DE2602817C2 - - Google Patents
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- G06G7/48—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators
- G06G7/78—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators for direction-finding, locating, distance or velocity measuring, or navigation systems
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bordrechner für
Luftfahrzeuge bzw. auf ein Verfahren zur Erzeugung eines Positionsdaten-
Ausgangssignals der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 4 genannten
Art.
VOR-/DME-Funknavigationshilfen werden zur Lieferung von
Breiten- und Längengrad-Positionsdaten für Luftfahrzeuge
verwendet, die mit geeigneten Funknavigationsempfängern
ausgerüstet sind. Eine VOR-/DME-Station verwendet ein
übliches VOR-Sendesystem zur Lieferung von Peildaten
bezüglich der Stationsposition an das Luftfahrzueg sowie
ein übliches DME-System zur Lieferung von Entfernungsdaten
des Luftfahrzeuges zur Station. Analog- oder
Digitalgeräte an Bord des Luftfahrzeuges wandeln die
Peil- und Entfernungsdaten bezüglich der festen Position
der Station in gutbekannter Weise in Breiten- und
Längengrad-Positionsdaten des Luftfahrzeuges um.
Die von der VOR-/DME-Funknavigationshilfe gelieferten
Positionsdaten sind genau, wenn sich das Luftfahrzeug
relativ nahe an der VOR-/DME-Station befindet, doch
wird die Genauigkeit bei zunehmenden Entfernungen von
der Station schlechter. Derartige Systeme liefern
Genauigkeiten in der Größenordnung von einigen Zehntel einer
nautischen Meile in einer Entfernung von ungefähr 10
nautischen Meilen von einer Station, sie weisen jedoch einen
Fehler von 5 bis 10 nautischen Meilen bei Entfernungen
von ungefähr 100 bis 200 nautischen Meilen von der Station
auf. Ein Fehler, der nicht größer als ungefähr 2
nautische Meilen ist, ist während des gesamten Fluges
des Luftfahrzeuges erwünscht, um eine Verringerung der
Breite von Luftverkehrsstrecken zu ermöglichen.
Zur Vergrößerung der Fluggenauigkeit wurden weiterhin
bereits doppelte getrennte DME-Systeme verwendet.
Hierbei sind jedoch zwei vollständige DME-Empfänger
erforderlich, die komplizierter als VOR-Empfänger
sind und es ist eine beträchtlich kompliziertere
Auswertung der Meßwerte erforderlich. Um den gerätemäßigen
Aufwand zu verringern, ist es hierbei weiterhin
bekannt (US-PS 38 21 523), lediglich einen einzigen DME-
Empfänger zu verwenden, der sehr schnell aufeinanderfolgend
auf an unterschiedlichen Positionen befindliche
DME-Bodenstationen umgeschaltet wird. Auch hierbei
ist jedoch ein hoher Aufwand zur Ermittlung der
Position aus den Entfernungsdaten von mindestens drei
Bodenstationen erforderlich, wobei weiterhin das
Problem auftritt, daß an vielen Orten nicht gleichzeitig
drei DME-Stationen empfangbar sind.
Schließlich sind OMEGA-Navigationssysteme, d. h.
niederfrequente Hyperbel-Navigationssysteme, bekannt, die auf der
gesamten Welt Breitengrad- und Längengrad-Positionsdaten
liefern. Ein OMEGA-System ermöglicht eine Genauigkeit
von 1 bis 2 nautischen Meilen, doch benötigen OMEGA-
Empfänger aufwendige Einrichtungen zur Korrektur von
Ausbreitungseffekten, damit diese Genauigkeit erzielt wird,
wobei sich diese Ausbreitungseffekte typischerweise über
einen Tag langsam ändern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Bordrechner für Luftfahrzeuge bzw. ein Verfahren zur Erzeugung eines
Positionsdaten-Ausgangssignals zu
schaffen, der bzw. das bei geringem Aufwand ein Positionsdaten-
Ausgangssignal mit verbesserter Genauigkeit erzeugt.
Diese Aufgabe wird durch die im
Patentanspruch 1 bzw. 4 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bordrechners
ist lediglich eine einzige empfangsfähige VOR-/DME-
Station erforderlich, die zur Korrektur der praktisch
überall empfangbaren OMEGA-Signale verwendet wird, so
daß die Berücksichtigung der sich zeitlich über einen
Tag ändernden Ausbreitungsbedingungen der OMEGA-
Navigationssignale mit Hilfe komplizierter Kompensationseinrichtungen
nicht erforderlich ist. Weiterhin besteht
die Möglichkeit, die Kompensationswerte bei Auswahl des
OMEGA-Navigationssystems und/oder des VOR-/DME-Systems
festzuhaltlen, so daß bei kurzzeitigen Empfangsunterbrechungen
dennoch ein Positionsdaten-Ausgangssignal mit
annehmbarer Genauigkeit aufrechterhalten wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild
einer Ausführungsform des Bordrechners;
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer
weiteren Ausführungsform eines Bordrechners, der ein
OMEGA-VOR-/DME-Positionsdatenrechner ist, der
mit einem Digitalrechner ausgeführt ist;
Fig. 3 ein Rechnerprogramm-Flußdiagramm zur Erläuterung
und gerätemäßigen Ausführung der Berechnungen des
Bordrechners nach Fig. 2;
Fig. 4 ein Flußdiagramm des Betriebes des Bordrechners nach
Fig. 2 in Ausfall-Betriebsweisen.
In Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer
Ausführungsform eines OMEGA-VOR-/DME-Positionsdaten-Bordrechners dargestellt.
Dieser Bordrechner wird anhand der Breitengradberechnung beschrieben.
Es ist verständlich, daß die Längengrad-Berechnung in genau
der gleichen Weise durchgeführt wird. Das Breitengrad-Positionsdatensignal
von dem OMEGA-Gerät wird einem Anschluß 10 zugeführt
und ist mit g₀ bezeichnet. Das λ₀-Datensignal wird von einem
grundlegenden OMEGA-Funkempfänger abgeleitet und wird in
irgendeiner geeigneten und gut bekannten Weise in ein richtiges
Format zur Zuführung an den Bordrechner nach Fig. 1 bearbeitet.
Das Breitengrad-Datensignal am Anschluß 10 wird als ein
Eingang einer Summierschaltung 11 zugeführt, deren Ausgangssignal
über einen Umschalter 12 weitergeleitet wird, um das berechnete
Breitengrad-Ausgangssignal λ c des Bordrechners zu liefern.
Das Breitengrad-Positionsdatensignal von dem VOR-/DME-System wird
einem Anschluß 13 zugeführt und ist mit λ v bezeichnet. Das
λ v -Datensignal wird von dem VOR-/DME-System in irgendeiner
geeigneten und gut bekannten Weise abgeleitet, um ein Signal mit geeignetem
Format an den Bordrechner nach Fig. 1 zu liefern. In ähnlicher
Weise liefert das DME-Gerät ein geeignetes Entfernungssignal R
an einen Anschluß 14 entsprechend der Entfernung des Luftfahrzeuges
von der VOR-/DME-Bodenstation, auf die das bordseitige
Gerät abgestimmt ist. Das λ v -Datensignal am Anschluß 13 wird als
ein Eingangssignal einer Summierschaltung 15 zugeführt. Das Ausgangssignal
der Summierschaltung 11 wird subtraktiv als weiteres Eingangssignal
an die Summierschaltung 15 angelegt. Das Ausgangssignal der
Summierschaltung 15 wird über einen Verstärkungsblock 16 dem Eingang
eines Integrators 17 zugeführt. Das Entfernungssignal am Anschluß
14 wird als weiteres Eingangssignal an den Verstärkungsblock 16
angelegt, um dessen Verstärkung zu steuern. Die Verstärkung
des Verstärkungsblockes 16, die mit k bezeichnet ist, wird so
gesteuert, daß sie eine inverse Funktionsbeziehung bezüglich
der Entfernung zwischen dem Luftfahrzeug und der VOR-/DME-Bodenstation
aufweist. Die Verstärkung k kann umgekehrt proportional
zur Entfernung sein, oder sie kann sich in irgendeiner anderen
Weise als genau umgekehrt proportional zur Entfernung ändern.
Beispielsweise kann die Verstärkung k sich umgekehrt zum Quadrat
oder zur dritten Potenz der Entfernung R aus noch zu erläuternden
Gründen ändern. Der Verstärkungsblock 16 ist in irgendeiner
üblichen Weise ausgeführt, um die gewünschte Funktion durchzuführen.
Wenn beispielsweise die Verstärkung k umgekehrt proportional
zu R sein soll, so kann der Verstärkungsblock 16 als
Multiplizierer in Verbindung mit einer Schaltung zur Bildung
des reziproken Wertes von R ausgeführt sein. Der Multiplizierer
würde dann das Ausgangssignal der Summierschaltung 15 mit dem reziproken
Wert von R multiplizieren, so daß sich die umgekehrt proportionale
Beziehung ergibt.
Der Verstärkungsblock 16 und der Integrator 17 bilden zusammen
eine OMEGA-Kompensationsschaltung 20 zur Lieferung eines OMEGA-
Kompensationssignals, das mit δ bezeichnet ist. Das OMEGA-
Kompensationssignal δ von dem Integrator 17 wird als ein Eingang
an die Summierschaltung 11 angelegt.
Wenn der OMEGA-Empfänger abgeschaltet ist oder wenn das OMEGA-
Datensignal unbrauchbar ist, wird ein Signal von dem (nicht
gezeigten) OMEGA-Empfänger an einen Anschluß 21 angelegt, um
den Schalter 12 in die andere in Fig. 1 nicht dargestellte
Schaltstellung zu bringen. In dieser Stellung wird das λ c -
Ausgangssignal aus noch zu erläuternden Gründen direkt an den Anschluß
13 angeschaltet. Das OMEGA-Unbrauchbar-Signal wird weiterhin
an einen Anschluß 22 angelegt, um das Ausgangssignal des Integrators 17 aus noch
zu erläuternden Gründen zu klemmen. In ähnlicher Weise wird,
wenn das VOR-/DME-Gerät nicht eingeschaltet ist oder die VOR-/
DME-Daten ungültig sind, das Ausgangssignal des Integrators 17 wieder über das geeignete
"Unbrauchbar"-Signal, das über den Anschluß 22 angelegt wird,
geklemmt.
Es ist aus Fig. 1 zu erkennen, daß
λ c = λ₀ + δ (1)
und daß
δ = ∫ k (λ v - g c ) dt (2)
ist. Ein Einsetzen der Gleichung (2) in die Gleichung (1) ergibt:
λ c = λ₀ + ∫ k (λ v - λ c ) dt (3)
Durch Bilden der zeitlichen Ableitung ergibt sich:
Durch Umstellen der Ausdrücke ergibt sich:
Es ist zu erkennen, daß, wenn k sehr groß ist
λ c praktisch g v nachfolgt, also der von dem VOR-/DME--Gerät
abgeleiteten Breite. Wenn k sehr klein ist,
so folgt λ c stärker dem Wert λ₀. Der erste Zustand ist in der Nähe
einer VOR-/DME-Bodenstation wünschenswert, wenn die VOR-Genauigkeit
hoch ist. Der zweite Zustand ist bei großen Entfernungen
wünschenswert, bei denen das OMEGA-System beträchtlich genauer
als das VOR-System ist. Entsprechend wird k eine umgekehrte
Änderung bezüglich der Entfernung R zwischen dem Luftfahrzeug
und der VOR-/DME-Bodenstation erteilt, d. h. k wird umgekehrt
proportional zu dieser Entfernung in folgender Weise gemacht:
k = k₁/R (6)
wobei k₁ eine Konstante ist.
Das Einsetzen der Gleichung (6) in die Gleichung (3) ergibt:
Es ist somit zu erkennen, daß bei geeigneter Ausführung des
Blockes 16 in der vorstehend beschriebenen Weise die Gleichung
(7) die gerätemäßige Ausführung für den OMEGA-VOR-/DME-Positionsdaten-
Bordrechner nach Fig. 1 beschreibt.
Wenn im Betrieb die VOR-/DME- und die OMEGA-Datensignale brauchbar
sind, befindet sich der Schalter 12 in der in Fig. 1 dargestellten
Stellung und das Ausgangssignal des Integrators 17 ist nicht geklemmt.
Wenn sich das Luftfahrzeug relativ nahe an einer VOR-/DME-
Bodenstation befindet, ist die Verstärkung des Blockes 16 auf
einen hohen Wert eingestellt, so daß der Bordrechner nach Fig. 1
sehr schnell bewirkt, daß das Ausgangssignal δ von dem Integrator 17
gleich dem Unterschied zwischen dem vom OMEGA-System abgeleiteten
Datensignal am Anschluß 10 und dem von dem VOR-/DME-System abgeleiteten
Datensignal am Anschluß 13 ist. Damit ist das Ausgangssignal δ ein
Kompensationssignal, das zu dem OMEGA-Datensignal mit Hilfe der
Summierschaltung 11 hinzuaddiert wird, um das berechnete Datensignal λ c
zu liefern, das bei geringer Entfernung von einer VOR-/DME-
Bodenstation gleich dem genauen g v -Datensignal ist. Wenn sich das
Luftfahrzeug von der Nähe einer VOR-/DME-Bodenstation entfernt,
wird die Verstärkung des Verstärkungsblockes 16 verringert.
Wenn sich das Luftfahrzeug in einer erheblichen Entfernung von
der VOR-/DME-Station befindet, ist die Verstärkung k durch
den Block 16 sehr klein, so daß die Ungenauigkeiten des λ v -
Datensignals bei den großen Flugentfernungen von der VOR-/DME-Bodenstation
eine verringerte Wirkung auf den Wert des in dem Integrator
17 gespeicherten OMEGA-Kompensationssignals aufweisen. Obwohl
sich die Genauigkeit des λ v -Datensignals verschlechtert hat, erhält
der Wert des OMEGA-Kompensationssignals δ, das zu dem OMEGA-Datensignal λ₀
hinzuaddiert wird, weiterhin die Genauigkeit, die akkumuliert
wurde, wenn sich das Luftfahrzeug in der Nähe der VOR-/DME-
Station befand, und zwar auf Grund des Entkopplungseffektes
der verringerten Verstärkung durch den Block 16. Es ist
verständlich, daß, obwohl eine umgekehrt proportionale Beziehung
wie sie weiter oben anhand des Blockes 16 erläutert wurde, eine
ausreichende Entkopplung ergibt, der Maßstabsfaktor k, der bei
der Bestimmung der relativen Zuständigkeiten der OMEGA- und
VOR-/DME-Datensignale verwendet wird, in irgendeiner anderen Weise
geändert werden kann als umgekehrt proportional zur Entfernung.
Beispielsweise kann k umgekehrt proportional zum Quadrat oder
zur dritten Potenz der Entfernung geändert werden, um die OMEGA-
Daten bei großen Entfernungen von der VOR-/DME-Bodenstation
schärfer zu entkoppeln. Bei einem Ausfall der VOR-/DME-Ausrüstung,
die die zugehörigen Datensignale unbrauchbar macht oder im Fall einer
momentanen Unterbrechung der VOR-/DME-Datensignale, wie z. B. beim
Abstimmen auf eine neue Station, klemmt ein Signal an der Leitung
22 das Ausgangssignal des Integrators 17, so daß der zu der Zeit gespeicherte Wert
des OMEGA-Kompensationssignals δ festgehalten wird. Daher wird das
OMEGA-Datensignal λ₀ am Anschluß 10 weiterhin in geeigneter Weise
durch den festgehaltenen Wert von w kompensiert, der der zuletzt
gültige Wert von dieser Kompensation ist.
In gleicher Weise wird, wenn das OMEGA-Datensignal λ₀ unbrauchbar ist,
das Ausgangssignal des Integrators 17 durch ein Signal am Anschluß 22 geklemmt
und ein Signal am Anschluß 21 legt den Schaltarm des Schalters
12 in die in Fig. 1 dargestellten Stellung entgegengesetzte
Stellung um, um das Signal λ c direkt aus dem das VOR-/DME-Datensignal
λ v am Anschluß 13 zu erzeugen. Alternativ können (nicht
gezeigte) Speichereinrichtungen zur Speicherung des letzten
Wertes von λ₀ verwendet werden, der im Fall eines Ausfalls der
OMEGA-Daten verwendet werden soll. Das Ausgangssignal des Integrators 17 wird
geklemmt, wenn die OMEGA-Daten nicht den zuletzt gültigen Wert
des OMEGA-Kompensationssignals δ zur Verwendung beibehalten, wenn das
System wieder richtig arbeitet.
Wenn sowohl das VOR-/DME-Datensignal als auch das OMEGA-Datensignal
unbrauchbar sind, kann der Ausgang des Bordrechners 11 mit Hilfe nicht
gezeigter Einrichtungen auf eine Koppelort-Bestimmungseinrichtung
(dead-reckoning-Gerät) geschaltet werden.
Es ist aus dem vorstehenden zu erkennen, daß die Ausführungsform
des Bordrechners nach Fig. 1 eine komplementäre Mischung
der OMEGA- und VOR-/DME-Datensignale verwendet, um die wünschenswerten
Eigenschaften jeder Navigationssignalquelle zu kombinieren,
damit hochgenaue Breitengrad- und Längengrad-Positionsdaten geliefert
werden, ohne daß komplizierte OMEGA-Ausbreitungs-Korrekturen
erforderlich sind. Entsprechend kann ein einfacher OMEGA-
Empfänger ohne die üblichen äußerst komplizierten elektronischen
Schaltungen zur Korrektur der täglichen Fehler verwendet werden,
die bei OMEGA-Aussendungen auftreten. Es ist weiterhin verständlich,
daß die Elemente gemäß Fig. 1 entweder Analog- oder Digitalbauteile
sein können, wobei geeignete Signale an die Anschlüsse
10, 13 und 14 angelegt werden und eine geeignete Signalumwandlung
durchgeführt wird, falls dies erforderlich ist.
Der Bordrechner nach Fig. 1 wurde anhand von diskreten Analog- oder
Digitalbauteilen beschrieben. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann
auchein fest programmierter Digitalrechner zur Ausführung der
Funktion, die beispielsweise durch die Gleichung (7) ausgedrückt
ist, verwendet werden. In Fig. 2 ist ein ein festes Programm aufweisender
Digitalrechner schematisch bei 30 dargestellt, dem das OMEGA-
Positionsdatensignal λ₀, das VOR-/DME-Positionsdatensignal λ v und das Entfernungssignal
R des Luftfahrzeuges von der VOR-/DME-Bodenstation an
den Anschlüssen 31, 32 bzw. 33 zugeführt weden. Der Rechner
30 ist in einer noch zu beschreibenden Weise programmiert, um
das berechnete Positionsdatensignal λ c zu liefern, wie dies durch
die Beschriftung angedeutet ist. Das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2 kann in Ausfallbetriebsweisen in einer Weise arbeiten,
die ähnlich der anhand von Fig. 1 beschriebenen ist, wenn ein
VOR-/DME-Unbrauchbar-Signal am Anschluß 34 und/oder ein OMEGA-
Unbrauchbar-Signal am Anschluß 35 anliegt. Es ist verständlich,
daß Signale mit geeigneten Formaten an die Anschlüsse 31
bis 35 angelegt werden können, oder daß eine geeignete übliche
Signalumwandlung durch nicht gezeigte Einrichtungen oder durch
gut bekannte Programme durchgeführt werden kann, die in dem
Rechner 30 gespeichert sind.
In Fig. 3 ist die in dem Rechner 30 durchgeführte schrittweise
Berechnung des berechneten Breitengrades λ c dargestellt. Während
jeder Berechnungswiederholung gibt der Berechner den Berechnungsprogrammfluß
bei 40 dadurch ein, daß er auf die anfängliche
Adresse der Brechnungs-Subroutine geht, wie sie in dem Speicher
des Rechners 30 gespeichert ist. Am Block 41 des Ablaufplans
wird der derzeitige Wert des OMEGA-Datensignals λ₀ dadurch korrigiert,
daß das zuletzt gespeicherte OMEGA-Kompensationssignal δ hinzuaddiert
wird, um eine temporär oder vorübergehend berechnete Breite g c ′
zu bilden. Am Block 42 wird λ c ′ von dem derzeitigen Wert λ v des
VOR-/DME-Breitensignals subtrahiert, um den Fehler Δλ zwischen diesen
Werten zu bestimmen. Im Block 43 wird die Verstärkung k als
Funktion der Entfernung R von der VOR-/DME-Bodenstation berechnet,
wobei k₁ eine Konstante ist. Im Block 44 wird der Breitengrad-
Fehler Δλ mit der Verstärkung k multipliziert, um den Integranden
A zu erzielen. Im Block 45 wird die Integration durch
Multiplikation des Integranden A mit Δ t, der Zeit seit der
letzten Korrektur, und die Addierung des Ergebnisses zum
vorhergehenden Wert der OMEGA-Korrektur δ durchgeführt, um einen
erneuerten Wert für δ zu bilden. Im Block 46 wird die berechnete
Breite λ c durch Addieren des neuen Wertes des OMEGA-Korrektursignals δ
zu dem von dem OMEGA-System abgeleiteten Breitensignal λ₀ erzielt.
Weil der Block 46 eine Berechnungsiteration oder -wiederholung
vervollständigt, endet das Programm an 47.
Es ist zu erkennen, daß die jedem der Blöcke 40 bis 47
zugeordneten Programmsegmente ohne weiteres durch einen Programmierer
mit normalen Kenntnissen vorbereitet werden können, so daß keine
weiteren Ausführungen nötig sind. Es ist weiterhin verständlich,
daß die meisten Bezeichnungen in den Blöcken nach Fig. 3 im
Format von Programmanweisungen einer Compiler-Programmiersprache,
wie z. B. FORTRAN, angegeben sind.
In Fig. 4 ist ein Ablaufplan für den Betrieb des
Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 in Ausfallbetriebsweise gezeigt. Das
Programm tritt bei 50 ein und bei 51 wird der Zustand des dem
Anschluß 34 zugeführten Signals überprüft, um zu bestimmen,
ob das VOR-/DME-Datensignal brauchbar ist. Wenn das Datensignal brauchbar
ist, geht das Programm auf den Block 52 über, um in gleicher
Weise die Gültigkeit des OMEGA-Datensignals in Abhängigkeit von dem
Signal an dem Anschluß 35 zu überprüfen. Wenn sowohl das VOR-/DME-
Datensignal als auch das OMEGA-Datensignal brauchbar sind, geht das Programm
auf den Block 53 über, in dem die anhand der Fig. 3 erläuterten
Berechnungen durchgeführt werden. Weil die Berechnungsiteration
dann vollständig ist, liegt das Programm an 54 an. Wenn jedoch
das VOR-/DME-Datensignal im Block 51 als unbrauchbar festgestellt wurde,
geht das Programm auf einen Block 55 über, der dem Block 52 insoweit
ähnlich ist, als die Brauchbarkeit des OMEGA-Datensignals überprüft
wird. Wenn das OMEGA-Datennsignal brauchbar ist, obwohl das
VOR-/DME-Datensignal unbrauchbar ist, geht das Programm auf einen
Block 56 über, in dem das berechnete Breitengrad-Datensignal λ c durch
Erneuerung des derzeitigen und gültigen OMEGA-Datensignals λ₀ mit dem
zuletzt berechneten OMEGA-Kompensationssignal δ gewonnen wird. Das
Programm verläuft dann zum Ausgabeblock 54. Wenn das Programm
auf den Block 52 übergeht und feststellt, daß das OMEGA-Datensignal
unbrauchbar ist, obwohl das VOR-/DME-Datensignal brauchbar ist, so
geht das Programm auf einen Block 57 über, der das VOR-/DME-
Datensignal λ v verwendet, um direkt das berechnete Datensignal λ c zu liefern,
worauf das Programm zum Ausgabeblock 54 verläuft. Wenn
jedoch weder das VOR-/DME-Datensignal noch das OMEGA-Datensignal brauchbar ist,
so verläuft das Programm über die Blöcke 51 und 55 zu
einem Block 60, in dem Koppelort-Berechnungen durchgeführt
werden, worauf das Programm zum Ausgabeblock
54 übergeht. Es ist aus dem vorstehenden zu erkennen, daß die
beschriebenen Ausführungsbeispiele ein OMEGA-Gerät verwenden,
das in einer relativ einfachen Differentialbetriebsweise arbeitet,
um eine hohe Fluggenauigkeit ohne die Notwendigkeit
für die üblichen komplizierten und aufwendigen elektronischen
Korrekturschaltungen für den täglichen Fehler zu erzielen. Dem
VOR-/DME-Positionsdatensignal wird eine Autorität erteilt, die eine
umgekehrte Funktion der Entfernung von der Station ist. In
einem Bereich von ungefähr 10 NM von der Station werden die
VOR-/DME-Datensignale zur Erneuerung des OMEGA-Datensignals verwendet. Bei
großen Entfernungen wird die OMEGA-Datensignaländerung seit der
letzten Datensignalerneuerung dazu verwendet, die berechnete Position
mit hoher Genauigkeit und ohne Ausbreitungskorrekturen zu liefern.
Claims (4)
1. Bordrechner für Luftfahrzeuge zur Lieferung eines
Positionsdaten-Ausgangssignals aus OMEGA-Positionsdatensignalen
von einem OMEGA-System, aus VOR-/DME-
Positionsdatensignalen von einer VOR-/DME-Einrichtung,
die auf eine VOR-/DME-Bodenstation abgestimmt
ist, und aus dem die Entfernung des Luftfahrzeuges
von der VOR-/DME-Bodenstation darstellenden
Entfernungssignal von der VOR-/DME-Einrichtung, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Summiereinrichtung
(15) vorgesehen ist, die das Positionsdaten-
Ausgangssignal von dem VOR-/DME-Positionsdatensignal
wertmäßig subtrahiert und ein Positionsdaten-
Fehlersignal liefert, daß Verstärkungseinstelleinrichtungen
(16) vorgesehen sind, die auf das Positionsdaten-
Fehlersignal und das Entfernungssignal
ansprechen und die Verstärkung des Positionsdaten-
Fehlersignals entsprechend einer inversen Funktion der
Entfernung einstellen, daß Integrationseinrichtungen
(17) mit den Verstärkungseinstelleinrichtungen (16)
gekoppelt sind und ein OMEGA-Kompensationssignal liefern,
das das Integral des durch die Verstärkungseinstelleinrichtungen
(16) verstärkten Positionsdaten-
Fehlersignals ist, und daß zweite Summiereinrichtungen
(11) vorgesehen sind, die das OMEGA-Positionsdatensignal
und das OMEGA-Kompensationssignal wertmäßig
addieren und das Positionsdaten-Ausgangssignal liefern.
2. Bordrechner nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch Einrichtungen (22) zum Klemmen des
Ausgangssignals der Integrationseinrichtungen (17) in
Abhängigkeit von einem Signal, das die Unbrauchbarkeit
des VOR-/DME-Positionsdatensignals anzeigt.
3. Bordrechner nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch Einrichtungen (12, 21) zur Ableitung
des Positionsdaten-Ausgangssignals direkt von
dem VOR-/DME-Positionsdatensignal in Abhängigkeit von
einem Signal, das die Unbrauchbarkeit des OMEGA-
Positionsdatensignals anzeigt.
4. Verfahren zur Erzeugung eines Positionsdaten-
Ausgangssignals aus einem OMEGA-Positionsdatensignal
von einem OMEGA-System, aus einemVOR-/DME-Positionsdatensignal
von einer VOR-/DME-Einrichtung, die auf
eine VOR-/DME-Bodenstation abgestimmt ist, und aus
dem die Entfernung des Luftfahrzeuges von der VOR-/
DME-Bodenstation darstellenden Entfernungssignal von
der VOR-/DME-Einrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren folgende Schritte
umfaßt:
- - Speichern eines jeweiligen Anfangswertes eines OMEGA-Kompensationssignals,
- - Addieren des jeweiligen Wertes des OMEGA- Positionsdatensignals zu dem jeweiligen Anfangswert des OMEGA-Kompensationssignals zur Lieferung eines Positionsdaten-Ausgangssignals,
- - Subtraktion des Wertes des Positionsdaten-Ausgangssignals von dem jeweiligen Wert des VOR-/DME- Positionsdatensignals zur Lieferung eines Positionsdaten-Fehlersignals,
- - Berechnung eines Verstärkungswertes entsprechend einer umgekehrten Funktion dder Größe des Entfernungssignals,
- - Multiplikation des Wertes des Positionsdaten- Fehlersignals mit dem Verstärkungswert zur Lieferung eines Integranden-Wertes,
- - Multiplikation des Integranden-Wertes mit der seit der Berechnung des Ausgangswertes des OMEGA- Kompensationssignals abgelaufenen Zeit und Addition des Ergebnisses zu dem jeweiligen Anfangswert des OMEGA- Kompensationssignals zur Lieferung eines neuen Anfangswertes des OMEGA-Kompensationssignals derart, daß eine Zeitintegration des Positionsdaten- Fehlersignals mit einer durch den Verstärkungswert bestimmten Verstärkung durchgeführt wird, und
- - Addition des neuen Anfangswertes des OMEGA- Kompensationssignals zu dem jeweiligen Wert des OMEGA- Positionsdatensignals zur Lieferung des Positionsdaten- Ausgangssignals.
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