kann.
  • Diese Aufgabe wird gemaß der Erfindung mittels eines Verfahrens der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man vom Flugkörper aus mindestens eine an der Landefläche befindliche Markierung anpeilt und diese vom Flugkörper aus sowohl in Elevations- als auch Azimutsrichtung vermißt und die gemessenen Werte zum Zwecke des Steuerns des Flugkörpers mit vorliegenden Sollwerten aus Messungen aus horizontaler und vertikaler Richtung zur Landefläche vergleicht, und daß man den Flugkörper an Hand dieser Werte in die Landerichtwng am Gleitpfad zwingend führt.
  • Eine zum Lösen dieser verfahrens spezifischen Aufgabe dienende Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Flugkörper mit einem Rechner, einem diesem vorgeschalteten Peilsystem sowie einer von steuerbaren Kreiselge räten ausrichtbaren Plattform oder auch einem Autopiloten ausgestattet ist, und daß diese derart miteinander verbunden sind, daß die vom Peilsystem einholbaren Informationen in Verbindung mit den der Plattform entnehmbaren Werten aus geographischer und/oder ermessener Flugrichtung dem Rechner eingebbar sind.
  • Durch diese Maßnahmen wird eine Möglichkeit zum Steuern von Flugkörpern geschaffen, die sich infolge eines geringen apparativen Aufw.ndes, insbesondere am Boden, besonders günstig auswirkt. liinzu kommt, daß für das Durchführen des Verfahrens zum Steuern des Flugkörpers überwiegend auf herkömmliche und in den Flugkörpern im Rahmen deren Grundausrüstung vielfach vorhandene Vorrichtungen, wie Rechner, Peilgeräte, IleOinstrumente, u. a.
  • Anzeigeinstrumente wie z. B. HSJ, BDHJ, Sichtgeräte und Autopiloten zurtickgegriffen werden kann. Diese Vorrichtungen, die vom Flugpersonal ohnehin überwacht werden, bedürfen für den Landeanflug und den darauf folgenden Landevorfflang auch keiner zuslltzlichen Überwachung als die für den iiblichen Flug notwendige, so daß das Flugpersonal merklich entlastet und sich voll auf den Anflug und den damit zusammenhangenden Landevorgang konzentrieren kenn.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahmen kann darin gesehen werden, daß dieses Verfahren ohne Schwierigkeiten auch für Landevorgänge auf behelfsmäßigen Landeflächen gleich gut verwendet werden kpnn, so daß insbesondere bei Kriegseinwirkung oder tastrophenfällen der Flugkörper, z. B.
  • das Flugzeug, auch auf Autobahnen, sonstige Fahrstraßen u. a. landen kann. In solchen Fällen ist es lediglich notwendig, die vom Flugkörper aus anzupeilenden Geräte; wie Radarreflektoren, Strahler, Empfänger u. a. an die Plätze, z. B. vor dem Aufsetzpunkt und am Ende der Landefläche oder seitlich der behelfsmäßigen Landefläche, d. h. Autobahn, Fahrstraße u. a., aufzustellen und deren Anordnung so zu treffen, daß der beispielsweise vom Flugkörper aus gesendete Peil- oder Richtstrahl das Jeweilige Gerät findet, um mit diesem in der jeweils vorgesehenen Weise zusammenzuwirken.
  • Um insbesondere auch bei Schlechtwetterverhältnissen die Steuerung des Flugkörpers vornehmen zu können, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Steuerwerte für das Führen des Flugkörpers zum Zwecke dessen Landung auch vollautomatisch ermittelbar, und es ist auch die Landung selbst auch ohne manuellen Eingriff durchführbar.
  • Auch zeichnet sich ein weiteres Merkmal der Erfindung dadurch aus, daß man die vom Flugkörper aus durch Anpeilung aus Azimut- und Elevationsmessung ermittelten Steuerwerte zusammen mit den vorliegenden Sollwerten einer Auswertung, z. B. in einem Rechner, unterwirft und dort etwaige Abweichungen ermittelt, und daß man die dadurch erhaltenen Werte zur Steuerung des Flugkörpers bei dessen Landephase verwendet.
  • Weitere Merkmale der Erfindung können auch den noch verbleibenden Unteransprüchen entnommen werden.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne diese auf dieses eine Beispiel allein zu beschränken, schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Landefläche mit einem zur Landung ansetzenden Flugkörper und dem eingeleiteten Anpeilvorgang, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Landefläche und den auf diese anfliegenden Flugkörper vor und nach Erreichen des Gleitpfades, Fig. 3 eine geometrische Darstellung der Peilstrahlen für deren rechnerische Erfassung und Fig. 4 ein stilisiertes Funktionsschema der für das Steuern des Flugkörpers verwendbaren Vorrichtungen.
  • Zum Steuern eines Flugkörpers 1 zum Zwecke dessen Landung auf eine Landefläche 2 ist es erforderlich, zum einen die Landefläche mit einer Reihe von Geräten 3 zu markieren und zum anderen dem Flugkörper Vorrichtungen 4 zuzurodnen, mittels der man die auf der Landefläche oder im Bereich derselben sich befindenden Geräte ausgemacht werden können. Für das Markieren der Landeflächen 2 haben sich als Geräte 3 indessen Radarrefleltoren, Radarbeacon und Strahler gut bewährt, und es sind auch Peilsysteme für die Flugkörper 1 selbst entwickelt worden, mittels deren Peil- oder Richtstrahlen, die auf der Landefläche oder seitlich dieser angeordneten Geräte ermittelt werden können. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind als am Roden an der Landefläche 2 vorgesehene Geräte 3 Radarreflektoren oder Radarbeacons, d. h. aktive Radarreflektoren, verwendet, welche in der Lage sind, Signale zu empfangen und diese verstärkt zurückzustrahlen, sowie Strahler für den Marked Target Receiver, das sind Empfänger, die einen am Boden befindlichen, im Lichtwellenbereich sendenden Strahler anpeilen, zusammen aufgestellt, und es-sind ferner diese Geräte in einem Abstand von etwa 2 DQI, d. h. etwa.
  • 4 km, gegeneinander versetzt angeordnet. Diese auf oder seitlich der Lande fläche 2 angeordneten Geräte 3 legen mithin auch die lotrechte Längsmittelebene der Landefläche und damit auch einen Gleitpfad 5, welcher sich in der lotrechten Länasmittelebene befindet, fest. Der Flugkörper 1, der nun in einem Landeanflug auf die Landefläche 2 sich befindet, muß mittels der vorzunehmenden Anpeilung auf den für ihn vorgesehenen Gleitpfad 5 gebracht werden, und er muß zudem so zum Zwecke dessen Landung gesteuert und ausgerichtet werden, daß er auf einem Aufsetzpunkt 6 landet. Dieser Aufsetzpunkt 6 ist auf der Landefläche 2 markiert und wird dem Flugkörper 1 durch Anpeilung, d. h. einen Peilstrahl 7, zur Kenntnis gegeben. Für die Anpeilung der auf der Landefläche 2 oder entlang und seitlich derselben sich befindenden Geräte 3 sind am Flugkörper 1 die Vorrichtungen 4, z. B.
  • in Form von Sendern 8, Empfängern 9 u. a. vorgesehen, welche ein Peil- oder Richtsignal, z. B. den Peilstrahl 7, ausstrahlen und welche die reflektierten Signale empfangen und zum Zwecke einer Auswertung an weitere Vorrichtungen im Flugkörper weiterleiten. Solche Vorrichtungen 4 zum Durchführen des Landevorganges sind neben dem Sender 8 und Empfänger 9, z. B. kardanisch aufgehängte Kreiselplattformen 10, Rechner 11 und Speicher 12 für Sollvertangaben und Steuergeräte 13, die auf Grund der ermittelten und verglichenen Werte Steuervorgänge am Flugkörper 1 selbst einleiten. Um dabei auch dem Flugpersonal, d. h. dem Flugzeugführer, die Lage und Flugrichtung seines Flugkörpers 1 anzeigen zu können, sind im Cockpit eines Flugkörpers an sich bekannte Anzeigegeräte vorgesehen, welche mit den ermittelten und ausgewerteten Werten der Vorrichtung 4 gespeist werden und welche die Position des Flugkörpers nach Vermessung in Höhe, Drift, Neigungslage, Fluggeschwindlgkeit u. a. anzeigen, wobei Sichtgeräte verwendet werden, wie z. B. BDHJ-Sichtgeräte, die insbesondere eine Quarzglasscheibe aufweisen, in die von unten Steuersignale eingebendet werden, so daß der Flugzeugführer neben der Beobachtung der Anzeigegeräte auch gleichzeitig das Sichtfeld vor dem Flugkörper durch diese Scheibe beobachten kann. Anhand dieser Anzeigen kann der Flugzeugführer die Flugrichtung erkennen, und er kann zudem durch manuelles eingreifen Korrekturen an dieser vornehmen, sofern der Landeanflug nicht ohnehin vollautomatisch gesteuert wird.
  • Das Verfahren zum Steuern des Flugkörpers 1 zum Zwecke seines Landeanfluges und des darauf folgenden Landevorganges wird wie folgt durchgeführt: Wenn während des Fluges, z. B. am Radarsichtgerät im Flugkörper 1, die Betriebsart Beacon, d. h. Anpeilung von am Boden befindlichen Geräten 3, wie aktive Radarreflektoren, die Signale bzw. Peilstrahlen empfangen und diese verstärkt zurückstrahlen, gewählt wird, sind auf dem Radarsichtgerät die Beacons am Boden als Leuchtpunkte deutlich erkennbar.
  • Der Flugzeugführer, in der Regel der Navigator, hat nun die Möglichkeit, die beiden Punkte (Position der Beacons) in den Rechner 11, dem sogenannten Main Computer, direkt einzugeben. Soll die Landung auf eine vor Antritt des Fluges bekannten Landefläche 2 erfolgen, so wird die Position der an dieser sich befindlichen Geräte 3, d. h. der Beacons,und ein weiterer Punkt vor und in Richtung der Landefläche bereits vor der Flugroute dem Speicher 12 eingegeben. Der Aufsetzpunkt 6 auf der bekannten Landefläche 2 wird gleichzeitig als Radar- und Visualfixpunkt deklariert. Wenn der Flugkörper 1 den Routenpunkt vor der Landefläche 2 erreicht hat, kann der Navigator in bekannter Weise die Navigationsdaten aufbessern, indem er zunächst eine Taste im Cockpit, die ihm den Routenpunkt, d. h. den sogenannten Way-Point (WPT), anzeigt, drückt. Durch das Drücken dieser Taste erscheinen die Koordinaten des Aufsetzpunktes 6 auf einer Leselinie in den Anzeigegeräten im Cockpit. Anschließend wird eine weitere Taste, die die Anzeige des nächsten anzufliegenden PtaSktes anzeigt, nämlich NFX (Next Fix-Point) gedrückt, wodurch dem System mitgeteIlt wird, daß der Landepunkt, d. h. der Aufsetzpunkt 6, den nächsten Fixpunkt darstellt. Das genaue Festlegen der Anflugpunlfte und das Vermessen derselben, d. h. das Fixing, wird eingeleitet durch Drücken der Taste Fix-Attack. Auf einem Bildschirmanzeigegerät, dem sogenannten TV-Tab, erscheint das knflugziel 9n einem sogenannten Fix-Attack-Format und XUD im Sichtbereich des Flugzeugführers, d. h. am Head up flisplay (z. B. Kanzelfenster) das Fix-Format. Die Sensoren, wie Radar, Laser und das sogenannte Fixing-Cross am HUD richten sich automatisch aufs Ziel, nämlich den Aufsetzpunkt, ein.
  • Bei Anwendung anderer Peilsysteme, wie Radar oder Laser wählt man für Radar Lock on und für Laser Marked Target Receiver. Unter Lock en wird dabei die Zielverfolgung in Azimut, Elevation und Entfernung, unter Marked Target Receiver hingegen ein Empfänger, der einen am Boden befindlichen, im Lichtwellenbereich sendenden Strahler anpeilt, verstanden.
  • Der Rechner 11, in diesem Fall der Main-Computer, vergleicht nun die Richtungsinformationen der Landefläche 2 mit der Richtungsinformation aus der Vermessung in Azimutrichtung einer Radarantenne, die vollstabilisiert ist, wobei der Driftwinkel, d. h. der Vorhalt des winkels z.
  • B. durch Seitenwind, in die Rechnung einbezogen wird.
  • Wenn sich der Flugkörper 1 bei beispielsweise 0° Drift in Richtung der Landefläche 2 bewegt, dann wird die Radar-Arltenne in bezug auf Azimut (AZ) Oo einnehmen.
  • Befindet sich der Flugkörper 1 seitlich einer in der lotrechten Längsmittelebene 5 der Landefläche 2 liegenden Verlängerung, wobei die Flugzeuglängsachse in diesem -Fall in die gleiche Richtung wie die Landefläche zeigt, so wird die Radar-Antenne am Flugkörper 1 einen Azimut-Winkel (AZ-Angle) in bezug zur Flugzeugläng 5-achse einnehmen, was der Rechner 11 als einen Fehler feststellt und einen Azimut-Steuerbefehl erzeugt, der auf einen sich im Flugkörper 1 befindenden Autopiloten, wie auch Fernsehschirm (TV-Tab) und dem Head up Display (HUD) gegeben wird.
  • Befindet sich der Flugkörper 1 seitlich von der Verlängerung der Landefläche 2, fliegt aber genau auf den Aufsetzpunlct 6 zu, dann nimmt die Radar-Antenne am Flugkörper zwar einen Azimut-Winkel von 0° ein, es wird aber ein Richtungafehler festgestellt, der ein Steuerkommando auslöst, welches wiederum den Flugkörper 1 automatisch auf die Verlängerung der Landefläche 2 steuert.
  • Wie in Azimut, so verfolgen sowohl die Radar-Antenne 8/9 am Flugkörper 1 als auch der Marked-Target-Receiver das Bodenziel auch in Elevation.
  • Der Gleitpfad 5 soll beispielsweise 2,50 sein. Wenn sich nun der Flugkörper 1 auf dem Gleitpfad 5 befindet, dann werden die Radar-Antenne 8/9 und der Narked-Target-Re-.
  • ceiver am Flugkörper einen Winkel von 2,50 zur Horizontalen 15 einnehmen. Befindet sich der Flugkörper 1 oberhalb des Gleitpfades 5, so nimmt die Antenne 8/9 einen Winkel von mehr als 2,50 ein. Der Rechner 11 addiert den An-tennen-Elevations-i:linkel mit dem Pitch-Winkel, das ist der Winkel zwischen der Flugkörperlängsachse 14 und dem Horizont, d. h. der Horizontalen 15 und den festen Winkel von 2,50 des Gleitpfades 5. Ist das Ergebnis 00, so gibt der Rechner 11 kein Steuerkommando ab. Ist das Ergebnis positiv, so gibt der Rechner 11 ein proportionales Dive-Kommando (Scnlr-Bommando) ab, denn der Flugkörper 1 befindet sich oberhalb des Gleitpfades 5. Wenn der Flugkörper 1 unterhalb des Gleitpfades 5 ist, ist das Ergebnis negativ und dann gibt der Rechner 11 ein Climb-Kommando (Steig-Kommando) ab.
  • Normalerweise soll der Fehler der Sensoren-Abweichungen von 4 mrad (Miliradien) nicht überschreiten, wobei 1 mrad eine Abweichung von 1 m auf einer Entfernung von 1000 m bedeutet. Das bedeutet, daß die Empfindlichkeit im Nahbereich so groß ist, daß der Rechner 11 im Nahbereich bereits verhältnismäßig kleine Höhen- und Seitenabweichungen als großen Fehler angibt, die in Abhängigkeit von der Entfernung gedämpft werden müssen.
  • Als Radar-Echo kann entweder ein passiver oder aktiver Radarreflektor verwendet werden. Als Alternative könnte man zweckmäßigerweise einen Beacon verwenden, wodurch auf jeden Fall ausgeschlossen wird, daß das Radar auf ein falsches Ziel eine Vermessung nach "Lock on" macht.
  • Steilt sich erst während des Fluges heraus, daß die ursprünglich geplante Landefläche 2 möglicherweise durch Kriegseinwirkung oder Naturkatastrophe zerstört ist und eine Notlandefläche, z. 13. eine Autobahn oder ein schnell ausfindiz gemachter Behelfsflugplatz zur Landung verwendet werden, so kann diese Landefläche in r-linutenschnelle hergerichtet werden. In einem solchen Fpll können Beacon, d. h. aktive Radarreflektoren, von einem Auto aus auf einem noch nicht zerstörten Autobahnteilstück oder eine sonstige Behelfsfläche abgesetzt werden, wobei keine Ausrichtung am Boden erforderlich ist. Es werden lediglich zwei Beacon und zweckmäßigerweise zwei Rundstrahler je am Anfang vor dem Aufsetzpunkt 6 und Ende der Landefläche 2 abgesetzt und eingeschaltet.
  • Der Navigator wählt dann die Radar-Betriebsart "Beacon", wodurch die beiden Beacon am Radarsichtgerät im Flugkörper 1 deutlich erkennbar sind. Nun kann der Navigator während des Fluges sehr einfach die beiden Punkte in den Rechner 11 eingeben, wobei er den Aufsetzpunkt 6 wieder als Radar- und Visualfixpunkt deklariert. Durch die Eingabe der Koordinaten aus den Vermessungen dieser Punkte kann der Rechner 11 die Richtung der Landefläche 2 errechnen, und es kann ein Punkt in der Einflugschneise, z. B. 10 IZI (Nordische Meilen), vor der Landefläche errechnet werden. Diese Punkte werden in die Flugroute eingegeben. Wenn der Flugkörper 1 den Punkt 10 NM vor der Landefläche 2 überflogen hat, wird wie früher beschrieben, auf "Lock on" geschaltet und der Anflug spielt sich so wie bei der vor dem Flug geplanten Landung ab.
  • Mit einem sogenannten Softwareprogramm kann eine Flugroute aufgestellt werden, die der Flugkörper 1 automatisch abfliegt. In diesem Programm sind auch das Ende und der Anfang der Landefläche 2 sowie ein Punkt 10 NM vor der Landefläche enthalten. Wenn der Flugkörper 1 den Punkt 10 NM vor der Landefläche 2 erreicht hat und sich auf diese zu bewegt, setzt ein automatisches Landeprogramm ein. Die Koordinaten des Endes und Anfangs der Landefläche 2 können auf verschiedene Weise auch während des Fluges eingegeben werden. Die Landefläche 2 kann beispielsweise durch Reflektoren Cn, d. h. Geräte 3, markiert werden, die sich mitten auf der Verlängerung der Landefläche befinden. Dem Rechner 11 ist die ungefähre Position der beiden Reflektoren, d. h. der Geräte 3, bekannt. Beim Anlauf des Landeprogramms werden diese Punkte automatisch vermessen und es werden die Ergebnisse dem Hauptrechner 11, d. h. dem Main-Computer, mitgeteilt. Diese Vermessung wird während des Landeanflugs mehrmals wiederholt, um die Genauigkeit zu erhöhen. Aus den Ergebnissen errechnet der Main-Computer, ob sich der Flugkörper 1 ouf der Verlängerung der Landefläche 2 links oder rechts davon befindet. Dieser Main-Computer gibt dann entsprechende Steuerkommandos an den Autopiloten, die Anzeige- und Sichitgeräte weitere In der letzten Anflugphase kurz vor dem Aufsetzpunkt 6 wird bis zum Stillstand des Flugkörpers 1 nur noch der entfernteste Reflektor B, d. h. das Gerät 3, vermessen.FUr die Berechnung des Gleitpfades 5 werden der Elevatlons-Winkel aus der Neigung der Peilantenne 8/9 in bezug zum Horizont 15 und die Entfernung zu den Reflektoren C, B, d. h.
  • aen Geräten 3, gemessen und an den Rechner 11, d. h. den Main-Computer, geliefert In Fig. 3 ist die nachfolgend beschriebene Situation zeichnerisch dargestellt.
  • Die Entfernung R5 zwischen dem Gerät 3, d. h. dem Reflektor C und dem Aufsetzpunkt 6 ist konstant und bekannt.
  • lurch die Vermessung ist dem Rechner 11 auch die Entfernlmng R4 zwischen den beiden Geräten 3, d. h. Reflektoren n und 3, bekannt. Ferner kennt der Rechner 11 den Sollwinkel des Gleitpfades 5.
  • Um festzustellen, ob sich der Flugkörper 1 auf dem Gleitpfad 5 oder ober- oder unterhalb des Gleitpfades befindet, müssen einige Rechenoperationen durchgeführt werden. Wenn sich der Flugkörper 1 nicht auf dem Gleitpfad 5 befindet, gibt der Rechner 11 Steuerkommandos ab, die den Flugkörper 1 auf den Gleitpfad 5 steuern. Diese Kommandos werden sowohl an die Steuergeräte 12, z. B.
  • den Autopiloten, als auch auf verschiedene Anzeige- und Sichtgeräte gegeben. Dies soll als Beispiel für eine mögliche Berechnung für eine Landung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, nachfolgend aufgeführt werden.
  • R3 = R . cosß Winkel wird von der Peilvorrichtung 8/9 in Verbindung mit der Plattform 10 geliefert. R2 wird gemessen.
  • h = R2 . sin ß R6 = R3 + R5 tgα = h/R6 Winkel 0< wird mit dem Sollwert des Winkels des Gleitpfades 5 verglichen. Ist das Ergebnis positiv, dann befindet sich der Flugkörper 1 oberhalb des Gleitpfades 5, und es wird ein"Dive-Kommando" erzeugt. Ist das Ergebnis negativ, wird ein "Climb-Kommando" erzeugt. Bei der Vermessung des entfernteren Anpeilpunktes (Lock-on) kann folgende Rechnung durchgeführt werden.
  • R8 = R0 . cos h = Rg sin R7 = R4 - R5 R6 = R8 - R7 tg α = h R0 Winkel α wird wie bei der oben angeführten Berechnung behandelt.
  • Zusätzlich kann im Endanflug die von einem Radarhöhenmesser gelieferte Höhe h in Verbindung mit der gemessenen Schrägentfernung als Berechnungsgrundlage verwendet werden. Je nach Entfernung vom Aufsetztunkt 6 wird die Geschwindigkeit durch eine automatische Gashebelsteuerung nach Sollwerten geregelt. Diese Gashebelsteuerung kann bis zum Stillstand des Flugkörpers 1 durchgeführt werden.

Claims (8)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E 9 erfahren zum Steuern von i?lugkörpern, wie Flugzeugen, Raumfahrzeugen u. a., zu Landezwecken, wobei der Flugkörper in der Phase seiner Landung (Landeanflug) auf einen Gleitpfad (glidepath) in bis im Bereich der lotrechten Längsmittelebene (centreline) einer Landeflache steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß man vom Flugkörper (1) aus mindestens eine an der Landefläche (2) befindende Markierung (3) anpeilt und diese vom Flugkörper aus sowohl in Elevations- als auch Azimutrichtung vermißt, und die gemessenen Werte zum Zwecke des Steuerns des Flugkörpers mit vorliegenden Sollwerten aus Vermessungen aus horizontaler und vertikaler Richtung zur Landefläche vergleicht, und daß man den Flugkörper an Hand dieser Werte in die Landerichtung am Gleitpfad (5) zwingend ftihrt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorliegenden Sollwerte während der Phase der Landung ebenfalls vom Flugkörper (i) aus und gleichzeitig mit dem Anpeilen der Markierung (3) ermittelt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerwerte für das Führen des Flugkörpers (1) zum Zwecke dessen Landung auch vollautomatisch ermittelbar sind sowie die Landung selbst auch ohne manuellen Eingriff durchführbar ist.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die vom Flugkörper (1) aus durch Anpeilung aus Azimut- und Elevationsmessung ermittelten Steuerwerte zusammen mit den vorliegenden Sollwerten einer Auswertung (Rechner 11) unterwirft und dort etwaige Abweichungen ermittelt, und daß man die dadurch erhaltenen Werte zur Steuerung des Flugkörpers bei dessen Landephase verwendet.
  5. 5. Vorrichtung zum Durchfithren des Verfahrens nach den Ansprtichen 1 bis 4, wobei am Flugkörper Mavigatlonseinrichtungen für das Ermitteln und Auswerten der Peilwerte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugkörper (1) mit einem Rechner (11), einem diesem vorgeschalteten Peilsystem (8/9) sowie einer von steuerbaren Kreiselgeräten ausrichtbaren Plattform (10) ausgestattet ist, und daß diese derart miteinander verbunden sind, daß die vom Peilsysten einholbaren Informationen in Verbindung mit den der Plattform entnehmbaren Werten aus geographischer Flugrichtung dem Rechner eingebbar sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (11) digital arbeitend, ausgebildet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Peilsystem (8/9) als ein Licht-Strahl-Empfänger ausgebildet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger als ein Laserstrahlen sendendes und empfangendes Gerät ausgebildet ist.
DE19762624821 1976-06-03 1976-06-03 Verfahren und vorrichtung zum steuern von flugkoerpern, wie flugzeugen, raumfahrzeugen u.a., zu landezwecken Withdrawn DE2624821A1 (de)

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