DE922327C - Navigationsgeraet fuer Flugzeuge - Google Patents

Navigationsgeraet fuer Flugzeuge

Info

Publication number
DE922327C
DE922327C DES28669A DES0028669A DE922327C DE 922327 C DE922327 C DE 922327C DE S28669 A DES28669 A DE S28669A DE S0028669 A DES0028669 A DE S0028669A DE 922327 C DE922327 C DE 922327C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
course
signal
angle
aircraft
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES28669A
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Dove
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sperry Gyroscope Co Ltd
Original Assignee
Sperry Gyroscope Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sperry Gyroscope Co Ltd filed Critical Sperry Gyroscope Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE922327C publication Critical patent/DE922327C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0202Control of position or course in two dimensions specially adapted to aircraft
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/04Control of altitude or depth
    • G05D1/06Rate of change of altitude or depth
    • G05D1/0607Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
    • G05D1/0653Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing
    • G05D1/0676Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing specially adapted for landing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

  • Navigationsgerät für Flugzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für Flugzeuge, durch welche das Flugzeug von Hand oder automatisch an eine und nach einer Bodenspur gesteuert werden dann, die durch außerhalb des Flugzeugs befindliche Funkeinrichtungen festgelegt wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Einrichtungen dieser Art, welche in der Weise arbeiten, daß- ein resultierendes Regelsignal; als Kombination von verschiedenen Regelsignalen abgeleitet wird, von denen eines, im folgenden als Verschiebungssignal bezeichnet, als ein Maß der seitlichen Verschiebung des Flugzeugs von der Erdspur und ein anderes, im folgenden als Kurssignal bezeichnet, als ein Maß der Winkelabweichung des Flugzeugkurses von einer vorbestimmten Richtung erzeugt wird, die im allgemeinen in der Richtung der Bodenspur liegt. Bei einer automatischen Steuerung der erwähnten Art betätigt das resultierende Steuersignal geeignete Einrichtungen, um das Flugzeug selbsttätig an die Spur heranzuführen und nach ihr zu steuern. Bei einem Anzeigegerät der erwähnten Art betätigt das Steuersignal einen Zeiger relativ zu einer Bezugsmarke, um den Piloten bei der Führung des Flugzeugs zu unterstützen, wenn er es in die Richtung wendet, um es an die Spur heran. und nach ihr zu führen.
  • Das Anzeigegerät ist so ausgebildet, daß, wenn das Flugzeug so geführt wird, daß der Zeiger relativ zu der Bezugsmarke auf seinem Nullpunkt gehalten wird, es stetig seinen Kurs ändert, bis es die Bodenspur erreicht und dann nach ihr fliegt. Dies wird in der folgenden Weise erreicht: Wenn das Flugzeug von der Bodenspur abweicht und parallel zu der Bodenspur fliegt, wird ein Verschiebungssignal, aber kein Kurssignal erzeugt. Das Verschiebungssignal bewegt den Zeiger relativ zu der Bezugsmarke und zeigt,dadurch dem Piloten an, daß eine Kursänderung des Flugzeugs erforderlich ist. Der Pilot wendet das Flugzeug in der durch den Sinn des Verschiebungssignals angezeigten Richtung, um es auf die Spur zurückzuführen. Infolge der Kursänderung wird in dem Gerät ein Kurssignal erzeugt, welches dem Verschiebungssignal entgegengesetzt ist. Der Pilot wendet das Flugzeug, bis diese beiden Signale gleich und entgegengesetzt werden, was eintritt, wenn der Zeiger Null anzeigt. Indem der Pilot das Flugzeug stetig in dieser Weise führt, folgt es sehr eng einem Weg, dessen Richtung in jedem Punkt zu der Bodenspur mit einem Winkel geneigt ist, der allmählich mit Annäherung an die Spur kleiner wird, so daß sich eine asymptotische Annäherung ergibt.
  • Automatische Steuerungen der erwähnten Art arbeiten in ähnlicher Weise, jedoch automatisch, um das Flugzeug einen Flugweg mit den oben geschilderten Eigenschaften folgen zu lassen.
  • Die erwähnten Einrichtungen arbeiten in befriedigender Weise, wenn in dem Zeitpunkt, wo sie in Tätigkeit gesetzt werden, das Flugzeug gegen die Bodenspur nicht allzu weit verschoben .ist. Wenn jedoch das Flugzeug zu Anfang gegen die Bodenspur seitlich in einem großen Abstand verschoben ist und der .Flugzeugkurs in Abhängigkeit von dem Verschiebungssi nal geändert wird, um das Flugzeug an die Spur heranzuführen und :dadurch das Verschiebungssignal zu vermindern, kann es eintreten, daß unabhängig von dem Winkel, um welchen das Flugzeug wendet, das Verschiebungssignal noch größer bleibt als sogar der -Höchstwert, den das Kurssignal erreichen kann. Es würde dann ein resultierendes Steuersignal in demselben Sinne wirksam bleiben und .eine weitere Kursänderung des Flugzeugs in demselben Sinne zur Folge haben, so daß das Flugzeug dauernd in einem Kreis wenden würde.
  • Es sind Anzeigegeräte der erwähnten Art vorgeschlagen worden, welche frei von diesem Mangel sein sollen und bei welchen ein Kurssignal durch einen Geber erzeugt wird, welcher mit einem eine Bezugsrichtung festlegenden Gerät verbunden ist. Dabei ändert sich die Größe des Ausgangssignals dieses Gebers sinusförmig von Null bei o° auf ein Maximum bei 9o°, auf Null bei iSo° und dann in gleicher Weise .in der entgegengesetzten Richtung von 180 bis 36o°. Es wird ein Verschiebungssignal durch einen Funkempfänger in dem Flugzeug erzeugt, welcher Signale von der außerhalb des Flugzeugs befindlichen Funkeinrichtung empfängt, wobei ein Begrenzer vorgesehen ist, um den Höchstwert, welchen die Größe des Verschiebungssignals annehmen kann, auf einen Wert zu begrenzen, welcher kleiner ist als der Wert des Kurssignals, der bei einem Kurs von 9o° erreicht wird.
  • Auf diese Weise wird das Flugzeug, gleichgültig wie weilt es zu Anfang von der Spür entfernt sein mag, nur in Übereinstimmung mit der Tätigkeit,des Gerätes in Abhängigkeit von dem Verschiebungssignal gewendet, bis es mit der Spur einen Winkel bildet, bei welchem das Kurssignal den für das Verschiebungssignal gegebenen Grenzwert erreicht. Dieser Winkel, bei welchem das beschränkte Verschiebungssignal gleich dem I,',-urssignal wird, kann als charakteristischer Winkel des Gerätes bezeichnet werden.
  • Wenn also ein Flugzeug, das mit einem Gerät ,dieser Art ausgerüstet ist, zu Anfang sich in großem Abstand von der Bodenspur befindet, wird das Flugzeug in Richtung auf die Spur wenden und eine mehr oder weniger geradlinige Bahn mit einem etwa konstanten Kurs verfolgen, welcher mit der Bodenspur diesen charakteristischen Winkel bildet, bis es einen vorbestimmten Abstand von der Spur erreicht, in welchem .das von dem Funkgerät erzeugte Verschiebungssignal den Grenzwert unterschreitet, welcher dem Verschiebungssignal auferlegt ist. Von da an wird die Flugbahn eine asymptotische Annäherung an die Bodenspur. Dieser vorbestimmte Kurswinkel zwischen der Flugrichtung und der Richtung :der von dem Flugzeug schließlich zu verfolgenden Spur wird im folgenden als Anflugwinkel bezeichnet. Der Anflugwinkel ist also gleich dem charakteristischen Winkel des Systems, bei welchem das Kurssignal gleich dem begrenzten Verschiebungssignal wird.
  • Der erwähnte Vorschlag hat jedoch den Nachteil, daß der Winkel des anfänglichen Anfluges in der Praxis mit Sicherheit nicht größer gemacht werden kann als 6o°. Der Grund dafür ist der, daß, wenn der charakteristische Winkel des Gerätes, bei welchem das Kurssignal gleich .dem begrenzten Verschiebungssignal wird, etwas größer gemacht wird, z. B. 8o°, so daß ,der Anflugwinkel 8o° ist, ünd wenn dann das Flugzeug zeitweilig von diesem Kurs schert, so daß mit der Bödenspur ein Winkel von 85 oder 9o° gebildet wird, das Kurssignal, welches bei dem vorgeschlagenen Gerät dem Sinus des Kurswinkels proportional ist, praktisch unverändert bleibt und daher in dem resultierenden Steuersignal, welches die Scherung berichtigen soll, keine genau bestimmte Änderung eintritt. Außerdem wird der Spielraum zwischen dem Kurssignal bei 9o° und dem begrenzten Verschiebungssignal, welches dann dem bei 8o° erhaltenen Kurssignal entspricht, so klein, daß keine Sicherheit dafür vorhanden wäre, daß Veränderungen in einzelnen Teilen des Gerätes, z. B. Verstärkern oder Begrenzereinrichtungen, den Spielraum nicht ganz zum Verschwinden bringen würden.
  • Es gibt Umstände, unter welchen ein Anflugwinkel im Bereich von 6o° nicht ausreichend ist, und es kann erwünscht sein, einen Anflugwinkel von annähernd 9o° oder sogar über 9o° zu haben. Beispielsweise kann es in :dem Falle, wo die festgelegte Erdspur eine Ortungsbahn in Verbindung mit einer Landestrahlführung zu dem Rollfeld eines Flugplatzes ist, erwünscht sein, daß man das Gerät auf dem Flugzeug einschalten kann, wenn sich das Flugzeug an irgendeinem Punkt innerhalb eines gewissen Bereiches befindet, ider durch Flugbaken in der Nähe des Flugplatzes festgelegt wird, und es kann sein, daß wenigstens für manche Punkte innerhalb dieses Bereiches die Bahn, welche nach einem Gerät verfolgt würde, das einen Anflugwinkel von 6o° mit der Ortungsbahn vorsieht, das Flugzeug in die Ortungsbahn an einen Punkt bringen würde, der auf der Ortungsbahn zu weit liegt, als daß das Flugzeug eine richtige Landung auf dem Rollfeld ausführen könnte, während eine Bahn, die mit der Ortungsbahn einen Anflugwinkel von go° oder einen stumpfen Winkel bildet, das Flugzeug in befriedigender Weise zu einem Punkt auf der Spur führen würde, von welchem aus eine richtige Landung ausgeführt werden könnte.
  • Demgemäß bezweckt die Erfindung eine Ausbildung einer Einrichtung der erwähnten Art, bei welcher das Flugzeug nicht nur von der Einrichtung ohne die Gefahr gesteuert wind, daß es bei großen Abständen von der Spur vollständige Kreise ausführt, sondern das Flugzeug auch in der Lage ist, falls erwünscht, einen Anflugwinkel von go° oder darüber zu bilden.
  • Die Erfindung sieht ein Navigationsgerät für Flugzeuge vor, durch welches das Flugzeug von Hand oder automatisch an eine durch eine äußere Funkeinrichtung festgelegte Bodenspur herang eführt und mach ihr gesteuert werden kann und welches darauf beruht, daß ein resultierendes Steuersignal, welches zur Bestimmung der Wenderichtung des Flugzeugs benutzt wird, in dem Gerät als Kombination von verschiedenen Steuersignalen gebildet wird, welche ein Verschiebungssignal, das als Maß der seitlichen Verschiebung des Flugzeugs von der Bodenspur erzeugt wird, und ein Kursabweichungssign:alumfassen, das als Maß der Winkelabweichung des Flugzeugkurses von einer vorbestimmten Richtung erzeugt wird, die in .der allgemeinen Richtung der Bodenspur liegt, z. B. in einer Richtung, die mit der Richtung der Bodenspur einen Winkel bildet, um den Seitenwindabtrieb auszugleichen, wobei Begrenzungseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Größe des Verschiebungssignals begrenzen. Das erfindungsgemäße Gerät kennzeichnet sich dadurch, daß die Begrenzungseinrichtung die Größe des Verschiebungssignals in der Weise begrenzt und das Kursabweichungssignal in ;der Weise erzeugt wird, daß das begrenzte Verschiebungssignal immer größer ist als das Kursabweichun@gssign.al für Kursabweichungswinkel, die kleiner sind als ein gewünschter charakteristischer Winkel z. B. im Bereich von go°, und daß es danach kleiner .ist als das Kursabweichungssign.alfür Kursabweichungswinkel über einen erheblich über go° hinausgehenden Bereich, d. h. um wesentlich mehr als die Differenz zwischen diesem charakteristischen Winkel um go°.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand ,der Zeichnung besehrieben, welche in schematischer Darstellung ein Anzeigegerät für ein Flugzeug veranschaulicht, durch welches d as Flugzeug von Hand an eine durch eine äußere Funkeinrichtung festgelegte Bodenspur herangeführt und nach ihr gesteuert werden kann.
  • Ein in dem Flugzeug eingebauter Ortungsempfänger i spricht auf die von einem Bodenfunksender empfangenen Funksignale an und liefert eine Gleichstromsignalsp:annung, welche ein Maß für die seitliche Verschiebung des Flugzeugs von einer durch die äußere Funkeinrichtung festgelegte Bodenspur darstellt. Diese Gleichspannung wird einem Modulator 2 zugeführt, welcher an einen Verstärker 3 eine entsprechende Wechselspannung liefert. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 3 wird in der unten näher beschriebenen Weise begrenzt und einer Mischstufe 4 zugeführt, welche die die Verschiebung des Flugzeugs von der Bodenspur darstellende Wechselspannung in dem passenden Sinne mit einer Wechselspannung mischt, welche die Azimutwinkelabweichung des Flugzeugs von einer vorbestimmten Richtung darstellt, die normalerweise zu der Richtung der Bodenspur parallel verläuft, aber vorzugsweise gegen diese Richtung versetzt ist, wenn Seitenwind auftritt.
  • Diese Kursabweichungsspannung wird von einem Signalgenerator 5 abgenommen, der von einem Signalgeber 32 gespeist wird, welcher mit einem (nicht dargestellten) kursanzeigenden, Gerät, z. B. einem Kreiselmagnetkompaß, verbunden ist. Der Signalgenerator 5 ist nach Art eines Drehfeldübertragers ausgebildet, jedoch ist sein Rotor mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Wicklungen 6 und 7 ausgestattet.
  • Das Kursabweichungssignial wird aus der Wicklung 7 entnommen, welche, wenn das Flugzeug in der vorbestimmten Richtung Kurs hält, im rechten Winkel zu einem Feld eingestellt ist, das in dem Stator 8 von dem Drehfeldgeber erzeugt wird.
  • Wenn das Flugzeug von der vorbestimmten Richtung abweicht, wird das Feld in dem Stator um einen entsprechenden Betrag gedreht, und in der Wicklung 7 wird eine Wechselspannung erzeugt, welche zu dem Sinus des Winkels proportional ist, den die Wicklung mit dem Feld in dem Stator 8 bildet, d. h. proportional zu dem Sinus der Winkelabweichung des Flugzeugs von der vorbestimmten Richtung. Dieses Signal wird über die Leitung g der Mischstufe 4 zugeführt, in welcher es, wie erwähnt, mit der Wechselspannung gemischt wird, die die Verschiebung des Flugzeugs von der Bodenspur darstellt.
  • Die .aus der Mischstufe 4 abgehende Signalspannung wird in dem Verstärker io verstärkt und durch eine Begrenzerstufe i i geschickt, welche verhindert, daß die resultierende Spannung eine vorbestimmte Größe überschreitet. Sie wird dann in einer Mischstufe 12 mit einer Signalspannung gemischt, welche proportional ist zu dem Seitenneigungswinkel des Flugzeugs, der von einem Geber 13 abgeleitet wird, welcher mit einem (nicht dargestellten) Lotgerät, z. B. einem Kreiselhorizont, verbunden ist. Die resultierende Spannung aus der Mischstufe 12 wird in. dem Verstärker 14 verstärkt und in einen Demodulator 15 geschickt, welcher aus ihr eine entsprechende Gleichspannung ableitet. Diese Gleichspannung steuert die Einstellung eines Zeigers 16 eines Anzeigegerätes 17. Der Zeiger 16 ist ein vertikaler Zeiger, der sich nach links oder rechts von einer Nullbezugsmiarke bewegt, um dem Piloten anzuzeigen, daß die Lage des Flugzeugs geändert werden muß.
  • Wie erwähnt, ist die Anordnung so ausgebildet, daß, wenn der Pilot das Flugzeug so steuert; daß der Zeiger 16 relativ zu der Bezugsmarke in seiner Nullstellung gehalten wird, das Flugzeug seinen Kurs stetig ändert, bis es die Bodenspur erreicht, und dann. mach der Bodenspur fliegt.
  • Wie eingangs erwähnt wurde, muß das Signal, welches. die Verschiebung des Flugzeugs von der festgelegten Bodenspur darstellt, in .irgendeiner Weise begrenzt werden. Es wurde vorgeschlagen, dieses Signal in einer besonderen Weise zu begrenzen, nämlich so, daß sein Höchstwert niemals den Höchstwert des Signals überschreiten kann, welches die Azimutwnnkelabweichung des Flugzeugs. von einem festgelegten Kurs mißt. Die Erfindung sieht einen anderen und zweckmäßigeren Weg für die Begrenzung des Verschiebungssignals vor. Ein Beispiel für die gemäß der Erfindung vorgesehene Art der Begrenzung ist in der Zeichnung veranschaulicht, und ihre Wirkungsweise ist die folgende.
  • Die den Verstärker 3 mit. der Mischstufe q, verbindende Leitung ist von dem Punkt 18 an einen Punkt 19 zwischen zwei in Reihe geschalteten Gleichrichtern 2o, 21 angeschlossen. Die andere Seite des Gleichrichters 21 ist mit einem Punkt 22 zwischen zwei Widerständen 23, 24 verbunden, die in einer Leitung zwischen einer konstanten Spannungsquelle 25 und Erde 26 liegen. Die andere Seite des Gleichrichters 2o ist an einen Punkt 27 angeschdossen., in welchem eine Spannung erzeugt wird, deren Größe von dem Kurs des Flugzeugs in bezug auf die Bodenspur abhängt, aber niemals die Größe der konstanten Spannung übersteigt. Das positive Potential an dem Punkt 27 wird aus der Wicklung 6 des Signalgenerators 5 in der anschließend beschriebenen Weise: gewonnen.
  • Wie erwähnt, ist die Wicklung 6 im rechten Winkel zu der -Wicklung 7 angeordnet, so daß, wenn das Flugzeug seinen Kurs in der festgelegten Richtung nimmt, das Feld in .dem- Stator 8 etwa parallel zu der Achse der Wicklung 6 verläuft und in ihr eine Wechselspannung mit der maximalen Amplitude erzeugt wird. Wenn der Flugzeugkurs im rechten Winkel zu der festgelegten Richtung gerichtet ist, wird das Feld in, dem Stator 8 um 9o° verdreht, so daß es im rechten Winkel zu der Wicklung 6 steht und in der Wicklung 6 kein. Signal erzeugt wird. Wenn das Flugzeug noch weiter wendet, so daß sein Kurs entgegengesetzt zu der festgelegten Richtung gerichtet ist, wird in der Wicklung 6 eine Wechselspannung mit dem negativen Maximumwert erzeugt. Die Amplitude des .in der Wicklung 6 erzeugten Signals ist daher der Kosinus der Winkelabweichung des Flugzeugs von der festgelegten Richtung.
  • Die Ausgangsspannung an der Wicklung 6 wird über die Leitung 28 der Sekundärwicklung 29 eines Transformators 30 zugeführt. Die Primärwicklung 31 des Transformators wird mit einer Bezugswechselspannung mit derselben Frequenz wie das in der Wicklung 6 erzeugte Signal gespeist. Die Phasen der Wicklungen 29 und 6 und die Größe der in der Wicklung 29 infolge der Erregung der Primärwicklung31 erzeugten Spannung sind so, daß, wenn die Wicklung 6 ihren positiven Maximumwert abgibt, d. h. wenn das Flugzeug in der festgelegten Richtung Kurs hält, .die von der Wicklung 6 :abgegebene Spannung der Spannung in der Wicklung 29 gleich und entgegengesetzt ist, so daß aus der Sekundärwicklung 29 kein resultierendes Ausgangssignal entnommen wird. Wenn das Flugzeug mit der festgelegten Richtung einen Winkel von 9o° bildet, ist die in der Wicklung 29 erzeugte Spannung diejenige, welche allein von der Erregung der Primärwicklung 31 herrührt, .da die Ausgangsspannung der Wicklung 6 Null ist. Wenn das Flugzeug entgegengesetzt zu der festgelegten Richtung fliegt, wird das von der Wicklung 6 abgegebene Signal umgekehrt, und das Ausgangssignal der Sekundärwicklung 29 wird doppelt so groß wie das von der Primärwicklung 31 erzeugte Signal. Wie ersichtlich, erzeugt also die Sekundärwicklung 29 eine Wechselspannung, welche von Null auf das Maximum der Amplitude ansteigt, wenn der Kurs des Flugzeugs von der festgelegten Richtung biss zu einer zu dieser entgegengesetzten Richtung geändert wird.
  • Die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 29 wird einem Vollweggleichrichter und Glättungskreis zugeführt, der als Ganzes mit 32' bezeichnet ist. Die am Ausgang dieses Kreises auftretende Spannung ist im wesentlichen eine Gleichspannung, welche von Null auf ein Maximum .ansteigt, wenn der Kursabweichungswinkel sich von o bis 18o° ändert. Diese Gleichspannung tritt in dem Punkt 27 auf.
  • Die aus den Gleichrichtern 2o, 21 bestehende Begrenzungsleinrichtung ist in bekannter Weise ausgebildet und begrenzt die Amplitude der aus dem Verstärker 3 entnommenen Wechselspannung auf einen Wert, der etwa der halben Differenz zwischen der festenBezugsspannung in demPunkt22 und der veränderlichen Spannung in dem Punkt 27 entspricht. Wenn also die Spannung in dem Punkt 27 Null ist, d. h. wenn das Flugzeug in der festgelegten Richtung fliegt, hat die Amplitude der aus dem Verstärker 3 entnommenen Wechselspannung ihren Höchstwert. Da aber die Spannung in dem Punkt 27 zunimmt, wenn das Flugzeug aus der festgelegten Richtung abdreht und auf die Spur Kurs nimmt, wird die maximale Amplitude, welche die aus dem Verstärker 3 entnommene Wechselspannung erreichen kann, in der Größe abnehmen. Die Größe der Spannung in dem Punkt 22 ist so gewählt, daß die maximale Amplitude, welche die von dem Verstärker 3 abgegebene Spannung erreichen kann, gleich ist der Amplitude der Kursabweichungsspannung bei irgendeinem gewünschten Kursabweichungswinkel, d. h.. bei dem gewünschten charakteristischen Winkel. Wenn beispielsweise ein Anflugwinkel von 9o° gewünscht wird, wird die Spannung in dem Punkt 22 auf einen solchen Wert eingestellt, daß der maximale Wert, welchen die Amplitude des Verschiebungssignals erreichen kann, gleich ist der Amplitude des Kurssignals bei 9o°. Danach nimmt die maximale Amplitude des Verschiebungssignals ab, wenn das Kursabweichungssignal abnimmt.
  • Zeichnet man eine Kurve des Begrenzungswertes des Verschiebungssignals als Funktion des Kursabweichungswinkels, gemessen von dem Nullwert des Kurssignals, so würde sie eine fallende Charakteristik haben. Dies wird angestrebt, um die Kurve der Ausgangsspannung der Wicklung 7 mit einem Winkel im Bereich von 9o°, vorzugsweise zwischen go und 12o°, zu schneiden (dieser Winkel wird der charakteristische Winkel des Systems) und um eine fallende Charakteristik in einem erheblichen Winkelbereich zu erhalten, der über diesem charakteristischen Winkel liegt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt die Kurve unterhalb der Kurve der Ausgangsspannung der Wicklung 7 bei allen Kursabweichungswinkeln, die größer sind als der charakteristische Winkel, bis zu annähernd 18o°.
  • Es ist zu bemerken, daß die in der Sekundärw icklung 2g induzierte Spannung nicht gleich und entgegengesetzt zu der Spannung zu sein braucht, welche in der Wicklung 6 bei Kurs Null erzeugt wird, sondern sie kann nach besonderen Erfordernissen gewählt werden.
  • Nach einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsmöglichkeit kann man die Gleichrichter 2o, 21 und die Widerstände 23, 2q. weglassen und die an dem Punkt 1g erzeugte Spannung benutzen, um den Verstärkungsfaktor der in dem Verstärker 3 verwendeten Röhre in der Weise zu verändern, daß er nicht beeinflußt wird, bis der Kurswinkel z. B. 9o° erreicht hat und die Verstärkungswirkung vollständig gesperrt wird, wenn der Kurswinkel z. B. 12o° erreicht. In diesem besonderen Fall würde also der Anflugwinkel ein Winkel zwischen 9o und 12o° sein.
  • Nach einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsmöglichkeit der Erfindung kann man für das Kursabweichungssignal einen Signalgenerator von besonderer Art vorsehen, z. B. ein Potentiometer, oder einen Drehfeldsignalgeber mit einem besonders gewickelten Rotor, welcher eine zunehmende Ausgangsspannung liefert entsprechend dem Kursabweichungswinkel von o° bis hinauf zu einem Winkel, .der merklich größer ist als der gewünschte charakteristische Winkel, vorzugsweise bis zu einem Winkel von annähernd 18o°, auf jeder Seite der festgelegten Richtung, wobei eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen wird, welche die Verschiebungsspannung auf einen Wert begrenzt, welcher der Spannung gleich ist, die der Signalgenerator bei einem dem gewünschten charakteristischen Winkel entsprechenden Kurs erzeugt.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Navigationsgerät für Flugzeuge, durch welches das Flugzeug von Hand oder automatisch an eine durch eine äußere Funkeinrichtung festgelegte Bodenspur herangeführt und nach ihr gesteuert werden kann, indem ein resultierendes Steuersignal, welches zur Bestimmung der Wenderichtung des Flugzeugs benutzt wird, in dem Gerät als Kombination von verschiedenen Steuersignalen gebildet wird, welche ein Verschiebungssignal, das als Maß der seitlichen Verschiebung des Flugzeugs von der Bodenspur erzeugt wird, und ein Kursabweichungssignal umfassen, das als Maß der Winkelabweichung des Flugzeugkurses von einer vorbestimmten Richtung erzeugt wird, die in der allgemeinen Richtung der Bodenspur liegt, z.B. in einer Richtung, die mit der Richtung der Bodenspur einen Winkel bildet, um den Seitenwind.abtrieb auszugleichen, wobei Begrenzungseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Größe des Verschiebungssignals begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung die Größe des Verschiebungssignals in der Weise begrenzt und das Kursabweichungssignal in der Weise erzeugt wird, daß das begrenzte Verschiebungssignal immer größer ist als das Kursabweichungssignal für Kursabweichungswinkel, die kleiner sind als ein gewünschter charakteristischer Winkel z. B. im Bereich von 9o°, und daß es danach kleiner ist als das Kursabweichungssignal für Kursabweichungswinkel über einen erheblich über 9o° hinausgehenden Bereich, d. h. um wesentlich mehr als die Differenz zwischen diesem charakteristischen Winkel und 9o°.
  2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d@aß die Begrenzungseinrichtung den für dasVerschiebungssignal festgelegtenGrenzwert in Abhängigkeit von dem Kurs .des Flugzeugs in der Weise verändert, daß der begrenzte Wert von. einem Maximum bei dem Kursabweichungswinkel Null etwa auf Null bei einem Kursabweichungswinkel von oder im Bereich von 18o° abnimmt. 3.. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung eine Spannung aufweist, welche sich nach einer Kosinusfunktion des Kursabweichungswinkels ändert und den dem Verschiebungssignal auferlegten Grenzwert nach einer Kosinusfunktion des. Kursabweichungswinkels verändert, die bei einem Kursabweichungswinkel. von oder in der Nähe von 18o° etwa Null wird. q.. Gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung für das Verschiebungssignal einen festen Grenzwert festlegt und .daß der Generator des Kursabweichungssignals ein Kursabweichungssignal erzeugt, welches fortschreitend mit dem Kursabweichungswinkel von o° bis oder annähernd bis 18o° auf jeder Seite der Bezugsrichtung zunimmt. 5. Gerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu mischenden Signale Wechselspannungen sind und daß die Begrenzungseinrichtung zwei Gleichrichter enthält, welche in Reihe zwischen zwei begrenzenden Gleichspannungsquellen eingeschaltet sind, von denen die eine höher ist als die andere, wobei die das Verschiebungssignal darstellende Wechselspannung einem Punkt zwischen den Gleichrichtern zugeführt wird, um die Amplitude des Verschiebungssignals auf einen Wert zu begrenzen, der etwa der halben Differenz zwischen .den beiden Grenzwertspannungen entspricht. 6. Gerät wach Anspruch :2 oder 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere der beiden Grenzwertspannungen in der Größe festgelegt ist und die andere Grenzwertspannung fortschreitend mit dem Kursabweichungswinkel von Null bei .dem Kursabweichungswinkel Null auf ein Maximum ansteigt, welches der festen Spannung bei einem Kursabweichungswinkel von r8o° etwa gleich ist, so daß der dem Verschiebungssignal auferlegte Grenzwert fortschreitend abnimmt, wenn der Kursabweichungswinkel von der Bezugsrichtung zunimmt. 7. Gerät nach Anspruch 2 oder folgenden, dadurchgekennzeichnet, daß.das Kursabweichu.ngssignal sich wie der Sinus des Kursabweichungswinkels ändert. B. Gerät nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Signalgenerator gelieferte Ausgangsspannung sich wie .der Kosinus des Kursabweichungswinkels ändert und eine Einrichtung vorgesehen ist, um diese Ausgangsspannung mit einer Bezugs-Spannung zu mischen, sowie eine auf die Phasenrichtung ansprechende Gleichrichteranordnung, um daraus die veränderliche Gleich-Spannung zu erhalten, welche der Begrenzungseinrichtung zugeführt wird. g. Gerät nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator nach Art eines Drehfeldübertragers (Selsyn) ausgebildet ist, dessen Rotor zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete Wicklungen aufweist, von denen die eine das wie der Sinus des Kursabweichungswinkels veränderliche Kursabweichungssignal und die andere die Spannung liefert, welche sich wie der Kosinus des Kursabweichungswinkels ändert. zo. Gerät nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß alle Steuersignale Wechselspannungen sind und eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine Steuerspannung zu liefern, welche mit zunehmendem Kursabweichungswinkel zunimmt, und daß mit Hilfe dieses Steuersignals der Verstärkungsfaktor einer Verstärkerröhre, welche die das Verschiebungssignal .darstellende Wechselspannung verstärkt, in .der Weise geändert wird, daß er erst beeinflußt wird, wenn der Kursabweichungswinkel sich go° oder einem Winkel über 9o° annähert, während die Verstärkungswirkung vollständig gesperrt wird, wenn der Kursabweichun.gswinkel einen bestimmten Winkel erreicht hat, der größer ist als jener Winkel.
DES28669A 1951-05-24 1952-05-25 Navigationsgeraet fuer Flugzeuge Expired DE922327C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB12172/51A GB696519A (en) 1951-05-24 1951-05-24 Improvements in or relating to aircraft navigation-aid systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE922327C true DE922327C (de) 1955-01-13

Family

ID=9999661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES28669A Expired DE922327C (de) 1951-05-24 1952-05-25 Navigationsgeraet fuer Flugzeuge

Country Status (4)

Country Link
US (1) US2784401A (de)
DE (1) DE922327C (de)
FR (1) FR1061974A (de)
GB (1) GB696519A (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2959380A (en) * 1954-03-26 1960-11-08 Bendix Corp Instrument control system for aircraft
US2969536A (en) * 1955-05-06 1961-01-24 Fearnside Kenneth Control systems for steering dirigible craft
US2939137A (en) * 1957-07-08 1960-05-31 Collins Radio Co Nonlinear glide-slope transfer network and aircraft control system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1958258A (en) * 1931-07-15 1934-05-08 Gen Electric Automatic steering system
GB504744A (en) * 1937-10-29 1939-05-01 Marconi Wireless Telegraph Co Improvements in or relating to navigation aiding radio transmitters
GB516567A (en) * 1938-05-25 1940-01-05 Smith & Sons Ltd S Improvements in radio navigational systems for aircraft or watercraft
US2402378A (en) * 1942-01-27 1946-06-18 Washington Inst Of Technology Radio beacon system
US2415430A (en) * 1942-07-28 1947-02-11 Sperry Gyroscope Co Inc Automatic pilot with automatic banking
US2424079A (en) * 1943-04-19 1947-07-15 Gen Electric System of communication
US2613352A (en) * 1949-11-18 1952-10-07 Sperry Corp Radio navigation system

Also Published As

Publication number Publication date
GB696519A (en) 1953-09-02
FR1061974A (fr) 1954-04-16
US2784401A (en) 1957-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE951672C (de) Navigationsgeraet fuer Flugzeuge
DE69015684T2 (de) Gekrümmter Flugwegübergang an Kursänderungspunkten für Flugzeuge.
DE69726595T2 (de) Verfahren und vorrichtung für konforme landebahnausrichtung für eine head-up-anzeige
DE2633202C2 (de)
DE3881667T2 (de) Steuerungssystem für Hubschrauber.
DE1106609B (de) Flugzeuglandeeinrichtung
DE1951456A1 (de) Anordnung zur Wiedergabe von Informationen fuer den Bereich eines Fahrzeugs
DE2555484A1 (de) Magnetische kursvorgabe
DE2624095A1 (de) Flaechennavigationssystem
DE2151509A1 (de) Anzeigevorrichtung fuer das Lenken von Fahrzeugen,insbesondere von Luftfahrzeugen waehrend des Rollens
DE10030036A1 (de) Fahrzeug-Steuerungssystem zur Bahnsteuerung unter Berücksichtigung einer das Fahrzeug beeinflussenden Strömung sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer Bahn-Trajektorie
DE922327C (de) Navigationsgeraet fuer Flugzeuge
DE2002513A1 (de) Vorrichtung zur automatischen Anzeige des Anfangskurses an Bord beweglicher Koerper,die gyroskopische Navigationssysteme verwenden
DE1566993B1 (de) Bordgeraet fuer ein flugfunknavigationssystem das nach dem funkfeuerpeil und impulsentfernungsmessprinzip arbeitet
DE1456131C3 (de) Bodenständige Überwachungsanlage für den Startanlauf und den Ausrollvor gang eines Flugzeuges
DE4110249A1 (de) Bahnregler fuer schiffe
DE2249979A1 (de) Vorrichtung zur flugbahnfuehrung nach einem funkleitstrahl
DE1265800B (de) Flugzeugblindanflug- und -landeanlage
DE890604C (de) Einrichtung zur Navigation von Fahrzeugen, insbesondere von Luftfahrzeugen
DE963073C (de) Blindlandeeinrichtung in Flugzeugen zur selbsttaetigen Steuerung laengs einer durch Bodenfunkeinrichtungen nach dem Leitstrahlprinzip festgelegten Anflugbahn
DE1907273A1 (de) Navigationsanlage
DE1290439B (de) Bordrecheneinrichtung
DE1566993C (de) Bordgerät für ein Flugfunknavigationssystem, das nach dem Funkfeuerpeil- und Impulsentfernungsmeßprinzip arbeitet
DE1623555A1 (de) Navigationsgeraet fuer Fahrzeuge
DE975455C (de) Selbsttaetige Kurssteuerung fuer Flugzeuge