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 1

Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge: f = c/λ FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Sinusschwingung Wellenlänge 0° 90° 180° 270° 360° Phase Amplitude Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge: f = c/λ f :Frequenz λ: Wellenlänge c: Ausbreitungsgeschwindigkeit : 3 x 10 m/s = 300000 km/s (Lichtgeschwindigkeit) 8 Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 2

FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR 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 Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 3

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

Reichweite bei quasioptischer Ausbreitung FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR Reichweite bei quasioptischer Ausbreitung Faustformel für Quasioptische Reichweite: Reichweite (NM) = 1.23 x V Flughöhe (ft) Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 5

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

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

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 8

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 9

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

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 11

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

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 13

UKW- Peiler VDF (VHF direction finder) FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR UKW- Peiler VDF (VHF direction finder) Frequenzbereich: 117.975- 137MHz (Flugfunksprechverkehr) Antennen der Bodenalagen: H- Adcock Peilgenauigkeit: + 3...5° Großbasispeiler Peilgenauigkeit: + 1...2° Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 14

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 15

NDB (nondirectional beacon) FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR NDB (nondirectional beacon) Frequenzbereich (in Deutschland: 200...526 kHz), Sendeleistung 10... 200W Streckenfunkfeuer (NDB): 3 Buchstaben- Kennung, Reichweite 25.... 100 NM Anflugfunkfeuer (L): 2 Buchstaben- Kennung, Reichweite 15.... 25 NM Bodenanlagen: T- Antenne Kartendarstellung Antennenmast Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 16

ADF (automatic direction finder) FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR ADF (automatic direction finder) Frequenzbereich: 190 .... 1750 kHz Bordanlage: Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 17

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 18

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 19

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

VOR (VHF omnidirectional range) FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR VOR (VHF omnidirectional range) Frequenzbereich: 108 ... 117.975MHz Bordanlage: Bedieneinheit Anzeige: Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 21

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

FSV Wächtersberg Radar Ausbildung Fach: CVFR 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 Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 23

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

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 25