DE924421C

DE924421C - Photoelectric arrangement for air traffic control for landing aircraft

Info

Publication number: DE924421C
Application number: DEL11975A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Rer Nat Helbig; Wolfgang Hoepfner; Werner Stoltz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1952-04-02
Filing date: 1952-04-02
Publication date: 1955-03-03
Also published as: DE927969C

Description

Lichtelektrische Anordnung zur Flugsicherung für landende Flugzeuge Aufgabe einer Anfluglinie ist es, landende Flugzeuge rechtzeitig vor demErreichen derLandebahn so in Achsführung zu führen, daß sie auf der Achse oder parallel zu ihr landen. Dies ist wichtig, weil ein Abkommen von der Landebahn bei den heutigen großen Gewichten der Flugzeuge und ihrer hohen Landegeschwindigkeit zu schwerenUnfällen führen kann.Photoelectric arrangement for air traffic control for landing aircraft The task of an approach line is to ensure that aircraft are landing in good time before they are reached to guide the runway in axis guidance that it is on the axis or parallel to her land. This is important because an agreement from the runway at today's heavy aircraft and their high landing speed lead to serious accidents can lead.

Alle bekannten optischen Anfluglinien erfüllen diese Forderung aber gerade bei den schwersten Schlechtwetterlagen, beispielsweise bei Nebel mit Sichtweiten unter aoo m sowie bei Schneetreiben, nicht, sondern gefährden die Landung unter Umständen durch Blendung des Piloten.However, all known optical approach lines meet this requirement especially in the worst bad weather conditions, for example in fog with visibility under aoo m as well as in blowing snow, not, but endanger the landing under Circumstances due to the glare of the pilot.

Gegenstand der Erfindung ist eine lichtelektrische Anordnung zur Flugsicherung für landende Flugzeuge, bei der eine Anzahl geometrisch angeordneter, gebündelter, sichtbarer oder unsichtbarer Lichtstrahlen, vorzugsweise des ultravioletten oder ultraroten Wellenlängenbereiches, auf ein sich dem Flugplatz näherndes Flugzeug so einwirkt, daß die im Flugzeug eingebauten photoelektrischen Empfänger, die den Strahlen geometrisch zugeordnet sind und mit oder ohne Verstärker eine Anzeige betätigen, eine laufende Standortsbestimmung des Flugzeuges sowohl nach der Seite, bezogen auf eine gedachte Einfluglinie, als auch nach der Höhe über Grund sowie nach der Entfernung auf dieser Linie ermöglichen.The invention relates to a photoelectric arrangement for air traffic control for landing aircraft in which a number of geometrically arranged, bundled, visible or invisible light rays, preferably the ultraviolet or ultra-red wavelength range, on an aircraft approaching the airfield acts in such a way that the photoelectric receiver built into the aircraft, which the Beams are geometrically assigned and actuate a display with or without an amplifier, a current location of the aircraft both to the side, related on an imaginary approach line, as well as according to the height above ground and according to the Allow removal on this line.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist an Hand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt, erläutert.The method according to the invention is based on the drawing, the exemplary embodiments of the invention explains.

Fig. i stellt eine der Erfindung entsprechende Anfluglinie in Seitenansicht dar; Fig. a zeigt die gleiche Anlage im Grundriß; Fig.3 und 4 zeigen die Anordnung der lichtelektrischen Zellen an dem Flugzeug, und Fig. $ stellt das Ableseinstrument dar, Ausgehend von der Tatsache, daß der Gleitwinkel eines landenden Flugzeuges etwa q.° sein soll, werden erfindungsgemäß von etwa iooo m vor Anfang A der Landebahn ab etwa alle 50 m, das ist ungefähr eine Flugsekunde, Einflugtore gebildet, deren- Schwerpunkte auf dem Schenkel eines Winkels von z. B. q.° liegen, dessen Scheitel auf der Achse der Landebahn, z. B. i5o m von ihrem Beginn entfernt, im Punkt B liegt. Die Lage der Einflugtore ist mit den Ziffern i bis 21 bezeichnet. Ein derartiges Einflugtor besteht aus sich schneidenden sichtbaren, ultravioletten, infra- oder ultraroten Strahlen, die von paarig aufgestellten Lichtquellen C, z. B. Scheinwerfern gleicher Streuung, ausgestrahlt und gerichtet werden.Fig. I shows an approach line according to the invention in side view; Fig. A shows the same system in plan; 3 and 4 show the arrangement of the photoelectric cells on the aircraft, and Fig. $ Shows the reading instrument, based on the fact that the glide angle of a landing aircraft should be about q A of the runway from about every 50 m, that is about a second of flight, entrance gates are formed, the focal points of which on the leg of an angle of z. B. q. °, whose vertex is on the axis of the runway, z. B. i5o m away from its beginning, in point B. The position of the entry gates is indicated by the numbers i to 21. Such an entrance gate consists of intersecting visible, ultraviolet, infra or ultrared rays, which are set up in pairs by light sources C, z. B. headlights of the same dispersion, emitted and directed.

Die Scheinwerfer C (Fig. 2) sind auf den Schenkeln eines Winkels aufgestellt, dessen Seheitel auf der Achse der Landebahn, z. B. i 5o m von ihrem Beginn entfernt, im Punkt B liegt und z. B. 6° Öffnung besitzt.The headlights C (Fig. 2) are placed on the legs of an angle, whose Seheitel on the axis of the runway, z. B. i 50 m away from its beginning, is in point B and z. B. has 6 ° opening.

Sämtliche Lichttore haben unter sich eine ähnliche Form. Sie verkleinern sich stetig vom Tor i bis zum Tor 21, das etwa 5o m vor dem Anfang A der Landebahn steht.All light gates have a similar shape. They zoom out steadily from gate i to gate 21, which is about 50 m before the beginning of the runway A stands.

Die Summe der Tore stellt somit einen Leitweg dar, dessen Abmessungen. in der Breite und Höhe stetig geringer werden. In Flugrichtung ändern sich die Abmessungen der Tore von etwa 20 m = 1/2 Sekunde Flugdauer bis auf etwa 7 m = 1/1o Sekunde Flugdauer.The sum of the gates thus represents a route, its dimensions. are steadily decreasing in width and height. The dimensions change in the direction of flight of the gates from about 20 m = 1/2 second flight time to about 7 m = 1/10 second flight time.

Durch die stetige Verringerung der Abmessungen der Tore wird das landende Flugzeug der Achsrichtung der Landebahn mit immer kleiner werdender Toleranz zugeführt, so daß dafür Gewähr gegeben ist, daß es mit genügender Genauigkeit koaxial auf die Bahn aufsetzt. Es wird durch den Leitweg ferner erreicht, daß das Flugzeug den Anfang der Landebahn in der richtigen Höhe anfliegt.With the steady reduction in the dimensions of the goals, the landing The aircraft is fed in the axial direction of the runway with an ever decreasing tolerance, so that it is guaranteed that it is coaxial with sufficient accuracy on the Bahn touches down. The route also ensures that the aircraft is the beginning approaches the runway at the correct altitude.

Die Richtstrahlung kann in der Intensität konstant oder moduliert sein. Sie kann ferner aus periodischen oder auch unregelmäßigen Lic htblitzen bestehen. Als Strahlungsquellen eignen sich somit sowohl Temperaturstrahler als auch mit Edelgas gefüllte Entladegefäße, beispielsweise Elektronenblitzlampen. Die Edelgasstrahler werden vorteilhaft mit Impulsbetrieb gefahren. Die von dem Strahlungserzeuger abgegebene Strahlung wird durch optische Mittel in einem veränderlich gewünschten Strahlungswinkel zur Wirkung gebracht.The directional radiation can be constant or modulated in intensity be. It can also consist of periodic or irregular flashes of light. Both thermal radiators and those with noble gas are therefore suitable as radiation sources filled discharge vessels, for example electronic flash lamps. The noble gas emitters are advantageously operated with impulse operation. The one emitted by the radiation generator Radiation is generated by optical means at a variably desired radiation angle brought into effect.

Als Empfänger für diese Strahlen ist eine Beobachtungseinrichtung geschaffen, die aus dem Photozellensystem und dem Ableseinst@rument besteht.The receiver for these rays is an observation device created, which consists of the photocell system and the reading instrument.

Unter denTragflächen desFlugzeuges bzw. unter dem Rumpf sind mehrere, nach Fig. 3 und ¢ beispielsweise sechs Photozellen a, b, c, d, e, in bestimmten Abständen in einer Ebene liegend angeordnet. Diese Photozellen sollen nur ansprechen können, wenn sie direkt vom Lichtstrahl getroffen werden. Auch eine Beeinflussung durch Tageslicht soll nicht eintreten. Die verwendeten photoelektrischen Empfangsgeräte werden vorteilhaft an das Bordnetz des Flugzeuges angeschlossen, wobei als photoelektrische Verstärker statische Geräte oder Impulsverstärker verwendet werden. Die Verstärker können sowohl auf elektronischem als auch auf magnetischem Prinzip arbeiten. Es ist selbstverständlich, daß zur Sicherung Vorrichtungen getroffen werden müssen, die eine Verschmutzung oder Vereisung der Photozellen verhindern.Under the wings of the aircraft or under the fuselage, several photocells a, b, c, d, e, for example six according to FIGS. 3 and ¢, are arranged lying in one plane at certain intervals. These photocells should only be able to respond if they are hit directly by the light beam. An influence by daylight should also not occur. The photoelectric receiving devices used are advantageously connected to the on-board network of the aircraft, static devices or pulse amplifiers being used as photoelectric amplifiers. The amplifiers can work on either an electronic or a magnetic principle. It goes without saying that safeguards must be taken to prevent the photocells from becoming dirty or icing up.

Das Ableseinstrument, für das Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel darstellt, zeigt die Lage des Flugzeuges im Leitweg nach Höhe und Seite mittels fünf Lampen a', b', c', d', e'. Für die zwei mittleren Photozellen c ist nur eine Lampe c' vorgesehen. Durch das Aufleuchten der Lampen kann jederzeit die Lage des Flugzeuges nach Höhe und Seite unmißverständlich festgestellt werden. Dies wird erreicht durch. die geometrische Anordnung der Photozellen zu den Strahlungserzeugern. Fliegt das Flugzeug zu hoch, so fallen zuerst die äußeren Photozellen und dementsprechend am Ableseinstrument die äußeren Kennlampen aus. Fliegt es zu tief, fallen zuerst die mittleren Photozellen aus, was von dem Pilot an den zugehörigen Kennlampen des Instrumentes erkannt wird. DieAnzeige könnte selbstverständlich auch akustisch erfolgen, doch wird man der optischen Anzeige den Vorzug geben.The reading instrument, for which FIG. 5 represents an exemplary embodiment, shows the position of the aircraft in the route according to height and side by means of five lamps a ', b', c ', d', e '. Only one lamp c 'is provided for the two central photocells c. When the lamps light up, the position of the aircraft in terms of height and side can be unmistakably determined at any time. This is achieved through. the geometric arrangement of the photocells in relation to the radiation generators. If the aircraft flies too high, the outer photocells will fail first and, accordingly, the outer indicator lamps on the reading instrument. If it flies too low, the central photocells fail first, which the pilot recognizes from the associated identification lights on the instrument. The display could of course also take place acoustically, but preference will be given to the visual display.

Gleichzeitig läuft über eine Skala A, M, E ein Zeiger in dem Augenblick an, in dem das Flugzeug das Tor i passiert, und rückt von Tor zu Tor je eine Teilung weiter. Beim Passieren des mittelsten Tores, indem Ausführungsbeispiel Tor i i, das ist der halbe Weg auf der Anfluglinie, kehrt der Zeiger um, so daß beim Passieren des letzten Tores der Zeiger wieder seine Nullage erreicht. Hierdurch wird die Längslage des Flugzeuges im Leitweg unmißverständlich angezeigt.At the same time, a pointer runs over a scale A, M, E at the moment in which the aircraft passes gate i and moves one division from gate to gate Further. When passing the middle gate, in which embodiment gate i i, that's half the way on the approach line, the pointer reverses so that when passing of the last gate the pointer reaches its zero position again. This creates the longitudinal position of the aircraft clearly indicated in the route.

Passiert dasFlugzeug das letzteTor in richtiger Lage, so erscheint auf dem Instrument ein Signal grün g, das Landeerlaubnis bedeutet, im anderen Fall erscheint rot y, das Landeverbot bedeutet, so daß der Pilot durchstarten muß.If the plane passes the last gate in the correct position, then appears a green g signal on the instrument, which means permission to land, in the other case appears red y, the landing ban means that the pilot has to take off.

Die Lichtmarkierungen grün und rot werden vorteilhaft durch den Zeiger des Instruments geschaltet, der bei Erreichung des letzten Signals in die Endstellung.geht und damit die grüne Lampe zum Aufleuchten bringt.The light markings green and red are made advantageous by the pointer of the instrument, which goes to the end position when the last signal is reached and with it the green lamp lights up.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Photoelectric arrangement for air traffic control for landing aircraft, characterized in that a number of geometrically arranged, focused, visible or invisible light rays, preferably the ultraviolet or ultra-red wavelength range on an aircraft approaching the airfield acts in such a way that the photoelectric receiver built into the aircraft, which the Beams are geometrically assigned and operate a display with or without an amplifier, a current location of the aircraft both to the side, related on a imaginary approach line, as well as according to the height above ground as well as after the removal on this line enable.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the directional radiation is constant in intensity or is modulated or consists of periodic or irregular flashes of light.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that the radiation sources Temperature rays or discharge vessels filled with noble gas (electronic flash lamps).

4. Arrangement according to claim i, characterized in that the radiation generator from the emitted radiation by optical means at a variably desired radiation angle is brought into effect.

5. Arrangement according to claim i, characterized in that that the noble gas emitters used are operated in pulse mode.

6. Arrangement according to claim i, characterized in that photocells are used as photoelectric receivers or photoresistors can be used.

7. Arrangement according to claim i, characterized characterized in that static devices or pulse amplifiers are used as photoelectric amplifiers be used. B.

Arrangement according to claim i, characterized in that the used photoelectric amplifier on the electronic or magnetic principle work.

9. Arrangement according to claim i, characterized in that the display is acoustic. ok Arrangement according to claims i to 9, characterized by a measuring device, that by the first photoelectric pulse an indication in a certain direction of movement operated up to the middle of the photoelectric to be traversed by the aircraft Measurement distance maintained, but then reversed to counter-rotation, so that the zero position the display is reached again when the last pulse is received (Fig. 5). ii. arrangement according to claim io, characterized in that the display by light signals at every fire threshold flown through. Referred publications: German patents No. 548935, 708524, 7: 20785.