DE1772014B2

DE1772014B2 - BINOCULAR MONITORING DEVICE FOR PLANE LANDING AID

Info

Publication number: DE1772014B2
Application number: DE19681772014
Authority: DE
Inventors: Francis Henry Sand Salis bury Conn Rossire (V St A )
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1967-03-21
Filing date: 1968-03-20
Publication date: 1971-12-23
Also published as: DE1772014A1

Description

Die Erfindung bezieht sieh nwf ein binokulares Spiegel angeordnet sind, und daß zusatzlieh zumThe invention relates see nwf a binocular mirror are arranged, and that in addition to

ßeobnchtungsgerät zur Flugzeug-Landehilfe mit zwei Abstimmen der Schirmbildhelligkeit auf die Außen-Observation device for aircraft landing aid with two adjustments of the screen brightness to the outside

Radarschirrnen, auf denen jeweils die Landebahn in helligkeit eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, dieRadar screens, on each of which the runway is provided in brightness a control device that

sich verändernder; der jeweiligen Flugzeugposition einen Fotoempfänger vor dem Spiegel, wenigstenschanging; the respective aircraft position a photo receiver in front of the mirror, at least

entsprechender Perspektive als hell leuchtendes Bild 5 jeweils einen Fotoempfänger vor dem Bildschirmcorresponding perspective as a brightly shining image 5 each have a photo receiver in front of the screen

erscheint, welche Bilder durch den Piloten mit Hilfe und einen Regler aufweist, durch den ein konstantesappears which images by the pilot using and has a controller through which a constant

eines schiefgestellten halbdurchlässigcn Spiegels und Verhältnis zwischen Außenhelligkeit und Schirmbild-of a tilted semi-permeable mirror and the relationship between outside brightness and screen image

KollimaUons-Linsensystemen betrachtet werden kön- helligkeit aufrechterhalten wird,KollimaUons lens systems can be observed, brightness is maintained,

nen bei gleichzeitiger, direkter Beobachtung der Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Beobachtungs-with simultaneous, direct observation of the With the help of the observation according to the invention

Landebahn, io geräts wird vermieden, daß der Pilot durch dieRunway, io device is avoided that the pilot through the

Ein derartiges Gerät ist eine unmittelbar vor den übermäßige Helligkeit des einen Bildes geblendetSuch a device is immediately blinded by the excessive brightness of an image

Augen eines Flugzeugpiloten angebrachte Einrich- das andere Bild nicht mehr wahrnehmen kann. DieA device attached to the eyes of an aircraft pilot - the other image can no longer perceive. the

tung zur Erzeugung eines räumlichen Abbildes einer wahlweise in den Strahlengang für das Projektions-device for generating a spatial image of an optionally in the beam path for the projection

Anordnu:ig von Leuchtfeuern am Boden, das dem bild oder in den Strahlengang für die von der natür-Arrangement of beacons on the ground, which the image or in the beam path for the natural

vom Piloten wahrgenommenen natürlichen Bild der 15 liehen. Landebahn kommenden Lichtstrahlen einführ-natural image perceived by the pilot of the 15 borrowed. Light rays coming into the runway

Landebahn überlagert wird. baren Filter sind dabei von Hand betätigbar undRunway is superimposed. ble filters can be operated by hand and

Es ist eine Einrichtung bekannt, mit der auf dem dienen zur groben Abschirmung der Helligkeit derThere is a device known to serve to roughly shield the brightness of the

Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre das Bild einer beiden Bilder. Beim Einschalten eines Filters erfah-Cathode ray tube screen the image of one of two images. When switching on a filter,

Landebahn erzeugt v.ird, die von einem Radarfunk- ren die Lichtstrahlen eines Bildes eine Dämpfung,Runway is generated by a radar radio attenuating the light rays of an image,

feuer markiert wird. ao und dessen Helligkeit wird um eine bestimmte Stufefire is marked. ao and its brightness is around a certain level

Für den Piloten bestehen jedoch wegen des Maß- herabgesetzt. Innerhalb solch einer Stufe wird dann Btabs Schwierigkeiten, eine derartige Einrichtung die Helligkeit der beiden Bilder durch die Regeldirekt für die Landung eines Flugzeuges zu verwen- einrichtung abgeglichen, die selbsttätig die Lichtden, wenn er außerdem Bodensicht hat und danach intensität der Projektorbildquelle regelt. Auf diese Zu landen versucht. «5 Weise ist eine stufenlose Abstimmung der HelligkeitFor the pilot, however, they are reduced because of the size. Within such a stage then becomes Btabs difficulties in using such a device to adjust the brightness of the two images directly for the landing of an aircraft by the rules that automatically adjust the lights, if he also has a view of the ground and then regulates the intensity of the projector image source. To this Tried to land. «5 way is a stepless adjustment of the brightness

Es ist ein binokulares Beobachtungsgerät zur der beiden Bilder in einem großen VariaionsbereichIt is a binocular observation device for the two images in a large variaion range

Flugzeug-Landehilfe bekanntgeworden, bei dem auf möglich. Durch diese große Variationsbreite istAircraft landing aid became known where possible on. Because of this wide range of variation

zwei Bildschirmen die Markierungen von Radar- die erfindungsgemäße Einrichtung dazu geeignet,two screens the markings of radar - the device according to the invention suitable for

funkfeuern abgebildet sind. Der Pilot kann die Bilder dem Piloten bei den verschiedensten Flugbedin-beacons are shown. The pilot can send the images to the pilot under a wide variety of flight conditions.

der Landebahn mit «.«!(sprechender, sich mit der 30 gungen. beispielsweise bei Nachtflug, bei Nebelthe runway with «.«!

Flugzeugposition ändernder Perspektive mit Hilfe und bei Tageslicht, die notwendige Landehilfe zuAircraft position changing perspective with the help and in daylight, the necessary landing aid

eines schiefgestellten halbdurchlässigen Spiegels und geben.a tilted semi-permeable mirror and give.

Kollimatorlinsensystemen betrachten und dabei Die von Hand bedienbaren Filter können eineLook at collimator lens systems and use the manually operated filters

gleichzeitig die Landebahn direkt beobachten. Ein Leuchtdichte des Umgebungslichtes von 10(X)O footobserve the runway directly at the same time. A luminance of the ambient light of 10 (X) O foot

Nachteil dieses bekannten Gerätes besteht nun darin. 35 lambert (entsprechend etwa 10''XKMaSb) so weitThe disadvantage of this known device is now. 35 lambert (corresponding to about 10``XKMaSb) so far

daß es keine Vorkehrungen trifft, um verschiedene dämpfen, daß nit einer Kathodenstrahlröhre demthat it takes no precautions to attenuate various attenuations that n with a cathode ray tube

Helligkeitsverhältnisse zwischen den beiden Bildern Piloten eine Symbolanzt'ge mit einer LeuchtdichteBrightness ratios between the two images pilot a symbol dance with a luminance

herzustellen, um der Gefahr einer Blendung zu ent- von etwa 300 foot lambert (entpichend etwato avoid the risk of glare by about 300 foot lambert (corresponding to about

gehen. 3 · 10" asb) geboten werden kann.walk. 3 x 10 "asb) can be offered.

Es ist ferner ein Beobachtungsgerät zur Flugzeug- 40 Ein Ausführuiigsbeispicl der Erfindung soll an Navigationshilfe bekannt, bei dem auf einen Bild- Hand einer Zeichnung näher beschrieben werden,
schirm das Bild einer Karte projiziert wird. In das Es ist ein optisches Beobachtungsgerät 100 dar-Kartcnbild wird außerdem das durch ein Periskop gestellt, das zwei schematisch gezeigte Kathodenaufgenommene Bild der Umgebung eingespiegelt. strahlröhren 102 und 102/4 besitzt. Auf den BiId-Einc Steuerschaltung steuert einen Verschluß zwi- 45 schirmen 103 und 103/1 der beiden Kathodenstrahlschen dein Periskop und dem Bildschirm derart, daß röhren 102 und 102/! erscheint jeweils eine bildliche der Verschluß erst geöffnet wird, wenn eine ge- Darstellung der durch die Mikrowellen-Funkfeuer mutende Helligkeit und ein ausreichender Bildkon- gekennzeichneten Landebahn. Das auf den BiIdtrast vorhanden ist. schirmen 103 und 103/1 der KathodenstrahlröhrenThere is also an observation device for aircraft 40 An exemplary embodiment of the invention is to be known as a navigation aid, in which a drawing is described in more detail on a picture hand,
screen the image of a map is projected. In the map image is an optical observation device 100 , the image of the surroundings recorded by a periscope, the two schematically shown cathodes, is also reflected. jet tubes 102 and 102/4 owns. On the picture-Einc control circuit controls a shutter between screens 103 and 103/1 of the two cathode rays of your periscope and the screen in such a way that tubes 102 and 102 /! The shutter is only opened when a representation of the brightness caused by the microwave radio beacon and a sufficient image con-marked runway appear in each case. That is available on the picture grid. shield 103 and 103/1 of the cathode ray tubes

Schließlich ist bekannt, optische Bandfilter in der 50 erzeugte Bild wird in die Sehlinic der Augen 105 undFinally, it is known that optical band filters in the image generated is in the visual line of eyes 105 and 50

Sichtlinie des Piloten anzuordnen, damit dieser gegen 105/4 des Piloten projiziert. Dies geschieht durchTo arrange the pilot's line of sight so that he projects towards 105/4 of the pilot. This is done through

hi-lles Außenlicht abgeschirmt ist, aber die Lande- eine Anordnung von einzelnen Feldlinscn 106. ober-The outside light is shielded, but the landing is an arrangement of individual field lenses 106. Above-

b<il<nlcucht?n und die Lampen und sonstigen Icuch- flächenvcrsilbcrten Spiegeln 107. Kollimatorlinscn-b <il <nlcucht? n and the lamps and other Icuch- surface silvered mirrors 107.

tenden Anzeigen im Cockpit dennoch gut beobach- systemen 108 und eines einzigen halbdurchlässigcnThe displays in the cockpit tend to have good observation systems 108 and a single semi-transparent

tun kann. 55 Spiegels 109. der an der Unterseite des Geräts 100 can do. 55 mirror 109. the one at the bottom of the device 100

I-s ist Aufgabe der Erfindung, bei einem bino- in einem stumpfen Winkel zum Gesicht des PilotenI-s is the object of the invention, with a bino at an obtuse angle to the pilot's face

kuhircu ßcobachtungsgerät zur Flugzeug-Landehilfe vorsteht, so daß er sich unterhalb der Augen deskuhircu ßcobachtungsgerät for aircraft landing aid protrudes so that it is below the eyes of the

die Helligkeit der probierten Bilder einerseits und Piloten befindet.the brightness of the sampled images is located on the one hand and pilot.

die Helligkeit der von der Landebahn kommenden Wie weiter gezeigt, sind wahlweise zuschaltbarethe brightness of those coming from the runway, as further shown, can be switched on as required

natürlichen Lichtstrahlen andererseits so zu beein- βο Filter IfO für das Umgebungslicht vorgesehen, dienatural light rays on the other hand so as to affect- βο filter IfO provided for the ambient light, the

flüssen, daß ein konstantes Verhältnis zwischen vom Piloten in eine Betriebsstellung zwischen demflow that a constant ratio between the pilot in an operating position between the

Außcnhelligkeit und Schirmhelligkeit auf rech terhal- Spiegel 109 und der durch ihn betrachteten natür-Out-of-brightness and screen brightness on the right-hand mirror 109 and the natural

ten wird. liehen Umgebung geschwenkt werden können. Diewill. borrowed environment can be swiveled. the

Bei einem Gerat der eingangs genannten Art wird Lichtfilter HO können durch den Piloten in Verbin· diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur wahlweisen H dung mit einem Helligkeitsregler für die Kathoden-Abschwächung des Außenlichts oder des eingespie- strahlröhren wahlweise in Betriebsstellung gebracht gelun Bildschirmlichtes von Hand bedienbare Filter und wieder weggeschwenkt werden, um, wie weiter in den Strahlengangen vor dem halbdurchlassigen unten ausführlicher erklärt wird, das erforderlicheIn one UNIT of the type mentioned optical filters HO is achieved by the pilot in Verbin · this object can be that for the selective H-attenuation cathode of the outside light or the eingespie- ray tubes dung with a brightness controller for selectively operating position brought Gelun screen light by hand operable filter and swiveled away again to, as will be explained in more detail in the beam paths before the semi-transparent below, the required

Koiurustveihnltnis zwischen eier Schirmbildhelligkeii und der Außenhelligkeii aufrecht zu holten. Koiurustveihnltnis between the screen brightness and the outside brightness upright .

Weiter ist ein Lichtfilter Ul vorgesehen, das vom Piloten in Betriebsstellung zwischen die Bildschirme J03 und 103/1 und die Feldlinsen 106 geschoben werden kann, um die Helligkeit der Kathodenstrahlröhre insbesondere bei Nachtflligen zu vermindern. F.ine Helligkeitsverminderung am Schirm der Kathodenstrahlröhre durch elektronische Mittel allein ist als nicht zweckmäßig zu betrachten. Die Feldlinsen 106 sind fluchtend mit den Bildschirmen 103 und 103/1 der Kathodenstrahlröhren 102 und 102/1 angeordnet, während sich die oberflächenverr.ilberten Spiegel 107 in einer bestimmten Winkelstellung dazu befinden, damit sie die durch die Feldiinsen 106 auf diese einfallenden Strahlen auf das Kollimations-Linsensystem 108 reflektieren können.A light filter U1 is also provided, which can be pushed by the pilot in the operating position between the screens J03 and 103/1 and the field lenses 106 in order to reduce the brightness of the cathode ray tube, especially in night patients. F. A reduction in brightness on the screen of the cathode ray tube by electronic means alone is not to be considered expedient. The field lenses 106 are aligned with the screens 103 and 103/1 of the cathode ray tubes 102 and 102/1 , while the surface silvered mirrors 107 are in a certain angular position so that they can see the rays falling through the field lenses 106 on them Can reflect collimation lens system 108.

Jedes der Filter 252 und 255 der Filteranordnung 110 oder beide zusammen können vom Piloten wahlweise aus der Betriebsstellung herausgeschwenkt werden. Somit können die Filter 252 und 255 für das Umgebungsheht wahlweise in die Betr'.ebsstellung zwischen den Spiegel 109 und das Außenlicht geschwenkt werden, wodurch sich ein bestimmtes wünschenswertes Kontrastverhältnis zwischen der Helligkeit auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre und der Helligkeit der natürlichen Umgebung unter verschiedenen Tagesflugbedingungen ergibt. Zum Beispiel lassen sich so die Lichtstrahlen der Umgebung abschwächen, wenn bei sehr hellem Tageslicht geflogen wird.Either of the filters 252 and 255 of the filter arrangement 110 or both together can optionally be pivoted out of the operating position by the pilot. Thus, the filters 252 and 255 for the ambient height can optionally be swiveled into the operating position between the mirror 109 and the outside light, whereby a certain desirable contrast ratio between the brightness on the screen of the cathode ray tube and the brightness of the natural environment under different daytime flight conditions results. For example, the light rays of the surroundings can be weakened when flying in very bright daylight.

Die oberflächenversilberten Spiegel 107 können in be/ug zu den Feldiinsen 106 und dem Kollimationslinsensystem 108 ebenfalls verschwenkt werden. Die Spiegel 107 sind exakt so eingestellt, daß sich die gewünschte Reflexion der auf dem Bildschirm 103 und 103 A erscheinenden Bilder ergibt und diese durch die Kollimationslinsensysteme 108 auf den Spiegel 109 gelenkt werden.The surface silver-plated mirrors 107 can also be pivoted in relation to the field lenses 106 and the collimation lens system 108 . The mirrors 107 are set precisely in such a way that the desired reflection of the images appearing on the screen 103 and 103 A results and these are directed onto the mirror 109 by the collimation lens systems 108.

Zur Erzielung eines bestimmten Helligkeitsverhältnisses zwischen dem Außenlicht und den Schirmbildern der Kathodenstrahlröhren 102 und 102/1 sind die einstellbaren Fotowiderstände 400 und 400/1 vorgesehen, die auf die Helligkeit der Kathodenstrahlröhren 102 und 102/4 ansprechen. Sie sind über Leitungen 402 und 402/1 mit Reglern 405 und 405/1 elektrisch veibunden. Die Regler 4fl5 und 405/1 werden durch einen einstellbaren Fotowiderstand 40/. der das Außenlicht zwischen dem Spiegel 109 und der l.ichtfilteranordnung abtastet, gesteuert. Der Fotowidersland ist über Leitungen 409 mit den Reglern 405 und 405/1 elektrisch verbunden.To achieve a certain brightness ratio between the outside light and the screen images of the cathode ray tubes 102 and 102/1, the adjustable photoresistors 400 and 400/1 are provided, which respond to the brightness of the cathode ray tubes 102 and 102/4 . They are electrically connected to controllers 405 and 405/1 via lines 402 and 402/1. The controllers 4fl5 and 405/1 are controlled by an adjustable photo resistor 40 /. which scans the outside light between the mirror 109 and the light filter arrangement. The photo opposition is electrically connected to the controllers 405 and 405/1 via lines 409.

Die Regler 405 und 405/1 für das Helligkeitsverhältnis beaufschlagen Ausgangsleitungen 411 und 411/4 und können dadurch die Helligkeit der Kathodcnstrahlröhrcn 102 und 102/1 verändern, so daß sie eine bestimmte Helligkeit gegenüber dem herrschenden Atißenltcht aufweisen. The controllers 405 and 405/1 for the brightness ratio act on output lines 411 and 411/4 and can thereby change the brightness of the cathode ray tubes 102 and 102/1 so that they have a certain brightness compared to the prevailing reality.

Die Helligkeitsregelung der Kathodenstrahlröhren 102 und 102/4 muß über einen so großen Bereich zwischen hellem Tageslicht und Nachtflug erfolgen, daß es nicht möglich ist. die Helligkeit der Kathodenstrahlröhre hinuichend allein elektronisch herabzusetzen, um die erforderlichen Verhältnisse zu erhalten. Daher ist das wahlweise zuschaltbare Lichtfilter Hl vorgesehen, durch das die Helligkeit der Bildschirme der Kathodenstrahlröhren unter normalen Nachtflugberüngungen herabgesetzt werden kann. Damit Hißt sich dann dos geforderte Verhältnis zwischen der Helligkeit der Bildschiime der Kathodenstrahlröhren und der des Außenliehtes unter Nachtflugbedingungen erzielen, Bei Flügen im Tageslicht wird das Lichtfilter 111 durch den Piloten in die Nichtbetriebsstellung geschoben. The brightness control of the cathode ray tubes 102 and 102/4 must take place over such a large range between bright daylight and night flight that it is not possible. to reduce the brightness of the cathode ray tube electronically enough alone to obtain the required proportions. Therefore, the optionally switchable light filter Hl is provided, by means of which the brightness of the screens of the cathode ray tubes can be reduced under normal night flight inspections. This means that the required ratio between the brightness of the cathode ray tube screen and that of the outside can be achieved under night flight conditions. During flights in daylight, the light filter 111 is pushed into the non-operational position by the pilot.

Befindet sich unter Tagesflugbedingungen das Lichtfilter 111 in der Nicbtbetriebsstellung und überschreitet die Helligkeit des Tageslichtes einen bestimmten Normalzustand, so kann der Pilot wahlweise eines der Lichtfilter der Anordnung HO zuschalten und beispielsweise das Lichtfilter 252 in eine Stellung zwischen dem Spiegel 109 und dem Außenlicht bringen. Überschreitet dann die Helligkeit des Außenliehtes noch immer einen bestimmten Normalwert, so kann in gleicher Weise das zweite Lichtfilter 255 durch den Piloten in Betriebsstellung gebracht werden. Unter diesen Arbeitsbedingungen bewirken ein oder beide Lichtfilter 252 und 255 in der Betriebsstellung eine Herabsetzung der Helligkeit des sie durchlaufenden Lichtes, das \v<m Fotowiderstand erfaßt wird, der seinerseits die Helligkeit der Bildschirme 103 und 103/1 beeinflußt. 10 daß das gewünschte Helligkeitsverhältnis zwischen den Bildschirmen 103 und 103/4 der Kathodenstrahlröhren und 102/1 und dem Außenlicht erhalten bleibt.If the light filter 111 is in the normal operating position under daytime flight conditions and the brightness of the daylight exceeds a certain normal state, the pilot can optionally switch on one of the light filters of the arrangement HO and, for example, bring the light filter 252 into a position between the mirror 109 and the outside light. If the brightness of the exterior still exceeds a certain normal value, the second light filter 255 can be brought into the operating position by the pilot in the same way. Under these working conditions, one or both light filters 252 and 255 in the operating position reduce the brightness of the light passing through them, the photoresistor being detected, which in turn affects the brightness of the screens 103 and 103/1. 10 that the desired brightness ratio between the screens 103 and 103/4 of the cathode ray tubes and 102/1 and the outside light is maintained.

Claims

Patent claims:

1. Binocular observation device for aircraft landing aid with two radar screens, on which the runway appears as a brightly shining image in a changing perspective corresponding to the respective aircraft position, which images can be viewed by the pilot with the help of a tilted semi-permeable mirror and collimation lens systems at the same time , direct observation of the runway, characterized in that manually operated filters (110, 111) are arranged in the beam paths in front of the semitransparent mirror (1υ9) for the optional attenuation of the outside light or the reflected screen light, and that in addition to matching the screen brightness to the Outside brightness a control device is provided. a photo receiver (407) in front of the mirror (109). has at least one photo receiver (400, 400/1) in front of the screen (103.103 / 1) and a controller (405.405 / 4) , by means of which a constant ratio between outside brightness and screen brightness is maintained.

2. Binocular observation device for aircraft L'indehilfe, according to claim I. characterized in that a filter (111) is provided. which can optionally be brought into the operating position by a manual control device in order to change the luminance of the screen images.

3. Binocular observation device for aircraft landing aid according to claim I or 2, characterized in that a filter (110, 252, 255) can optionally be brought into the operating position by a second manual control device in order to weaken the brightness of the outside light.

4. Binokulares Beobachtungsgerät zur Flugzeug-Landehilfe nach Anspruch 2, dadurch ge-4. Binocular observation device for aircraft landing aid according to claim 2, characterized in that

kennzeichnet, daß das Filter (Hi) am Betrachtungsgerät (iOO) angeordnet ist, das gegenüber dem Bildschirm (103, WiA) der Kathodenstrahlröhre (102,102/H vim einer Setriebsstellang in eine Niehtbetrtebsstellting verschoben werden kann, und daß die Mandbedtenangseinrichtong einen van Hand bedienbarea Hebelarm besitzt,indicates that the filter (Hi) is arranged on the viewing device (100), which can be moved into a non-operating position opposite the screen (103, WiA) of the cathode ray tube (102,102 / H vim one operating position, and that the device has a lever arm that can be operated by hand owns,

3, Binokulares Seobaehtungsgerät zur Fing* zeug-Landehilfe naeh Anspnteh3, dadurch ge·3, binocular vision device for fing * tool landing aid close to Anspnteh3, thereby kennzeichnet, daß das Filter (UO) aas einer Anzahl von Lichtfiltern (ISl, IS!) besteht, welche am Betrachtungsgerät (100) angebracht sind, wobei jedes der Filter wahlweise gegenüber den teildurchlässigen Spiegeln von einer oberen Lage in eine untere Betrtebsstellung gebracht werden kann, wobei sie sieb in der fetriebsstellung zwischen dem teildurehlässigen Spiegel (109) und der Landebahn befinden.indicates that the filter (UO) consists of a number of light filters (ISl, IS!) which are attached to the viewing device (100), each of the filters optionally being able to be moved from an upper layer to a lower operating position opposite the partially transparent mirrors , they are sie in the operating position between the partially permissive mirror (109) and the runway.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings