DE2720402C3

DE2720402C3 - System zum Orten eines Senders

Info

Publication number: DE2720402C3
Application number: DE2720402A
Authority: DE
Inventors: Raymond Viroflay Strauch
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-05-07
Filing date: 1977-05-06
Publication date: 1981-07-23
Also published as: FR2350612A1; FR2350612B1; GB1576444A; DE2720402A1; AU2494677A; AU511371B2; JPS5717474B2; US4156240A; DE2720402B2; CA1114481A; JPS52135697A

Description

— zwei Antennen (1, 2) enthält, die gegenüber dem Bezugspunkt (O) symmetrisch zueinander auf der Bezugsachse (Y, ^angeordnet sind,

— zwei Mischschaltungen (3, 4), wobei einer der Mischschaltungen (3) das Signal einer der Antennen (1) unmittelbar und über ein Verzögerungselement (5) mit einer festen Verzögerungszeit τ,, und der anderen Miichschaltung (4) das Signal dieser einen Antenne (1) sowie das Signal der anderen Antenne (2) mit einer gegenseitigen Verzögerung entsprechend der festen Verzögerungszeit το zugeführt wird,

— zwei Frequenzmeßschaltungen (16, 17), die mit den Ausgängen der Mischschaltungen (3, 4) verbunden sind und die zwei Schwebungsfrequenzen messen, die durch die zwei Mischschaltungen geliefert werden,

— eine Schaltungsanordnung (18), die mit den zwei Frequenzmeßanordnungen verbunden ist und die relative Abweichung aus den Ausgangssignalen der beiden Frequenzmeßanordnungen berechnet und die gewünschte Information am Ausgang abgibt.

2. System nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine weitere Schaltungsanordnung (8) enthält, die in eine der Verbindungen zwischen einer der Antennen (1) und einer der Mischschaltungen (3, 4) aufgenommen ist, und während einer bestimmten Zeit eine lineare Phasenverschiebung bewirkt.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine Schwellenschaltung (11) und eine an die weitere Schaltung (8) angeschlossene monostabile Schaltung (10) enthält, wobei die Schwellenschaltung von einem bestimmten Pegel des empfangenen Signals an die monostabile Schaltung, die die genannte bestimmte Zeitdauer erzeugt, ausschaltet.

4. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Frequenzmeßschaltung (16, 17) digitale Signale abgibt und die genannte weitere Schaltung (8) diese Signale digital verarbeitet.

5. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenschaltung (11) das von einer der Mischschaltungen (3) gelieferte Signal empfängt.

6. System nach einem der Ansprüche 1-5 zum zusätzlichen Liefern einer Information über den Abstand eines Luftfahrzeuges von einer vertikalen Ebene, die durch die Achse einer Landepiste geht, wobei der Sender am Luftfahrzeug angeordnet ist und die zwei Antennen des Empfängers gegenüber der Symmetrieebene der Landepiste symmetrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Antennen (1,2) das gleiche vorgegebene Strahlungsdiagramm in Form einer flachen Keule aufweist, deren Ebene größler Ausdehnung mit der Ebene der Landepiste einen bestimmten Winkel

bildet, daß beim Empfänger eine Sendeantenne (25) angeordnet ist, die eine von dem Ausgang der mit den Frequenzmeßschaltungen (16, 17) verbundenen Schaltungsanordnung (18) abgeleitete Information entsprechend der Abstandsinformation bezogen auf einen vorgegebenen konstanten Höhenwert zum Luftfahrzeug (20) überträgt, und daß im Luftfahrzeug (20) die von der Sendeantenne (25) empfangene Information mit dem tatsächlichen gemessenen Höhenwert kombiniert wird zum Erzeugen der gesuchten Abstandsinformaiion.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender im Luftfahrzeug (20) der mit Frequenzmodulation arbeitende Funkhöhenmesser ist und daß die beim Empfänger angeordnete Sendeantenne (25) von einem Modulator (24) gespeist ist, der einen durch das von einer der Antennen (1) empfangene Signal gebildeten Träger mit der abgeleiteten Information moduliert.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeantenne (21) des Funkhöhenmessers des Luftfahrzeugs den von der beim Empfänger angeordneten Sendeantenne (25) ausgesandten modulierten Träger empfängt, daß das Speisekabel der Sendeantenne des Funkhöhenmessers über eine richtwirkungsfreie Koppelanordnung (30) mit einer Anordnung (31—34) verbunden ist, die die vom Empfänger übertragenen Informationen wiederherstellt und einem Multiplizierer (35) zuführt, der die Information mit der tatsächlich gemessenen Höheninformation multipliziert und am Ausgang die gesuchte Abstandsinformation liefert.

Die Erfindung bezieht sich auf ein System nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Wenn der Sender auf einem Luftfahrzeug angeordnet ist, kann mit Hilfe eines derartigen Systems die Lage des Luftfahrzeuges in einem Koordinatensystem bestimmt werden, welches System beispielsweise ortsunbeweglich mit dem Boden verbunden ist. In dieser Hinsicht kann

Ί5 dieses Lagenbestimmungssystem zur Lösung eines aktuellen Problems beitragen, das darin besteht, einem Piloten, der die Landung des Luftfahrzeuges vorbereitet, das sich in der Nähe des Anfangs dur Landepiste befindet, Information in bezug auf den Abstand des Luftfahrzeuges von einer vertikalen Ebene, in der die Achse der Landepiste liegt, zu erteilen, wobei die genannte Information zur Bestätigung der von einem Landungssystem den Bordinstrumenten gelieferten Information bestimmt ist, welches System unter dem Namen ILS (auf Englisch: »Instrument Landing System«) bekannt ist.

Die Information über die Winkelabweichung zwischen der Richtung eines Senders und einer Bezugsachse wird mittels Systeme erhalten, die unter der

bo Bezeichnung Interferometer bekannt sind. In diesen Systemen liefert der Sender eine feste Frequenz, während auf der Bezugsachse (die sich in diesem Beispiel auf dem Boden befindet und quer zur Landungspiste steht) Empfangsantennen angeordnet

i>5 sind, die sich in verschiedenen Abständen voneinander befinden. Die Wirkungsweise dieser Systeme beruht auf der Messung der Phasenunterschiede zwischen den von den Empfangsantennen empfangenen Signalen, wobei

die erforderliche Anzahl Antennen durch die gewünschte Meßgenauigkeit bestimmt wird und zum Ausgleichen der Meßgenauigkeiten dient, die die Folge der Phasenmessung sind, die nur über 2π eindeutig sind. Ein derartiges System zum Orten eines Senders, der zum Ausstrahlen frequenzmodulierter Signale eingerichtet ist, ist aus der DE-PS 9 01 552 bekannt. Dieses System erfordert jedoch eine Vielzahl Empfangskreise und ist relativ verwickelt. Wegen der Tatsache, daß die Wirkungsweise von Interferometern auf Phasenmessungen gründet, sind die genannten Interferometer relativ empfindlich für den Einfluß von Störsignalen, die in der Ebene der eintreffenden Welle auftreten. Weiter erfordert ein Landesystem wie das obengenannte (ILS) an Bord der Luftfahrzeuge eine eigene Sendequelle und eine Sonderantenne, die ihre Strahlung zum Boden ausstrahlt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfacheres Ortungssystem anzugeben, das außerdem relativ unempfindlich gegenüber Einflüssen von Störsignalen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß cuirch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in einem System anwendbar, das an Bord eines Luftfahrzeuges eine Information in bezug auf den Abstand dieses Luftfahrzeuges von einer vertikalen Ebene, in der die Achse einer Landepiste liegt, liefern muß, wobei das genannte System im wesentlichen durch einen Sender mit Frequenzmodulation an Bord des Luftfahrzeuges, eine Bodenanlage, die den obenstehend beschriebenen Empfänger enthält, und eine Sendeanordnung gebi'det wird, die in Richtung des Luftfahrzeuges eine Information ausstrahlt, die von der vom Empfänger gelieferten Information abgeleitet wird.

Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere auch für die vorstehend angegebene Verwendung des erfindungsgemäßen Systems, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Schaltplan eines Ausführungsbeispiels eines Empfängers des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 2 ein Diagramm, das die Frequenzänderungen darstellt der empfangenen Signale, wenn die Sendefrequenz linear moduliert wird,

Fig.3 ein Diagramm der geometrischen Konfiguration des Systems mittels des ILS-Landesystems,

Fig. 4 den Scnaltplan der Bodenanlage des Systems, das im genannten Landesystem angewandt wird,

Fig. 5a und 5b in zwei verschiedenen Ebenen die Form der Empfangsantennendiagramme der Bodenanlage des genannten in dem ILS-Landesystem angewandten Systems,

F i g. 6 den Schaltplan der an Bord des Luftfahrzeuges verwendeten Anlage in bezug auf das bereits genannte System.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Empfängers des Ortungssystems nach der Erfindung. Dieses System soll eine Information liefern in bezug auf die Winkelabweichung β zwischen der Richtung D eines nicht dargestellten Senders, und zwar von einem Ursprungspunkt O und einer Bezugsachse Y Y', die durch den Punkt O geht, aus betrachtet

Vom genannten Sender wird ein frequenzmoduliertes Signal ausgestrahlt, beispielsweise ein linear moduliertes Signal während der Empfänger zwei Antennen 1 und 2 enthält, die auf der Achse Y Y'zn den Punkten A und B, die gegenüber dem Bezugspunkt O symmetrisch sind, angeordnet sind. Der Abstand 2a zwischen den beiden Antennen, der abhängig vom Frequenzhub Af des Senders gewählt worden ist, ist gegenüber der Wellenlänge λ des ausgestrahlten Signals relativ groß; der genannte Abstand 2a beträgt beispielsweise 150 λ, wenn Af= 100 MHz ist, d.h. 12 m für den Fall, daß λ gleich 8 cm ist Die beiden Antennen 1 und 2 sind mit einem Eingang der Mischschaltungen 3 dzw. 4 über die Elemente 5 bzw. 6 verbunden, die in diesem Ausführungsbeispiel eine gleiche Verzögerungszeit το aufweisen. Die genannten Elemente 5 und 6 werden durch Kabel gebildet, die auf die richtige Länge abgeglichen sind und die die Antennen mit dem Gehäuse, in dem sich die elektronische Apparatur befindet, verbinden. Der andere Eingang der genannten Mischschaltungen 3 und 4 erhält das Signal von der Antenne 1, das vom Verstärker 7 verstärkt ist, über die Schaltung 8, die während der Zeitdauer At im genannten Signal eine lineare Phasenverschiebung herbeiführt. Die genannte Schaltungsanordnung 8 ist beispielsweise ein Modulator, der von einer Spannung gesteuert wird, die vor. der Schaltungsanordnung 9 während der Zeitdauer At, die durch die monostabile Schaltungsanordnung 10 bestimmt wird, geliefert wird. Diese Schaltungsanordnung 10 wird ausgeschaltet, wenn der Pegel des Schwebesignals am Ausgang der Mischschaltung 3 eine durch die Schaltungsanordnung 11 bestimmte Schwelle überschreitet. Die beiden Schwebesignale, die von den Mischschaltungen 3 und 4 geliefert werden und die die jeweiligen Frequenzen 4ο und 4 darstellen, werden den Torschaltungen 14 und 15 über die Verstärker 12 und 13 zugeführt, wobei die genannten Tore durch das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung 10 gesteuert werden, damit sie während der Zeitdauer At geöffnet sind. Die Zählfrequenzmeßanordnungen 16, 17 erhalten folglich während der Zeit A t die Schwebesignale mit den Frequenzen 4o und 4 und diese Frequenzen werden an dieser Stelle durch die Anzahl Signalwechsel no bzw. η während der Zeitdauer At gemessen. Diese Zahlen n₀ und η werden der Schaltungsanordnung 18 zugeführt, die die relative Abweichung

zwischen diesen

£ahien berechnet.

Untenstehend wird dargelegt, daß die genannte

Abweichung " ■— zum Ermitteln der Winkelabwei-"0

chung β zwischen der Richtung des Senders OD und der Bezugsachse Y Y' angewandet werden kann. Einfachheitshalber wird vorausgesetzt, daß der Abstand des Senders von dem Ursprungspunkt O gegenüber dem Abstand 2a zwischen den beiden Antennen 1,2 groß ist. Dies bedeutet, daß die genannten Antennen 1 und 2 vom Sender eine Strahlung erhalten entsprechend den Richtungen D\ D", die sich parallel zur Richtung D erstrecken. Nach F i g. 1 wird daraus abgeleitet, daß der Unterschied AR der Abstände der Antennen 1 und 2 vom Sender derart ist, daß

\R = 2acos[i

Es wird dargelegt, daß die durch die Schaltungsanordnung 8 gelieferte Abweichung 1IIÜ9 dem Wert AR

"0

proportional ist. In Fig. 2 zeigt die ausgezogene Linie 2a die sägezahnförmigen Frequenzänderungen des linear frequenzmodulierten Signals, das die Antenne 1

erhält. Dieses Signal wird den miteinander verbundenen Eingängen der Mischschaltungen 3 und 4 zugeführt; weiter in der Beschreibung wird die Funktion der Schaltungsanordnung 8 näher erläutert. Die durch gestrichelte Linien dargestellte Kurve 2b zeigt die Frequenzänderungen des dem anderen Eingang der Mischschaltungen 3 und 4 zugeführten Signals. Die genannte Kurve 2b ist von der Kurve 2a über eine Zeitverschiebung τ abgeleitet und zu jedem Augenblick gibt es zwischen den durch die Kurven 2a und 2b bezeichneten Signalen einen Frequenzunterschied Af.

Im Falle der Mischschaltung 3 ist die Zeitverschiebung τ die Verzögerung To, die durch das Kabel herbeigeführt wird, während der Frequenzunterschied Af die Schwebefrequenz /i,o ist, die vom Modulator geliefert wird.

Im Falle der Mischschaltung 4 ist die Zeitverschiebung τ die Summe der Verzögerung To, die durch das Kabel 6 herbeigeführt wird und andererseits der Verzögerung vß, die es zwischen den von den Antennen 1 und 2 empfangenen Signalen gibt. Die letztgenannte Ii?

beträgt -- , wobei c die FortpflanVerzögerung

Zungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen

ist. Die Zeitverschiebung T = To-I entspricht einem ^2<3

Frequenzunterschied AR, der die Schwebefreuqenz 4 ist, die von der Mischschaltung 4 geliefert wird.

Wenn AFder Frequenzhub ist und Tdie Periode des linear frequenzmodulierten Signals, können aus F i g. 2 leicht die folgenden Formeln abgeleitet werden:

IF
T

(2)

35

T₁, +

IR

IF
T

Durch Kombination dieser Ausdrücke (2) wird der folgende Ausdruck erhalten:

U - h ./mi

(3)

45

Während einer Zeitdauer At zählen die zwei Zählfrequenzmeßanordnungen 16 und 17 die Anzahl Änderungen der Signale mit den Frequenzen fbo und /i und die Resultate n_n und π dieser Zählung sind ein Maß dieser Frequenzen und der Ausdruck (3) läßt sich durch den nachfolgenden Ausdruck ersetzen:

IR

(4)

50

55

Bei näherer Betrachtung der Ausdrücke (1) und (4) läßt sich erkennen, daß die durch die Schaltungsanordnung 18 gelieferte relative Abweichung ~— dem

cos ■ β proportional ist, wodurch die Winkelabweichung β gekennzeichnet werden kann. Es sei bemerkt, daß statt der zwei Verzögerungselemente 5 und 6 nur ein Verzögerungselement ausreicht. Dieses Verzögerungselement muß dann in demjenigen Teil der Verbindungsstrecke zwischen der Antenne 1 und den Mischschaltun- gen 3 und 4 vorgesehen werden, in dem der in Fig. 1 dargestellte Verstärker 7 und die Schaltungsanordnung 8 liegen.

Die Aufgabe der Schaltungsanordnung 8 ist die Verbesserung der Präzision des Gerätes. Es ist nämlich so, daß beim Fehlen der genannten Schaltungsanordnung 8 die von den Mischschaltungen 3 und 4 gelieferten Signale mit den Frequenzen fbo und /i während jeder Periode bei der Frequenzmodulation sich identisch reproduzieren und die Genauigkeit des Gerätes würde nicht verbessert werden, wenn die Frequenzen 4o und /j, durch Zählung während einer Zeitdauer At, die größer ist als T, gemessen wird. Dagegen wird bei Verwendung der genannten Schaltungsanordnung 8, die dem den Mischschaltungen 3 und 4 zugefühnen Signal der Antenne 1 eine lineare Phasenverschiebung erteilt (beispielsweise von 0 bis 2π) während einer Zeitdauer At, die größer isl als Tund beispielsweise gleich /VTist (N größer als 1), jedes der beiden Schwebesignale um

r^Z _am Anfang der aufeinanderfolgenden Perioden T

verschoben und dies verbessert die Genauigkeit des Gerätes um einen Faktor N.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Systems ist es auf äußerst vorteilhafte Weise möglich, das Problem der Unterstützung bei der Landung eines Luftfahrzeuges zu lösen, um die vom Landesystem ILS gegebene Anzeige zu bestätigen. Dieses Problem wird an Hand der Fig. 3 erläutert. Diese Fig. 3 zeigt ein räumliches System mit 3 orthogonalen Achsen OXYZ: die Achse OX ist die Achse der Landepiste, die Ebene XOY ist die Ebene der Landepiste, während die Ebene ZOX die vertikale Symmetrieebene der Landepiste ist. Die von einem Luftfahrzeug 20 eingenommene Lage wird durch die Koordinaten XYZ eines der Punkte M des Luftfahrzeuges oder die J4öhe Z= h und die Polwinkel Oc=MOX und ß=MOY des Luftfahrzeuges gekennzeichnet. Ein Luftfahrzeug, das gerade landen will, soll einer bestimmten Strecke folgen und dabei in der Symmetrieebene der Landepiste bleiben. Beim Landeanflug der Kategorie 111 (wobei es praktisch keine Sicht gibt), ist es notwendig, daß bevor das Luftfahrzeug an dem Anfang der Landepiste auf einer Höhe von einigen Zehn Metern anlangt, der Pilot des Luftfahrzeugs eine Bestätigung der vom ILS gelieferten Anzeige in bezug auf die Abweichung des Luftfahrzeuges gegenüber der Symmetrieebene der Landepiste hat.

In Fi g. 3 bedeutet dies das Erhalten einer Anzeige in bezug auf den Abstand Y an Bord des Luftfahrzeuges, wenn dieses sich der Ebene ZOynähert.

Dieses Problem wird wie folgt mittels des erfindungsgemäßen Systems gelöst. Das Luftfahrzeug 20 ist mit einem Sender versehen, der der Antenne 21. die ihre Strahlung zum Boden aussendet, ein Signal liefert, das linear frequenzmoduliert ist. Dazu ist es möglich, den Funkhöhenmesser mit Frequenzmodulation zu verwenden, mit dem Luftfahrzeuge versehen sind, wobei die genannte Antenne 21 durch die Sendeantenne des genannten Höhenmessers gebildet wird

Auf dem Boden befindet sich eine Anlage, deren Schaltplan in F i g. 4 dargestellt ist und die hauptsächlich den an Hand der F i g. 1 beschriebenen Empfänger enthält dessen Elemente auf dieselbe Art und Weise bezeichnet worden sind. In F i g. 3 sind die zwei Empfangsantennen 1 und 2 dargestellt, die auf der Bezugsachse Y'OY an den Stellen A und B, die gegenüber dem Ursprungspunkt O symmetrisch sind, angeordnet sind. Nach einer besonderen Ausführungs-

form haben die Strahlungsdiagramme der Antennen 1 und 2 die Form, die an Hand der Fig.5a und 5b dargestellt ist. Fig. 5a zeigt die Projektion der genannten Diagramme in der Ebene ZOX. F i g. 5b zeigt die Projektion der genannten Diagramme der Ebene ZOY. Das Diagramm jeder Antenne wird durch eine kegelförmige Ebene, die mit der Ebene der Landepiste einen Winkel «o einschließt, wobei «o beispielsweise 75° beträgt, gebildet. In einer zentralen Zone überdecken die Diagramme der beiden Antennen einander teilweise. Andererseits hat die Schwellenschaltung U, die die monostabile Schaltung 10 während einer Zeitdauer At ausschaltet, praktisch den Effekt, daß die Empfangsanordnung nur angeregt wird, wenn die von den Antennen 1 und 2 empfangenen Signale eine bestimmte Schwelle erreichen. In der Praxis bedeutet dies alles, in den Strahiungsdiagrammen der beiden Antennen ί und 2 ein Gebiet zu ermitteln, in dem der genannte Empfänger aktiv ist und das sich um den Punkt Pq herum zentriert, der gekennzeichnet wird durch die Höhe Ao und durch den Polwinkel olq (siehe die F i g. 5a und 5b). In bezug auf das Problem der Unterstützung bei der Landung wird A₀ auf 30 m bestimmt und für den Winkel oto beispielsweise der Wert 75° gewählt. Wenn ein Luftfahrzeug durch dieses Gebiet geht, in dem der Empfänger aktiv ist, berechnet die Schaltungsanordnung 18 des Empfängers

die relative Abweichung 1^!!° , die obenstehend

"ο

definiert wurde und nach der Formel (4) dem Wert AR proportional ist, der den Unterschied zwischen den Abständen AM— BM der Empfangsantennen 1 und 2 einerseits und der Sendeantenne 21 auf dem Luftfahrzeug andererseits darstellt.

Im betrachteten Fall ist der Abstand der Antenne 21 vom Ursprungspunkt O gegenüber dem Abstand zwischen den beiden Antennen 1 und 2 sehr groß. Es läßt sich darlegen, daß eine gute Annäherung des Abstandes Y zwischen dem Luftfahrzeug und der Symmetrieebene der Landepiste durch den nachfolgenden Ausdruck gegeben wird:

2a

(5)

In dieser Formel (5) ist der Faktor μ von AR sowie von verschiedenen Konstanten Ao, cto und a, die obenstehend präzisiert wurden, abhängig.

In der Bodenanlage wird der Schaltungsanordnung

18, die die Größe

«o

liefert, die dem Wert AR

proportional ist, eine Schaltungsanordnung 22 nachgeschaltet, die auf Basis von AR und verschiedener in der Bodenstation bekannter Parameter hn. ^k₀. a einen annähernden Wert V₀ des berechneten Abstandes berechnet, wobei der genannte Wert Yq durch die Formel (5) gegeben wird, in der als Höhe A der mittlere Wert Ao verwendet wird, der die einzige in der Bodenstation bekannte Höhe ist.

Dieser annähernde Wert Yq wird abermals zum Luftfahrzeug übertragen, und zwar unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers 23, dessen Ausgangssignal dem Modulator 24 geliefert wird, und zwar zum Modulieren eines Trägers, der das von der Antenne empfangene Signal ist und der vom Verstärker 7 verstärkt wird. Der auf diese Weise vom Signal VO modulierte Träger wird der Sendeantenne 25 zugeführt, die die Ausstrahlung desselben zum Luftfahrzeug gewährleistet.

F i g. 6 zeigt auf schematische Weise die an Bord des Luftfahrzeuges vorgesehene Apparatur. Hier wird der vorteilhafte Fall betrachtet, und zwar der, in dem ein Funkhöhenmesser mit Frequenzmodulation an Bord des Luftfahrzeuges verwendet wird zur Bestimmung der

ίο Höhe desselben gegenüber dem Boden. Dieser Höhenmesser 26 liefert der Sendeantenne 27 ein Signal, das linear frequenzmoduliert wird und verarbeitet das an der Antenne 28 empfangene Signal zur Lieferung eines analogen Signals am Ausgang 29 dieses Höhenmessers, welches Signal der Höhe Λ des Luftfahrzeuges gegenüber dem Boden entspricht. Wie bereits erwähnt, wird die Strahlung der Sendeantenne 27 des Höhenmessers 26 in dem erfindungsgemäßen System verwendet und die genannte Strahlung wird von den Empfangsantennen 1 und 2 empfangen. Die Antenne 27 wird ebenfalls zum Empfangen der von der Sendeantenne 25 der Bodenstation ausgestrahlten Strahlung benutzt. Damit man im Luftfahrzeug über Information VO verfügen kann, die in der Bodenstation den von der Antenne 26 ausgestrahlten Träger moduliert, wird ein richtwirkungsfreier Antennenkoppler 30 verwendet, der im Kabel der Antenne 27 angeordnet ist und eine Mischdiode 31 enthält. Diese Diode erhält folglich einen Teil der von der Antenne 27 ausgestrahlten Energie und

jo ebenfalls einen Teil der von dieser Antenne empfangenen Energie, die aus der Sendeantenne 25 der Bodenstation herrührt. Am Ausgang der genannten Mischdiode 31 wird ein Schwebungssignal erhalten, das durch die Information Yq moduliert ist. Nach Verstärkung und Filterung dieses Signals im Verstärker 32 bzw. im Filter 33 wird die Information VO in digitaler Form erhalten und diese digitale Information Vo wird durch die Dekodieranordnung 34 in analoge Information umgewandelt. Zum Erhalten der gewünschten Ab-Standsinformation V" entsprechend der Isthöhe des Luftfahrzeuges gegenüber dem Boden wird das analoge Signal, das dem Wert VO entspricht, der analogen Rechenschaltung 35 zugeführt, in der das genannte Signal mit dem Wert h/ho multipliziert wird, wobei Ao ein konstanter Parameter ist, während A das Höhensignal ist, das vom Ausgang 29 des Höhenmessers geliefert wird. Das Abstandsabweichungssignal Y wird einer Wiedergabeanordnung 36 zugeführt, die dem Piloten des Luftfahrzeuges zur Verfügung steht.

Aus dem Obenstehenden folgt, daß durch Anwendung der Erfindung ein besonders einfaches Landungsüberwachungssystem ILS erhalten worden ist, und zwar in bezug auf die Bodenapparatur, in der nur zwei Empfangskreise verwendet werden, sowie in bezug auf die Bordapparatur, in der auf vorteilhafte Weise die Antenne und die Sendequelle des Funkhöhenmessers mit Modulationsfrequenz benutzt werden können. Aus der Formel (4) läßt sich übrigens ableiten, daß die vom Empfänger gelieferte Information von den Parametern

bo Fund Tunabhängig ist, die die lineare Frequenzmodulation kennzeichnen. Dadurch kann der genannte Empfänger zusammen mit einem beliebigen Funkhöhenmesser, in dem diese Modulationsart benutzt wird, verwendet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

130 230/255

Claims

Patentansprüche:

1. System zum Orten eines Senders frequenzmodulierter Signale, das eine Information über die Winkelabweichung zwischen der Richtung des Senders, von einem Bezugspunkt aus gesehen, und einer Bezugsachse erzeugt, die durch den genannten Punkt geht, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger des Systems