DE4236357C2

DE4236357C2 - Fluginstrument für die Ultraleicht-Luftfahrt

Info

Publication number: DE4236357C2
Application number: DE19924236357
Authority: DE
Inventors: Arnold Heinrich Quinke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-06
Filing date: 1992-10-28
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: CH693723A5; DE4236357A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Flugin strument für die Ultraleicht-Luftfahrt und den Gleit flugsport zur Nutzung der Luftdruckabnahme mit der Höhe zum Anzeigen derselben mit einer Anzeige, einer Eingabe einheit, einem Absolutdruckmesser, einem Digitalspei cher, einem Istwertvergleicher und einem Korrektor.

Aus EP 0 345 929 A1 ist ein Druck- und Höhenmeßgerät bekannt, bei dem in einen Korrekturspeicher ein die An zeige der wahren Höhe sicherstellender Wert eingegeben werden kann, wenn das Signal eines Absolutdruckmessers zur Anzeige der aktuellen Höhe dienen soll. In diesen Fällen ist es erforderlich, den tatsächlich herrschenden Istdruck und die aktuelle Höhe in Übereinstimmung zu bringen, so daß bei anschließenden Höhenänderungen diese richtig angezeigt werden, solange der Luftdruck sich nicht ändert. Das bekannte Gerät ist für Wanderer oder Bergsteiger gedacht, und zwar insbesondere zur Integra tion in eine Armbanduhr. Dabei kann auch noch als Regio nalinformation die geographische Breite eingespeichert werden, und zwar um einen aktuellen Temperaturkoeffi zienten zu ermitteln.

In der Fliegerei geschieht die Korrektur der Anzeige eines mechanischen Dosen-Höhenmessers durch Drehen eines Einstellknopfs, wobei entweder die bekannte Höhe oder der bekannte, z. B. vom Kontrollturm mitgeteilte QNH-Wert des Luftdrucks (nach der Standardatmosphäre auf Meeres höhe reduzierter aktueller Luftdruck am Platz) einge dreht werden kann. Im ersteren Fall muß dann der richti ge QNH-Wert und im zweiten Fall die richtige Platzhöhe angezeigt werden. Der Höhenmesser zeigt dann während des Flugs die richtige Höhe über NN, solange der Luftdruck sich nicht ändert. Voraussetzung für richtige Anzeigen ist somit entweder die Infrastruktur eines Kontrollturms oder die zuverlässige Kenntnis der Platzhöhe.

Ähnliche Geräte wie das vorstehend betrachtete bekannte Gerät sind aus EP 0 098 321 A1 und EP 0 308 522 A1 be kannt, wobei das letztere noch einen Speicher aufweist, in dem der Verlauf der während einer Wanderung durch messenen Höhen in Form eines Protokolls festgehalten werden kann.

Aus DE 31 05 053 A1 ist eine Höhenmeßvorrichtung für Flugzeuge bekannt, die die Flughöhe in Form eines Codes an die Flugüberwachung übermittelt, wozu eine Vielzahl von Speicherplätzen vorhanden ist, deren jeder einen solchen Code beinhaltet.

In der Ultraleicht-Luftfahrt und dem Gleitflugsport, nämlich insbesondere dem Drachen- oder Gleitschirmflie gen, werden viele verschiedene Startplätze im Gebirge benutzt, an denen kein Infrastruktur vorhanden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fluginstrument für die Ultraleicht-Luftfahrt zur Höhen anzeige bereitstellen, das in solchen Anwendungsfällen zuverlässig zur richtigen Höhenanzeige vor und während des Flugs gebracht werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Weiterbil dungen des Instruments sind in den Unteransprüchen ange geben.

Beim erfindungsgemäßen Instrument kann der Pilot die topographische Höhe einer Vielzahl der von ihm am häu figsten benutzten Startplätze in Ruhe abspeichern, die dann unter einem Kürzel aufrufbar sind, so daß deren Nor maldruck mit dem aktuellen Istdruck verglichen werden kann, um die Differenz als Korrekturwert laufend anzu bringen. Eine besondere Sicherheit wird dadurch er reicht, daß das Instrument ein Fehlersignal auslöst, wenn der Istdruck nicht innerhalb eines Wahrscheinlich keitsbereichs um den Startplatz-Normaldruck liegt, d. h., daß die Eingabe auf Plausibilität überprüft wird.

Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Funktionsschema des Höhenmessers,

Fig. 2 ein Funktionsschema eines zusätzlichen Vario meters,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Fluginstruments mit Höhenmesser und Variometer.

Im Höhenmesser 1 der Fig. 1 sind in einem Speicher 4 (einem RAM mit Batteriepufferung) die topographischen Höhen einer Anzahl von Startplätzen abgespeichert, wobei diese unter einem Kürzel, z. B. AX, abrufbar sind. Das Abspeichern geschieht mittels der Tastatur der Eingabe einheit 3.

Wenn der Pilot von diesem Startplatz AX abfliegen will, läßt er mittels der Eingabeeinheit durch Anwählen des Kürzels die betreffende Platzhöhe in den Istwertverglei cher 6 laden. Aus dieser Platzhöhe ergibt sich nach der Höhenformel der ICAO-Standardatmosphäre der Startplatz- Normaldruck P_nSt, d. h. der Druck, der nach der Standard atmosphäre am Startplatz herrschen würde.

Vom Druckmeßsensor 2, einem piezoresistiven Absolut druckmesser, erhält der Istwertvergleicher 6 ein Signal über den tatsächlich am Startplatz herrschenden Druck P_iSt und ermittelt die Differenz zwischen P_iSt und P_nSt.

Wetterbedingte Druckluftschwankungen gehen normalerweise nicht über 100 mbar hinaus und bleiben in einem Bereich zwischen 50 mbar in beiden Richtungen vom Standardwert. Wenn die festgestellte Differenz in diesem Bereich liegt, wird die Eingabe des Startplatzes akzeptiert, am Meßsignal für P_iSt die Differenz als Korrektur angebracht und die wahre Startplatzhöhe angezeigt. Beim anschlie ßenden Flug ändert sich entsprechend dem Steigen und Sinken laufend der Istdruck P_i und unter fortlaufendem Anbringen der Korrektur an dem Signal für P_i wird laufend die richtige Höhe über NN angezeigt.

Wenn sich aus dem Vergleich eine größere Differenz zwi schen P_nSt und P_iSt ergibt, P_iSt also nicht innerhalb des möglichen Bereichs liegt, wird ein Fehlersignal, bei spielsweise ein Tonsignal ausgegeben, was den Piloten zur Überprüfung der Richtigkeit der Startplatzeingabe auffordert.

Die Korrekturgröße, also die Differenz zwischen dem am Startplatz gemessenen Absolutdruck P_iSt und dem errechne ten, für den Startplatz gültigen Normaldruck P_nSt, wird gespeichert und steht während der gesamten Dauer des Fluges zur Verfügung. Die laufende Ermittlung der aktu ellen Höhe durch Anbringung der Korrektur am laufenden Signal des Istdrucks P_i vom Druckmeßsensor 2 geschieht im Korrektor 7, und zwar drei- bis viermal pro Sekunde. Das Ergebnis wird in einer optischen Anzeige 11 und/oder akustischen Anzeige 10 ausgegeben.

Sofern das Instrument auch ein Variometer 1′ (Fig. 2) enthalten soll, ist ein Differenzierer 5 vorgesehen, dem das Signal des Istdrucks P_i vom Druckmeßsensor 2 zuge führt wird und der hieraus den Differentialquotienten bildet und diesen einem Rechner 8 zuführt. Bei dieser Ausbildung kann der Pilot mittels der Eingabeeinheit 3 eine für sein Fluggerät typische Sinkgeschwindigkeit eingeben sowie einen Bereich für die Sinkgeschwindig keit, innerhalb dessen er keine Anzeige wünscht. Liegt seine Sink- oder Steiggeschwindigkeit außerhalb des ge wählten Bereichs, erhält er eine Anzeige, üblicherweise eine akustische Anzeige, in der Weise, daß die Frequenz und die Folge der Töne die Richtung und Größe der Verti kalgeschwindigkeit anzeigt. Die Einstellung kann während des Flugs geändert und so neuen Verhältnissen angepaßt werden. Die gewählten Werte erscheinen in der optischen Anzeige 11.

in einem im Rechner 8 integrierten Speicher können be liebige Kombinationen dieser Werte für die vereinfachte Neueinstellung abgerufen werden und die vorangehende Einstellung ersetzen. Ein im Rechner 8 integrierter Os zillator erzeugt die für die Kennzeichnung der Steig- und Sinkgeschwindigkeit bestimmten Frequenzen, die über die akustische Anzeige 10 ausgegeben werden.

Gemäß Fig. 3 können sowohl der Höhenmesser 1 als auch der Variometer 1′ mit einer gemeinsamen Schaltung und einem Kleinrechner sowie entsprechender Software reali siert werden.

Claims

1. Fluginstrument für die Ultraleicht-Luftfahrt und den Gleitflugsport zur Nutzung der Luftdruckabnahme mit der Höhe zum Anzeigen derselben, mit einer Anzeige (10), einer Eingabeeinheit (3), einem Absolutdruckmesser (2), einem Digitalspeicher (4), einem Istwertvergleicher (6) und einem Korrektor (7),
dadurch gekennzeichnet, daß in den Digitalspeicher (4) die topographische Höhe verschiedener Startplätze ein gebbar und als Normaldruck P_nSt speicherbar ist, daß beim Abrufen dieses Startplatzes der vom Druckmeß sensor (2) anstehende Istdruck P_i im Istwertvergleicher (6) mit dem Startplatz-Normaldruck P_nSt verglichen wird, die Differenz ermittelt wird und der Istdruck nur dann als Startplatz-Istdruck P_iSt akzeptiert wird, wenn die Differenz kleiner als ein festgelegter Bereichswert q ist,
und daß die ermittelte Differenz im Korrektor (7) fort laufend am aktuell gemessenen Istdruck P_i angebracht und der so korrigierte Wert als Höhenangabe ausgegeben wird.

2. Fluginstrument für die Ultraleicht-Luftfahrt und den Gleitflugsport nach Anspruch 1 zur Nutzung der Luft druckdifferenz zum Anzeigen der Veränderung der Höhe mit einer optischen (10) und einer akustischen Anzeige (11), dadurch gekennzeichnet, daß das Fluginstrument (1′) aus einem Absolutdruckmesser (2), einem Differenzierer (5) und mindestens einem (Sinkwert-)Speicher (4′) und einer Eingabeeinheit (3) besteht.

3. Fluginstrument für die Ultraleicht-Luftfahrt und den Gleitflugsport nach Anspruch 2 zur Nutzung der Luft druckdifferenz zum Anzeigen der Veränderung der Höhe, dadurch gekennzeichnet, daß der angezeigte Sinkgeschwin digkeitswert auf Tastendruck der Eingabeeinheit (3) als flugtypischer Sinkgeschwindigkeitswert vom Rechner (8) übernommen wird.

4. Fluginstrument für die Ultraleicht-Luftfahrt und den Gleitflugsport zur Nutzung der Luftdruckdifferenz zum Anzeigen der Veränderung der Höhe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei wählbaren ver tikalen Geschwindigkeitswerten eine akustische Anzeige (10) unterbleibt.