DE2652489A1

DE2652489A1 - Elektronische luftfahrzeug- annaeherungsortung zur sicherung des flugverkehrs

Info

Publication number: DE2652489A1
Application number: DE19762652489
Authority: DE
Inventors: Klaus Gruenthal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-18
Filing date: 1976-11-18
Publication date: 1978-05-24

Description

ELEKTRONISCHE LUFTFAHRZEUG -ANNAHERUNGSORTUNG ZUR
SICHERUNG DES FLUGVERKEHRS Die Erfindung betrifft Flug - Zusammenstoßwarngeräte, welche ohne Zuhilfenahme von Bodenleitstellen, jede unbeabsichtigte Annäherung der Luftfahrzeuge untereinander, rechtzeitig der Flugbesatzung anzeigt, durch Warnton und Bildschirmanzeige.
Folgenschwere Flugzusammenstöße der letzten Zeit machen deutlich, daß die jetzige Flugsicherung "Luft - Boden - Luft" durch äußerst ungünstiges Zusammenspiel von komplizierter Technik und menschlicher Bedienung, tödliche Lücken aufweist.
Mit der Ausweitung der Strahlverkehrsfliegerei ist das optische Wahrnehmungsvermögen der Flugbesatzung weit zurückgeblieben,so daß die Erkennung schnell fliegender Objekte Glücksache ist.
Eine umfassende und lückenlose Geräteeinführung in der Luftfahrt würde folgende Vorteile bringen: 1) Rettung von Menschenleben und hohen Sachwerten 2) Gesicherte Nahflugbewegungen durch Bahnerkennung, Höhen- und Entfernungsangaben bei allen Bildschirmgeräten, auch bei Wolken- und Nachtflug 3) Weniger anstrengende Sichterkennungsbemühungen der Flugbesatzung 4) Flugsicherungstechnische Neuonentierung wäre gegeben a) Abbau von unnötig großen Flugsicherungsräumen b) Kleinere Flugabstände, höhere Flugdichte c) Sportluftfahrt, Militärflug und Liniendienst können in allen Flughöhen gemischt werden, ohne Flugverbote d) Höchstmaß an Bewegungsfreizügigkeit bezüglich Flughöhe und Flugkurs.
ERKLäRUNG DES FUNKTIONSPRINZIPS Jedes Luftfahrzeug erhält eine elektronisch aufgebaute STANDIG MITWANDERNDE 1<ONTROLLZONE" Beim unbeabsichtigten Einflug in den Sicherungsbereich eines anderen Luftverkehrsteilnehmers erfolgtautomatischeineWarnungundzwaran beide beteiligte Piloten gleichzeitig.
Der wesentliche Vorteil ist darin zu sehen, daß die Erreichung der ELEKTRONISCHEN AN-SPRECHSCHWELLE weit vor der optischen Erfassungsmöglichkeit liegt, zumal die schlecht einzusehenden rückwärtigen Bereiche voll mit einbezogen sind.
Nach Ertönen eines Warnsignals haben beide Flugbesatzungen sofort alle übrigen Tätigkeiten einzustellen und durch intensive Aufmerksamkeit den Luftraum in Flugebene nach dem anfliegenden Objekt abzusuchen, um gegebenenfalls ein Ausweichmanöver entsprechend den Ausweichregeln einzuleiten.
Je nach Fluggeschwindigkeit und Anflugrichtung bleibt hierfür 5 - 25 sec. Zeit.
ARBEITSWEISE DER ELEKTRONIK Jedes Gerät besteht aus einer Sende - Empfangseinheit, Betrieben auf EINER EINZIGEN FREQUENZ außerhalb der Flugfunkbereiche. Der Sender strahlt kreisförmig ein schwaches hochfrequentes Feld ab, welches wahlweise mit den drei Erkennungs-Warntönen moduliert ist. Damit der Empfänger während der Sendung nicht das eigene Warnsignal empfängt, ist eine Sende-Empfangspausen-Umschaltung vorgesehen, betrieben über einen Multivibrator. Die Taktfrequenz der Umschaltung beträgt ca. 0,5 Hz.
Zur Verhinderung einer Nutzsignallöschung bei gleichzeitiger Taktphase ist eine AUTOMATISCHE TAKTSYNCH RON ISATION vorgesehen, welche hinter der ZF - Stufe angeschlossen ist und bei Erreichung der Geräteansprechschwelle wirksam wird.
Signallöschung bei zufällig phasengleicher Taktung ohne Synchronisation Signaldurchlaß bei phasenungleicher Taktung nach Einsetzen der SYNCHRONISATION ARBEITSWEISE DES BAROMETRISCHEN HUHENBANDVERGLEICHS Entsprechend Abb. 2 ist die vertikale Hochfrequenzabstrahlung eines Antennendipols etwa ellipsenförmig. Hierdurch würden Fluggeräte in Flughöhenschichtungen zur Anzeige kommen, welche für Flugzusammenstöße uninteressant sind. Deshalb wird durch eine barometer - elektronische Maßnahme (Höhenmesserprinzip) der zu hoch und zu niedrig liegegnde Höhenbereich der elliptischen Abstrahlung zwar im Empfänger aufgenommen, jedoch nicht zur Anzeige gebracht. Lediglich der Einflug eines Fluggerätes in den schraffierten Bereich + 150 m bezogen auf den eigenen Fluglevel, kommt zur Anzeige durch Warnton, und bei Bildschirmgeräten außerdem Anzeige der Höhendifferenz in Metern durch Leuchtdioden.
Die gesendeten Höhenbandimpulse des georteten Luftfahrzeuges werden also mit dem geräteeigenen Höhenmesser verglichen. Einstellungen der Höhenmesser entfallen zwangsläufig, d im Kollisionsbereich der meßvergleichende Luftdruck immer gleich groß ist.
Systemvorteile: Ortungssignal enthält gleichzeitig die Flughöheninformation Eigene und fremde Flughöhenänderungen werden immer bezugsgenau auf den eigenen Fluglevel angezeigt, hierdurch ist eine ständige Oberwachung des Flughöhenunterschiedes möglich.
Beispielbedeutung: | + j351 Geortetes Gerät fliegt1M.eter höher Technische Daten: Gerätetypen G 001 - 5 Betriebsspannung 14/28/ DC Betriebsfrequenz U H F Output max. 800 mW Ton-lmpulsmodulation Modulationsfrequenz 4000 Hz 2000 Hz 800 Hz Ansprechreichweite 2 - 6 NM Gewicht des Warntongerätes ca 1000 r.
Gewicht des Anzeigegerätes ca 2500 r.
Anzeigegerät 2- teilig Einbauort: Instrumentenbrett, unterhalb Frontalscheibe

Claims

Patentansprüche 1))Elektronische Luftfahrzeug-Annäherungsortung, als bordseitig eingebautes Warn- und Erkennungsgerät, zur rechtzeitigen Anzeige einer ungewollten Flugannäherung, bestehend aus einer Sende- Empfangseinrichtung, betrieben auf EINER EINZIGEN FREQUENZ, dadurch gekennzeichnet, daß die ungerichtete und kreisförmige Ausbreitung eines hochfrequenten Feldes (Abb 1) im Umkreis von maximal 6 Nautischen Meilen, im Empfänger des anderen Luftfahrzeuges eine akustisch und optisch warnehmbare Anzeige erzeugt.
2) Annäherungsortung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß Sender und Empfänger selbsttätig 0,5 Sekunden ein- bzw ausgeschaltet sind (Abb 4).
3) Annäherungsortung nach Anspruch 1) und 2), dadurch gekennzeichnet, daß bei einsetzender Ortung eine Taktsynchronisation dafür sorgt, daß Sender und Empfänger immer wechselweise (nie gleichzeitig) eingeschaltet sind und so für einen einwandfreien Signaldurchlaß sorgen (Abb 5).
4) Annäherungsortung nach Anspruch 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß durch einen barometrischen Höhenbandvergleich, nach dem Höhenmesserprinzip (Abb 3), nur Fluggeräte in Flughöhenschichtungen + - 150 Meter zur Anzeige kommen (Abb 2).
5) Annäherungsortung nach Anspruch 1) - 4), dadurch gekennzeichnet, daß die Sendermodulation akustisch - warnehmbare Informationsinhalte bekommt, zur Erleichterung der Objekterfassung.
6) Annäherungsortung nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bildschirmgerät die Richtungsanzeige nach dem bekannten Radiokompaß - Prinzip erfolgt, daß beim Bildschirmgerät die Anflugentfernung nach der bekannten S -Meter Feldstärkemessung angezeigt wird (Wiehe Blockschaltbild Abb. 9) 7) Annäherungsortung mit Bildschrimgerät nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet daß durch geräteeigenen barometrischen Höhenvergleich die Flughöhenunterschiede bezugsgenau, auf den eigenen Fluglevel angezeigt werden (Abb 7).