Grundlagen Funknavigation Übersicht

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1 Grundlagen Funknavigation Übersicht
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Grundlagen Funknavigation Übersicht - Grundlagen - Frequenzbereiche, Eigenschaften, Ausbreitung, Nutzung - Funkpeilung - Für CVFR relevante Verfahren: - NDB/ADF - VOR - Radar - GPS Grundlagen Funknav Günter Bertsch

2 Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge: f = c/λ
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Sinusschwingung Wellenlänge 0° 90° ° 270° 360° Phase Amplitude Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge: f = c/λ f :Frequenz λ: Wellenlänge c: Ausbreitungsgeschwindigkeit : 3 x 10 m/s = km/s (Lichtgeschwindigkeit) 8 Grundlagen Funknav Günter Bertsch

3 FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Frequenz- und Wellenlängenbereiche (VO Funk, DIN 40015) kHz km Längstwellen - very low frequencies VLF kHz km Langwellen - low frequencies LF kHz km Mittelwellen - medium frequencies MF MHz m Kurzwellen - high frequencies HF MHz m Ultrakurzwellen - very high frequencies VHF MHz m Dezimeterwellen - ultra high frequencies UHF GHz cm Mikrowellen - super high frequencies SHF GHz mm Millimeterwellen EHF - extremely high frequencies Grundlagen Funknav Günter Bertsch

4 Ausbreitung elektomagnetischer Wellen in der Atmosphäre
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Ausbreitung elektomagnetischer Wellen in der Atmosphäre Grundlagen Funknav Günter Bertsch

5 Reichweite bei quasioptischer Ausbreitung
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Reichweite bei quasioptischer Ausbreitung Faustformel für Quasioptische Reichweite: Reichweite (NM) = x V Flughöhe (ft) Grundlagen Funknav Günter Bertsch

6 Ausbreitung elektomagnetischer Wellen Schwund (Fading)
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Ausbreitung elektomagnetischer Wellen Schwund (Fading) Überlagerung von Bodenwelle und Raumwelle Grundlagen Funknav Günter Bertsch

7 Ausbreitung elektomagnetischer Wellen Schwund (Fading) Fernschwund
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Ausbreitung elektomagnetischer Wellen Schwund (Fading) Fernschwund Grundlagen Funknav Günter Bertsch

8 Modulationsarten - Kennbuchstabe A Unmoduliert, Tastung:
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Modulationsarten - Kennbuchstabe A Unmoduliert, Tastung: A0/NON unmodulierte Trägerwelle A1/A1A getastete Trägerwelle Grundlagen Funknav Günter Bertsch

9 Modulationsarten - Kennbuchstabe A Amplitudenmodulation:
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Modulationsarten - Kennbuchstabe A Amplitudenmodulation: Modulationsfrequenz z. B. Ton (400Hz), Sprache Amplitudenmodulierte Hochfrequenz A2/A2A: getastete Tonmodulation A3/A3E: Modulation durch Schallsignale (Sprache) A9/A9W: gemischte Übertragung (z. B. Kennung + ATIS) Grundlagen Funknav Günter Bertsch

10 Modulationsarten - Kennbuchstabe F Frequenzmodulation:
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Modulationsarten - Kennbuchstabe F Frequenzmodulation: Modulationsfrequenz z. B. Ton, Sprache Frequenzmodulierte Hochfrequenz Grundlagen Funknav Günter Bertsch

11 FSV Wächtersberg Antennendiagramm Ausbildung Fach: CVFR
Horizontaldiagramm in polarer Darstellung: Keulenförmiges Diagramm entsteht durch Normierung auf die maximale Abstrahlung (Abstrahlung = Empfangsempfindlichkeit) Mittelbereichs Rundsicht Radarantenne (Horngespeiste Parabolantenne) Grundlagen Funknav Günter Bertsch

12 FSV Wächtersberg + - + Rahmenantenne Kardioide Rahmen
Ausbildung Fach: CVFR Rundstrahlende Antenne (Hilfsantenne) Kardioide + - + Rahmenantenne Rahmen Grundlagen Funknav Günter Bertsch

13 FSV Wächtersberg Fremdpeilung Ausbildung Fach: CVFR
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) Grundlagen Funknav Günter Bertsch

14 UKW- Peiler VDF (VHF direction finder)
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR UKW- Peiler VDF (VHF direction finder) Frequenzbereich: MHz (Flugfunksprechverkehr) Antennen der Bodenalagen: H- Adcock Peilgenauigkeit: ° Großbasispeiler Peilgenauigkeit: ° Grundlagen Funknav Günter Bertsch

15 FSV Wächtersberg Peilrahmen am Luftfahrzeug - Eigenpeilung -
Ausbildung Fach: CVFR Peilrahmen am Luftfahrzeug - Eigenpeilung - Peilung bezüglich Flugzeuglängsachse -Funkseitenpeilung (Relative Bearing) Flugzeuglängsachse RB Gepeilte Station (NDB) Grundlagen Funknav Günter Bertsch

16 NDB (nondirectional beacon)
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR NDB (nondirectional beacon) Frequenzbereich (in Deutschland: kHz), Sendeleistung W Streckenfunkfeuer (NDB): 3 Buchstaben- Kennung, Reichweite NM Anflugfunkfeuer (L): 2 Buchstaben- Kennung, Reichweite NM Bodenanlagen: T- Antenne Kartendarstellung Antennenmast Grundlagen Funknav Günter Bertsch

17 ADF (automatic direction finder)
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR ADF (automatic direction finder) Frequenzbereich: kHz Bordanlage: Grundlagen Funknav Günter Bertsch

18 ADF - Störungen der Bodenwelle (Bergeffekt, Küsteneffekt)
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR ADF - Störungen der Bodenwelle (Bergeffekt, Küsteneffekt) Verzerrung der Bodenwelle am Hügel Durch diese Verzerrung entstehende Fehlpeilung Anmerkung: An Küstenlinien können ähnliche Fehler auf- treten (Küsteneffekt) Grundlagen Funknav Günter Bertsch

19 VOR - Prinzip Frequenzmoduliertes Bezugssignal
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR VOR - Prinzip Frequenzmoduliertes Bezugssignal Amplitudenmoduliertes Umlaufsignal Rotierender Faltdipol Drehzahl 1800 U/min => Modulationsfrequenz 30 Hz Dipol Antennendiagramm Dipol Antennendiagramm Dipol + Käfigantenne Grundlagen Funknav Günter Bertsch

20 VOR Frequenzbereich: 111.975.... 117.975 MHz
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR VOR Frequenzbereich: MHz Bodenanlagen Sendeleistung ca. 200W (TVOR: 50W, auch ab 108MHz) VOR DVOR Genauigkeit + 2° Genauigkeit + 0.5° Grundlagen Funknav Günter Bertsch

21 VOR (VHF omnidirectional range)
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR VOR (VHF omnidirectional range) Frequenzbereich: MHz Bordanlage: Bedieneinheit Anzeige: Grundlagen Funknav Günter Bertsch

22 Antennen am Luftfahrzeug
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Antennen am Luftfahrzeug Grundlagen Funknav Günter Bertsch

23 FSV Wächtersberg Radar Ausbildung Fach: CVFR
Frequenzbereiche: GHz Streckenrundsichtradar, SSR, DME, TACAN GHz Flughafenrundsichtradar, ASR GHz Wetterradar (Bord) GHz Präzisions Anflug Radar PAR, Wetterradar (Bord, Boden) GHz Rollfeld Überwachungs Radar ASDE Grundlagen Funknav Günter Bertsch

24 Radar - Sekundärradar (SSR)
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Radar - Sekundärradar (SSR) Antenne: Prinzip: Grundlagen Funknav Günter Bertsch

25 GPS - Satellitennavigationssystem
FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR 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 Satellitengeometrie Fehler in Uhren und Signalverarbeitung Bedienungsfehler und Falscheingaben des Nutzers Grundlagen Funknav Günter Bertsch