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FSV WächtersbergAusbildungFach: CVFR

Grundlagen Funknavigation Übersicht

- Grundlagen

- Frequenzbereiche, Eigenschaften, Ausbreitung, Nutzung

- Funkpeilung

- Für CVFR relevante Verfahren:

- NDB/ADF- VOR- Radar- GPS

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 1


f = c/λ f :Frequenzλ: Wellenlängec: Ausbreitungsgeschwindigkeit : 3 x 10 m/s = 300000 km/s (Lichtgeschwindigkeit)8

AmplitudePhase

Sinusschwingung

0° 90° 180° 270° 360°

Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge:

Wellenlänge



Frequenz- und Wellenlängenbereiche (VO Funk, DIN 40015)

3 ... 30kHz 100 ... 10km Längstwellen - very low frequencies VLF

30 ... 300kHz 10 ... 1km Langwellen - low frequencies LF

300 ... 3000kHz 1 ...0.1km Mittelwellen - medium frequencies MF

3 ... 30MHz 100 ... 10m Kurzwellen - high frequencies HF

30 ... 300MHz 10 ... 1m Ultrakurzwellen - very high frequencies VHF

300 ... 3000MHz 1 ... 0.1m Dezimeterwellen - ultra high frequencies UHF

3 ...30GHz 10 ...1cm Mikrowellen - super high frequencies SHF

30 ... 300GHz 1 ... 0.1mm Millimeterwellen EHF- extremely high frequencies



Ausbreitung elektomagnetischer Wellenin der Atmosphäre



Reichweite bei quasioptischer Ausbreitung

Faustformel für Quasioptische Reichweite:

Reichweite (NM) = 1.23 x V Flughöhe (ft)



Ausbreitung elektomagnetischer WellenSchwund (Fading)

Überlagerung von Bodenwelle und Raumwelle



Ausbreitung elektomagnetischer WellenSchwund (Fading)

Fernschwund



Modulationsarten - Kennbuchstabe A

Unmoduliert, Tastung:

A0/NONunmodulierte Trägerwelle

A1/A1Agetastete Trägerwelle



Modulationsarten - Kennbuchstabe A

Amplitudenmodulation:

Modulationsfrequenzz. B. Ton (400Hz), Sprache

AmplitudenmodulierteHochfrequenz

A2/A2A: getastete TonmodulationA3/A3E: Modulation durch Schallsignale (Sprache)A9/A9W: gemischte Übertragung (z. B. Kennung + ATIS)



Modulationsarten - Kennbuchstabe F

Frequenzmodulation:

Modulationsfrequenzz. B. Ton, Sprache

FrequenzmodulierteHochfrequenz



Antennendiagramm

Mittelbereichs Rundsicht Radarantenne (Horngespeiste Parabolantenne)

Horizontaldiagramm in polarer Darstellung:Keulenförmiges Diagramm entsteht durchNormierung auf die maximale Abstrahlung(Abstrahlung = Empfangsempfindlichkeit)



-+

+

Rahmenantenne

Rundstrahlende Antenne(Hilfsantenne)

RahmenKardioide



Fremdpeilung

Voraussetzungen - Boden: Peilempfänger - Bord: Funkgerät

Wichtigste Informationen aus Fremdpeilung:

für Zielflüge (homing)QDM: mißweisender Kurs zum Peiler

für Standortbestimmung: QTE: rechtweisende Funkstandlinie (LOP line of position) Funkstandort (radio fix): Schnittpunkt von (mindestens) 2 Standlinien

Telefunken Peiler E374 (1930)



UKW- Peiler VDF (VHF direction finder)Frequenzbereich: 117.975- 137MHz (Flugfunksprechverkehr)

Antennen der Bodenalagen:

H- AdcockPeilgenauigkeit: + 3...5°

GroßbasispeilerPeilgenauigkeit: + 1...2°



- Eigenpeilung -

Peilung bezüglich Flugzeuglängsachse -Funkseitenpeilung (Relative Bearing)

Peilrahmen am Luftfahrzeug

RB

Flugzeuglängsachse

Gepeilte Station (NDB)



NDB (nondirectional beacon)

Frequenzbereich (in Deutschland: 200...526 kHz), Sendeleistung 10... 200WStreckenfunkfeuer (NDB): 3 Buchstaben- Kennung, Reichweite 25.... 100 NMAnflugfunkfeuer (L): 2 Buchstaben- Kennung, Reichweite 15.... 25 NM

Bodenanlagen:

Antennenmast T- Antenne Kartendarstellung



ADF (automatic direction finder)Frequenzbereich: 190 .... 1750 kHz

Bordanlage:



ADF - Störungen der Bodenwelle (Bergeffekt, Küsteneffekt)

Verzerrung der Bodenwelleam Hügel

Durch diese Verzerrung entstehende Fehlpeilung

Anmerkung: An Küstenlinienkönnen ähnliche Fehler auf-treten (Küsteneffekt)



Dipol

Rotierender FaltdipolDrehzahl 1800 U/min => Modulationsfrequenz 30 Hz

AntennendiagrammDipol + Käfigantenne

VOR - Prinzip Frequenzmoduliertes Bezugssignal

AntennendiagrammDipol

Amplitudenmoduliertes Umlaufsignal



VOR Frequenzbereich: 111.975.... 117.975 MHz

Bodenanlagen Sendeleistung ca. 200W (TVOR: 50W, auch ab 108MHz)

VOR DVORGenauigkeit + 2° Genauigkeit + 0.5°



VOR (VHF omnidirectional range)Frequenzbereich: 108 ... 117.975MHz

Bordanlage: Bedieneinheit

Anzeige:



Antennen am Luftfahrzeug



Radar

Frequenzbereiche: 1 ... 2 GHz Streckenrundsichtradar, SSR, DME,TACAN

2 ... 4 GHz Flughafenrundsichtradar, ASR

4 ... 8 GHz Wetterradar (Bord)

8 ... 12.5 GHz Präzisions Anflug Radar PAR, Wetterradar (Bord, Boden)

18 ... 26 GHz Rollfeld Überwachungs Radar ASDE



Radar - Sekundärradar (SSR)

Antenne:

Prinzip:



GPS - Satellitennavigationssystem

Prinzip: Positionsbestimmung durch Zeitmessung

Frequenzen: 1.57 GHz (L1) 1.28 GHZ (L2)

L1: C/A Code = Coarse Aquisition / Civil Accsess

L2: P- Code = Precise Code

Wichtigste Fehlerquellen:ungünstige SatellitengeometrieFehler in Uhren und SignalverarbeitungBedienungsfehler und Falscheingaben des Nutzers


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