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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE19757042 A1
Publication typeApplication
Application numberDE1997157042
Publication date24 Jun 1999
Filing date20 Dec 1997
Priority date20 Dec 1997
Publication number1997157042, 97157042, DE 19757042 A1, DE 19757042A1, DE-A1-19757042, DE19757042 A1, DE19757042A1, DE1997157042, DE97157042
InventorsGerhard Dr Greving
ApplicantCit Alcatel
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Airplane monitoring method
DE 19757042 A1
Abstract
The method involves monitoring a side deviation from a given path of airplanes which land on adjacent parallel runways. A distance of an airplane approaching a runway is recorded, preferably by means of a secondary radar, and an antenna arrangement determines the direction of the airplane in an azimuth with respect to the antenna arrangement. The directional detection results by means of an interferometer method. An Independent claim is provided for an airplane monitoring arrangement.
Claims(6)  translated from German
1. Verfahren zum Überwachen von Flugzeugen (bezüglich seitlicher Abweichungen vom vorgeschriebenen Leitweg), die auf benachbarten parallelen Landebahnen landen, wobei (vorzugsweise durch Sekundärradar) die Entfernung eines eine Landebahn anfliegenden Flugzeugs und mittels einer Antennenanordnung die Richtung des Flugzeugs im Azimut bezüglich der Antennenanordnung erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Richtungserfassung mittels eines Interferometerverfahrens erfolgt. 1. A method for monitoring of aircraft (with respect to lateral deviations from the prescribed route), the land on adjacent parallel runways, with (preferably by secondary radar) detects the removal of a runway approaching aircraft and by means of an antenna array, the direction of the aircraft in azimuth with respect to the antenna array is characterized in that the direction sensing by means of a Interferometerverfahrens.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Überwachen von Flugzeugen, die auf benachbarten parallelen Landebahnen (R1, R2) landen, mit einer Einrichtung (vorzugsweise Sekundärradareinrichtung) zum Erfassen der Entfernung eines eine Landebahn anfliegenden Flugzeugs und mit einer Antennenanordnung zum Erfassen der Richtung des Flugzeugs im Azimut bezüglich der Antennenanordnung, 2. Arrangement for performing the method according to claim 1 for monitoring of aircraft on adjacent parallel runways (R1, R2) to land, with means (preferably secondary radar device) for detecting the removal of a runway approaching aircraft, and with an antenna arrangement for detecting the direction of the aircraft in azimuth relative to the antenna arrangement,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanordnung zwei in einem gegenseitigen Abstand (B1) angeordnete, ein vom Flugzeug ausgehendes Signal empfangende Antennen (A1, A2) aufweist und eine Einrichtung ( 1 , 10 ) zum Feststellen der Phasendifferenz zwischen den Ausgangssignalen der beiden Antennen (A1, A2), um hieraus die Richtung des Flugzeugs zu bestimmen, vorgesehen ist. characterized in that the antenna arrangement, two at a mutual distance (B1) is arranged, having an outgoing from the aircraft signal receiving antennas (A1, A2) and means (1, 10) for detecting the phase difference between the output signals of the two antennas (A1, A2), is in order to determine from the direction of the aircraft, is provided.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanordnung eine dritte Antenne (A3) aufweist, die im Betrieb ebenfalls das vom Flugzeug ausgehende Signal empfängt und deren Abstand (B2) von einer (A2) der erstgenannten Antennen (A1, A2) höchstens gleich der Hälfte des Abstands (B1) zwischen diesen ist, und daß die Phasenverschiebung des von der dritten Antenne (A3) empfangenen Signals bezüglich mindestens einer der erstgenannten Antennen (A1, A2) zwecks Richtungsbestimmung des Flugzeugs ausgewertet wird. 3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the antenna arrangement comprises a third antenna (A3), which also receives the outbound from the aircraft signal in operation and the spacing (B2) of one (A2) of the first-mentioned antennas (A1, A2) at most equal to half the distance (B1) between these, and in that the phase shift of the third antenna (A3) the received signal is evaluated for at least one of the first-mentioned antennas (A1, A2) for the purpose of determining direction of the aircraft.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die erstgenannten Antennen (A1, A2) Richtantennen sind. 4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that at least the first-mentioned antennas (A1, A2) are directional antennas.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen (A1, A2, ggf. A3) kleine Kreisgruppenantennen sind, vorzugsweise mit maximal etwa 8 Strahlern. 5. Arrangement according to one of claims 2 to 4, characterized in that the antennas (A1, A2, A3, if necessary) are small circular array antennas, preferably with a maximum of about 8 radiators.
Description  translated from German

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Flugzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 betrifft die Erfindung auch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for monitoring of aircraft according to the preamble of claim 1. According to the preamble of claim 2 the invention also relates to an arrangement for carrying out the method.

Bei einer bekannten Vorrichtung (PRM Parallel Runway Mo nitor) der Firma Allied Signal Bendix wird zum Feststellen der Entfernung ein Sekundärradar SSR (Mode C und Mode S) verwendet. In a known device (PRM Parallel Runway Mo nitor) Allied Signal Bendix is used to determine the distance a secondary surveillance radar (SSR Mode C and Mode S). Die Antennenanordnung ist eine sehr aufwendige Kreisgruppenantenne mit großem Durchmesser mit 128 Strahlern auf dem Umfang, die über ein ebenfalls sehr aufwendiges aktives Monopuls-Speisenetzwerk gespeist werden, wobei außerdem ein Monopuls-Empfänger und die nachgeschalteten Signal und Datenverarbeitungssystems vorhanden sind. The antenna array is a very complex circular array with a large diameter with 128 spots on the circumference, which are fed by an also very expensive active monopulse feed network, also a monopulse receiver and the downstream signal and data processing system are available. Es wird die große Kreisgruppe (Durchmesser etwa 5,2 Meter) mit dem Monopuls-Verfahren benötigt, um bei der vorgesehenen Rundum- Bedeckung eine sehr hohe Diagrammbündelung und dadurch die benötigte hohe Winkelgenauigkeit zu erreichen. It is the great circle group (diameter about 5.2 meters) to the monopulse method needed to achieve a very high concentration diagram and thus the required high angular accuracy from the proposed all-around cover. Durch das SSR-System gewinnt man hinreichend genau den Abstand des landenden Flugzeugs und ermittelt durch die azimutale Winkelmessung die genaue horizontale Position des landenden Flugzeugs, wodurch sich die Abweichungen vom Soll-Gleitpfad ergeben. Through the SSR system is obtained with sufficient accuracy the distance of the landing aircraft and determined by the azimuthal angle measurements accurate horizontal position of the landing aircraft, leading to deviations from the nominal glide path. Monitore für mindestens annähernd parallele Landebahnen wird man im wesentlichen nur bei großen Flughäfen installieren, und zwar auch nur dort, wo die Landebahnen einen Abstand haben, der beispielsweise deutlich unter zwei Kilometer liegt und z. B. 500 m betragen kann. Monitors for at least approximately parallel runways you will install substantially only at major airports, including only where the runways are at a distance, which is, for example, significantly less than two kilometers z. B. can amount to 500 m. Bei solchen Abständen wäre ein Ausscheren eines landenden Flugzeugs in Richtung auf die andere Landebahn für ein diese gleichzeitig anfliegendes Flugzeug sehr gefährlich. In such a swerving intervals of an airplane landing toward the other runway for an approaching aircraft at the same time this would be very dangerous.

Das Monopuls-Verfahren verwendet ein Summendiagramm und ein Differenzdiagramm. The method uses a monopulse sum pattern and a difference pattern. Beide Diagramme werden synchron elektronisch gesteuert. Both diagrams are synchronously controlled electronically. Die Abfrage des SSR-Signals erfolgt durch Abstrahlung über das Summendiagramm, die SSR-Antwort wird über das Summen- und Differenzdiagramm empfangen. The query of the SSR signal is carried out by radiation from the sum pattern, the SSR reply is received via the sum and difference pattern.

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, den technischen Aufwand zu verringern. An object of the invention is to reduce the technical complexity. Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren gemäß Anspruch 1 durch die dort im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale und auch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 gelöst. This object is achieved with the method of claim 1 achieved by the therein specified in the characterizing part features and also by the characterizing features of claim 2. Ein Vorteil besteht darin, daß kleine Antennen verwendet werden können, weil nicht eine einzige Antenne die Richtung bestimmen muß. An advantage is that small antennas can be used because no single antenna has to determine the direction.

Erfindungsgemäß wird somit zur Winkelbestimmung das Interferometer- Verfahren verwendet. According to the invention thus the interferometer method is used for angle determination. Ein Interferometer bestimmt die Richtung der einfallenden Welle, dh die Richtung des Senders, aus der Phasendifferenz der am Ort der mindestens zwei Sensoren eintreffenden Signale. An interferometer determines the direction of the incident wave, ie the direction of the transmitter, from the phase difference of the incoming at the place of at least two sensors signals. Wenn der Sender auf der Orthogonalen zur Verbindungslinie der beiden Sensoren liegt, so sind die Signale gleichphasig. When the transmitter is located on the orthogonal to the line connecting the two sensors, the signals are in phase. Liegt der Sender zunehmend abseits von der Orthogonalen, so nimmt die Phasendifferenz δΦ aufgrund der Weglängendifferenz d vom Sender zu den beiden Sensoren in Abhängigkeit von dem Abstand B der beiden Sensoren A1 und A2 zu, bis die Phasendifferenz 360° überschreitet und die Messung nicht mehr eindeutig ist. If the transmitter increasingly away from the orthogonal, so does the phase difference δΦ due to the path length difference D from the transmitter to the two sensors in accordance with the distance B of the two sensors A1 and A2 until the phase difference exceeds 360 ° and the measurement is no longer unambiguously is. Die Winkelbestimmung wird um so genauer, je größer der Abstand B (das ist die Interferometerbasis) der beiden Sensoren ist. The angle determination is more accurate, the greater the distance B (which is the interferometric) of the two sensors. Mit einem Monitor dieser Art sollten Winkelgenauigkeiten erreicht werden, die im Bereich der Führungsgenauigkeiten der verwendeten Landesysteme bei der Betriebskategorie CATIII liegen, dh etwa 0,02°. With a monitor of this type angle accuracy should be achieved, which are in the range of guidance accuracy of landing systems used in the operating category CAT III, ie about 0.02 °. Bei dieser Genauigkeit beträgt die absolute, horizontale Abweichung eines Flugzeugs vom Gleitpfad in der maximalen Entfernung von 25 NM (46,3 Kilometer), ab der das Flugzeug von dem Monitor bis zur Landung überwacht werden soll, etwa 16 in (1 NM = 1 Nautische Meile = 1,85 km). This accuracy is the absolute horizontal deviation of an aircraft from glide path at the maximum distance of 25 NM (46.3 km), from which the aircraft is to be monitored by the monitor to landing, about 16 NM in (1 = 1 nautical mile = 1.85 km). Es mag aber auch eine horizontale Abweichung von 50 m von der Landebahnmittelebene entsprechend etwa 0,06° ausreichend sein. But it may also be a horizontal deviation of 50 m be sufficient from the runway center plane corresponding to about 0.06 °.

Die Art, wie die Entfernung des Flugzeugs erfaßt wird, ist für das Interferometerverfahren, zumindest wie bei den Ausführungsbeispielen beschrieben, an sich nicht wichtig. The way in which the distance of the aircraft is detected, is not important to the interferometer method, at least as described in the exemplary embodiments, per se. Da jedoch das bekannte Sekundärradarverfahren ein Flugzeug gezielt zur Aussendung eines Signals veranlassen kann, das dann erfindungsgemäß interferometrisch ausgewertet wird, ist es vorteilhaft, in bekannter Weise dieses Signal auch zur Entfernungsbestimmung zu verwenden. However, since the secondary radar well-known method may cause a plane targeted for emitting a signal which is then evaluated according to the invention by interferometry, it is advantageous to use in a known manner, this signal also for distance determination.

Wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Antennen mit einem Richtdiagramm verwendet werden, erhöht dies die Sicherheit des Landebahnmonitors durch die Verringerung möglicher Phasenfehler, die durch Mehrwegeausbreitung entstehen können. When used according to an embodiment of the invention, antennas with a directional radiation pattern, this increases the safety of the runway monitor by reducing the possible phase error, that may arise due to multipath propagation.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention with reference to the drawing, which shows details essential to the invention, and from the claims. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. The individual features can be realized each individually or jointly in any combination, in one embodiment of the invention.

Es zeigen: In the drawings:

Fig. 1 in einer Draufsicht auf die Erdoberfläche zwei Landebahnen und das verwendete Interferometerprinzip, Fig. 1 in a plan view of the Earth's surface, two runways and the interferometer used,

Fig. 2 ein Systemblockschaltbild eines Landebahn-Monitors mit Richtungsbestimmung nach dem Interferometerprinzip und Fig. 2 shows a system block diagram of a runway monitor with direction determination by the interferometer and

Fig. 3 ein beispielhaftes Richtdiagramm jeder der beiden Antennen des Interferometers in Horizontalrichtung. Fig. 3 shows an exemplary directivity pattern of each of the two antennas of the interferometer in the horizontal direction.

Fig. 1 ist nicht maßstäblich, insbesondere sind die nach Art einer Skala von unten nach oben eingetragenen Abstände von der Antennenebene im Vergleich zu dem in der Zeichnung gezeigten Abstand der beiden Landebahnen stark verkürzt. Fig. 1 zeigt zwei Landebahnen R1 und R2 in einem Abstand von beispielsweise 500 m voneinander. Fig. 1 is not to scale, in particular in the manner of a scale listed from bottom to top distances from the antenna plane as compared to the spacing of the two runways shown in the drawing are greatly reduced. Fig. 1 shows two runways R1 and R2 at a distance for example, 500 m from each other. Die Landebahnen R1 und R2 sind exakt parallel, können aber von der genauen parallelen Ausrichtung auch etwas abweichen, wobei die Erfindung mit entsprechenden Abweichungen dennoch anwendbar bleibt. The runways R1 and R2 are exactly parallel, but may differ on the exact parallel alignment a bit, but the invention is nevertheless applicable to corresponding deviations. Im Beispiel wird angenommen, daß die Landung lediglich aus einer Richtung erfolgt, nämlich in Fig. 1 von oben her. In the example it is assumed that landing takes place only from one direction, namely in Fig. 1 from above. Zu dem Interferometer gehören zwei im Abstand voneinander symmetrisch zur Mittellinie zwischen den Landebahnen R1 und R2 angeordnete gleich ausgebildete kleine Antennen oder Sensoren A1 und A2, deren gegenseitiger Abstand kleiner ist als der Abstand der Landebahnen voneinander. To the interferometer includes two spaced apart symmetrically relative to the centerline between the runways R1 and R2 arranged identically formed small antennas or sensors A1 and A2, whose mutual distance is smaller than the distance between the runways of each other. Eine dritte kleine Antenne A3 ist im Beispiel zwischen den beiden Antennen A1 und A2 angeordnet, und zwar liegt sie näher bei der Antenne A2 als bei der Antenne A1. A third small antenna A3 is arranged in the example between the two antennas A1 and A2, and although it is closer to the antenna A2 as in the antenna A1. Wichtig ist, daß der Abstand B2 zwischen der dritten Antenne A3 und einer der beiden Antennen A1 und A2 höchstens gleich der Hälfte des Abstands B1 zwischen den Antennen A1 und A2 ist. It is important that the distance B2 between the third antenna A3, and one of the two antennas A1 and A2 is at most equal to half the distance B1 between the antennas A1 and A2. Demzufolge könnte die Antenne A3 anstatt im Bereich zwischen den Antennen A1 und A2 auch außerhalb dieses Bereichs liegen. Consequently, the antenna A3 could instead be outside of this range in the area between the antennas A1 and A2. Die durch eine waagrechte Linie angedeutete Ebene der Antennen liegt im Beispiel in einem Abstand L1 = 0,3 km hinter dem hinteren Ende (in der Zeichnung dem unteren Ende) der Landebahnen R1 und R2, aus der Sicht eines landenden Flugzeugs gesehen. The indicated by a horizontal line plane of the antenna is in the sample at a distance L1 = 0.3 km past the rear end (in the drawing, the lower end) of the runways R1 and R2, from the point of view of an airplane seen. Der Abstand der Antennen A1 und A2 beträgt im Beispiel, ebenfalls nicht in der Zeichnung maßstäblich dargestellt, 20 m. The distance between the antennas A1 and A2 in the example, also not shown to scale in the drawing, 20 m.

Es wird angenommen, daß in einer Entfernung von 25 NM ein landendes Flugzeug erstmals von dem Landebahnmonitor erfaßt werden soll. It is assumed that at a distance of 25 NM a landing aircraft to be first detected by the runway monitor. Vorher wird es durch andere Einrichtungen der Flugsicherheit erfaßt. Before that, it is detected by other means of aviation safety. Ein sich der linken Landebahn R1 näherndes Flugzeug (das hier zufällig exakt in der Richtung der Verlängerung der Landebahn fliegt), hat an einem Punkt A diese Entfernung von 25 NM erreicht. One the left runway R1 approaching aircraft (which happened exactly flying here in the direction of the extension of the runway), has reached a point A that distance of 25 NM.

Die Anlage arbeitet wie folgt: Durch die Antenne A3 wird ein Abfragesignal an den SSR-Transponder des sich der Landebahn nähernden Flugzeugs gesendet. The system operates as follows: Through the antenna A3 an interrogation signal is sent to the SSR transponder of the aircraft approaching the runway. Die Abfrage erfolgt im Mode S, dh, die Sekundärradareinrichtung eines ganz speziellen Flugzeugs wird durch diese Abfrage angesprochen, und nur dieses Flugzeug sendet daraufhin sein Antwortsignal. The query is performed in Mode S, ie, the secondary radar device of a very special aircraft is addressed by this query, and only this aircraft sends its response signal. Dieses wird von den Antennen A1 und A2 empfangen. This is received by the antennas A1 and A2. Es wird nun in bekannter Weise aus dem gesendeten und empfangenen Signal die Entfernung des Flugzeugs ermittelt. It is now determined in a known manner from the transmitted and received signal the distance of the aircraft. Wenn sich das Flugzeug in gleichem Abstand von beiden Antennen befindet, also auf einer Mittelebene zwischen beiden Landebahnen, so tritt zwischen den den von den beiden Antennen A1 und A2 empfangenen Signalen keinerlei Phasenunterschied auf. If the aircraft is equidistant from two antennas, that is on a central plane between the two runways, it shall received from the two antennas A1 and A2, signals on any phase difference between the. Befin det sich das Flugzeug jedoch außerhalb der genannten Mittelebene, so ergibt sich ein Phasenunterschied, und zwar deswegen, weil die Entfernung vom Flugzeug bzw. vom Punkt A, an dem sich das Flugzeug gerade befinden soll, zur Antenne A2 größer ist als zur Antenne A1. Befin det the aircraft but outside of that middle plane, then a phase difference, and that results because the distance from the aircraft or from the point A at which the aircraft is currently located, the A2 antenna is larger than the antenna A1 , Diese Längendifferenz d ist proportional einer Phasendifferenz δΦ zwischen den beiden Empfangssignalen der Antennen A1 und A2. This length difference d is proportional to the phase difference between the two δΦ received signals of the antennas A1 and A2. Der Winkel α (an der rechten Antenne eingezeichnet) für die Lage des Flugzeugs an Punkt A ergibt sich aus folgenden Zusammenhängen: α = 90° - β (siehe Fig. 1) cos β = d/B1 (angenähert). The angle α (on the right antenna shown) for the position of the aircraft at point A will be the following contexts: - (see Fig. 1) α = 90 °, β cos β = d / B1 (approximate).

In diesem Zusammenhang muß darauf hingewiesen werden, daß tatsächlich die Entfernung von Punkt A bis zu dem Beginn der mit d bezeichneten Strecke genau so groß ist wie der Abstand vom Punkt A bis zur Antenne A1. In this connection it should be pointed out that actually the distance from point A to the beginning of the designated route with d as large as the distance from the point A to the antenna A1. Die an der Antenne A1 eintreffende Wellenfront konstanter Phase ist daher natürlich in der Zeichnung nicht eine Gerade, sondern ein Kreisbogen. Of course, the incident at the antenna A1 wavefront phase constant is therefore in the drawing is not a straight line, but a circular arc. Da jedoch im Vergleich zu dem Abstand zwischen den Antennen A1 und A2 alle übrigen auftretenden Entfernungen sehr groß sind, ergibt sich praktisch keine Parallaxe (praktisch kein Winkelunterschied) für den Winkel α, ob er nun von der Antenne A2 aus gemessen wird oder von der Antenne A1. However, since all other occurring distances are very large compared to the distance between the antennas A1 and A2, there is no parallax (no angular difference convenient) gives convenient for the angle α, whether it is now measured by the antenna A2 or the antenna A1. Daher kann ohne großen Fehler die oben genannte Cosinusbeziehung zur Ermittlung von d verwendet werden. It can therefore be used to determine d without great error, the above Cosinusbeziehung. Wo dies als zu ungenau angesehen wird, kann auf exakte Formeln zurückgegriffen werden. Where this is considered to be inaccurate, may be resorted to exact formulas.

Der Zusammenhang zwischen d und δΦ ergibt sich dann, wenn man δΦ < 360° annimmt, eindeutig unter Verwendung der Wellenlänge lambda der vom Transponder des Flugzeugs abgestrahlten Hochfrequenzstrahlung des Sekundärradarsignals zu d = lambda (δΦ/360°). The relationship between d and δΦ is then obtained by assuming δΦ <360 °, clearly using the wavelength lambda radiated from the transponder of the aircraft radio-frequency radiation from the secondary radar signal at d = lambda (δΦ / 360 °). Durch die dritte Antenne A3 kann auch bei δΦ ≧ 360° der Winkel α eindeutig bestimmt werden, indem die Phasenverschiebung zwischen dem von der dritten Antenne empfangenen Signal und demselben, von einer der anderen Antennen empfangenen Signal ermittelt wird. By the third antenna A3 360 °, the angle α can be determined uniquely even when δΦ ≧ by the phase shift between the received signal from the third antenna and the same, received from one of the other antenna signal is determined.

Aus dem nach dem geschilderten Interferometerprinzip er mittelten Winkel α und der Entfernung des Flugzeugs kann hinreichend genau festgestellt werden, ob eine etwaige seitliche Abweichung des Flugzeugs von der Verlängerung der Längsmittelebene der Landebahn in einem zulässigen Toleranzbereich liegt oder zu groß ist. From the described after the interferometer he mediated angle α and the distance of the aircraft can be sufficiently accurately determined whether a possible lateral deviation of the aircraft is on the extension of the longitudinal median plane of the runway in an allowable tolerance range or is too large.

Es kann genügen, lediglich die Antennen A1 und A2 für den Landebahnmonitor vorzusehen, ohne daß eine Phasenverschiebung von mehr als 360° zu einer Unsicherheit über die Lage des Flugzeugs führt, wenn durch andere Einrichtungen des Flughafens dafür gesorgt ist, daß die diesen anderen Einrichtungen bekannte Lage des Flugzeugs vor dem Erreichen des Punkts A in die Berechnung des Winkels α einfließt. It may be sufficient to provide only the antennas A1 and A2 for the runway monitor without a phase shift of more than 360 ° leads to uncertainty about the position of the aircraft, if care is taken by other airport facilities to ensure that the those other devices known position of the aircraft before reaching the point A included in the calculation of the angle α. Da anschließend die Lage des Flugzeugs genügend häufig durch Winkelmessungen und Entfernungsmessungen festgestellt wird, kann sich eine Ungewißheit über die Position des Flugzeugs dann nicht mehr ergeben. Since then the position of the aircraft is often enough determined by angle measurements and distance measurements, an uncertainty about the position of the aircraft can no longer arise.

Fig. 2 zeigt ein Systemblockschaltbild des gesamten Landebahnmonitors. Fig. 2 shows a system block diagram of the entire runway monitor. Die Antennen A1 und A2 einerseits sowie die dritte Antenne A3 sind schematisch angedeutet, wobei die zeichnerische Darstellung auch erkennen läßt, daß es sich jeweils um ebene Antennen mit mehreren Dipolen handeln soll. The antennas A1 and A2 on the one hand and the third antenna A3 are indicated schematically, the graphic representation reveals also that there should be individual planar antennas with multiple dipoles. Diese bestehen im Beispiel aus acht Einzelstrahlern in einer einzigen Zeile, die in der Zeichnung nur symbolhaft gezeigt sind. These consist in the example of eight individual radiators in a single line, which are only shown symbolically in the drawing. Die Ausgangsleitungen der Antennen A1 und A2 sind zwei Eingängen eines adaptiven Interferometers mit drei Eingängen zugeführt. The output lines of the antennas A1 and A2 are fed to two inputs of an adaptive interferometer having three inputs. Die Antenne A3 wirkt, wie bereits erwähnt, einerseits als Sendeantenne, andererseits wirkt sie als Empfangsantenne, und ihr Empfangssignal wird über einem 3dB- Verteiler 5 einerseits einem SSR-Transponder 7 zugeführt und gelangt andererseits über einen Begrenzer 9 zu dem dritten Eingang des Interferometers 1 . The antenna A3 acts, as already mentioned, on the one hand as a transmitting antenna, on the other hand it acts as a receiving antenna, and its received signal is on the one hand fed to a 3 dB distributor 5 a SSR transponder 7 and reaches the other hand, via a limiter 9 to the third input of the interferometer 1 , Das Interferometer 1 steht über Leitungen mit einem Rechner 10 in Verbindung, der auch mit dem Transponder 7 in Verbindung ist. The interferometer 1 is connected via lines to a computer 10 in connection which is also in communication with the transponder 7. Der Rechner 10 berechnet die Position des landenden Flugzeugs und vergleicht die Position mit Toleranzgrenzen für die Position. The computer 10 calculates the position of the landing aircraft and compares the position tolerance limits for the position. Bei Überschreiten der Toleranzgrenzen wird ein Warnsignal abgegeben, das es dem Personal der Flugsicherung erlaubt, einzugreifen. When the tolerance limits are exceeded, a warning is given, which allows the staff of air traffic control to intervene.

Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes Richtdiagramm für die beiden Antennen A1 und A2, wenn diese als ebenes Dipolfeld, wie in Fig. 2 angedeutet, ausgebildet sind. Fig. 3 shows an exemplary directivity pattern for the two antennas A1 and A2 when these are as a planar dipole field, as indicated in Fig. 2, is formed. Die erste Nullstelle des horizontalen Richtdiagramms liegt jeweils bei 20° zur Hauptstrahlrichtung. The first zero of the horizontal directivity pattern is respectively at 20 ° to the main beam direction. Ein ausgeprägtes Richtdiagramm, wie in Fig. 3 gezeigt, hat den Vorteil, daß Fehlermöglichkeiten (Phasenfehler), wie sie sich durch Mehrwegeausbreitung ergeben können, reduziert werden. A pronounced directivity pattern, as shown in Fig. 3, has the advantage that possible errors (phase error), as they may arise due to multipath propagation can be reduced.

Wenn die Landebahnen R1 und R2 aus beiden Richtungen von landenden Flugzeugen angeflogen werden sollen, so kann man die Antennen A1 und A2 so ausbilden, daß sie von zwei Richtungen her empfangen können. If the runways are to be served R1 and R2 from both directions of landing aircraft, so you can see the antennas A1 and A2 form so that they can receive from two directions. Die Lage der Antennen A1, A2 und A3 bezüglich des Endes der Landebahnen muß dabei nicht unbedingt anders gewählt werden als in Fig. 1. The location of the antennas A1, A2 and A3 with respect to the end of the runways must not necessarily be chosen differently than in FIG. 1st Es kann aber auch zweckmäßig sein, in einem solchen Fall die Antennenanordnung in einen Bereich auf halber Länge der Landebahnen zu plazieren. But it may also be appropriate to place in such a case, the antenna arrangement in a region halfway along the runways. Man kann auch die gesamte Anordnung doppelt vorsehen und an beiden Endseiten der Landebahnen aufstellen. You may also provide the entire assembly twice and set up at both end sides of the runways.

Als Antennen, die von beiden Richtungen her empfangen können, können kleine Kreisgruppenantennen mit beispielsweise acht Elementen (im Gegensatz zu den bekannten großen Kreisgruppenantennen) verwendet werden. As antennas that can receive both directions, with small circular array antenna with eight elements, for example, can be used (in contrast to the well-known large circular antenna arrays). Diese können dann so gesteuert werden, daß sie abwechselnd aus der einen oder der anderen Richtung empfangen. These can then be controlled so that they receive alternately from one or the other direction. Bei der im Beispiel verwendeten Wellenlänge von 30 cm haben die Kreisgruppenantennen einen Durchmesser von etwa 50 cm. At the wavelength of 30 cm used in the example, the circular array antennas have a diameter of about 50 cm.

Bei planaren Antennen können, wie oben beschrieben, z. B. 8 × 1 Strahler vorhanden sein bis etwa 8 × 12 Strahlern (12 übereinander liegende Zeilen mit je 8 Strahlern), wenn an das Vertikaldiagramm besondere Anforderungen gestellt werden. For planar antennas, as described above, eg., 8 × 1 spot be present to about 8 × 12 radiators (12 superimposed lines of 8 spots) when the demands are placed on the vertical diagram. Eine Zeile mit 8 Strahlern hat etwa 1 m Länge. A line with 8 lamps has approximately 1 m in length.

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Legal Events
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24 Jun 1999OM8Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
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