Flugnavigation
mit Hilfe von Funkverfahren
Vortrag von DC2DI beim OV F42
04.07.2012
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Geschichte der Flugnavigation
- Leuchtturm mit rotierendem Lichtstrahl (Standortbestimmung mit 2 Leuchtürmen)
- Leuchtturm mit zusätzlicher roter Rundumleuchte, wenn Lichtstrahl in Nordrichtung
- Ersatz des Leuchtturmes durch Funksender (damals auch MW- und LW-Sender)
- Übernahme der Idee aus der Seenavigation
- Beginn der Entwicklung von Funknavigationsverfahren in den 50er Jahren
- Weiterentwicklung und Kombination der Verfahren bis heute
Zukunft der Flugnavigation
- keine intensive Weiterentwicklung mehr
- auslaufend wegen GPS
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Flug-Navigationsverfahren
Grundsätzliche Verfahren
• NDB (Non Directional Beacon)
• VOR (VHF Omnidirectional Range)
• ILS (Instrument Landing System)
Ergänzende Verfahren
• DME (Distance Measurement Equipment)
• TACAN (Tactical Air Navigation)
Kombinationen der Verfahren
• VOR/DME (VOR + DME)
• DVOR (Doppler VOR)
• VORTAC (VOR + TACAN)
• DVORTAC (DVOR+TACAN)
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Grundsätzliche Verfahren / NDB (1)
Sendeseite
Verwendung als:
•
•
•
ungerichtetes Funkfeuer
Strecken-NDB in dünn besiedelten Gebieten, engen Tälern (15 – 200 NM,
Morsecode mit 3 Zeichen)
Anflug-NDB auf Ölplattformen, Landeplätzen (15 – 25 NM, Morsecode
mit 2 Zeichen)
Sendetechnik:
• Vertikalstrahler (Reuse, verkürzter x/4-Strahler)
• Frequenzbereich:
190 – 1750 KHz (weltweit)
200 – 526,5 KHz (national)
• Amplitudenmodulation
Bilder und mehr: http://de.wikipedia.org/wiki/Ungerichtetes_Funkfeuer
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Grundsätzliche Verfahren / NDB (2)
Empfangsseite
Verfahren:
•
•
Anzeige des Kurses durch Peilung
Positionsbestimmung mit zwei NDBs
Empfangstechnik:
•
•
•
ADF (Automatic Direction Finder)
Empfänger mit Rahmenantenne
Anzeige mit einem Radiokompass
Bilder und mehr: http://de.wikipedia.org/wiki/Radiokompass
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Grundsätzliche Verfahren / VOR (1)
Sendeseite
Verwendung als
•
•
•
gerichtetes Funkfeuer
für Langstreckennavigation
für Kurzstreckennavigation (an Flughäfen in dicht besiedelten Gebieten)
Sendetechnik
•
umlaufendes Signal mit 30 Hz-AM
(mit 36 im Kreis angeordneten Antennen)
• Referenzsignal mit 30 Hz-FM von stationärer Antenne
• Frequenzbereich: 108,00 bis 117,95 MHz
• Sendeleistung:
für Langstrecke bis 200 W
für Kurzstrecke bis 50 W
Bilder und mehr: http://de.wikipedia.org/wiki/Drehfunkfeuer
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Grundsätzliche Verfahren / VOR (2)
Empfangsseiteseite
Verfahren
•
•
Anzeige der Richtung zum Funkfeuer
Anzeige zweier Richtungen zu zwei VOR
zur Positionsbestimmung
Empfangstechnik
•
•
•
Phasenvergleich von 30 Hz-AM/30 Hz FM
VOR-VHF-Empfänger
(108,00 bis 117,95 MHz
Anzeige mit einem Radiokompass
- Richtungsanzeige zum Funkfeuer
- Kompassrose mit Zielkurseinstellung
- From/To-Anzeige
- Fehlerflagge
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Grundsätzliche Verfahren / ILS (1)
Sendeseite
Verwendung als System mit vier Komponeneten
•
•
•
einem Gleitwegsender für vertikale Abweichung vom Kurs (3°- Winkel)
einem Landekurssender für horizontale Abweichung vom Kurs
zwei Markersender (Inner-/Outermarker) zur Entfernungsbestimmung
Sendetechnik
•
•
•
•
•
•
•
mehrere Lambda/2-Dipole (vertikal sowie horizontal)
Frequenz für Gleitweg:
329,00 bis 335,00 MHz mit 5-10 W
Frequenz für Landekurs:
108,10 bis 111,95 MHz mit 25-50 W
Modulation:
90 Hz und 150 Hz mit AM
Frequenz der Marker:
75,00 MHz
Standort Middle Marker (1300 Hz): ca. 7200 m vor Aufsetzpunkt
Standort Middle Marker (400 Hz): ca. 1050 m vor Aufsetzpunkt
Bilder und mehr: http://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentenlandesystem
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Grundsätzliche Verfahren / ILS (2)
Empfangsseiteseite
Verfahren
•
•
Anzeige des Kurses
Anzeige der horizontalen und vertikalen
Abweichung vom Sollkurs/Leitstrahl
• Anzeige von Inner-/Middle-/Outermarker
Empfangstechnik
• ILS-VHF-Empfänger (108,1 bis 111,95 MHz)
• Kreuzanzeige mit
- Horizontalbalken
- Vertikalbalken
- Fehlerflagge
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Ergänzende Verfahren / TACAN und VORTAC
TACAN (Tactical Air Navigation)
•
•
•
•
Drehfunkfeuer im UHF-Bereich
Frequenz: 962 – 1213 MHz mit 126x- und 126y-Kanälen
Funktionsweise ähnlich VOR über Phasenvergleich
Auch Einsatz in (militärischen) Flugzeugen bei z.B. Betankung in der Luft
Bilder und mehr: http://de.wikipedia.org/wiki/Tactical_Air_Navigation
VORTAC
•
Kombination von TACAN mit zivilem VOR/DME
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Ergänzende Verfahren / DME
Sende-/Empfangsseiteseite
Verfahren
-
Pulsaussendung vom Bordgerät zur Bodenstation
Antwort durch Transponder zurück zum Flugzeug
Laufzeitberechnung
Umrechnung in Entfernung
Technik
-
Sender-/Empfänger im Flugzeug
Transponder an Bodenstation
oft VOR-Standort mit Kopplung an die VOR-Frequenzeinstellung
Frequenzbereich: 962-1213 MHz
Bilder und mehr: http://de.wikipedia.org/wiki/Distance_Measuring_Equipment
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Varianten/Ergänzungen von ILS
•
•
ILS/DME
ILS kombiniert mit Entfernungsmesseinrichtung
löst zukünftig die Markersender ab
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Varianten/Ergänzungen von VOR
•
VOR/DME
VOR kombiniert mit Entfernungsmesseinrichtung
•
DVOR (DopplerVOR)
VOR mit 30 Hz-AM-Signal als Referenz am Rundstrahler
30 Hz_FM umlaufend über 50 im Kreis angeordnete Antennen
Genauigkeit 1° gegenüber 2,5° beim normalen VOR
•
VOR mit TACAN
a) VORTAC (VOR+TACAN)
b) DVORTAC (DopplerVOR+TACAN)
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Zukünftige Vortragsthemen mit Frequenzbezug
•
ISM-Frequenzen und –Anwendungen
•
Genehmigungsfreie Funkanwendungen und deren Frequenzen
(LPD, CB, PMR446, Freenet, Garagentoröffner,Funkkopfhörer)
•
BOS-Funk, TETRA-Behördenfunk
(Organisation, Frequenzen)
•
Funkanwendungen bei der Deutschen Bahn
(Betriebsfunk, Zugsteuerung, Internet)
•
Heranführung von Datendiensten
(UMTS/EDGE/HSDPA, LTE, WLAN)
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oder auch Wiederhören auf DB0GGW
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