DE945208C

DE945208C - Blindsichtlandeverfahren

Info

Publication number: DE945208C
Application number: DEL18216A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Giertz; Wolfgang Hoepfner; Hellmut Schulz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-03-10
Filing date: 1954-03-10
Publication date: 1956-07-05

Description

Blindsichtlandeverfahren Im inter,nationalen Flugverkehr besteht die Vorschrift, daß Flugzeuge nur dann zur Landung zugelassen werden, wenn die Wetterverhältnisse so günstig sind, daß die Sichtweite auf dem Flughafengelände mehr als 800 m beträgt. Bei geringerer Sichtweite werden die Flughäfen für die Landung gesperrt. Hieraus ergeben sich Schwierigkeiten und beträchtliche finanzielle Verluste sowohl für die Luftverkehrsgesellschaften als auch für die Flughafengesellschaften.
Es ist bereits bekannt, zur Navigation ultrarote Strahlen zu verwenden, die von Photozellen aufgenommen werden und somit dem Piloten elektische Signale geben. Diese Navigationsverfahren wurden benutit, um den Kurs einer durch Signallichter befeuerten Flugstrecke im Nebel jederzeit kontrollieren zu können und Abweichungen sofort anzuzeigen, so daß der Kurs berichtigt werden kann. Landungen, insbesondere Blindlandungen bei Sichtweiten unter 800 m, lassen sich aber nach diesen Navigationsverfähren nicht durchführen.
Diese Navigationsverfahren waren die Vorläufer der heute bekannten funktechnischen Verfahren, insbesondere Funkpeilverfahren und Radar, die zwar auch die sichere Heranführung der Flugzeuge an den Hafen gestatten, jedoch wird die Orientierung des Flugzeuges mit Hilfe dieser Verfahren beim Ansetzen zur Landung zu ungenau, so daß eine Landung bei Siohtweiten unter 800 m mit Hilfe funktechnischer Verfahren immer ein Risiko bleiben wird. Eine sichere Landung ist nur dann gewährleistet, wenn der Pilot im kritischsten Augenblick, nämlich beim Abfangen der Maschine, sowohl genau über die Flughöhe als auch über die Lage der Maschine relativ zur Landebahn unterrichtet ist.
Mit einer Ver,stärkung der sichtbaren Flughafenbefeuerung wäre dem Piloten ebenfalls nicht gedient, da er bei starkem Nebel aus größerer Entfernung docih nichts erkennen kann, während beim Näherkommen Blendungsgefahr besteht.
Die Erfindung bezweckt, Nachteile der bekannten Blindlandeverfahren zu vermeiden und eine Erhöhung der Flugsicherheit zu erzielen, was erfindungsgemäß durch ein Blindsichtlandeverfahren, bei dem die Anfiuglinie und Landebahn durch unsichtbalres, vorzugsweise ultirarotes Licht befeuert werden, dadurch erreicht wird, daß im Flugzeug Fernsehaufnahmegeräte mit berorzugter Ultrarotempfindlichkeit eingebaut sind, durch welche die unsichtbaren Signale aufgenommen und dem oder den Piloten mittels eines oder mehrerer Bildwiedergabegeräte sichtbar gemacht werden, so daß Anfluglinie und Landebahn auf dem Schirm der Bildwiedergabegeräte abgebildet werden. Das erfindungsgemäße Blindsichtlandeverfahren ermöglicht es dem Piloten, seine Maschine koaxial zur Landebahn einzufliegen, da er auch bei starkem Nebel die neuartige Landebahnbefeuernng in gleicher Weise sieht, wie die seither übliche Flughafenbefeuerung bei guter Sicht.
Die Anordnung der einzelnen Geräte ist dabei zweckmäßig so gestaltet, daß das oder die Bildaufnahmegeräte an einer günstigen Stelle innerhalb des Flugzeuges eingebaut sind, während die Bildwiedergabegeräte in der Nähe der Pilotensitze angebracht sind. Die von den Bildaufnahmegeräten gelieferten Signale können sowohl mittels als auch unmittelbar einem oder mehreren Bildwiedergabegeräten zugeführt werden. Man wird dabei zweckmäßig eine zusätzliche Umschalteinrichtung einbauen, die es gestattet, bei Ausfall eines der Fernsehaufnahmegeräte sämtliche Bildwiedergabegeräte auf ein intakt gebliebenes Aufuahmegerät umzuschalten. Diese Umschaltung kann sowohl automatisch durch den Ausfall eines Ferns'ehaufnafimegerätes eingeleitet als auch von Hand durch Betätigen eines Schalters vorgenommen werden. Es empfiehlt sich, die ganze Einrichtung vor jedem Flug oder jeder Landung zu überprüfen, was dadurch geschehen kann, daß man das unsichtbare Licht einer Hilfsstrahlungsquelle mittels einer Prüftaste einschaltet und so in den Strahlengang des Fernsehaufnahmegerätes einblendet, daß das Bild der Hilfsstrahlungsquelle bei intakter Anlage auf dem Schirm des Wiedergabegerätes erscheint.
Da. man auf dem Schirm des Wiedergabegerätes beim Anfliegen der Landebahn die zwei Reihen von Befeuerungsscheinwerfern sieht, die die Landebahn begrenzen, kann man auf dem Bildschirm vertikale und horizontale Markierungslinien anbringen, die dem Piloten eine genaue Orientierung gestatten.
Bei geeigneter Ausführung dieser Markierungslinien erkennt der Pilot nicht nur, ob seine Maschine horizontal liegt, sondern er kann genau so kontrollieren, ob er wirklich koaxial zur Landebahn einliegt. Außerdem kann man aus der Zahl der zwischen je zwei Markierungslinien liegenden Bildpunkte der Befeuerungsscheinwerfer auf die Höhe und die Entfernung des' Flugzeuges vom Anfangspunkt der Landebahn schließen. Durch Anbringung von lichtelektrischen Empfängern auf dem Schirm des Bildwiedergabegerätes erhält man die Möglichkeit, mit Hilfe der einfallenden optischen Signale eine Verstärkereinrichtung zu betreiben, die bestimmte Steuerfunktionen auslösen kann. Da der Pilot beim Ansetzen zur Landung sein Augenmerk vorzugsweise auf den Bildschirm des Wiedergabegerätes richtet, kann man ihm die Ablesung der außerdem noch für die Landung benötigten Bordinstrumente dadurch erleichtern, daß zusätzlich auf dem Bildschirm des Wi.edergabegerätes die Anzeige dieser Bordinstrumente bildlich daryrestellt ist. Diese Übertragung kann entweder optisch über die Aufnahmekamera der Anlage erfolgen oder auch elektronisch in den Ubertfagungskanal zum Bildempfänger eingeschleust werden. Mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung erhält der Pilot zusätzlich die Möglichkeit, mit ultrarotem Licht befeuerte oder auch durch Bordmittel angestrahlte Hindernisse, wie Gebäude, Türme usw., zu erkennen. In NVeirterentwicklung der Einrichtung kann man auch daran denken, an Stelle einer Schwarzweiß-Übertragung eine mehrfarbige Übertragung zu verwenden, wie sie sich auf dem Gebiet des Fernsehens bereits im Erprobungsstadium befindet. Es erübrigt sich, auf die technischen Einzelheiten der gesamten Anlage näher einzugehen, da ja das Verfahren der Bildübertragung an sich bekannt ist. Es sei hier nur noch erwähnt, daß man die verwendete Bildaufnahmeröhre, zweckmäßigerweise ein Ikonoskop, und die Bildwiedergaberöhre mit Kippspannungen versorgt, die aus Synchronisationsgründen einem einzigen Kippspannungsgenerator entnommen werden.
Bei der Übertragung der unsichtbaren Lichtimpulse kann es sich als sehr störend auswirken, wenn trotz schlechter Sicht eine ziemlich großeUmwelthelligkeit vorhanden ist. Dieser Fall kann beispielsweise bei Niedriger Nebeidecke und Sonnenbestrahlung eintreten. Dabei kann nämlich die störende Umwelthelligkeit so groß werden, daß das BiQd im Wiedergabegerät zu wenig Kontraste aufweist. Man wird daher die Einrichtung so ausgestalten, daß man die elektrischen Signale auf ihrem Übertragungsweg derart begrenzt, - daß unter einem gewissen Schwellwert liegende Signalspannungen unterdrückt werden. Ebenso können die Signale auch nach oben hin begrenzt werden, damit die Schirmbildhelligkeit nicht zu groß wird. Eine weitere Möglichkeit zur Ausschaltung der Umwelthelligkeit besteht darin, daß man vor den. Befeuerungslsciheinwerfern und vor den Aufnahmegeräten Poiariis ationsfilter anbringt, deren Polarisationsebenen so geneigt s.inid, daß das störende Streulicht weitgehend unterdrückt wird, während das von den Befenerungsscheinwerfern ausgestrahlte ultrarote Licht viel besser zur Wirkung kommt.
Eine weitere Steigerung der Erkennbarkeit der Befeuerung ist durch die Anwendung modulierter Lichtquellen gegeben, wenn gleichzeitig die Wiedergabe am Bildschirm über eine Wechselspannung gleicher Frequenz und geeigneter Phasenlage gesteuert wird. Die Modulation der Lichtquellen bietet den weiteren Vorteil, daß bei gleichbleibender zugeführter elektrischer Leistung die Lichtamplituden und damit der Wirkungsgrad vergrößert werden. In diesem Fall kann der Sohwellwert bei der Amplitudenbegrenzung höher gelegt werden, was sich in einer weiteren Unterdrückung des Streulichtes auswirkt, denn die höheren Lichtamplituden sind nun noch imstande, diesen Schwell wert zu überschreiten und zur Anzeige zu gelangen.
PATENTANSPROCHE: I. Blindsichtlandeverfahren, bei dem die Anfluglinie und Landebahn durch unsichtbares, vorzugsweise ultrarotes Licht befeuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Flugzeug mindestens ein Fernsehaufnahmegerät mit bevorzugter Ultrarotempfindlichkeit eingebaut ist, durch welches die unsichtbaren Signale aufgenommen und dem oder den Piloten mittels eines oder mehrerer B ildwiedergabegeräte sichtbar gemacht werden, so daß Anfluglinie und Landebahn auf dem Schirm der Bildwiedergabegeräte abgebiE1det werden.

Claims

2. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall eines Fernsehaufmahmegerätes das zugehörige Bildwiedergabegerät von dem intakt gebliebenen Fernsehaufnahmegerät mit betrieben wird.

3. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu einem ausgefallenen Fernsehaufnahmegerät ge-'hörende Bildwiedergabegerät von Hand oder automatisch auf ein intaktes Fernsehaufnahmegerät umgeschaltet wird.

4. Bli,ndsichtlandeverfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zum Überprüfen der Betriebsbereitschaft eine Hilfsstrahlungsquelle mittels einer Prüftaste eingeschaltet und so in den Strahlengang des Fernsehaufnahmegerätes eingeblendet wird, daß das Bild der Hilfsstrahlungsquelle bei intakter Anlage auf dem Schirm des Wiedergabegerätes erscheint.

5. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schirm des Wiedergabegerätes zur Orientierung dienende Markierungsstriche angebracht sind.

6. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schirm des Wiedergabegerätes lichtelektrische Empfänger angebracht sind, die auf die einfallenden optischen Signale ansprechen und mittels nachgeschalteter Verstärkereinrichtungen zu Steuerungszwecken dienen können.

7. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bildschirm des Wiedergabegerätes zusätzlich die Anzeige eines oder mehrerer für den Landevorgang wichtiger Bordinstrumente bildlich dargestellt ist.

8. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabe der Bordinstrumentenanzeige entweder optisch über zden Aufnahmeteil der Anlage erfolgt oder elektronisch in den Ubertragungskanal zum Bildempfänger eingeschleust wird.

9. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage zusätzlich zur Erkennung von durch Bordmittel mit vorzugsweise ultrarotem Licht bestrahlten Hindernissen dient.

10. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch I bis 9, gekennzeichnet durch eine mehrfarbige Übertragung.

11. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch I bis I0, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Fernsehaufnahmeröhre, beispielsweise ein Ikonoskop und die Bildwiedergaberöhre, die zu ihrer Steuerung benötigten Kippspannungen aus einem einzigen Kippspannungsgenerator erhalten oder von einem einzigen Kippspannungsgenerator synchronisiert werden.

I2. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale auf ihrem Übertragungsweg in geeigneter Weise begrenzt werden, damit beispielsweise unter einem gewissen Schwellwert liegende Signalspannungen unterdrückt werden.

13. Blindsichtlandeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuerungsscheinwerfer und Bordscheinwerfer und die Fernsehaufnahmegeräte mit Polari -sationsfiltern ausgerüstet sind, die bei geeigneter Lage der Polarisationsebenen eine erhebliche Unterdrückung der störenden Streustrahlen gewährleisten.

14. Blindsichtlandeveffahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen und Befeuerungsscheinwerfer durch Speisung mit einer Wechselspannung von vorzugsweise 50 Hz moduliert werden, während gleichzeitig die Blldwiedergabegeräte über eine Wechselspannung gleicher Frequenz und geeigneter Phasenlage gesteuert werden.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 695 563; französische Patentschrift Nr. 658 I83; »Physikalische Zei!tschrift«, XXXII, I931, Nr. 5.