Wie wird eine unterschiedliche Modulationstiefe von Localizer-Bodensendern erreicht?

Der Navigationsempfänger eines sich nähernden Flugzeugs verwendet den Unterschied in der Modulationstiefe zwischen den 90-Hz- und 150-Hz-Signalen, die auf einen HF-Träger amplitudenmoduliert sind (auf einem Kanal zwischen 108 MHz und 118 MHz).

Mein Verständnis ist, dass der Bodensender aus mehreren Senderpaaren besteht, die zwei verschachtelte Phased-Arrays bilden, um eine gerichtete Strahlformung zu erreichen.

Meine Frage ist, wie wird der Unterschied in der Modulationstiefe durch das Sendersystem basierend auf der Position des Flugzeugs relativ zur Entreline der Landebahn erreicht? Die Strahlstärke nimmt ab, wenn Sie sich von ihrer eigenen Mittellinie entfernen. Ist es also tatsächlich so, dass die gesamte modulierte Signalstärke abnimmt, was, wenn sie demoduliert wird, effektiv einen Unterschied in der Amplitudenmodulationstiefe darstellt?

Die 90-Hz- und 150-Hz-Beams sind separate Beams und der Localizer-Pfad ist das „Tal“ in der Mitte.
Die andere Frage hat eine Antwort, die besagt: " Die Position der Nadel wird dadurch bestimmt, welche Keule des Senders stärker als die andere empfangen wird ", so dass die Tiefe des Modulationsteils nicht beantwortet wird (Amplitude ist nicht Modulationstiefe).

Antworten (2)

Die Strahlstärke nimmt ab, wenn Sie sich von ihrer eigenen Mittellinie entfernen. Ist es also tatsächlich so, dass die gesamte modulierte Signalstärke abnimmt, was, wenn sie demoduliert wird, effektiv einen Unterschied in der Amplitudenmodulationstiefe darstellt?

Deine Frage ist wirklich gut. Die Modulationstiefe ist das Verhältnis zwischen der Modulationsamplitude und der Trägeramplitude. Das Ändern der relativen Stärke eines Signals ändert beide Amplituden im Verhältnis, aber das Verhältnis bleibt unverändert. So kann tatsächlich kein DDM erscheinen.

Die 90- und 150-Hz-Töne werden nicht direkt verwendet . Das Herzstück des Systems, das das DDM erzeugt, sind zwei Signale: CSB (Träger und Seitenbänder, siehe unten, was ein Seitenband ist) und SBO (nur Seitenbänder) und Überraschung! sie enthalten die gleiche Menge an 90- und 150-Hz-Tönen und werden in gleicher Menge auf beiden Seiten der Landebahn übertragen.

Nun die Kernpunkte von ILS:

  • SBO - Phase abhängig von der Landebahnseite (+/-90°, CSB bleibt unverändert)
  • Die Phase des 150-Hz-Tons wird in SBO invertiert (90 Hz bleibt unverändert).

ILS-Prinzip falsch vs. richtig

Da SBO nur die Seitenbänder enthält, wenn CSB und SBO im Raum interferieren, können tatsächlich nur die Seitenbänder interferieren, der in CSB gefundene Träger bleibt unverändert.

Wenn die Seitenbänder stören, macht die Art und Weise, wie sie konstruiert sind (durch Anpassen der Phasen), 150 Hz auf der linken Seite der Landebahn stärker ausgeprägt und auf der rechten Seite weniger ausgeprägt (Details unten, Zeichnungen werden verdeutlichen). So:

  • Die Trägeramplitude hat sich dabei nicht verändert
  • Die Amplitude der Seitenbänder wurde geändert.

Da die Seitenbänder die Modulation sind, ändert sich tatsächlich der DM (das Verhältnis zwischen Modulation und Trägeramplitude), und ein DDM erscheint auf magische Weise und nimmt zu, wenn wir uns von CSB entfernen, dh wenn wir uns von der Mittellinie entfernen.

Unzählige stark vereinfachte Beschreibungen legen den Schwerpunkt auf 90 und 150 Hz, die angeblich jeweils auf einer bestimmten Seite der Landebahn übertragen werden (vgl. Bild oben). Sie verfehlen den Punkt, an dem das ILS nicht auf dem Amplitudenvergleich basiert, sondern auf dem Vergleich der Modulationstiefe.

Zwei letzte Punkte:

  • Ein genauer Standort kann nicht bestimmt werden, indem einfach die empfangene Signalstärke (RSS) von zwei oder mehr Signalen verwendet wird. RSS-basierte Positionsbestimmung, verbessert durch Mittelungsalgorithmen, wird häufig für grobe Positionsbestimmung verwendet ( z. B. in Mobilfunknetzen ), da die Kosten gering sind, aber RSS von vielen Faktoren abhängt, die nicht kontrolliert werden können.

  • Andererseits bleibt die Phase eines Signals unverändert, bis das Signal reflektiert, gebeugt oder in ein Material mit einem anderen Brechungsindex eintritt. Durch entsprechende Schutzmaßnahmen in der Fresnel -Zone ist das phasenbasierte ILS daher sehr zuverlässig. Phase wird in vielen anspruchsvollen Funkanwendungen verwendet. Das Fehlen der Phasenrolle im ILS (und konventionellen VOR ) vermisst eigentlich die Cleverness dieser Technologien.

Wenn diese Zusammenfassung Ihre Neugier auf weitere Details geweckt hat, folgen Sie einfach weiter, aber für ein gutes Verständnis müssen wir zuerst einige Begriffe klären: Phase, Modulation und Seitenbänder.

Phase und Phasenvergleich

Bei der Darstellung eines Signals, zB eines Sinussignals, können wir verschiedene Parameter betrachten. Oft zeichnen wir die Amplitude als Funktion der Zeit (rechte Seite):

Phase eines Signals

Zwei Darstellungen eines Signals: Phase/Amplitude und Zeit/Amplitude

Wir können uns auch einen Kreis mit einer Skala von 0° bis 360° vorstellen, einen Punkt, der sich in der Zeit eines Signalzyklus auf dieser Skala bewegt (linke Seite oben).

Die Phase ist der Wert des Winkels. Uns interessiert meist die Phasendifferenz zweier Signale gleicher Frequenz:

Phasendifferenz
Phasendifferenz

Die beiden Signale können in Phase (keine Differenz), gegenphasig (180°), in Quadratur (90°) sein oder eine beliebige Phasendifferenz aufweisen. Die Phasendifferenz spielt eine große Rolle, wenn sich zwei Signale überlagern:

  • Wenn das Signal in Phase ist, ist die Amplitude des Ergebnisses die Summe der einzelnen Amplituden.
  • Sind die Signale gegenphasig, subtrahieren sich die Amplituden.
  • Bei jeder anderen Phasendifferenz liegt die Amplitude des Ergebnisses zwischen Null und der Summe der einzelnen Amplituden.

Im ILS wird grundsätzlich ein Signal zur Referenz (CSB) und ein Signal zum Vergleich (SBO) gesendet. SBO auf der einen Seite erzeugt additive Interferenzen mit CSB und subtraktive Interferenzen auf der anderen Seite. Aber tatsächlich, weil 150 Hz in SBO invertiert werden, auf der additiven Seite, in der Mitte des Interferenzbereichs, löscht sich 150 Hz selbst aus, 90 Hz verdoppelt seine Amplitude. Auf der anderen Seite verdoppelt 150 Hz seine Amplitude, 90 Hz wird aufgehoben. Wenn wir uns von der Mitte des Interferenzbereichs entfernen, nimmt dieser additive/subtraktive Effekt ab, bis SBO unverändert bleibt, weil wir uns außerhalb des CSB-Bereichs befinden.

Lassen Sie uns nun den Teil klären, der sich auf die Modulation und Modulationstiefe bezieht.

Amplitudenmodulation, Modulationstiefe, Seitenbänder

Modulation bezieht sich auf einen Träger, was nur ein ausgefallener Name für ein konstantes (normalerweise sinusförmiges) HF-Signal bei einer bestimmten Frequenz ist, daher konzentriert sich die gesamte Wellenenergie auf diese Frequenz. Die Frequenz des Trägers ist im Vergleich zur Modulation meist sehr groß.

Das modulierende Signal (oder Modulation) ist das zu übertragende Signal, es kann jede Form haben, aber in unserem Fall ist seine Form eine 90-Hz- oder 150-Hz-Sinuskurve.

Die Amplitudenmodulation besteht darin, die Momentanamplitude des Trägers entsprechend der Momentanamplitude der Modulation zu ändern. Danach spiegelt die äußere Hüllkurve des Trägers die äußere Hüllkurve der Modulation wider:

Modulationsindex oder Modulationstiefe

Träger moduliert bei 50 %

Die Modulation kann sich in variabler Tiefe (höhere oder kleinere Spitzen) einprägen. Dies wird durch den Modulationsindex, auch Modulationstiefe genannt, gemessen. Der Indexwert ist ein Amplitudenverhältnis: Modulationsamplitude / Trägeramplitude.

Die für das LOC-Signal verwendete Modulationstiefe beträgt nur 20 % (40 % für das G/S-Signal), um etwas Platz für Identifikationstöne bei 1020 Hz zu lassen.

ICAO-Definition für ILS-Modulationstiefe:

Die Modulationstiefe ist das Verhältnis der Amplitude der Modulation des 90-Hz- oder 150-Hz-Signals zur Trägeramplitude. Der DDM ist die Modulationstiefe des stärkeren Signals minus der Modulationstiefe des schwächeren Signals.

Schauen wir uns an, wie Energie nach Frequenz verteilt wird.

Spektrum eines durch einen einzelnen Ton modulierten AM-Trägers
Spektrum eines durch einen Sinuston modulierten AM-Trägers

Vor der Modulation konzentriert sich die gesamte Energie auf die Trägerfrequenz (blauer Balken unten). Der Modulationsprozess erzeugt zwei variable Seitenbänder : unteres (LSB) und oberes (USB), dargestellt in Magenta.

Bei einem Modulationsgrad von 100 % enthält der Träger 66 % der Energie und jedes Seitenband 17 % ( mathematische Erklärung ). Wenn ein 100-MHz-Träger durch einen 150-Hz-Ton moduliert wird, wird das LSB bei 100 MHz - 150 Hz und das USB bei 100 MHz + 150 Hz erzeugt.

Je größer die Modulationstiefe ist, desto größer ist die vom Träger auf die Seitenbänder übertragene Energie und desto geringer ist die bei der Trägerfrequenz verbleibende Energie. Seitenbandenergie und Modulationstiefe sind die zwei Seiten derselben Medaille. In den nächsten Abschnitten werde ich eher von Energie als von Tiefe sprechen, aber es ist dasselbe.

Modulation des ILS-Signals mit 90/150-Hz-Tönen

Das Localizer-Signal wird durch zwei Töne moduliert, die Referenz bei 90 Hz, das Vergleichssignal bei 150 Hz. Daher wird jede Seitenbandenergie auf zwei Frequenzen aufgeteilt:

ILS CSB-Signalspektrum
CSB-Signalspektrum

Dieses als CSB (Carrier and Sidebands) bezeichnete Signal wird unverändert im Localizer verwendet. Wie jedoch zuvor erläutert, muss das In-Phase/Out-of-Phase-Element zusammen mit CSB gesendet werden.

Von 90/150-Hz-Modulationen bis hin zu CSB/SBO-Modulationen

Der Localizer-Sender sendet ein zusätzliches Signal mit invertierten 150 Hz, bekannt als SBO (nur Seitenbänder). Bei diesem Signal wird das Trägerelement gelöscht ( DSB-SC-Modulation ):

ILS-SBO-Signalspektrum
SBO Signalspektrum mit 150 Hz Modulation invertiert

Das Signal wird gegenphasig mit CSB auf der linken Seite der Landebahn und gleichphasig mit CSB auf der rechten Seite gesendet (dies geschieht mit Phasenschiebern auf Antennenebene, siehe weiter unten).

Zusammenfassen:

  • Der Localizer sendet CSB auf der linken und rechten Seite des Arrays. CSB enthält sowohl 150 Hz als auch 90 Hz ohne Phasenanpassung und den Träger.

  • Der Localizer sendet auch SBO, das nur die Seitenbänder enthält, bei dem aber die 150-Hz-Modulation beidseitig um 180° phasenverschoben ist. Das SBO-Signal selbst wird mit einer anderen Phase auf jeder Hälfte des Antennenarrays gesendet.

Wie CSB und SBO von den Antennen gesendet werden

Die tatsächliche Phase zwischen SBO und CSB wird angepasst, um Raummodulationseffekte zu kompensieren, und SBO wird mit einer Phase von +90° relativ zu CSB für die Antennen links von der Landebahnmittellinie und mit einer Phase von –90° relativ zu CSB gesendet für die Antennen rechts der Enterline (die beiden Seiten des Arrays haben immer noch eine Phasendifferenz von 180°).

Die Kombination von genau entgegengesetzten Phasen für das SBO-Signal löscht das EM-Feld in der Mitte und teilt das SBO-Strahlungsmuster in zwei Teile, es scheint, dass es zwei Strahlen für SBO gibt. CSB wird zentriert auf dieses Loch gestrahlt:

ILS CSB + SBO-Strahlungsmuster

CSB + SBO-Strahlungsmuster

Die Elemente, die CSB und SBO zusammensetzen, müssen synchron sein. Die Phasen werden sorgfältig eingestellt, um das Strahlungsmuster zu bilden (dh den Loalizer mit der Mittellinie auszurichten und seine Breite einzustellen) und um die Linearität des DDM im zentralen Abschnitt sicherzustellen.

Wenn sie im Raum verteilt werden, vermischen sich die drei Signale durch Raummodulation , dem Prinzip, auf dem das ILS basiert und das einfacher als Welleninterferenz bekannt ist .

Raummodulation

Bei einem Signal (SBO) ist der Träger unterdrückt, was verhindert, dass die Trägerenergie während der Mischung CSB+SBO erhöht wird. Im Gegensatz dazu fügt die Raummodulation beim Mischen der Seitenbänder von jedem Signal die Seitenbandenergie hinzu, wo die Seitenbänder in Phase sind, und subtrahiert die Seitenbandenergie, wenn sie in Gegenphase sind.

SBO ist mit CSB auf der linken Seite der Landebahn in Phase und mit CSB auf der rechten Seite der Landebahn in Phase.

  • Entlang der Mittellinie ist nur CSB vorhanden, mit gleicher Energie für 90 Hz (grün) und 150 Hz (magenta). Die LOC-Anzeige wird zentriert. Um einen markanten CSB-Bereich entlang der Mittellinie zu schaffen, wird die SBO-Leistung auch an den Mittelantennen reduziert.

  • Auf der linken Seite wurde die 150-Hz-Modulation in SBO um 180° verschoben, und das SBO-Signal wurde um 180° relativ zu CSB auf Antennenebene verschoben. Die 150-Hz-Modulation ist daher für CSB und SBO in Phase. Seitenbandenergien werden hinzugefügt, während die Energie für die 90-Hz-Modulation verringert wird, weil die 90-Hz-Modulation in CSB und SBO phasenverschoben sind. Es gibt also mehr Energie für 150 Hz (was bedeutet, dass es eine größere Modulationstiefe gibt). Dieser Effekt wird stärker, je weiter wir uns von der Mittellinie entfernen.

  • Auf der rechten Seite, wo die 150-Hz-Modulation für CSB und SBO phasenverschoben ist, ist die 150-Hz-Energie im Vergleich zur 90-Hz-Energie in den Seitenbändern reduziert, und der Unterschied wird stärker, wenn wir uns von der Mittellinie entfernen.

Nach 10° von der Mittellinie kann CSB nicht erfasst werden, nur SBO kann dies, die LOC-Anzeige weicht je nach SBO-Phase auf die volle Skala nach links oder die volle Skala nach rechts ab. Ein weiteres Signal wird verwendet, um eine vollständige Skalenabweichung über diesen Punkt hinaus sicherzustellen (siehe Freigabesignal weiter unten).

Wenn Sie eine Raummodulationssimulation durchführen möchten, finden Sie hier die Details der zu mischenden Signale (siehe Details hier ):

E C S B = E C   cos   2 π f C t + E 90   Sünde   2 π f 90 t   cos   2 π f C t + E 150   Sünde   2 π f 150 t   cos   2 π F C t
E S B Ö   90 = K   Sünde   2 π f 90 t   cos   2 π f C t
E S B Ö   150 = K   Sünde   2 π f 150 t   cos   2 π f C t

Wir sprachen über die Seitenbandenergie. In Bezug auf den Träger, der nur in CSB vorhanden ist, enthält das Raummodulationsergebnis immer die Energie des ursprünglichen CSB-Trägers, bis der volle Bereich erreicht ist (dann liefert das Clearance-Signal den Träger, weil während alle Modulationsinformationen in den Seitenbändern sind, der konstante Träger ist erforderlich, um den Empfänger zu synchronisieren und zu verriegeln und um das kohärente CSB und SBO aus dem modulierten Hochfrequenz-Ergebnissignal abzurufen).

Wo der DDM schließlich erscheint

Jetzt lasst uns zusammenfassen:

  • Die Trägerenergie wird durch die Raummodulation nicht verändert, da sie nur in einem Signal (CSB) vorhanden ist.
  • Die Seitenbandenergie wird im resultierenden Signal erhöht oder verringert.

Die Energie der Seitenbänder variiert relativ zur Energie des Trägers, aber warten Sie ... das ist dasselbe, als zu sagen, dass der DM variiert (ohne tatsächlich etwas auf Senderebene zu ändern).

Die DDM zwischen 150 und 90 Hz ist eine Funktion des Empfängerversatzes von der Mittellinie (im Bereich von -5° bis +5° ist die Funktion quasi linear).

In ILS erzeugt die Raummodulation tatsächlich ein DDM
Die Raummodulation erzeugt tatsächlich ein DDM

Der Ausrichtungsversatz wird durch Erfassen des DDM in dem resultierenden Signal bestimmt.

Antennenarray

Die LOC-Antenne ist ein Array-System, das normalerweise aus einer großen Anzahl einzelner logarithmisch periodischer Antennen besteht, um einen schmalen Richtstrahl zu bilden.

ILS Localizer Array am Flughafen Melbourne
Localizer-Array am Flughafen Melbourne, Quelle

CSB und SBO werden nicht gleichmäßig auf alle Einzelantennen des Arrays verteilt. Bevor sie die Antennen erreichen, wird ihre Amplitude abgestimmt, um die drei Teilstrahlen zu bilden, und das SBO-Signal wird phasenverschoben:

ILS-Verstärker-Phasenschieber-Mischer
Individueller Verstärker-Phasenschieber-Mischer

Wir haben jetzt alle grundlegenden Elemente, um ein LOC-System zu zeichnen:

Komponenten des ILS LOC-Systems
Komponenten des ILS LOC-Systems

Beispiel mit einem Array aus zwei Antennen (und endgültige Antwort auf die Frage)

Stellen wir uns zwei Antennen vor, die mit unseren früheren CSB- und SBO-Signalen gespeist werden, wobei die SBO-Phase um +90° für Antenne 1 und um 270° für Antenne 2 verschoben ist.

ILS-Prinzip mit zwei Antennen

Zwei Antennen mit Phasenverschiebung von 90° und -90° (270°)

Mal sehen, was passiert, wenn sich der Empfänger auf der Mittellinie bei P0 und an jedem beliebigen Punkt P1 befindet. Damit diese vereinfachte Erklärung funktioniert, muss der Abstand zum LOC-Array (D) viel größer sein als der Abstand zwischen Antennen und Mittellinie (d).

Empfänger auf der Mittellinie

Das empfangene Signal ist die Summe der von den beiden Antennen gesendeten Signale. Da die zurückgelegte Strecke gleich ist, ist auch die Phase am Ort des Empfängers gleich. Das Signal am Punkt P0 auf der Mittellinie ist:

S P 0 = K 1 ( C S B S B Ö ) + K 2 ( C S B + S B Ö )

Mit K 1 und K 2 Da die Dämpfung im freien Raum für beide Antennen gleich ist, kann dies vereinfacht werden:

S P 0 = K 1 [ ( C S B S B Ö ) + ( C S B + S B Ö ) ] = 2 K 1 C S B

In CSB ist die Modulationstiefe von 90 Hz dieselbe wie die von 150 Hz (siehe vorherige Abbildung). Es gibt keinen Unterschied in der Modulationstiefe (DDM) zwischen den Tönen: DDM = 0 %.

Empfänger am Punkt P1

Die zurückgelegte Entfernung ist für Antenne 1 kürzer und für Antenne 2 länger. Für Antenne 1 und Antenne 2 tritt jeweils eine Phasenvoreilung und eine Phasenverzögerung auf. Die Phasenvoreilung ist auch gleich der Phasenverzögerung. Nach einiger Vereinfachung ist das in der verlinkten These nachzulesen:

S P 1 ( β ) = 2 K 1 ( cos β C S B Sünde β S B Ö )

mit β der Winkelabstand von der Mittellinie ist. Diese Formel zeigt:

  • wann β null ist (Empfänger auf der Mittellinie), haben wir das Ergebnis bereits im vorherigen Fall gesehen,

  • wann β negativ oder positiv ist, nimmt der Einfluss des SBO-Signals zu und die Gesamtmodulationstiefe zwischen 150- und 90-Hz-Tönen folgt dem gleichen Trend, bis sie –100 % oder +100 % erreicht, was der Abwesenheit des CSB-Signaleinflusses auf der Empfängerseite entspricht.

Eigentliches Prinzip des ILS

Aktuelles Prinzip des ILS, aus dieser Quelle .

Der erhaltene Bereich der Differenz der Tiefenmodulation muss auf die tatsächlichen standardisierten Werte für die LOC-Nadelabweichung abgebildet werden, wodurch der volle Bereich auf einen standardisierten Führungswinkel reduziert wird. Die LOC-Spezifikationen finden sich im ICAO-Anhang 10 zum Abkommen von Chicago , Band 1, Anhang C:

ILS LOC DDM-Werte von ICAO

Diese Einstellung wird erreicht, indem der Verstärker des Phasenschiebers von jeder einzelnen Antenne abgestimmt wird (der Verstärker ist eigentlich allen Antennen gemeinsam). Dieser Verstärker reduziert den Einfluss des SBO-Signals auf den DDM.

Freigabesignal

Bisher sind wir davon ausgegangen, dass das Localizer-Signal nur aus der Kursführung besteht, die die beiden Originalsignale CSB und SBO mischt. Es ist jedoch sehr schwierig, einen tatsächlich stark gerichteten Strahl wie den Kursstrahl zu erhalten, ohne unerwünschte Keulen zu erzeugen:

Strahlungsmuster des Strahls
Strahlungsmuster der Strahlantenne, Quelle

Das Problem mit den sekundären Keulen besteht darin, dass ein Flugzeug, das sich mit einer von ihnen ausgerichtet nähert, diese als die Hauptkeule betrachtet und sich der Landebahn mit einem falschen Kurs nähert. Es gibt einige Techniken, um diese unerwünschten Keulen zu minimieren, aber keine ist für große Arrays wie ein LOC-System praktikabel. Alternativen bestehen darin, die unerwünschten Wellen zu blockieren, nachdem sie abgestrahlt wurden, oder sie zu fluten, die für ILS verwendete Lösung.

Eine Nachbildung des Kurses, das Freigabesignal , wird mit dem Kurssignal gesendet, um die sekundären Keulen zu überstrahlen.

Das Freigabesignal hat einen Leistungspegel von 10 dB weniger als der Kurspegel (ein Zehntel der Leistung) und wird mit einer geringeren Richtcharakteristik abgestrahlt (weniger Einzelantennen zur Strahlbildung):

ILS-Kurs- und Freigabesignale
Kurs und Freigabe

Die heutigen Lokalisierer verwenden ein Zweifrequenzsystem, das heißt, die Kurs- und Freigabesignale werden auf getrennten Frequenzen gesendet.

Wenn ein ILS eine veröffentlichte VHF-Frequenz f hat, wird das Localizer-Kurssignal tatsächlich auf f + 4,75 kHz und die Freigabe auf f - 4,75 kHz gesendet. Die zwei Signale können die gleichen Antennen oder dedizierte Antennen in der Anordnung verwenden. Beispiel für Signale, die an jede der 14 Antennen eines Thales LLZ-Arrays gesendet werden (siehe oben für Kurs-, Freigabe-, CSB- und SBO-Signale):

Thales Dual Frequency – Localizer-Antenne
Thales Dual Frequency – Localizer-Antenne


Die meisten Informationen über ILS stammen aus der 1983 von Captain Dennis M. McCollum, BS, präsentierten These . Respektvoller Dank an den Autor.

Aus dem Bild sieht es so aus, als würde das Freigabesignal die Seitenkeulen, aber nicht die Rückkeule aufheben, was sinnvoll wäre (weil sich der Rückkurs nähert usw.). Außerdem: Erstaunliche Antwort.
@WayneConrad: Richtig. Wenn die hintere Keule versteckt werden muss, gibt es meines Erachtens andere Möglichkeiten als das Fluten durch Freigabe, z. B. Reflektoren an den Antennen. Überschwemmungen würden mehr Leistung im Freigabesignal erfordern, da die hintere Keule normalerweise sehr erregt ist, einschließlich der verwendeten logarithmischen periodischen Antennen.
Das war klar genug, dass ich es mehr oder weniger verstanden habe! Ist dies die Art von Details, die Piloten kennen sollten, oder ist dies ein Interessengebiet/Spezialgebiet von Ihnen, @mins?
@FreeMan: Vielen Dank. Das ist eher ein Thema der Elektrotechnik als der Pilotenausbildung. Für einen Piloten ist es jedoch wichtig zu wissen, dass, wenn SBO ausgefallen ist, CSB jedoch aktiv ist, das CDI an jedem Ort "ausgerichtet" anzeigt, dass es im Juli 2000 einen schwerwiegenden Vorfall aufgrund dieser Bedingung gab.

Ok, wahrscheinlich die beste Erklärung für ILS! gut gemacht! Ich unterrichte ILS für Wartungsingenieure und Techniker, Sie könnten meinen Job machen – ich bin mir sicher! Danke, dass Sie auch meinen Space Modulation-Artikel aus Wikipedia verwenden!. Obwohl es nicht vollständig Welleninterferenz / -überlagerung ist, ist es viel komplexer, aber nah genug.

Die DDM- und SDM-Werte wurden wieder einmal gut erklärt - die Wikipedia-Artikel dazu sind auch von mir, LOL.

Der DDM wird bestimmt durch den kombinierten resultierenden Zeiger (elektronische Version von Vektoren, die zur Darstellung von Signalen und nicht von Kräften verwendet werden), Addition/Subtraktion der Trägerwellenleistung des CSB und die zwei unterschiedlichen Frequenzmodulationstiefen von 90 und 150 Hz, beide 20 % bei die Antenne und die SBO (nur Seitenband) Leistung und 90 und 150 Hz Modulationstiefen, wieder eine Phasor-Addition/Subtraktion!

Wenn all diese Phasen und Kräfte im (Luft-)Raum, wo das Flugzeug sie empfängt, kombiniert werden, misst das ILS-Display effektiv einen Differenzstrom in der Anzeigenadel zwischen -150 Mikroampere und +150 Mikroampere.

wenn sich das Flugzeug auf Mittellinienannäherung befindet, beträgt die DDM 20 % 90 Hz und 20 % 150 Hz = 0 % Unterschied zwischen ihnen, die Nadel bleibt zentriert – das Flugzeug befindet sich auf Mittellinie.

Die Freigabe liegt auf einer anderen Frequenz, aber innerhalb der Bandbreite des Avionikkanals für den Kurs (schwieriges Konzept), so dass sie die Seitenkeulen nicht auslöscht – sie überschwemmt sie! Die Kurs-Nebenkeulen, die per se nicht innerhalb des navigierbaren Kurspfads liegen.

Das ILS-Konzept ist einfach, aber die Technologie (von 1938!) ist unglaublich ausgereift! Ich unterrichte es seit 15 Jahren und JEDES Mal, wenn ich einen Kurs leite, lerne ich etwas anderes über dieses System, ich habe an RADARs, MRT-Geräten, CT-Scannern und nuklearmedizinischen Geräten gearbeitet – es steht ganz oben auf dem technologischen Spiel!

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Willkommen Richard! Ja, ILS und DVOR waren wirklich hervorragend konzipiert und nutzten die zuverlässige Phasendifferenz optimal aus, zu einer Zeit, als Funkanwendungen hauptsächlich auf unzuverlässigen Wellenamplituden basierten. Vielen Dank für all Ihre Beiträge auf Wikipedia (wie ich sehe, habe ich viele der Artikel gelesen, zu denen Sie beigetragen haben). Ich hoffe, Sie werden auch hier schreiben.