DE757347C

DE757347C - Verfahren zur Blindlandung von Luftfahrzeugen

Info

Publication number: DE757347C
Application number: DEM133201D
Authority: DE
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1935-01-25
Filing date: 1936-01-15
Publication date: 1953-08-03
Also published as: GB450975A; US2150551A

Description

Die bekannten Verfahren zur Blindlandung von Luftfahrzeugen setzen im allgemeinen einen Anflug in nur geringen Höhen voraus und vermitteln dem Piloten auch keine genauen Angaben über die jeweilige Flughöhe. Infolgedessen muß der Gleitwinkel des Flugzeuges bei der Landung mehr oder weniger vom Piloten geschätzt werden, was ein hohes Maß von Erfahrung und Geschicklichkeit erfordert.

Es ist bereits bekannt, zur Kennzeichnung verschiedener Richtungen einen Leitstrahl zu

verschwenken und in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Lage mit verschiedenen Frequenzen zu modulieren. Auch ist es bekannt, von der Bodenstation auf fernsehtechnischem Wege dem ankommenden Luftfahrzeug Landungsangaben zu vermitteln und insbesondere eine Führung des Luftfahrzeuges in der Weise zu bewerkstelligen, daß der Durchgang einer von der Bodenstation auf gleicher Welle ausgesendeten rotierenden Richtstrahlung durch cjen Empfangsort dem Beobachter den Zeitpunkt angibt, in welchem er eine durch die

Fernbildübertragung wiedergegebene, synchron mit der Richtstrahlung wandernde Skala ablesen muß.

Das erfindungsgemäße Blindlandeverfahren geht von diesen bekannten Verfahren aus, indem es von einem ungerichteten Sender zur Bildübertragung von landungstechnischen Angaben und einem scharf gebündelten Richt-Strahlsender zur Übermittlung von Winkel-ίο angaben Gebrauch macht. Die' Sender werden in bekannter Weise einander abwechselnd moduliert, und die beiden Modulationen werden empfangsseitig derart auf einer gemeinsamen Bildfläche wiedergegeben, daß das entstehende Bild auf einem Teil seiner Fläche der ungerichtet gesendeten Modulation und auf dem restlichen Teil der von dem Richtstrahler übermittelten Modulation entspricht. Die Erfindung besteht darin, den Richtstrahl in einer Vertikalebene auf und ab zu schwenken und entsprechend den verschiedenen Neigungswinkeln \-erschieden zu modulieren, so daß diese Modulation auf der Bildfläche in Form eines Musters erscheint, welches unmittelbar die jeweilige Neigung des Richtstrahles angibt. Auf diese Weise wird dem Piloten der Gleitwinkel angezeigt, den er bei der Landung einzuschlagen hat und den er beibehalten muß, bis die Landung erfolgt ist. Der Pilot braucht daher beim Landen im Nebel nur die zur normalen Landung erforderliche Geschicklichkeit zu besitzen.

Vorzugsweise wird die Kennzeichnung des Richtstrahles durch verschiedene Modulationsfrequenzen bewirkt. Die Sendestation auf dem Erdboden besitzt also eine Einrichtung zum Aussenden des in einer vertikalen Ebene schwingenden Richtstrahles und eine Einrichtung zur ungerichteten Aussendung der Bildsignale, die mit den erforderlichen landungstechnischen Informationen, beispielsweise mit dem Namen des Flugplatzes und der Windrichtung, moduliert wird.

Fig. ι zeigt schematisch eine zur Durchführung des Erfindungsgedankens dienende Sendeanordnung. Diese enthält einen ungerichteten Sender 1, der etwa auf einer Wellenlänge von 9 m arbeitet, und einen scharf gerichteten L'ltrakurzwellenstrahlwerfer 2, der beispielsweise auf einer Wellenlänge von 50 cm arbeitet und eine Dipolantenne 3 im Brennpunkt eines parabolischen Reflektors 4. Es ist eine in Fig. 1 nicht dargestellte Einrichtung vorgesehen, um den Strahl innerhalb eines bestimmten Winkels in einer senkrechten Ebene auf und ab zu schwenken. Dieses Schwenken erfolgt beispielsweise gemäß Fig. 2 dadurch, daß der Reflektor bei feststehender Antenne mit Hilfe eines Schneckenradsektors 5 und eines entsprechenden Getriebes durch einen nicht dargestellten Elektromotor gesteuert wird, dessen Feldwicklung durch Schalter umgepolt wird, wenn das Ende eines Hubes erreicht ist. Der Kurzwellenstrahl wird durch Tonfrequenzen moduliert, die zu bestimmten Zehen während der Schwenkbewegung zugeführt werden, so daß die Tonfrequenzmodulation zu jeder Zeit kennzeichnend für die jeweilige Neigung des Strahles ist. Bei horizontaler Strahlrichtung kann z. B-. die Modulation 50 Hz betragen, bei einem Neigungswinkel von 5⁰ gegen die Horizontale 100 Hz, bei einem Winkel von io° 200 Hz. usw. Das Gerät zur Tonmodulation ist schematisch durch den Teil 6 dargestellt.

Der ungerichtete Sender 1 wird durch eine Fernsehsendeapparatur 7 mit Signalen moduliert, die einem Bild 8 entsprechen, das den Namen des Flugplatzes und sonstige bei der Landung erwünschte Angaben enthält. Die beiden Modulationseinrichtungen werden beispielsweise durch eine rotierende Kontaktvorrichtung 9, 10, die auf der Motor.welle 11 für die Abtastscheibe 12 des Fernsehgerätes 7 sitzt, abwechselnd derart gesteuert, daß während der Modulationsperiode des ungerichteten Senders der Richtsender nicht moduliert wird, und umgekehrt.

Das Gerät 13 zur Umwandlung der durch das Bild 8 durchfallenden Lichtmengen in Stromimpulse, und zur Verstärkung dieser Impulse kann von beliebiger bekannter Art sein.

Die ungerichtet gesendete Modulation nimmt nicht die ganze Fläche des Bildschirmes im Empfänger, sondern nur einen Teil davon ein, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Es werde beispielsweise angenommen, daß das Fernsehgerät eine Bildfläche mit 50 Zeilen iSmal je Sekunde abtaste; dann kann die Bildmodulation der ungerichteten Strahlung so angeordnet sein, daß sie erst mit der 20. Abtastzeile anfängt und bei der 50. Zeile aufhört, so daß 20 Zeilen der gesamten Bildfläche frei bleiben. In diesem Fall wird die Kontaktvorrichtung 9, 10 so eingestellt, daß während der 20 leeren Zeilen der ungerichtete Sender und während der übrigen Zeilen der Strahlwerfer unmoduliert ist. Das Bild 8 kann als Schablone mit durchsichtigen Buchstaben ausgebildet werden, λόπ denen ein Bild auf der Nipkow-Scheibe 12 oder, einer anderen Abtastvorrichtung entworfen wird, so daß sich Bildsignale ergeben, die der Beschriftung der Schablone entsprechen und die dann den ungerichteten Sender modulieren.

Die Modulation des Strahlwerfers erfolgt durch eine Reihe von nicht gezeichneten iao Frequenzgeneratoren derart, daß die zu einem gewissen Zeitpunkt ausgesandte Tonfrequenz

dem Neigungswinkel des Strahles zu dieser Zeit entspricht.

Ein Flugzeug, das nach diesem Verfahren landen soll, wird mit zwei Empfängern ausgerüstet, von denen der eine zum Empfang der 9-m-Welle, der andere zum Empfang der 50-cm-Welle dient. Die Modulationsausgänge dieser beiden Empfänger werden kombiniert und einem Bildwiedergabegerät zugeführt, das auf diese Weise ein Gesamtbild wiedergibt, das zum Teil aus dem ungerichtet gesendeten Wortbild od. dgl. und zum anderen Teil aus einem Muster, das der jeweils aufgenommenen Modulation der Richtstrahlung entspricht, besteht. Dieses Muster, das auf der linken Seite von Fig. 3 für den Fall von Tonfrequenzmodulation wiedergegeben ist, besteht aus einer Reihe von dicken schwarzen schrägen Strichen, deren Anzahl und Lage

ao von der Tonfrequenz abhängt. Die Muster können bezüglich ihrer Lage und Art normalisiert sein, so daß der Pilot sofort über den notwendigen Gleitwinkel für die Landung informiert wird.

Zur Vorbereitung der Blindlandung muß demnach der Pilot folgendermaßen verfahren: Das Flugzeug wird bei der Annäherung an den Flugplatz zuerst die ungerichtete Sendung empfangen; diese hält den Fernsehempfänger in Gleichlauf und vermittelt ein Bild, welches aus den ungerichtet gesendeten Landungsangaben und einem leeren Teil besteht. Das Flugzeug beschreibt nun eine kreisförmige Bahn um den Flugplatz, bis es auf die durch den Richtstrahl bestrichene Vertikalebene trifft, wodurch im bisher leeren Teil des Bildes eine Anzeige entsteht, die den Piloten über den Gleitwinkel informiert, den er bei der Landung einhalten muß, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist angenommen worden, daß der Richtstrahl durch Tonfrequenzen moduliert wird. Diese Modulationsart ist deswegen gewählt, weil es in dem gegenwärtigen Stadium der Entwicklung der Ultrakurzwellentechnik praktisch schwierig ist, eine zusammengesetzte Bildmodulation zu senden. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht auf die Verwendung einer Tonfrequenzmodulaition, da es zweckmäßiger wäre, den Richtstrahl so zu modulieren, daß man eine bildliche Wiedergabe der Worte oder Zahlen erhält, die den gewünschten Gleitwinkel angeben.

Claims

Patentansprüche:
i. Verfahren zur Blindlandung von Luftfahrzeugen mit einem ungerichtet arbeitenden Sender zur Bildübertragung von landungstechnischen Angaben und einem scharf gebündelten Richtstrahlsender, welche abwechselnd moduliert werden, sowie mit einer für beide Modulationen gemeinsamen Anzeigevorrichtung, derart, daß das wiedergegebene Bild auf einem Teil seiner Fläche der ungerichtet gesendeten Modulation und auf dem restlichen Teil der von dem Richtstrahler übermittelten Modulation enfrspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtstrahl in einer Vertikalebene auf und ab geschwenkt und entspreqhend den verschiedenen Neigungswinkeln verschieden moduliert wird und daß diese Modulation auf der Bildfläche in Form eines Musters erscheint, welches unmittelbar die jeweilige Neigung des Richtstrahles angibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den ungerichteten Sender ein Bild gesendet wird, das informierende Angaben über den Flugplatz, das Wetter u. ä. enthält
3. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kommutator vorgesehen ist, der abwechselnd die Modulation der gerichteten und der ungerichteten Strahlung einschaltet.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch go gekennzeichnet, daß der Kommutator auf der Welle der Nipkow-Scheibe des Fernsehsenders angeordnet ist.
5. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aussendung der gerichteten Strahlung aus einer im Brennpunkt eines zweckmäßig parabolförmigen Reflektors angeordneten Dipolantenne besteht und die Schwingbewegung des Strahles nur durch Schwenken des Reflektors erzielt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtstrahlsender mit einer Dezimeterwelle (50 cm) und der ungerichtete Sender mit einer Meterwelle (9 m) arbeitet.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Britische Patentschriften Nr. 420· 669,

402 443;

deutsche Patentschriften Nr. 578 145,

607967;
USA.-Patentschrift Nr. 894318.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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