DE2144533A1 - Einrichtung zur Überwachung einer Rollbahn - Google Patents

Description

Dipl.-Phys. Leo Thul
Patentanwalt
7 Stuttgart 30
Kurze Straße 8

G.J.J. Barriere -'M.R.J. DaLbera 2-5

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Einrichtung zur Überwachung einer Rollbahn

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung einer Rollbahn auf einem Plugplatz.

Die Luftraumüberwachung in der Umgebung eines Plugplatzes geschieht durch verschiedene Radarsysteme, wie z.B. Weitbereichsüberwachungsradar, Nahbereichsüberwachungsradar, Anflugradar usw.. Diese Radarsysteme, unterstützt durch Funksprechverkehr, überwachen die Sicherheit der Flugzeuge, insbesondere bei schlechtem Wetter. Neben den Informationen der Radarsysteme, die vom Plugüberwachungspersonal verarbeitet werden, gibt es andere Radarsysteme, deren Informationen I dem Piloten und dem Navigator zur Verfügung stehen. Dazu gehören Funk-Navigationssysteme, wie z.B. Funkfeuer mit Landesystemen (ILS). Diese Systeme erlauben dem Piloten entlang eines Leitstrahles zu fliegen, der das Flugzeug in einer sehr niedrigen Höhe Ii zum Rollbahnanfang führt. Deshalb benötigt man für diese Systeme eine vertikale Mindestsichtweite, die theoretisch gleich der Höhe h ist, in der sich das Plugzeug nach dem Ende des Anfluges befindet. Genauer gesagt, die Landung x^ird dann mit Sicht bedingungen

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durchgeführt, die voraussetzen, daß für den Piloten eine horizontale Mindestsichtweite vorhanden ist, so daß er das Plugzeug auf die Rollbahn aufsetzen und jedem Hindernis auf der Rollbahn ausweichen kann. Es gibt sehr komplizierte Landessysteme, die die vertikale Mindestsichtweite reduzieren oder gar nicht benötigen. Die horizontale Mindestsichtweite kann jedoch nicht so weit reduziert werden. Sie kann nur durch eine Überwachung der Rollbahn reduziert werden, um jedes Hindernis festzustellen, das einen Unfall verursachen könnte, wenn ein Plugzeug startet oder landet.

Die bisher vorhandenen Rollbahnüberwachungsanlagen benötigen Gebäude in der Nähe der Rollbahn, welche störend, wenig zuverlässig und teuer sowohl in der Anschaffung als auch in der Unterhaltung sind.

Mit der Erfindung wird daher ein Rollbahnüberwachungsradargerät geschaffen, mit dem jedes Objekt erkannt wird, das sich auf der Rollbahn und ihrer unmittelbaren Umgebung befindet, zu dessen Aufstellung kein Gebäude in der Nähe der Rollbahn erforderlich iet, das sehr flexibel ist, mit dem Start- und Landemanöver der Flugzeuge selbsttätig verfolgt werden können und mit dem Unregelmäßigkeiten der Flugzeugbewegungen, insbesondere Beschleunigungsänderungen, festgestellt und signalisiert werden können.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch ein kohärentes Monopuls radar gerät mit mindestens einer Nachführeinrichtung, dessen feststehende Antenne in der Rollbahnachse außerhalb der Rollbahn angeordnet ist und das die Rollbahn und dessen unmittelbare Umgebung einschließlich der Zubringer erfaßt, wobei das erfaßte Gebiet quer zur Rollbahn in Bereiche unterteilt ist, bei dem die Nachführung jeweils beginnt, wenn ein sich bewegendes Objekt sich auf cäer über einem dieser

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Bereiche befindet, in dem ein Zubringer in die Rollbahn mündet, und endet, wenn das Objekt eine Mindestgeschwindigkeit unterneiireitet bzw. da» Objekt das Gebiet verläßt, und bei dem über die Nachführeinrichtung Informationen über Geschwindigkeit, Beschleunigungsrichtung und Art der ablaufenden Objektbewegung (Starten oder Landen) abgeleitet und bc?im Auftreten von abnormalen Bedingungen Alarmsignale abgegeben werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen am Beispiel einer Rollbahnüberwachung beschrieben, sie kann aber ebenso zur Straßenüberwachung, zur Straßenbegrenzungs- ( überwachung und ganz allgemein zu irgendeiner Flächen- oder Raumüberwachung verwendet werden. Es zeigen:

Fig. 1 in DraufeLcht eine Flugplatzrollbahn mit Zubringerbahnen,

Fig. 2 das Blockschaltbild eines kohärenten Monopuls-Dopplerradargerätes,

Fig. J das Blockschaltbild des Summen- und des Differenzkanals,

Fig. 4 das Blockschaltbild der Nachführeinrichtung mit " den nachgeschalteten Einrichtungen,

Fig. 5 die logischen Schaltkreise, die den Anfangsbereich der Nachführung bestimmen,

Fig. 6 die logischen Schaltkreise, die das Schließen und öffnen der Nachführschleife bewirken,

und

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Pig. 7 die Impulse, die innerhalb jeder Radarimpulsperiode auftreten.

Pig. 1 zeigt eine Rollbahn 1 und deren Zubringerbahnen Al bis A6 eines Plugplatzes. Es ist selbstverständlich, daß sich aus Sicherheitsgründen nur ein Flugzeug, das startet oder landet, auf oder über der Rollbahn befinden darf. Ebenso müssen andere Fahrzeuge (Plugzeuge auf den An- und Abfahrtsbahnen zur Rollbahn, Service-Fahrzeuge) einen genügenden Abstand zur Rollbahn haben, d.h. sie müssen sich außerhalb einer Sicherheitszone 2 zu beiden Seiten der Rollbahn 1 befinden. Um jede Fahrzeugbewegung innerhalb der Sicherheitszone 2 zu überwachen, ist erfindungsgemäß eine kohärente Monopuls-Dopplerradaranlage vorgesehen. Die Antenne 4 dieser Radaranlage befindet sich an dem einen Ende der Rollbahn 1 außerhalb der Rollbahn aber in der Rollbahnachse. Die Antenne ist unbeweglich und ihr Strahl ist so gerichtet, daß er die Rollbahn vollständig erfaßt.

Es wird festgehalten, daß eine Monopuls-Radaranlage üblicherweise zur Azimut- und/oder Seitennachführung eingesetzt wird. Dabei ist es erforderlich, für jede der Polarkoordinaten den Betrag und die Richtung der Winkelabweichung zwischen der Antennenachse und der Zielrichtung zu messen. Zu diesem Zweck enthält die kohärente Monopuls-Dopplerradaranlage mit Amplitudenvergleich, wie in Fig. 2 gezeigt ist, zwei Primärstrahler 6 und 7, die auf dem gleichen Reflektor strahlen und die so angeordnet sind, daß sich ihre Strahlungsdiagramme überlappen. Die Amplituden der Signale, die nach dem Senden von beiden Primärstrahlern empfangen werden, werden in Phase und Gegenphase in einem Zirkulator 8 addiert, so daß das sich ergebende Summensignal S gleichphasig mit dem sich ergebenden Differenzsignal D ist und zwar für ein bestimmtes Winkelvorzeichen. Für das entgegengesetzte Winkelvorzeichen sind die

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Signale dann gegenphaslg. Die Signale S und D werden jeweils über einen Summenkanal 20 und einen Differenzkanal 21 geleitet und dabei verstärkt, wobei sich in jedem Kanal eine Mischstufe 14 bzw. 17, ein ZF-Verstärker 15 bzw. l8 und ein Phasendiskriminator l6 bzw. 19 befindet. Die Bezugssignale, die den Phasendiskriminatoren Ιβ und 19 zugeführt werden, erzeugt ein Oszillator Ip, dessen Ausgangssignal eine vorbestimmte Phasenlage zur Phase des Sendeimpulses hat. Zu diesem Zweck wird ein kLeiner Teil der IIP vom Sender 10 auf eine Mischstufe 12 gegeben, deren anderer Eingang mit einem Oszillator 11 verbunden ist. Der ZF-Impuls der Mischstufe wird zu Beginn jeder RadarimpuLsperiode gebraucht, um den Oszillator 13 zu triggern. Zu Beginn jeder Impulsperiode wird also der Oszillator IJ gestartet und vor Beginn der nächsten Impulsperiode stillgesetzt. Ein Oszillator dieser Art wird als Kohärenzoszillator bezeichnet.

Das Rechteck 9 in Fig. 2 stellt einen HF-Sender oder Duplexer dar, der sich vor dem Summenkanal befindet, um entweder die Sendeimpulse zu den Primärstrahlern oder die an der Summenklemme empfangenen Signale zum Summenkanal 20 durchzuschalten.

Die Ausgangssignale S und D der Kanäle 20 und 21, genauer gesagt der Phasendiskriminatoren l6 und 19 werden einem Schaltkreis zugeführt, der den Quotienten D:S bildet. Die Amplitude dieses Signals ist im wesentlichen für kleine Winke!abweichungen der Amplitudenabweichung proportional. Ihre Polarität ist durch das Vorzeichen der Winkelabweichung bestimmt.

Fig. 3 zeigt eine besondere Ausführungsform der Schaltungseinrichtung, welche die Ausgangssignale S und D der in der FIg. 2 gezeigten Phasendiskriminatoren l6 und 19 weiterverarbeitet. Sie enthält Tiefpässe Fl, F2 und F5, Bereichs-

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wähler DSl-DSIl, SSl-SSIl, PSAl, PSRl, PSA2 und PSR2, einen Taktgenerator 22, Quotientenrecheneinrichtungen Ql - QIl, PQl und PQ2, eine Schwellwertschaltung 2^, Nachführeinrichtungen Pl und P2, Einrichtungen Cl und C2 zum Berechnen von Geschwindigkeit und Beschleunigung des nachgeführten Objekts, wobei diese Einrichtungen Beschleunlgungsrichtungssignale al-, al+, a2- und a2+, Nullgeschwindigkeitssignale Vl und V2 und Signale Sl, Sl, S2, S2 abgeben, die anzeigen, ob das nachgeführte Objekt startet oder landet, und schließlich eine logische Schaltung 24, die Alarm- und Leuchtsignale erzeugt.

Die Signale S und D werden über die Tiefpässe Pl und P2 auf die Bereichswähler DSl - DSU (Sigial D) und SSl - SSIl (Signal S) gegeben. Diese Bereichswähler werden durch die Impulse des Taktgenerators 22, der später erläutert wird, geöffnet. Ein Impuls des Taktgenerators 22 wird auf die beiden Bereichswähler eines Bereichswählerpaares, z.B. DSl und SSl gegeben und ist einem der Bereiche zugeordnet, in die die zu überwachende Fläche unterteilt ist, und zwar solange, wie der Impuls innerhalb der Impulsperiode auftritt. Dieser Bereichswählersteuerimpuls hat die gleiche Wiederholungsfrequenz wie die Radarimpulse.

Der Steuerimpuls, der dem nächsten Bereichswählerpaar DS2, SS2 zugeführt wird, ist gleich dem Steuerimpuls, der dem Paar DSl, SSl zugeführt wurde, er ist aber zeitlich versetzt und dem anschließenden Bereich der zu überwachenden Fläche zugeordnet. Auf diese Weise sind der Steuerimpulsgruppe alle in Fig. 1 gezeigten Bereiche Dl-DIl zugeordnet, wobei die Bereichsbreite durch die Antennenstrahlbreite begrenzt ist.

Die Ausgangssignale jeweils eines Bereichswählerpaares DS,SS werden einer Einrichtung Q zugeführt, die den

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Quotienten D:S berechnet". Diese Quotientenrecheneinrichtung Q kann irgendeine bekannte Einrichtung sein. Das Ausgangssignal der Quotientenreclieneinrichtung 0 ist der Winkelabweichung zwischen dem bewegten Objekt in einein Bereich und der Antennenachse im anderen Bereich proportional.

Die Aus^aiigsHignale jeweils einer Quotientenrecheneinrichtung Q und des zugehörigen Summenbereichswählers SS werden e'i-lein Analog-Digital-Wandler 23 zugeführt, der im wesentlichen Schwellwertschaltungen zur Winkelbegrenzung der Bereiche Dl-DIl enthält. Es ist selbstverständlich, daß die Schwellwerte für die einzelnen Bereiche verschieden sind
und daß sie für einen Bereich unsymmetrisch sind, wenn die Antennenachse nicht mit der Rollbahnachse übereinstimmt
oder wenn die Bereiche nicht symmetrisch bezüglich der Antennenachse angeordnet sind. Wenn das Ausgangssignal der
Quotientenrecheneinrichtung Q zwischen den beiden Schwellwerten liegt, die den dazugehörigen Bereich begrenzen, so bedeutet das, daß sich in diesem Bereich ein sich bewegendes Objekt befindet. Der Analog-Digital-Wandler gibt deshalb eines der logischen Signale ODl - ODIl ab und zwar
dasjenige, welches dem betreffenden Bereich zugeordnet ist.

Der Analog-Digital-Wandler 23 enthält außerdem Torschaltungen, die das Ausgangssignal des Summenbereichswählers
durchschalten, aber nur dann, wenn ein zugehöriges Signal OD ansteht. Dies sind dann die Ausgangssignale OSl-OSIl. Bei der Beschreibung der Fig. 5 und 6 wird gezeigt, daß
davon nur die Signale OSl, 0S3, 0S9 und OSIl benötigt werden. Diese Signale sind digital und nicht analog.

Das 8ummenkanal-Ausgangssignal S¹ wird außerdem über den
Tiefpaß F3 auf zwei Nachführeinrichtungen gegeben. Die

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A usgam'. «signale jeweils. eii>on 'Γ--;;,!'. rpnsres PSAl. PoR] bzw. J-iiAlij JP3R2 v/erden auf eine Einri.-'ntunr F^] bzw. Kv? r.^geben, die den Quotienten einrechnet. Die Amplitude des Quotientensignals OPl bzw. 0P2 int der Abweichung zwischen Eohoii.itto und der gemeinsamen Seite der Nachführeinrichtung proportional. Dan Quotientensignal OFl b;:v^:. OV 2 wird einer Einrichtung Pl bzw. P2 zugeführt, das d:K- IU-'.ⁱnf ührimpulse so steuert, daß sie auf das na abgeführte Echo ^cj'triort sind. Eine solche Nachführeinrichtung ist bekannt und Ihre Wirkungsweine ist in dem Buch "introduction to Radar Systems" von Merrill J. Skolnik, Mac Graw Hill, 1962, Seiten 1<39 und 190, beschrieben. Die hier beschriebene Nachführeinrichtung enthält jedoch zusatz.] j.che Einrichtungen, die" es ermöglichen, die Nachführung eines Objektes in einem bestimmten Bereich, z.B. dem Bereich Dl, D^, D9 oder DIl, von denen jeder eine Zubringerbahn aufweist, durchzuführen und zu beenden, wenn die Geschwindigkeit des Objektes einen bestimmten beim Landen auftretenden Wert unterschreitet oder das Objekt sich außerhalb der beiden Rollbahnenden befindet. Diese zusätzlichen Einrichtungen werden vielter unten in Einzelheiten in Verbindung mit den weiteren Figuren beschrieben.

Die beiden gleichen Einrichtungen Ol und C2 geben Signale al-, al+ bzw. a2-, a2+ ab, welche die Beschleunigungsrichtung des nachgeführten Objektes angeben. Außerdem geben sie das Signal Vl bzw. V2 ab, das anzeigt, daß die Geschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Wert ist, und

die Signale Sl, Sl bzw. S2, S2, welche die Bewegungsart des nachgeführten Objektes angebon, d.h. Landen Sl oder Starten Sl. Es wird noch gezeigt, daß alle (Ji öse Signalr aus dem Nachführsignal abgeleitet werden.

Diese Signale und zusätzlich dir Signale ODl - ODIl werden zusammen mit den Signalen des Impuls;'ouorators 2? der Ein-

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BAD ORIGINAL

richtung 24 zugeführt, die daraus eine bestimmte Anzahl logischer Punktionen bildet, aus denen Alarm- und Lampensignale abgeleitet werden. Einige wichtige logische Punktionen v/erden später näher erläutert; sie sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

Der Impulsgsnerator 22 (Pig.3) gibt während jeder Radar-Impulsperiode Impulse ab, die den Bereichen Dl-DIl entlang der Rollbahn zugeordnet sind (Pig.l und 7)· Er gibt außerdem je Radarimpulsperiode weitere Impulse ab, und zwar einen Impuls, der dem Bereich Do zugeordnet ist, der z.B. eine Länge von 500 m hat und zwischen dem Bereich Dl und einem Punkt in der Nähe des Radargerätes 4 liegt; einen Impuls, der dem Bereich D¹O zugeordnet ist, der ebenfalls 500 m lang ist und an den Bereich DIl anschließt; einen Impuls, der dem Bereich DPPl, der sogenannten Rollbahnendzone, zugeordnet ist, die zwischen dem Radargerät und dem Bereich DO außerhalb der Reichweite des Radargerätes liegt; einen Impuls, der der entgegengesetzten Rollbahnendzone DPP2 zugeordnet ist; einen Impuls für einen Bereich Dec, der die Bereiche Dl-d8 zusammenfaßt und schließlich einen Impuls für einen Bereich D'ee, der die Bereiche D4-D11 zusammenfaßt. Der Impulsgenerator 22 gibt außerdem noch einen Impuls E¹ ab, der den Beginn der Radarimpulsperiode kennzeichnet. Die Lage und Länge der Impulse innerhalb der Impulsperiode sind in Fig. 7 zusammengestellt.

Pig. 7 zeigt die Nachführimpulse DPI und DP2, welche an beliebiger Stelle innerhalb der Impulsperiode auftreten können, wenn die Nachführschleife geschlossen wird.

Es viird darauf hingewiesen, daß die Länge eines Nachführimpulces maximal die Länge eines Sendeimpulses annehmen

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kann, was jedoch in Fig.7 nicht der Fall ist. V/enn die maximale Länge gewünscht wird, dann muß jeder Bereich Dl-DIl in kleinere Teilbereiche unterteilt werden, von denen jeder einem SendeimpuLs entspricht. Die Anzahl der Bereichswählerpaare muß dann gleich der Anzahl aller Teilbereiche sein. Durch die Zusammenfassung der Ausgänge mehrerer Bereichswählerpaare, die nebeneinander liegenden Teilbereichen zugeordnet sind, erhält man die Bereiche DO, D Ό und Dl-DIl, wobei die einzelnen Bereiche unterschiedliche Längen haben können.

Die Meßeinrichtung E nach Fig» 3 mißt die Zeit e zwischen den beiden Nachführimpulsen DPI und DP2 und gibt ein Signal Em ab, wenn die Zeit e kürzer als ein vorgegebener Wert ist. Das kann z.B. durch den Vergleich zweier Spannungen geschehen, welche die zeitliche Lage der Impulse DPI und DP2 hinsichtlich der Lage zum Sendeimpuls angeben.

Fig. 4 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild der Einrichtungen Pl und Cl nach Fig.3· Die Nachführeinrichtung Pl enthält eine Recheneinrichtung 25· Die Nachführung beginnt mit dem Bereich, in dem sich das Objekt zuerst befindet. Außerdem enthält die Nachführeinrichtung Pl einen Nachführgenerator 26 und eine logische Schaltung 27, welche das Start- und Stopsignal für die Nachführung abgibt.

Die Recheneinrichtung 25 besteht im wesentlichen aus zwei Integratoren 28 und 29, welche über zwei Schalter 35 und durch ein Signal Bl überbrückt werden.

Die Einrichtung Cl enthält zwei Differnziereinrichtungen 30 und J>1, zwei Vergleichseinrichtungen 33 und 3^· und eine Einrichtung 32, die feststellt, was für eine Bewegung das Fahrzeug ausführt, d.h. ob es startet oder landet. Es ist

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G.J.,i.i3nrv1e2<e 2-5 -11- 214 4

klar, dn'i durch ι>γ·ο e'"^-te D:i ff epenti at: on dos Ausga.n ■■'--r-j y;,'iJ.;: de: ^ ntegratoi¹;· ,Π ein Signal erhalten wird, das der Geschwi ndlgkei t des Nachfuhr!mpul«en proportional ist, d.h. -i]:>o der Geschwindigkeit den naohgeführten Objekter;. Da ο Λ u-.^angs;;.] gnn ι der Di ft'eremri ereinrichtunp; JjO wird an" ο I j ι ο \7f-;r.vl<vi οίκ-ί^ιηΐ'-ΐ ohV-unp. *⁷'7' ijCCeben., vjelelie Gin ■ -^::':!j! V] ab:-cJbl., \.όι:γ: dei' absolute? Wert der Gesehwindlr;l:r :i t kleiner ai:- ein vorgegebener Wei"¹!, ist. Das Signal V" 1.',ϊ·;ιγ <■>'., daß dan landende Flufrzeu;' gerade ausgerollt ist und daß daher die Nachführung abgebrochen werden kann. Das Ge::i'.^t-.v:indi;^keit.^C:.si'5nnl aus der Differenziereinrichtung j50 wird außerdem aul" die ::vjeite Differenzierennriohtung 31 gej';ebon, deren Aungangsaignal proportional zur Beschleunj ...¹Uηr des nachgefülirten Objektc-s ist. Au." (3iesein Signal leitet die Vergleichseinriehtung s>h zwei Ausgangssignale ab, und zwar al-, wenn die Beschleunigung kleiner wird, und al+, wenn die Beschleunigung großer wird. Die Vergleichse3nr.iehi.ung 32 tastet nach einer bestimmten Zeit, z.B. einer .'k'kunde, nach dem Schließen der Naohführschleife das Gese-hwindigkeitssignal der Differenziereinrichtung 3° ab und verbleioht es mit einem vorgegebenen Wert, der höher ist air- die Geschwindigkeit, die ein startendes Flugzeug im Moment des Abhebens von der Roll bahn hat, und niedriger als die Geschwindigkeit, die ein gerade zur Landung ansetzendes Flugzeug hat. Wenn nun die Abtastamplitude niedriger als der vorgegebene Wert ist, so handelt es sich um ein Startmanöver (Signal Sl) und wenn es höher ist, um ein Landemanöver (Signal ¹ST).

Die FIf". 5 und 6 zeigen die logischen Sahaltkreise 2? der Fi^. ^!\ für das Öffnen und Schließen der Nachführschleife bei bestimmten Voraussetzungen. Es werden nur die zur llacliführsoh 1 eife J gehörenden Schaltkreise beschrieben. Die

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BAD QRIÖINAL

Nachführschleife 2 ist gleich aufgebaut.

Die logischen Verknüpfungen sind so eingerichtet, daß die Nachführschleife 1 sofort geschlossen wird, wenn ein Objekt in den Bereichen Dl und D^ fesgestellt wird und ebenso bei Objekten in den Bereichen D9 und DIl, wenn nach einer bestimmten Zeit dieses Objekt^ nicht von der Nachführschleife erfaßt wird. Diese Nachführschleife 1 wird dann geöffnet, wenn das nachgeführte Objekt den Bereich DFPl oder DFP2 erreicht hat (Fig.7) oder wenn das nachgeführte Objekt beim Landen ausgerollt ist.

Die Nachführschleife wird in zwei Schritten geschlossen. Im ersten Schritt wird das Wählerpaar PoAl, PSRl auf den Bereich eingestellt, in dem das Objekt entdeckt wurde, während im zweiten Schritt das eigentliche Schließen der Schleife erfolgt, sofern bestimmte Bedingungen erfüllt sind, insbesondere das Wählerpaar PSAl, PSRl auf das nachzuführende Objekt eingestellt ist. Es wird also im ersten Schritt (Fig.5) das Wählerpaar PSAl, PSRl auf einen der Bereiche Dl, D^, D9 oder DIl eingestellt, wenn bei offener Schleife ein Objekt in einem der Bereiche festgestellt wird, d.h. eines der Signale OSl, 0S3, 0S9 oder OSIl auftritt, falls das Objekt in diesen Bereichen ist, und die zweite Nachführschleife sehen geschlossen ist (Signal RB2). Das Signal RB2 geht aus dem Signal B2 (zweite Nachführschleife geschlossen) durch Verzögerung um eine Zeit R hervor, um der anderen Schleife das Schließen bei einem nächzuführenden Objekt zu ermöglichen. Damit wird vermieden, daß beide Schleifen beim gleichen Objekt schließen.

In Fig. 5 sind dl, d3, d9 und dll die Spannungen, welche die Anfangsposition des Wählerpaares PSAl, PSRl bezeichnen und damit auch das Objekt, das in efcm Bereich festgestellt wird.

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VaWVi-*»"-'

Daraus ulrd das Signal OPl am Ausgang der Quotientenrecheneinrichtung PQl (i''U;.4) abgeleitet, dessen Vorhandensein eine Bedingung für las Schließen der Schleii'e ist (Fig.6). An den Ausgängen der UND-Schaltungen Pl - P 4 liegen die Spannungen I¹I, d'5, d'9 und d'll, wenn sin durchlässig gesteuert airid und eine konstante Spannung, wimn sie ni^n'r durchlässig gesteuert sind.

In den Pig. 4,5 und 6 bedeutet; das Auftreten des Signals FU, daß die Schleife geschlossen ist, insbesondere, daß dir Schalter' >5 und 36 In der Fig. 5 geöffnet sind. Das Schließen der Schleife (iVig.o) erfolgt dadurch, daß bei offener Schleife (Signal Bl) ein Objekt entweder in den Bereichen DL oder DJ5 (Signale OSl oder 0S3) oder in den Bereichen D9 oder DIl bei ge.-ujhlossener Schleife (0S9 und RB2 oder OSIl und HB2) festgestellt wird. Die Hachfülirschleife 1 wird jedoch erot dann wirklich geschlossen, v/enri das Objekt durch die Wählerpaare PSAl und PSRl erfaßt ist (Signal OPl) und wenn der zeitliche Abstand zwischen zwei Hachführungen größer ist als ein bestimmter vorgegebener Wert (Signal Em).

DIo Schleife 1 wird geöffnet (Pig.6), wenn das nachgefiihrte Objekt sich in (fen Rollbahnendbereichen DFPl und DPP2 befindet (Signal DPI und DPPl oder DPI und DPP2) oder vrenn das nachgeführte Objekt eine Geschwindigkeit nahe Null hat (Signal Vl) und kein NachfUhrJignal OPl mehr auftritt. Die Signale DPPl und DPP2 werden vom Impulsgenerator 22 (Pig.3) erzeugt, wobei jedes dieser Signale einem genügend großen Bereich jenseits des jeweiligen Rollbahnendes (500 bis 1000 m) zugeordnet ist.

Die Signale ODl-OdIl, Dl-DH, al-, alt-, Vl, Sl, a2-, a2+, V2, S2, Em und die Signale S oder S, die der Rollbahnbe-

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nutzungsrichtung zugeordnet sind, werden einer Einrichtung zugeführt, welche daraus Alarm- und Lampenaignale ableitet. Die Lampensignale können gruppenweise auf der Frontnlatte des Gerätes angeordnet sein, z.B. 2ü Lampen Ln zwei Gruppen, wobei eine Gruppe 11 grüne Lampen für' die Bereiche und die zweite Gruppe 15 rote Lampen für die verschiedenen Alarmsignale umfassen, Eine grüne Lampe Leuchtet auf, wenn ein Objekt im zugehörigen Bereich erfaßt wird und zwa." gLeiehgültlg, ob das Auftreten des Objektes normal (startendes oder landendes Plugzeug) oder nicht normal ist (anderes Fahrzeug). Eine rote Lampe leuchtet auf, wenn abnormale Ereignisse eintreten, z.B. das Erfassen eines sich bewegenden Objektes im Bereich 4, wenn ein Plugzeug startet oder landet.

Die folgende Tabelle 1 zeigt eine nicht vollständige Liste möglicher Alarmsignale Al - A15 mit den dazugehörigen logischen Signalverknüpfungen. Das Alarmsignal A2 bedeutet z.B., daß eine Landung in Benutzungsrichtung der Rollbahn vor dem Rollbahnanfang stattfindeil würde und der Alarm ausgelöst wird, wenn eine der beiden Nachführschleifen das Laridesignal (ST oder 82) abgibt, die Geschwindigkeit der Machführschleife Null wird (Bl und Vl oder B2 und V2) und ihr Bereich DO ist (DO und DPI oder DO und DP2). Unter ähnlichen Bedingungen treten die Alarmsignale A;5-A7 auf, die verschiedenen Landefällen entsprechen. Die Alarmsignale AS und A9 treten beim Starten auf, wenn die Geschwindigkeit bezogen auf die noch verbleibende Rollbahnlänge in den Bereichen Dec oder D'ec zu klein wird. Die Alarmsignale A10-A13 beziehen sich auf die Nachführbeschleunigungsumkehr abhängig von der Rollbahnbenutzurigsrichtung und der Tatsache, ob das Plugzeug landet oder startet.

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Das Alarmsingal Al4 erscheint, wenn Objekte in den Bereichen Dl-DIl auftreten, deren Radarechos von den Nachführschleifen nicht erfaßt werden.

Das Alarmsignal AI5 tritt auf, wenn Radarechos in zwei der vj er Bereiche Dl, Dj5, D^ oder DIl einschliesslich der dazugehörigen Zubringerbahnen auftreten.

Auf der Frontplatte des Gerätes befinden sich außer den roten und grünen Signallampen zwei Pfeile mit entgegengesetztem Richtungncinn, die die Benutzungsrichtung der Rollbahn anzeigen. Die Richtung wird vom Überwachungsbeamten eingegeben und entspricht dem Signal S oder 13. Die Alarmsignale werden durch bistabile Schaltkreise gesteuert, die nur vom Überwachungsbeamten zurückgestellt werden können, der dafür entweder einen gemeinsamen Schalter für alle bistabilen Schaltkreise oder einen Schalter für jeden Schaltkreis betätigt.

Die grünen Lampen werden nicht von bistabilen Schaltkreisen gesteuert; sie leuchten solange wie die Bedingungen dafür vorliegen.

Wenn sich auf der Rollbahn und ihrer unmittelbaren Umgebung kein bewegtes Objekt befindet, leuchtet nur der Pfeil auf, der die vorgegebene Benutzungsrichtung der Rollbahn anzeigt. Wenn keine Nachführschleife geschlossen ist, jedoch in einem der Bereiche ein Objekt auftritt, dann leuchtet sofort die zugehörige grüne Lampe und dazu die rote Lampe für den Alarm klA auf. Wenn zwei Objekte, z.B. in den Bereichen Dl und Djü, auftreten, dann leuchten die rote Lampe für den Alarm AI5 und die beiden grünen Lampen für die Bereiche Dl und D3 auf. Die beiden Objekte bewirken das Schließen der Nachführschleife 1 für das in Dl aufgetretene Objekt. Die Nachführschleife 2 wird nach einer Verzögerungszeit R für das im Bereich Dj5 aufgetretene Objekt geschlossen.

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G.J.J. Barriere 2-5 -l6- 214^533

Wenn der zeitliche Abstand zwischen den Nachführsignalen DPI und DP2 zu klein ist, leuchtet die rote Lampe für den Alarm Al auf. Wenn angenommen wird, daß die Gefahr, die durch dasAuftreten von zwei Objekten in den Bereichen Dl und DJ entstanden war, beseitigt wurde und daß z.B. das Objekt im Bereich DJ ein zum Starten bereites Plugzeug ist, während das Objekt im Bereich Dl angehalten hat, dann wird die grüne Lampe für den Bereich DJ ausgeschaltet. Wenn das Flugzeug nacheinander die Bereiche durchläuft, gehen die zugeordneten grünen Signallampen an und wieder aus und zwar in zeitlicher Abhängigkeit vom Eintritt in den Bereich und Verlassen des Bereiches. Wenn zusätzlich ein Objekt auftritt in einem Bereich, in dem das Flugzeug gerade nicht ist, dann leuchten die rote Lampe für den Alarm Al4 auf und die grüne Lampe des betroffenen Bereiches auf. Wenn der Startvorgang normal abläuft, d.h. wenn keines der Alarmsignale A8-A1J auftritt, dann wird die Nachführung abgebrochen, wenn das Flugzeug den Bereich DFP2 erreicht.

Bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiele steuern die logischen Schaltkreise 24 Lampen als Anzeigevorrichtung. Die Signale können jedoch auch durch das Erscheinen von Symbolen auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre angezeigt werden.

Patentansprüche

Bl. Zeichnungen, 7 Fig.

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Q.J.J.Barriere 2—j

Tabelle» L

-17-21/i A

iAlarins i !mal

Bedeutung Logische Verknüpfung

All A12 AlJ A14

Entfernung zwischen Objekten kleiner als ein vorgegebener Wert

Lan lung in F3enutsurigarlchfcung vor Rollbahnanf'ang

Landung entgegen der Benutzungsrichtung vor Rollbahnanfang

Lanflung in Benutzuri^srichtung hinter Rollbahnende

Landung entgegen Benutzungsrichtung hinter Rollbahnende

Landung in Benutzungsrichtung ausserhalb der Zubringer

Landung entgegen Benutzungsrichtung außerhalb der Zubringer

Zu kurzes Abheben in Benutzungsrichtung

Zu kurzes Abheben entgegen Benutzungsrichtung

Beschleunigungsumkehr beim Landen Nachführschleife

Beschleunigungsumkehr beim Starten Nachführschleife

Beschleunigungsumkehr beim Landen Nachführschleife

Besehleunigungsumkehr beim Starten Nachführschleife

Erkennung eines nicht nachgeführten Objektes Bereiche Dl-DIl Objekte in zwei Bereichen mit Zubringer Em.Bl.B2

(S1+S2)(Bl.V1+B2.V2)(DPIFDP2)S.DO

M.S.D'O

M. S. D Ό

M.S.DO

M.S.(D9.DIl)

M.S.(Dl.DJ)

(31+S2)(ßl.Vl+B2.V2)(DPl+DP2)S.Dec

N.S.D'ec sT.al+ Sl.al-S2.a2+ S2.a2- (B1+B2)(DP1+DP2)(OD1.D1+OD2.D2

.. .ODIl."DTT)

OD1(OD3K)D9+OD11) +OD3(OD9+-OD11)+OD9.OD11

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Claims (2)

1. G.J.J.Barriere 2-5 U '^IMf

   Patentansprüche

   / 1.^Einrichtung zur Überwachung einer Rollbahn auf einem Flugplatz, gekennzeichnet durch ein kohärentes Monopulsradargerät mit mindestens einer Nachführeinrichtung, dessen feststehende Antenne in der Rollbahnachse außerhalb der Rollbahn angeordnet ist und das die Rollbahn und dessen unmittelbare Umgebung einschließlich der Zubringer erfaßt, wobei das erfaßte Gebiet quer zur Rollbahn in Bereiche unterteilt ist, bei dem die Nachführung jeweils beginnt, wenn ein sich bewegendes Objekt sich auf oder über einem dieser Bereiche befindet, in dem ein Zubringer in die Rollbahn mündet, und endet, wenn das Objekt eine Mindestgeschwindigkeit unterschreite bzw. das Objekt das Gebiet verläßt, und bei dem über die Nachführeinrichtung Informationen über Geschwindigkeit, Beschleunigungsrichtung und Art der ablaufenden Objektbewegung (Starten oder Landen) abgeleitet und beim Auftreten von abnormalen Bedingungen Alarmsignale abgegeben werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Nachführeinrichtungen vorgesehen sind, von denen jede einer Anzahl von Bereichen an einem bzw. am anderen Ende der Rollbahn zugeordnet ist, und daß die eine Nachführeinrichtung ein Objekt in den zugeordneten Bereichen der anderen Nachführeinrichtung nur dann erfaßt, wenn die zugeordnete Nachführeinrichtung das Objekt nicht erfaßt.

   3« Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Unterschreiten einer Mindestentfernung zwischen zwei Nachführungen ein Alarmsignal abgegeben wird.

   209812/0164

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