DE687316C

DE687316C - Process for generating a straight glide path for blind landing of aircraft

Info

Publication number: DE687316C
Application number: DE1937D0076778
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul Freiherr Vo Handel
Original assignee: Deutsche Versuchsanstalt fuer Luftfahrt eV
Current assignee: Deutsche Versuchsanstalt fuer Luftfahrt eV
Priority date: 1937-12-05
Filing date: 1937-12-05
Publication date: 1940-01-26

Description

Verfahren zur Erzeugung eines geradlinigen Gleitweges für die Blindlandung von Flugzeugen Es besteht das dringende Bedürfnis, eine völlige Blindlandung von Flugzeugen bei Bodennebel und unsichtigem Wetter sicher durchführen zu können. Die hierfür entwickelten Verfahren befriedigen wohl hinsichtlich der horizontalen Navigation, d. h. der Steuerung des Flugzeuges entlang der Strahlung einer Funkbake bis an den Flugplatz; sie befriedigen jedoch nicht hinsichtlich der vertikalen Navigation, d. h. der Steuerung des Flugzeuges entlang eines Gleitweges, der in sicherer Höhe über Hindernisse hinweg bisauf den Landeplatz herunter führt.Method for generating a straight glide path for blind landing of aircraft There is an urgent need to make a complete blind landing of To be able to safely operate aircraft in fog and poor weather. the Processes developed for this purpose are probably satisfactory in terms of horizontal navigation, d. H. the control of the aircraft along the radiation of a radio beacon to the Airfield; however, they are not satisfactory in terms of vertical navigation, d. H. the control of the aircraft along a glide path that is at a safe height leads over obstacles down to the landing area.

Die bisher praktisch erprobten Gleitwege haben den in Abb. I dargestellten Verlauf bj, der durch eine Strahlungskennlinie konstanter Feldstärke eines Ultrakurzwellensenders gegeben ist. Der Flugplatz ist mit a bezeichnet. The glide paths that have been tried and tested so far have the one shown in Fig. I. Course bj, which is determined by a radiation characteristic of constant field strength of an ultra-short wave transmitter given is. The airfield is designated with a.

Man sieht, daß der Gleitweg anfangs zu steil ist und später in Bodennähe zu : flach verläuft. Die Forderung geht nach einem geradlinigen Gleitweg (b2 in Abb. 2). Ein solcher geradliniger Gleitweg nähert sich der normalen Landebahn eines Flugzeuges bei Sicht und führt in genügend sicherer Höhe über Häuser oder Schornsteine in der Umgebung des Flugplatzes hinweg. Auch zur Erzielung eines geradlinigen Gleitweges sind Vorschläge bekanntgeworden. Man kann z. B.You can see that the glide path is too steep at first and then near the ground to: runs flat. The requirement is for a straight glide path (b2 in Fig. 2). Such a straight glide path approximates the normal runway of one Aircraft in sight and leads at a sufficiently safe height over houses or chimneys in the vicinity of the airfield away. Also to achieve a straight glide path proposals have become known. You can z. B.

Strahlungskennlinien eines Langwellensenders (Abb. 3, Kennlinien 3, 4) mit denen eines Ultrakurzwellensenders (Abb. 3, Kennlinien 1,2), die am gleichen Orte entweder in Platzmitte oder am Platzrand aufgestellt sind, miteinander kombinieren. Der Empfänger wird hierbei auf ein geeignetes konstantes Verhältnis der beiden Empfangsfeldstärken eingestellt, das am Ausgang durch ein Zeigerinstrument derart angezeigt wird, daß bei Innehaltung dieses Verhältnisses der Zeigerausschlag einen bestimmten Wert einnimmt, während er steigt oder fällt, wenn das Feldstärkenverhältnis größer oder kleiner wird.Radiation characteristics of a long-wave transmitter (Fig. 3, characteristics 3, 4) with those of an ultra-short wave transmitter (Fig. 3, characteristic curves 1,2), the same Places that are set up either in the middle of the square or on the edge of the square, combine them with one another. The receiver is set to a suitable constant ratio of the two received field strengths set, which is displayed at the output by a pointer instrument such that if this ratio is maintained, the pointer deflection a assumes a certain value while increasing or decreasing when the field strength ratio gets bigger or smaller.

Diese und ähnliche Anordnungen haben aber den Nachteil, daß der Gleitweg sein Ende praktisch in der Senderanlage findet, so daß diese unterirdisch in Platzmitte angebracht werden müßte; oder bei Aufstellung am Platzrand besteht die Gefahr, daß das Flugzeug zu spät aufsetzt und in die Anlage hineinrollt. Überdies besteht hierbei folgende grundsätzliche Schwierigkeit: Ein solches Verfahren arbeitet nur dann richtig, wenn die Feldstärken nach beiden Sendern umgekehrt proportional mit der Entfernung zunehmen. However, this and similar arrangements have the disadvantage that the sliding path its end practically in the transmitter system, so that it is underground in the center of the square should be attached; or if it is set up on the edge of the square, there is a risk that the aircraft touches down too late and rolls into the system. Moreover, there is here following fundamental difficulty: Such a procedure only works correctly if if the field strengths to both transmitters are inversely proportional to the distance gain weight.

Es schließt also den Einflug in die Nahfeldzone der Sender aus. Da jedoch eine Strahlungscharakteristik nach Art der Kurven 3 oder 4 (Abb. 3) nur durch Langwellensender etwa der Wellenlänge I000 m hergestellt werden kann, verbietet sich eine Annäherung an diesen Sender auf weniger als etwa I000 m.So it excludes the entry into the near field zone of the transmitter. There however, a radiation pattern according to the type of curves 3 or 4 (Fig. 3) only through Long-wave transmitters can be produced about the wavelength I000 m, forbids approach this transmitter to less than about 1000 m.

Der Gleitweg hört beim Eintreten in das Nahfeld auf.The glide path stops when entering the near field.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß grundsätzlich die Sendeanlagen nicht am gleichen Ort aufgestellt werden, sondern der Sender mit der tellerförmigen Charakteristik I, 2 (z. B. ein Ultrakurzwellen- oderKurzwellensender) am Platzrand aufgestellt wird, während der Langwellenseuder mit der ringförmigen Kennlinie 3, 4 in größerer Entfernung hinter diesem, z. B. 3 km vom Platzrand entfernt aufgebaut wird, etwa an der Stelle, wo heute der Voreinflugzeichensender steht. Ist der Abstand zwischen den beiden Sendern gleich d und der jeweilige Abstand vom Flugzeug zum Sender am Platzrand (UKW) gleich, so nimmt die eine Feldstärke wie xx die andere wie +d zu. Diese Anordnung führt zu dem in Abb. 4 errechneten Gleitweg 54. According to the invention, this disadvantage is eliminated in that, in principle the transmitter systems are not set up in the same place, but the transmitter with the plate-shaped characteristic I, 2 (e.g. an ultra-short wave or short wave transmitter) is set up at the edge of the square, while the long wave oar with the ring-shaped Characteristic curve 3, 4 at a greater distance behind this, z. B. 3 km from the edge of the square is set up, for example at the point where the pre-entry signal transmitter is located today. If the distance between the two transmitters is equal to d and the respective distance from The plane to the transmitter at the edge of the space (VHF) is the same, it takes a field strength like xx the other like + d to. This arrangement leads to the glide path calculated in Fig. 4 54.

Man sieht zweierlei: Erstens endet der Gleitweg nicht mehr in den Sendestationen, sondern erheblich vor diesen, und kann so eingestellt werden, daß er etwa in Platzmitte die Erdoberfläche berührt. Zweitens hat er seine Gestalt verändert. Er ist anfangs praktisch geradlinig und krümmt sich nachher tangential an den Boden. Ein derartiger Gleitweg entspricht also praktisch von Anfang bis zum Ende der Landebahn eines normal bei Sicht landenden Flugzeuges. Je nach dem Flugzeugmuster oder den herrschenden Windverhältnissen kann der Flugzeugführer den Gleitweg steiler oder flacher einstellen, je nach dem konstanten Feldstärkenverhältnis, das am Empfänger wahlweise einzustellen ist.You see two things: First, the glide path no longer ends in the Broadcasting stations, but considerably ahead of these, and can be set so that it touches the surface of the earth roughly in the middle of the square. Second, it has changed shape. In the beginning it is practically straight and then curves tangentially to the ground. Such a glide path corresponds practically from the beginning to the end of the runway of an airplane landing normally in sight. Depending on the aircraft type or the prevailing wind conditions, the pilot can make the glide slope steeper or adjust to a flatter setting, depending on the constant field strength ratio that is present at the receiver is to be set optionally.

Der Empfänger besteht beispielsweise aus einem Superhet-Gerät mit zwei getrennten Hochfrequenzkanälen für die ultrakurze und die lange Welle. Es kann nach Art der Zielfluggeräte umgetastet werden, wobei abwechselnd die eine oder die andere Welle empfangen wird. Moduliert man jedoch beide Sender mit verschiedenen Frequenzen, so können diese ohne Umtastung gemeinsam empfangen und durch bekannte Siebkreise getrennt werden. Die Ausgänge der beiden Frequenzen werden dann z. B. über eine Brückenschaltung an ein Anzeigegerät geführt, das für das gewollte Feldstärkenverhältnis Mittelausschlag zeigt, während die Anzeige steigt oder fällt, wenn das Verhältnis größer oder kleiner wird. The receiver consists for example of a superhet device with two separate high-frequency channels for the ultrashort and the long wave. It can be keyed according to the type of target aircraft, alternating one or the other another wave is received. However, if both transmitters are modulated with different ones Frequencies, these can be received together without keying and through known ones Sieve circles are separated. The outputs of the two frequencies are then z. B. led via a bridge circuit to a display device that is responsible for the desired field strength ratio Mean deflection shows as the indicator rises or falls when the ratio gets bigger or smaller.

Zur Vermeidung einer Übersteuerung des Empfängers wird eine automatische Amplitu den regulierung bekannter Art eingeschaltet, die von der Langwellenseite des Empfängers her betätigt wird und auf die gemeinsame Verstärkung einwirkt. To avoid overloading the receiver, an automatic Amplitude regulation of a known type switched on from the long-wave side of the receiver is operated and acts on the common gain.

Senderseitig kann für die ultrakurze Strahlung horizontale oder vertikale Polarisation verwendet werden, und es ist möglich, den Sender als Bake für die ISorizontalnavigation gleichzeitig auszubilden oder den bereits vorhandenen Bakensender hierfür einzusetzen. Die Aufstellung des Langwellensenders in einigen Kilometer Abstand vom Flugplatz hat den Vorteil, daß dieser mit Hilfe eines Eigenpeilers oder Zielfluggerätes von fern angeflogen werden kann, ohne daß durch zu nahes Herankommen an den Flugplatz eine Kollisionsgefahr mit anderen Maschinen besteht. On the transmitter side, the ultrashort radiation can be horizontal or vertical Polarization can be used and it is possible to use the transmitter as a beacon for horizontal navigation to train at the same time or to use the already existing beacon transmitter for this purpose. The installation of the long-wave transmitter a few kilometers from the airfield has the advantage that this can be done with the help of an internal direction finder or target aircraft from can be approached from afar without getting too close to the airfield there is a risk of collision with other machines.

Claims

PATENT CLAIM: Blind landing system with the dots as the landing line constant field strength ratio of the radiation of an ultra-short wave and a Long-wave transmitters are used, characterized by the installation of the ultra-short-wave transmitter near the landing site boundary and the long wave transmitter in the landing direction, so removed from the square that the initially straight glide path is close to the ground curves tangentially to the earth.