DE2123029C3

DE2123029C3 - Doppler-Landesystem

Info

Publication number: DE2123029C3
Application number: DE19712123029
Authority: DE
Inventors: Charles William London Earp
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1970-05-12
Filing date: 1971-05-10
Publication date: 1980-07-10
Also published as: DE2123029A1; CH524146A; SE369966B; DE2123029B2; JPS5145440B1; FR2088516A1; GB1327585A; CA949178A; FR2088516B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppler-Landesystem mit einer Bodenstation wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben.

Aus der DE-PS 19 46 108 ist ein Duppler-Landesystem bekannt, bei dem Strahlerelcmente einer senkrechten Antennenzeile nacheinander angeregt werden. Die abgestrahlten Signale werden mit einem getrennt abgestrahlien Referenzsignal überlagert, wodurch ein Schwebungssignal erzeugt wird, dessen Frequenz sich mit dem Sinus des Elevalionswinkels ändert. Der umgebende Raum ist daher in Kegelfächen mit verschiedenen Winkeln codiert. Alle diese Kegelflächen besitzen eine gemeinsame senkrechte Achse, die der Achse der senkrechten Antennenzeile entspricht.

Ein derartiges Landesystem ist normalerweise gegenüber der Landebahn, auf der das Flugzeug landen soll, seitlich versetzt angeordnet, wodurch eine vorgegebene konstante Elevation im Bezug auf die Bodenstation zu einem hyperbolischen Weg führt, der nicht bis zum Boden fortgeführt werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Landesystem so zu gestalten, daß ein geradliniger Gleitweg erzeugt wird, der bis zum Boden fortgeführt werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe bei dem Landesystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs I. Bei dem neuen Landesystem wird die Kcgelfläche des ursprünglichen Landesystems durch eine geneigte Ebene ersetzt. Man erhält bei allen Abständen der Bodenstation von der Landebahn lineare Gleitwege.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine perspektivische Darstellung des Landewegs eines Flugzeuges, das sich einer Landebahn nähert, neben der eine Bodenstation angeordnet ist,

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Bordgerätes,

F i g. 3 die Sehwebiingsfrequenzen der beiden Amen= ncnzeilen der Bodenstation,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Empfängers für die Glcitwegführung,

F ig. 5 ein Blockschaltbild eines Empfängers für die Azimut-Führung.

In Fig. I stellt din linie AC die Landebahn dar. während BA den gewünschten Anfliigweg eines Flugzeuges und O die Lage der Glcitncigungs-Funkba-

ke mit einer senkrechten Doppler-Antenne V angibt. Die waagrechte Linie ON verläuft parallel zur Landebahn AC

Ein Flugzeug im Punkt Pdes gewünschten Anflugweges mißt sin Θ, wobei Θ den Elevationswinkel zur Funkbake O bedeutet. Die Strecke ON ist gleich der Strecke AM und OA und MN stehen senkrecht auf AM und ON.

Fliegt ein Flugzeug von Ddirekt nach O, dann mißt es den konstanten Elavationswinkel α. Es ist nun erwünscht, daß auch der gewünschte Anflugweg BA in Winkel ä geneigt ist.

Es ergibt sich also:

	daraus:	PM	sin H =■	PM OP
	sin <-)	ON	cos Φ =	ON OP
und	COS '/>
		PM
		AM	OClCI

QN

ON = ^lan

Wenn es möglich ist, cos Φ zu messen, damit ist es auch möglich, bei sin θ eine Korrektur vorzunehmen, um einen geradlinien Kurs festzulegen, und zwar durch Konstanhalten von tan «. Um cos Φ messen zu können, ist in O eine zweite, waagrechte Doppler-Antenne H vorgesehen. Diese Antenne ist im wesentlichen am Boden und parallel zur Landebahn ausgerichtet, und zwar in Richtung der Linie ON der Fig. I. Der Winkel Φ gibt die Richtung des Flugzeuges in bezug auf die waagrechte Leitlinie der Antenne H.

Diese zweite Antenne strahlt eine Schwebungsfrequenz ab, die sich linear mit cos Φ ändert, so daß der Neigungswinkel a. der Ebene OAPQ, die von einer Achse ausgeht, die senkrecht zur Landebahn gerichtet ist und die durch die Funkbake verläuft, in der sich das Flugzeug befindet durch die Berechnung des Quotienten

sin (-)
cos Φ

ermittelt werden kann.

In der Praxis ist es zweckdienlicher, den Ausdruck sin Θ zur allgemeinen Navigation zu verwenden, um den Elevationswinkel zur Funkbake zu bestimmen und dann auf einem geradlinigen Gleitweg wie BA zum Endanflug überzuwechseln. Es wird gezeigt, daß der Empfänger einen Gleitweg wie BA für jeden gewünschten Winkel λ vorgeben kann. Einzelheiten werden bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels angegeben.

Für die Boden-Funkbake kann die senkrechte Antenne V z. B. 60 übereinander angeordnete, getrennte Strahlerelemente aufweisen, die jeweils im Abstand von einer Wellenlänge angeordnet sind. Wenn diese Antenne in Vi Millisekunde in einer Richtung abgetastet wird, dann beträgt die Doppler-Frequenzvcrschiebung ungefähr 3000 Hz für ein Elevationsgrad. Wenn ein Be/ugsstrahl einer nicht gezeigten Be/ugsantenne verwendet wird, dessen Frequenz um 200 kHz gegenüber der Umschaltantenne versetzt ist, dann wird der Schwebungsbereich von 20OkHz bei 0° Elevation bis 140 kHz bei 20° Elevation reichen.

Die waagrechte Antenne H kann ebenfalls aus 60 .Strahierelementen aufgebaut sein, die jedoch nur im Abstand von V) Wellenlänge angeordnet sind und die somit eine Gesamtlänge von 20 Wellenlängen aufweist.

Wird dieselbe Antennenabtastfrequenz von 18OkHz verwendet, dann belegt ein Abtastzyklus in einer Richtung wieder '/3 Millisekunde, die Doppler-Frequenzverschiebung reduziert sich jedoch auf Vi der

^r> senkrechten Antenne. Die Doppler-Frequenzverschiebung umfaßt daher zwischen dem Aufsetzen und dem Abstand denselben Bereich von 200 bis 140 kHz, wie die senkrechte Antenne für den Elevationsbereich von 20° bisO^c.

ίο Im Betrieb folgt eine einzige Schwebung der senkrechten Antenne normalerweise einer einzigen Schwebung der waagrechten Antenne. Die senkrechte Antenne wird jedoch vorzugsweise 30mal in einer Richtung abgetastet und dann folgen 15 Abtastungen der waagrechten Antenne. Die senkrechte Antenne kann jedoch auch 15mal in beiden Richtungen abgetastet werden, wobei die Versetzungsfrequenz der Bezugswelle im Vorzeichen gegenüber der Umschaltstrahlung geändert wird. Die Abtastdauer der waagrechten Antenne ist normalerweise, kürzer als die Abtastdauer der senkrechten Antenne.

Bei einer Schwebung in beiden Richtungen bei einer der Antennen wird die Phase der Bezugs- oder der Umschaltwelle um kleine Beträge fortgeschaltet, um große digitale Schritte bei der Frequenzzählung der ausgetrahlten Schwebungsfrequenz im Frequenzzählempfänger zu vermeiden.

Bei einem integrierten Anflug- und Landesystem arbeiten eine Vielzahl von Winkelführungseinheiten auf

in einem gemeinsamen Frequenzkanal im Zeitmultiplexbetriebe. Aus diesem Grunde werden vom Boden aus Zeittaktimpulse mit einer Periode von etwa 10 Hz ausgesandt. Der erforderliche Datenfluß und die verschiedenen Sendemodu's belegen vorbestimmte

)3 Zeitlagen zwischen diesen Zeittaktimpulsen.

Im Bordempfänger nach Fig. 2 sind nur die für die vorliegenden Gleitneigungs-Funkbaken wesentlichen Teile gezeigt. Ein integriertes System kann dieselben Frequenzauswahlkreise und dieselben elektrischen Zeittaktgeber verwenden, es sind jedoch zusätzliche Zeittaktimpulse und zusätzliche Zähler oder zumindest Register erforderlich.

In Fig. 2 ist nach den HF-Stufen RF, dem HF-Gleichrichter Del und den NF-Stufen LF ein

4> Niederfrequenz-Bandpaßfilter BP angeschaltet, das auf den Schwebungsbereich 14OkHz bis 20OkHz der senkrechten und waagrechten Antennen der Funkbake ausgelegt ist.

In Zeittaktimpulse auf der Leitung SP starten einen

ίο Quarz-Zeittaktgeber CL Es werden ein Paar von Zeittaktimpulsen Pl und P2 abgeleitet, die in der bekannten Abtastperiodo der senkrechten Antenne ei^en Zähler CC starten und stillsetzen. Der Zähler CC registriert die Anzahl der Nulldurchgänge der vom

» Bandpaß BPgelieferten Frequenz. Dieses Zählergebnis bedeutet den Elevationswinkel des Empfängers zur Funkbake, und zwar in jeder Richtung und kann zur alphanumerischer, Anzeige des Elevationswinkels auf der Basis von Kegelkoordinaten verwendet werden.

mi Für die Ebenenführung werden drei weitere Zeittaktimpulse abgeleitet, wie Fig. 3 zeigt. Der impuls A startet einen umkehrbaren Zähler CPzur Zeit fi, bevor der Wechsel von den Signalen der senkrechten Antenne auf die Signale der waagerechten Antenne stattfindet,

b^rj um die Ebenenführung zu erhalten. Der Impuls B fällt mit dem Wechsel zusammen und ändert die Zählrichtung des Zählers. Der Impuls C zur Zeit t2 nach dem Wechsel setzt den Zähler still. Bevor der Impuls A den

Zählvorgang einleitet, wird in den Zähler CP ein Zählergebnis eingespeichert, das einer Freuqcn/. von 200 -(I₂-U) kHz entspricht. Die Möglichkeit, die Taktimpulse A. B und C und die Voreinstellung des Zählers CP vorgeben zu können, ist durch den Funktionsblock PSangedeutct.

Die Konstantgen für die vorliegende Funkbake sind so gewählt, daB die festgestellte Niederfrequcnzschwebung der senkrechten Antenne mit

2(M)

(l ^₁ sin f-Λ k

kll/

gegeben ist. wobei H den F.lcvationswinkcl zur Funkbake nach Fig. I bedeutet.

Die festgestellte Schwebungsfrequenz der waagrechten Antenne ist

benen Fbencnführungssystcms mit linearen Umschallantennen können zur Vereinfachung des F.mpfangssystems ausgenützt werden.

Auf der Scndcrseite werden die Bezugswelle und die Unischaltwelle in der Frequenz um ± 100 kHz entsprechend der Abtastrichtung oder dem Vorzeichen geändert. Wenn diese Änderung vo ± 100 kHz bei der Bezugswelle und der senkrechten Abtastwelle beibehalten wird, die waagrechte Antenne mit derselben Mittenfrequenz abgetastet wird, aber nur um ± 40 kl I/ geändert wird, dann isi bei gleichem Schwcbungsbei eich (140 kl I/ bis 20(1 kll/) die empfangene Schwellung der waagrechte!! Antenne gegeben zu:

-cos·/, kll/

I4()(l ι -cos'/'

200(1 "'-a

Dies rührt daher, dall bei der (Juerslciiung der Jn waagrechten Antenne die Schwcbung 14OkIIz und nicht 200 kl I/ist.

Der Zähler registriert daher einen Wert, der zum Bei einem Zählvorgang von:

folgenden Ausdruck proportional ist:

■-(,) 4 2(X)- f, (l - ^l) - sin (-λ
200 /, (l ' ■ ens

Für ein Ziihlergebnis Null gilt daher:

IO

/, ■ sin H -.-

sin H

cos '/'

IO

= tan >

U ■

200 (

I - ■ sin (■)
It)

-Λ I η ■ 140 M I ' ■ cos'/Λ

200- f. 140-;,

wird beim Zählergehnis Null ein konstanter Gleit- ^!" winkel angezeigt für:

sin« ,, 3 10 I f, I ;,

= 140'
cos-/. 7 <) 200 ι, .1 /,

Bei dieser Anordnung isi es möglich, durch Wegfall des Taktimpulses B der F i g. 2 und 3 sofort die Zählergcbnisse von

Das Zählergebnis des Zählers CP ist positiv oder "' negativ ie nach der Abweichung des Flugzeuges von der linearen Gleitebene, die durch und

-sin«

= tan \
-' ' Ί

definiert ist. Das Zählerausgangssignal kann in einen proportionalen Gleichstrom umgewandelt werden, um einen Glcitwegmesser mit mittlerer Nullstellung auszusteuern.

Beispiele für gewählte Gleitwege sind:

fi = 20 ms: I₂ = 0 ms:
Zählervoreinstellung: -4000: % = 0 .
f, = 17 ms: I₁ = 3 ms:
Zahlervoreinstellung: —2800: % = 3.5 .
(, = 15 ms; /, = 5 ms;
Zählervoreinstellung: -2000: χ = 6 .
f, = 10 ms; f₂ = 10 ms:
Zählervoreinsteilung: 0; \ = 20 .

Aus F i g. 3 kann ersehen werden, daß es schwierig ist, den Taktimpuls B in die richtige Zeitlage zu bringen. Diese Schwierigkeit kann dadurch vermieden werden, daß ein zeitlich kurz vorher auftretender impuls B 1 den Zähler stillsetzt und ein zeitlich kurz nachher auftretender Impuls B 2 den Zähler wieder startet.

Bestimmte Abwandlungen des vorstehend beschrie-140 [ I

cos'/'

bO zu erhallen.

Wird fi. + /j) konstant gehalten, d. h. wenn dei Abstand der Taktimpulse .*\ und C konstant gehalter wird, dann muß die Voreinstellung des Zähler' entsprechend eines gewählten Gleitwinkels vorgenom men werden. Wird der Einsatzpunkt des Taktimpulses / und dann der Einsatzpunkt des Taktimpulses Sum einer verschiedenen Betrag geändert, der Ausdrucl 200 · fi + 140 - t₂ jedoch konstant gehalten, dann ist di( voreingestellte Startstellung des Zählers für all« Gleitwinkel gleich.

An die Stelle der getrennten Taktimpulse zur Wah der Zeiten I₁ und t₂ kann auch eine Abwandlung dei Impulszählung treten, um ein äquivalentes Ergebnis zi erhalten. In diesem Fall kann für jede Antenne dieselbs Zählperiode fo beibehalten werden, die Impulsfolgen. di< von den Signalschwebungen abgeleitet werden, werdei vor dem Zähl vorgang jedoch geändert.

Bei einem Ausführungsbeispie! für einen Gleitwinke von 4° werden die erste Zählung von der senkrechtei

Antenne durch einen Faktor .geändert, indem vor dei

Zählung jeder 15. Impuls unterdrückt wird, und die Impulse von der waagrechten Antenne durch den Faktor I 5 geteilt. Die wirksame Zeit

f|

uiiil die \\irksiimc Zeit

I lies

14
15

lan \

Die wesen ι liehe η Dekodierst rom kreise desEmpfängers sind in F i g. 4 gezeigt. Die senkrechten (ersten) und waagrechten (zweiten) Antenncnschwebungssignale vom Filter ß/'wcrden über die Torschaltungen G 1 und C 2 durchgeschaltei. die durch ein Paar von Taktimpulsen des Taktgebers CL gesteuert werden, der selbst durch das Zeilensynchronisiersignal gestartet wird, das von dem Leitstrahl abgeleitet wird.

Das Ausgangssignal der Torschaltung C 1. das dem ersten, senkrechten Antennensignal entspricht, wird direk dem Kegelführungszähler CC zugeführt, der eine Führung im Ortsbereich ermöglicht. Über einen Vorwahlschalter SW können diese Signale über Zählartschaltungen A\. BX oder Cl dem Zähler CP für die Gleitneigungsführung zugeleitet werden. Die Ausgangssignale der Torschaltung G 2. die dem zweiten, waagrechten Antennensignal entsprechen, werden über die Zählartschaltungen A 2. B2 oder C2 zur zusätzlichen Zählung dem Zähler CVzugeführt.

Diese Zählartschaltungen Ai, BX und CI sind so ausgelegt, daß das Zählcrgebnis durch einen Faktor

Il — I ι.:_!:-:-_. .. :„j :_j :_j__ „ ._ ι ι_

drückt wird, die Zählartschaltungen A 2. B2 und C2 ändern das Zählergebnis durch eine Teilung mit dem Faktor n. Gebräuchliche Werte für η sind:

/1	= 24 gibt	«
Il	= 15 gibt	*= 1.2*
Il	= 9 uibt	= 9.5
Il	= 7 gibt	= IS.5
η	= 4 gibt

Bei einem Ausführungsbeispiel einer Ebenenführung in der Elevation können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, um das ganze System wirtschaftlich auslegen zu können. Diese Änderungen bringen jedoch keine größeren Schwierigkeiten bei den Empfänger-Dekodiereinrichtungen.

Diese Varianten sind:

1) Die Periode J₁₁ zum Zählen ist für beide Antennen verschieden.

2) Die Abmessungen der zwei Antennen und die Winkelempfindlichkeiten sind nicht gleich.

3) Die Frequenzversetzun.g der Bezugsweüe ist nicht für beide Antennen gleich.

Die Vorteile des beschriebenen Systems können wie folgt zusammengefaßt werden:

1) Die Kegel- und Ebenen-Koordinaten stehen gleichzeitig zur Verfügung.

2) Die Elevation und die rückwärtige Elevation werden von einer einzigen Funkbake gewonnen.

J) Die Ebenenführung kann über 180' des Azimuts ausgedehnt werden und daher zum kürzesten Anflug auf die Funkbake ausgenützt werden.

4) Da das System auch zum nächstliegenden Punki der Anflugbahn ausreichende Betriebsgrößen bie-IPt. ergeben sich auch bei konvexen l.andohahncn keine Sch wie ng keil en.

Die fortlaufende Umschaltung von Hochfrequenzenergie auf die .Strahlerelemente einer linearen Doppler-Antenne (was eine lineare Bewegung eines einzigen Strahlerclementes simuliert) und die Ausstrahlung einer Fieziigsvvelle. die in der Frequenz von der 1111111(.11 + -11101..Ii WoIIo um oinon ί,.,ιρη Rolrti.T loi-iol/t C-*-.. -.-.. ....... ........ . . .. .--....ρ ._..-...

ist. von einem festen Punkt, erzeugen im Raum ein Signal, von dem eine Schwebungsfrcquenz abgeleitet werden kann, die sich mit dem Kosinus der Winkeldifferenz /wischen der Empfangsrichtung und der Richtung der Umschaltantenne ändert. Wenn eine derartige Antenne waagrecht ausgerichtet ist und zur Navigation über einen großen Sektor eingesetzt wird, dann sind die Kegelkoordinaten, die von der Antenne abgestrahlt werden, nicht direkt dem Azimutwinkel zuzuordnen, mit Ausnahme am Boden.

Um Ebenenkoordinaten zur Bestimmung des Azimuts zu erhalten, wird eine zweite Doppler-Antenne verwendet, die senkrecht zur Richtung der ersten Antenne angeordnet ist. Die beiden Antennen werden nacheinander abgetastet. Unmittelbar nach dem ein- oder mehrmaligen Abtasten der ersten Antenne wird auch die zweite Antenne ein- oder mehrmals abgetastet.

Bei der ersten Antenne kann die Schwebungsfrequenz zwischen der Bezugs- und der Umschaltantcnnc durch den Ausdruck

((I ^ A ■ MIl «,·)

angegeben werden, wobei j die Frequenzversetzung der Bezugswelle, k die Konstante und i₍· der Azimutwinkel zur Richtung der Antennenbreitseite sind.

Von der zweiten Antenne kann eine Frequenz abgeleitet werden, die durch

(</ -¹- λ · cos >, I

gegeben ist. Aus diesen beiden Messungen kann tan ι,· ermittelt werden, wobei ψ nunmehr den richtigen Azimutwinkel des Empfängers unabhängig von dem Elevationswinkel angibt.

Die erforderliche Berechnung der Schwebung durch digitale Methoden beinhaltet die Berechnung des Verhältnisses von Zählergebnissen und ist daher unwirtschaftlich. Ausreichend genaue Ebenenkoordinaten können dadurch erhalten werden, daß über die erste Antenne der Winkel φ bestimmt wird ( der Azimutwinkel im Bezug auf die Breitseite der Antenne), und zwar nur über einen begrenzten Bereich von z.B. ± 15^r. Über entsprechende Kombinationen der Zahlergebnisse der beiden Antennen können dann die Bereiche — 15" bis —45" und + 15" bis + 45^C erfaßt werden. Das Verfahren kann so erweitert werden, daß Arbeitsbereichegebildet werden, die sich über + 45° bis +75^r. +75 bis + 105" und -45^r bis -75". -75^C bis -105" usw.

erstrecken. Din on abweichend können mich nur drei Bereiche von -60 bis -20 ,von —20 bis +20 und von +20 bis +60 vorgesehen werden, um eine gute Annäherung an die F.benenkoordinaten zu erhalten.

F-Is wird nun angenommen, daß drei Arbeitsbereiche A, flui'd ("mit den Winkelbereichcn -60" bis - 18.") , -18.5 bis +18,5" und +18.5 bis +60' gewählt werden. Der Arbeitsbereich 8 wird durch eine Abzählung der Schwcbiiiig der er.ten Antenne für eine Dauer t„ erfaßt, das ein Ergebnis von

Das Zählergebnis des Arbeitsbereiches A kann daher wie folgt ausgedrückt werden:

■ti-1₁₁ + A ■ I₁₁ · sin (ν - ."

.17

Der Arbeitsbereich C wird in ähnlicher Weise durch Addition der Zählergebnisse fi {a + k-sin ψ) der ersten Antenne und t2 [β + k■ cos ψ) der zweiten Antenne id erfaßt, was zu dem folgenden Ergebnis führt:

in ' (</ ' A ■ sin i,l

. · ii ■ /,ι l· A ■ i„ ■ sin (ι,· I M I .

ergibt. Worin der /.jhlcr danach mit einer negativen ι. Zählung von ,·* · t„ beginnt, dann ist das Ausgangssignal proportional /u sin φ oder annähernd linear zu i/\ wenn lj'den Wert von 20° nicht überschreitet.

iw bereich A ist durch die Differ·.;«/ des Zählergebnisscs fi ■ (■) + Jt-sin ψ) der ersten Antenne jn und des Zählergebnisscs I₁ (;/ + A--cos i/>) der /weiten Antenne gegeben. Das Ergebnis ist dann:

/ι Ui t k ■ sin γ) I₁Ui ■* k ■ cos ;,·) lil'i iil f A(/, ■ sin y ι. ■ cos ·,■)

«l'i ':) t- A- ■ . /j * π ■ sin( ι,- sin ' · '^: V V ,/j i I²J

Damit das /weite Glied bei >, M zentriert ist. eilt:

.1- *-Ii

sin M 0.60.

'Anbei sich

als I.iisunt; ergibt.

Damit dor /weite Aiistln.^k auch im Arbeitsbereich Ii gleiche Winkelempfindlichkcit aufweist, muß sein:

I );ir;ius resultiert:

/,,A A ■ /f f π

ir, I] t η ■

Aus diesen beiden Zeiibcdingungen lassen sich die Zeiten /ι und hermitteln zu:

-ι

Die Zeit ίι wird nicht gleich . · U₁ gemacht, sondern

es wird die Zähldauer auf U₁ festgelegt, aber es wird jeder fünfte Impuls unterdrückt, der aus dem Signal der ersten Antenne abgeleitet wird. Dann ist das Zäblersebl'.s ergehen sich also drei /iihlergebnisse

Bereich .-1: . " } A ■ /,, ■ sin Iv .'

Betcii-li Iy. ti in f A ι',, siii γ .

Hereich C: . " \ k ■ i„ -in Iv

nise auch mit . multipliziert.

Für den Bereich B wird nun ein Grundzählergebnis von —a- b gewählt. F-'ür den Bereich A wird das Grundzählergebnis so gewählt, daß bei ψ= 18.5' A und ö gleich sind. Für den Bereich C wird das Grundzählergcbnis so gewählt, daß bei if = + 18.3 eine Gleichheit zwischen Sund Cbcstcht.

Unter diesen Umständen wird bei richtiger Wahl der Bereiche erreicht, daß über den gesamten Bereich von ±60° ein extrem lineares Zählergebnis für ψ erhalten wird.

Die wesentlichsten Elemente des Signal-Dckodierers sind in Fi g. 5 gezeigt:

Die Signalschwebung, die den Empfänger am Bandpaß BP passiert, wird über die zwei Torschaltungen Cl und G2 geleitet, die mit Hilfe von Taktimpulspaaren des Taktgebers CL gesteuert werden. Der Taktgeber CL wird periodisch durch die Synchronisiersignale des l.eitstrahles gestartet. Die erste Torschaltung G I ist für die Dauer f„, z. B. 20 ms, geöffnet und ein Zählergebnis wird über einen umkehrbaren Zähler C vom ersten Antennensignal gewonnen. Die

zweite Torschaltung (7 2 ist für die Dauer von -. ■ t»,

z.B. 12ms geöffnet, wenn entsprechend der Stellung eines Bereichsschaltcrs ein Zählergebnis abgeleitet oder nicht abgeleitet wird.

Der Bereich A, B oder C wird durch einen Bcrcichswähler RS und entsprechende Schalter eingestellt, um die gesamte Zählung zu erhalten. Wenn die angezeigte .Schwebung im Bereich von ± 18,5' liegt, dann wird der Bereich B eingestellt, wobei die erste Zählung wiederholt und die zweite Zählung unterdrückt wird.

Wenn die angezeigte Schwebung kleiner als —18,5° ist, dann wird der Bereich A gewählt, wobei die erste Zählung über die Schaltung A/C um den Faktor

reduziert wird, und zwar durch Unterdrückung jedes

5ten Impulses des ersten Antennensignals.

Die Signalimpulse von der Torschaltung C 2 werden zur Subtraktion von dem ersten Zählergebnis der ! npulse von C 2 verwendet und die Voreinstellung des Zählers ist für den Bereich C vorgenommen. Auf diese Weise kann die Empfangseinrichtung automatisch den Bereichen folgen.

Il

In der Praxis kann clic Funkbake auch für eine rückwärtige Azimutführung nach mißlungenem Anflug verwendet v/erden. Um dieser Situation Rechnung zu tragen, sind Frontseiten-Azimulsignale und Rückseiten-Azimulsignale durch besondere Signale gekennzeichnet, die in Frontseiten- und Rückseitenbereichen der Antenne abgestrahlt werden, wenn im Bereich B die Rückseiten-Azimutbestimmung durch den Zähler beibehalten werden soll.

Diese Rückseiten-Azimutführung wird nur durch die erste Antenne ausgeführt.

Das als Ausführungsbeispiel beschriebene System bietet die Möglichkeit, Empfänger für eine Azimutführung über 360° zu entwickeln, indem neue Bereiche eingeführt werden. So kann der Gesamtbereich in acht 45°-Bereiche eingeteilt werden, deren Mitten bei 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 235°, 270° und 315° liegen.

Itici/u 2 Blatt /.uiclinimtien

Claims

Patentansprüche:

1. Doppier-Landesystem mit einer Bodenstation, die eine lineare Antennenzeile enthält, deren Antennen zur Simulation der Bewegung einer strahlenden Antenne in der Richtung der Antennenzeile nacheinander angeschaltet werden und von der zusätzlich ein Bezugssignal abgestrahlt wird, und einer Bordstation, in der das Schwebungssignal zwischen den beiden empfangenen Signalen gebildet wird und in der hieraus ihre Lage relativ zu der Bodenstation ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenstation eine weitere lineare Antennenzeile enthält, deren Antennen zur Simulation der Bewegung einer weiteren strahlenden Antenne nacheinander angeschaltet werden, daß die beiden Antennenzeilen (V, H) senkrecht zueinander angeordnet sind, daß in der Bordstation aus den empfangenen Signalen der Winkel (α) zwischen einer Ebene (AOPQ), die von einer Achse (OA), welche senkrecht zu den Achsen der beiden Antennenzeilen (V, H) steht, ausgeht und durch die Bordstation verläuft, und einer Bezugsebene (OAMN) mißt, welche senkrecht zur Achse der einen Antennenzeile (V^ und parallel zur Achse der weiteren Antennezeile (H) verläuft, ermittelt wird.

2. Doppler-Landesystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenstation (O) seitlich von der Landebahn (AMC) angeordnet ist, daß die Achse (ON)der weiteren Antennenzeile (H) parallel zur Landebahn (AMQi jrläuft, und daß die erste Antennenzeile (V) senkrecht und die weitere Antennenzeile (H) waagrecht ang>. jrdnet sind.

3. Doppler-Landesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen der beiden Antenncnzeilen nacheinander angeregt werden, und daß der Gleilwegwinkel (a.) aus den beiden empfangenen Strahlungen ermittelt wird, wobei die Strahlung von der ersten Antennenzeile den Elevationswinkcl (Q) zischen dem Empfänger und der Bodenstation und die Strahlung von der weiteren Antennenzeile den Versetzungswinkcl (Φ) des Empfängers zur Funkbake festlegen.

4. Doppler-Landesystem nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenstation so angeordnet ist, daß die Achsen beider Antenncnzcilen waagrecht sind und daß die Bordstation so ausgelegt ist. daß sie den Azimutwinkel nur aus der von der ersten Antennenzeile empfangenen Strahlung ableitet, wenn der Winkel in einem vorgegebenen Sektor liegt, aber als Funktion von Strahlungen beider Antcnnen/cilcn, wenn der Winkel außerhalb dieses vorgegebenen Sektors liegt.

5. Doppler-Landesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenncnzeilen in gleichen Abständen angeordnete Strahlerelement aufweisen und daß eine llochfrequen/quclle eine vorbcstimmlc Anzahl von Zyklen nacheinander an die Strahlerelement der ersten Antennenzeile und danach eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen nacheinander an die Sirahlcrclcmcntc der weiteren Anlcnnenzcilc angeschaltet wird.

6. Doppler-Landesystem nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bordstation die erste und zweite Doppler-Frcquenzverschiebung der von der ersten und der weiteren

Antennenzeile empfangenen Strahlung auswertet, daß von der ersten Doppler-Frequenz ein Signal abgeleitet wird, das proportional dem Sinus des Winkels von der Bordstation zur Bodenstation ist, daß von der zweiten Doppler-Frequenz ein Signal abgeleitet wird, das proportional dem Kosinus des Winkels von der Bordstation zur Bodenstation ist, und daß aus diesen beiden Signalen ein "ignal abgeleitet wird, das dem Tangens dieses Winkels entspricht.

7. Doppler-Landesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Signale nacheinander einem Zähler zugeführt werden, der eine voreinstellbare Startzählstellung aufweist, die entsprechend dem gewünschten Winkel einstellbar ist, und daß der Tangens dieses Winkels durch die Zählung der Nulldurchgänge am Zähler angezeigt wird.