DE2819375C2

DE2819375C2 - Sprechendes Drehfunkfeuer

Info

Publication number: DE2819375C2
Application number: DE19782819375
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr.-Ing. Hoefgen; Werner Ing.(Grad.) Poschadel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1978-05-03
Filing date: 1978-05-03
Publication date: 1980-07-10
Also published as: DE2819375B1

Description

Die Erfindung geht aus von einem sprechenden Drehfunkfeuer _wj_e im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben. Em derartiges sprechendes Drehfunkfeuer ist aus der GB-FS 1 07-4 735 bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein sprechendes Drehfunkfeuer anzugeben, mit ι ;m \ußer der Richtungsinformation weitere Informationen übertragen werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.

Es ist mit einem sehr geringen Mehraufwand möglich, zusätzlich zu der Richtungsinformation auch eine Stationskennung, Wettermeldungen und andere betrieblich interessante Daten zum Flugzeug zu ermitteln. Zum Empfang all dieser Daten an Bord des Flugzeugs reicht ein üblicher Funkempfängcr aus.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die beiden von dem sprechenden Drehfunkfeuer abgestrahlten Strahliingsdiagrammc für zwei benachbarte Richtungen,

Fig. 2 ein Diagramm, in dem die relative Lautstärke der von der Bordstation abgegebenen Signale als Funktion der Zeit aufgetragen ist,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des sprechenden Drehfunkfeuers.

Von dem sprechenden Drehfunkfeuer werden ein keulenförmiges Strahlungsdiagramm I und ein ungefähr kardioidenförmiges Strahlungsdiagramm II abgestrahlt. Das kardioidenförmigc Strahlungsdiagramm Il ist dem keulenförmigen Strahlungsdiagramm I so überlagert, daß das Minimum der Kardioide in die Richtung der Keule zeigt. Dies ist in Fig. I dargestellt. In dem Diagramm ist die Feldstärke des abgestrahlten Signals bezogen auf die maximale Feldstärke als Funktion des Azimuts 0 aufgetragen.

fir.

Zunächst wird nur das keulenförmige Strahlungsdiagramm betrachtet. Wenn für aufeinanderfolgende Richtungsangabenein Winkelabstand von 22,5° vorgesehen ist, dann wird das Strahlungsdiagramm schrittweise um 22,5° weitergeschaltet und für die Bedeckung des gesamten Azimuts sind 16 Schritte notwendig. In jeder Stellung wird das Trägersignal, das über die Keule abgestrahlt wird, mit einer anderen Richtungsansage sprachmoduliert. Die Richtungsansage ist beispielsweise die gesprochene Himmelsrichtung. Hierbei werden vorteilhafterweise die üblichen geographischen Richtungsangaben verwendet.
Bei sechzehn Schritten lauten diese Angaben:

Schritt

Nord N 1

Nord Nord Ost NNO 2

Nord Ost NO 3

Ost Nord Ost ONO 4

Nord Nord West NNW 16

Der Benutzer an Bord des Flugzeuges ermittelt diejenige Richtungsansage, die er am lautesten und am klarsten empfängt. Die ausgewählte Ansage gibt ihm die Richtung zum Funkfeuer mit einer durch das Gesamtsystem bestimmten Genauigkeit an. Mittels Interpolation - gleiche Lautstärke zweier aufeinanderfolgender Ansagen - ist eine Winkelbestimmung bis auf etwa 10° genau möglich.

Die Ansagen für einen vollständigen Umlauf erfolgen innerhalb von 20 s. Dies ermöglicht einen mühelosen Vergleich der Lautstärken, die den nacheinander abgestrahlten Richtungsansagen zugeordnet sind.

Für eine noch deutlichere Heraushebung des jeweils in Frage kommenden Azimuts werden die nicht zutreffenden Richtungsansagen mit Hilfe eines Komplementärdiagramms unterdrückt. Fliegt das Flugzeug in Richtung NNO, dann ist beispielsweise die Ansage SW eine nicht zutreffende Ricb'ungsansage. Dieses Komplementärdiagramm II ist im vorliegenden Fall das ungefähr kardioidenförmigr: Strahlungsdiagramm. Es kann vorteilhaft auch dazu verwendet werden, von der Bodenstation zum Flugzeug Wettermeldungen, die Stationskennung und andere wichtige Daten zu übertragen. Hierzu wird der über das kardioidcnförmigc Strahlungsdiagramm II abgestrahlte Träger mit der zu übertragenden Information sprachmoduliert. Dieses zusätzliche Strahlungsdiagramm II wird synchron mit dem keulenförmigen Strahlungsdiagramm I weitcrgeschaltet. In der Fig. 1 sind die beiden Strahluiigsdiagramme für zwei Richtungen dargestellt.

Die ausgezogenen Linien geben die Strahlungsdiagramme I, II in der Richtung Nord an; die gestrichelten Linien geben die Strahlungsdiagramme Γ, ΙΓ in der Richtung Nord Nord Ost - dies ist der erste Schritt - an.

Um im Empfänger das Strahlungsdiagramm, das den kleineren Beitrag liefert, maximal unterdrücken zu können, werden die hochfrequenten Trägersignale, die beide die gleiche Frequenz haben und die über das keulenförmige I bzw. das kardioidenförmigc Il Strahlungsdiagramm abgestrahlt werden, um 90° gegeneinander phasenverschoben.

An Hand der Fig. 2 wird erläutert, welche Signale mit welcher Lautstärke die vom Funkgerät empfangenen Signale wiedergegeben werden und welche Signale bei der Verarbeitung im Funkgerät unterdrückt

werden.

Wie bereits erwähnt, werden über das keulenförmige Strahlungsdiagramm I innerhalb von 2(1 Sekunden 16 Richtungsansagen abgestrahlt. Über das kardioidenförmige Strahlungsdiagramm 11 werden beispielsweise während der ersten fünf Sekunden die Stationskennung, anschließend bis zur 30. Sekunde Wettermeldungen, während der nächsten fünf Sekunden wieder die Stationskennung usw. abgestrahlt. Die Ansagen wiederholen sich zyklisch. Sie können wie folgt lauten:

Stationskennung: Flughafen Hof
Wettermeldung: West

7 Knoten
Wind
7/8
wolkig

Da sich beide Strahlungsdiagramme drehen, werden sie mit unterschiedlichen Intensitäten empfangen und somit werden vom bordseitigen Funkgerät die übertragenen Informationen mit unterschiedlichen Lautstärken wiedergegeben.

Bis zur Zeit Tl wird das über das kar_,ioidenförmige Strahlungsdiagramm abgestrahlte Signal mit der größeren Feldstärke empfangen; das Signal, das über das keulenförmige Strahlungsdiagramm abgestrahlt wurde, wird im Empfänger unterdrückt. Das Funkgerät gibt somit mit der angegebenen Lautstärke die Stationskennung (im angegebenen Beispiel »Flughafen Hof«) wieder.

In der Zeit zwischen 71 und 72 wird die Richtungsansage mit der größeren Feldstärke empfangen und vom Lautsprecher des Funkgerätes sind nacheinander die Ansagen »Ost Nord Ost«, »Ost«, »Ost Süd Ost« zu hören. Die Ansage »Ost« ist eindeutig am lautesten zu hören und die beiden anderen Ansagen sind gleich laut. Daraus folgt, daß das Flugzeug in bezug zum Flughafen Hof in östlicher Richtung fliegt Wurden die Ansagen »Ost« und »Ost Süd Ost« gleich laut gehört, dann würde die Flugrichtung zwischen »Ost« um'. »Ost Süd Ost« liegen.

In der Zeit zwischen 72 und 73 ist die Wettermeldung und zwischen 73 und 74 sind wieder die Richtungsansagen zu hören. Es gelten wieder die oben beschriebenen Auswahl- und Beurteilungskriterien.

Die gestrichelt eingezeichneten Lautstärken sind die Lautstärken, mit denen die Anlagen erfolgen würden, wenn nur ein Strahlungsdiagramm vorgesehen wäre. Im vorliegenden Fall wird jedoch das zugehörige Signal im Funkgerät wegen des gleichzeitig vorhandenen stärkeren Signals unterdrückt.

An Hand der Fig. 3 wird nachfolgend beispielsweise ein AusführungsL/eispiel erläutert.

Das Trügcrsignal wird in einem Sender 1 erzeugt und in einem Leistungsteiler 2 in zwei Anteile aufgeteilt. Am Ausgang des Leistungsteilers 2 stehen also die zwei Trägcrsignale zur Verfügung, von denen eines

über das kardioidenformige Strahlungsdiagramm und das andere über das keulenförmige Strahlungsduigramm abgestrahlt wird. Das eine Signal wird ubei eine λ/4-Verzögerungsleitung 3 einem ersten Modulator 5 und das andere Signal wird direkt einem zweiten Modulator 6 zugeführt. Im ersten Modulator 5 wird das Trägersignal mit der jeweiligen Richtungsansage 4 und im zweiten Modulator wird da-, I räger-signal mit der Stations- und Wetteransage 7 ^prachmoduliert. Die Modulation ist beipsielsweise eine Amplitudenmodulation.

Die Richtungsansage ändert sich im selben Takt v», ic das keulenförmige Strahlungsdiagramm wcitergeschaltet wird. Ein Taktgenerator 8 steuert deshalb die Richtungsansage. Dies kann beispielsweise so erfolgen, daß der Taktgenerator 8 ein Tonbandgerät, auf dem die Richtungsansagen aufgezeichnet sind, steuert.

Die Ausgangssignale der Modulatoren 5, 6 werden jeweils einer Strahlungsdiagrammsteuereinnch lung 9,10 zugeführt, die beide ei- der Antennenan-

Beim Ausführungsbeispiel sind acht äquidistant auf einem Kreis angeordnete Antennen 11 vorgesehen. Die Antennen können vertikale Dipole sein, und der Kreisdurchmesser ist beispielsweise 2,6 m, wenn die Frequenz der Trägersignale im Bereich zwischen i 18 und 136 MHz liegt.

Die Strahlungsdiagrammsteuerung ist u. a. in dem Buch »Antennen II« von A. Heilrr.ann, Bibliographisches Institut Mannheim, Hochschultaschenbücherverlag, Mannheim 1970, auf den Seiten 55 bis 58 beschrieben und wird deshalb nicht näher erläutert.

Das Weiterschalten der Strahlungsdiagramme wird von dem Taktgenerator 8 gesteuert. Dadurch ist gewährleistet, daß die Richtungsansage und das Weiterschalten der beiden Strahlungsdiagramme synchron durchgeführt werden.

Die jeweils acht Ausgangssignale der Strchlungsdiagrammsteuereinrichtungen 9,10 werden über zwei Antennenspeisenetzweike den acht Antennen 11 zugf führt. Jede Antenne wird mit einem sprachmodulierten Trägersignal, das über das keulenförmige Strahlungsdiagramm abgestrahlt wird, und mit einem sprachmodulierten Trägersignal, das über das kardioidenformige Strahlungsdiagramm angestrahlt wird, gespeist. Falls eine engere Stufung der Schritte erwünscht ist, ist es vorteilhaft, die Anzahl der Antennen zu erhöhen.

Die verwendeten Baugruppen an sich sind allgemein bekannt und werden deshalb nicht näher erläutert.

Bei geringem Verkehrsaufkommen kann die tiern sprechenden Drehfunkfeuer zugeteilte Frequenz auch lürden Sprechfunkverkehr zwischen Boden und Bord benutzt werden. Hierbei müssen jedoch bestimmte Forderungen an die Sprechdisziplin erfüllt sein.

llicr/ii 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sprechendes Drehfunkfeuer, dessen Strahlungsdiagramm aus einem ungefähr kardioidenförmigen und einem keulenförmigen Strahlungsdiagramm, das in Richtung des Minimums des ungefähr kardioidenförmigen Strahlungsdiagramms zeigt, besteht, bei dem beide Strahlungsdiagramme synchron schrittweise weitergeschaltet >^ü werden und bei dem das über das keulenförmige Strahlungsdiagramm abgestrahlte Trägersignal in einem ersten Modulator mit der jeweiligen Richtungsansage sprachmoduliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das über das ungefähr kardioidenförmige Strahlungsdiagramm (II) abgestrahlte Trägersignal in einem zweiten Modulator (6) mit weiteren Informationen sprachmoduliert wird.

2. Sprechendes Drehfunkfeuer nach An- zu Spruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die über die beiden Strahlungsdiagramme (I, II) abgestrahlten Trägersignale dieselbe Frequenz haben und gegeneinander um 90^J phasenverschoben sind. >5