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Flugnavigationmit Hilfe von Funkverfahren

Vortrag von DC2DI beim OV F42

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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 Wfür 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 / DMESende-/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