Wie kompensieren Funkhöhenmessersysteme Objekte am Boden?

Mein Verständnis eines Funkhöhenmessers ist, dass er genauere Höhenmesswerte unterhalb der Übergangsebene liefern kann.

Als ich vor einigen Tagen unter dem Gleitpfad auf meinem Heimatflughafen saß, fiel mir auf, dass es bei der Verwendung von Funkhöhenmessern aufgrund von Objekten wie geparkten Fahrzeugen und Bäumen unter der Flugbahn des Flugzeugs sicherlich zu Abweichungen kommen muss.

Sind diese vernachlässigbar oder werden sie vom System oder der Besatzung berücksichtigt?

Ja, sie messen bis zum nächsten Objekt. (Vorausgesetzt, es ist nicht etwas, das für Radar transparent ist.) Genau wie Sie sagen, ist es vernachlässigbar oder wird berücksichtigt.

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Objekte am Boden sind vernachlässigbar, da der Funkhöhenmesser nicht für eine so hohe Präzision ausgelegt und gewöhnt ist.

Es gibt mehrere Verwendungen des Funkhöhenmessers. Der erste dient zum Timing der Fackel während des letzten Teils der Landung. Da das Abfangmanöver beginnt, nachdem das Flugzeug die Landebahnschwelle überquert hat, befindet sich das Flugzeug zu diesem Zeitpunkt über ebenem Boden.

Die zweite Verwendung ist das Geländebewusstsein. Der Funkhöhenmesser löst die GPWS-Warnung „Terrain! Terrain! PULL UP“ aus, wenn der Messwert zu niedrig ist. Wenn Sie sich in einem Bereich befinden, in dem die Höhe von Autos oder Bäumen eine Rolle spielt, sind Sie sowieso zu niedrig.

Sie können sich vorstellen, dass Piloten während der Landephase den Funkhöhenmesser als Hauptdatenquelle für die Höhe über Grund verwenden. Das ist nicht wahr - der barometrische Höhenmesser ist immer das primäre Instrument, das verwendet wird, zumindest bis zum Flare-Teil. Aus diesem Grund müssen Piloten den Höhenmesser an die lokale Luftdruckeinstellung anpassen. Der Funkhöhenmesser kann jedoch ein nützliches Situationsbewusstsein bieten . Beispiel: Sie landen auf einem Flughafen mit einer Höhe von 2.200 Fuß, sind 10 Meilen von der Landebahn entfernt und Ihr Höhenmesser zeigt 3.800 Fuß an. Plötzlich hörst du die automatisierte Stimme „fünfhundert“ in deinem Cockpit. Unnötig zu sagen, dass etwas nicht stimmt.

Piloten vergleichen während der Landung den barometrischen Höhenmesser mit dem Funkhöhenmesser. Die Flughafenhöhe wird normalerweise irgendwo auf dem Cockpit-Display zum schnellen Nachschlagen eingegeben. Wenn die automatische „Fünfhundert“-Ansage gemacht wird (oder vom nicht fliegenden Piloten/Flugingenieur in einem Flugzeug ohne automatisches Ansagesystem angesagt wird), werfen Sie einen kurzen Blick auf den barometrischen Höhenmesser, um zu sehen, dass er 500 Fuß über der Flughafenhöhe liegt. Es muss nicht genau 500 sein – 492 oder 518 reichen auch. Dann überprüfen Sie den Abstand zur Landebahnschwelle mit dem DME (falls verfügbar). Auch hier müssen Sie nicht genau 0,8 Seemeilen oder die vom Taschenrechner ermittelte Entfernung sein. Solange du einigermaßen nah dran bist, ist es gut genug.

Wenn die Piloten das ILS verwenden, wird die vertikale Führung durch das Gleitwegsignal bis zur Entscheidungshöhe bereitgestellt, an welchem ​​Punkt sie wieder auf den barometrischen Höhenmesser umschalten.

Außerdem ist ein Radarstrahl kein Laser; Es wird kein einzelner Punkt gemessen: Vielmehr trifft das Signal auf einen Abschnitt des Bodens (je höher der Sender, desto größer der Bereich, auf den es trifft), und die Reflexion ist effektiv ein Durchschnitt über diesen Bereich. Wenn ein Lastwagen oder Baum nicht absolut massiv ist, wird er mit der Umgebung gemittelt und verzerrt die Messwerte um einen vernachlässigbaren Betrag.
Ich kann glauben, dass heutzutage mit besserer Ausrüstung und mit Piloten, die weniger mit der Hand fliegen als zu meiner Zeit, die Antwort die aktuelle Praxis beschreibt. Als wir in den 1990er Jahren 747er bei 2 Fluggesellschaften flogen, war das jedoch nicht ganz so, wie wir es gemacht haben. Einmal in Sichtweite der Landebahn und unter 1000 Fuß auf dem Baro-Höhenmesser, haben wir ihn nicht verwendet, da es nicht nötig war, mit der Ausnahme, dass der Baro-Höhenmesser verwendet wurde, um die Entscheidungshöhe auf einem ILS zu nennen. Der erste Anruf unserer alten Funk-Höhenmesser war 100 Fuß, obwohl viele von ihnen keine "Sprecher" waren, in diesem Fall machte das Fe den Anruf.
@abelenky, das Radar führt einen gewichteten Durchschnitt durch. Ein starker Reflektor wie die Metallkarosserie eines Lastwagens zählt weitaus mehr als ein schwacher Reflektor wie ein Baum.
@abelenky Da eine (einfache) Detektorschaltung einen Anstieg erkennt, kann es auch zu höheren Objekten kommen, da diese zuerst reflektieren. Dies kann bis zu einem gewissen Grad ausgeblendet werden, sodass ein einzelnes auffälliges Objekt nicht zu viel Ärger verursacht, aber natürlich möchten wir vielleicht etwas über auffällige Objekte wissen

Funkhöhenmesser können basierend auf ihren Zeitmessverfahren klassifiziert werden. Grundsätzlich messen sie die Zeit, die zwischen dem Senden und Empfangen des Signals vergeht. Hier ist ein allgemeines Diagramm;Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn wir also die Lichtgeschwindigkeit als Konstante "c" nehmen, vergeht die Höhe des a/c = c * Zeit. Die Signalübertragungs- und -empfangszeit ist kritisch.

Die meisten gängigen Funkhöhenmesser arbeiten im 4,4-GHz-Bereich. Das bedeutet, dass alle 0,22 Nanosekunden ein Signal gesendet wird. Können Sie sich vorstellen, wie viele Änderungen während eines normalen Anflugs aufgrund von Geländeänderungen auftreten müssen?

Um die Dinge einfach und vernünftig zu halten, fügen Hersteller den Höhenanzeige- und Höhenwarnfunktionen Steuereinheiten hinzu. Diese Steuereinheit gibt Ihnen ein "Fenster" der Höhe, in der Sie fliegen. Wenn Sie an einem windigen Tag und einer Höhe von 1000 Fuß über das Meer fliegen. Sie sehen die Auswirkungen von Wellen nicht auf Ihrem Höhenmesser.

Basierend auf der Toleranzgrenze des Herstellers werden +- 10 Fuß oder weniger hinzugefügt, um eine Überinformation der Piloten zu verhindern.

Wenn Sie pulsierende Funkhöhenmesser mit niedrigeren Frequenzen verwenden, werden Sie Messbereiche sehen, was bedeutet, dass Sie nicht das gesamte Gelände unter Ihnen messen. Es fehlen Teile, aber auch diese sind vernachlässigbar.

Es gibt viele Forschungen für genauere Funkhöhenmesser, insbesondere für unbemannte Luftfahrzeuge. Diese neuen Typen decken mehr Geländedaten und Karten für ein angemessenes Warnsystem ab.

Ich glaube, wir benutzen diese toleranten RAs noch eine Weile als Verkehrsflugzeuge.

Beifall,

„Die meisten gängigen Funkhöhenmesser arbeiten im 4,4-GHz-Bereich. Das bedeutet, dass alle 0,22 Nanosekunden ein Signal gesendet wird …“ Ich glaube, das ist falsch. 4,4 GHz ist die Frequenz des übertragenen Signals, nicht die PRF. (Impulswiederholungsfrequenz). Es ist die PRF, die die Zeit zwischen Impulsen bestimmt, nicht die Signalträgerfrequenz. Und rechnen Sie nach, in 0,22 Nanosekunden würde das Signal 0,2160576 Fuß oder 2 Zoll zurücklegen. Wenn das Radar Impulse sendet, die 2 Zoll voneinander entfernt sind, wie könnte es dann wissen, von welchem ​​gesendeten Impuls ein Echo stammt?
Wie kompensieren Funkhöhenmessersysteme Objekte am Boden?
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