Advanced PPL-Guide Band 3

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1 Advanced PPL-Guide Band 3
62 – Funknavigation Advanced PPL-Guide Band 3 2.50

2 1 – Technische Grundlagen
Advanced PPL-Guide Band 3

3 Elektromagnetische Wellen

4 Die Sinusschwingung Wellenlänge λ (lambda): Die Stecke in Ausbreitungsrichtung, nach der sich eine vollständige Schwingung (mit positivem und negativem Ausschlag) wiederholt. Amplitude: Die maximale Auslenkung der Schwingung vom Nullpunkt aus gesehen. Schwingungsdauer t: Die Zeit, die eine Welle für genau eine Schwingung benötigt. Frequenz f: Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde. Die Angaben der Frequenz erfolgen in der Einheit Hertz (Hz), was einer Schwingung pro Sekunde entspricht. Phasenwinkel: Der Winkel, der das zeitliche oder räumliche Fortschreiten der Sinusschwingung von einem Punkt aus beschreibt. Schwingen zwei Felder mit Wellenbergen und Wellentälern synchron, schwingen sie „in Phase“.

5 Elektromagnetisches Feld
Je größer die Wellenlänge, umso niedriger die Frequenz. Je kleiner die Wellenlänge, umso größer die Frequenz. 𝑐 = 𝜆 ∙ 𝑓 ⇔ 𝜆 = 𝑐 𝑓 ⇔ 𝑓 = 𝑐 𝜆

6 Funknavigatorische Anlage
Frequenzspektrum Bezeichnung Frequenz Wellenlänge Funknavigatorische Anlage VLF 3-30 kHz km Omega 10-14 kHz VLF-COM 10-30 kHz LF / LW kHz 10-1 km Decca kHz Loran C 100 kHz NDB Ab 200 kHz MF / MW kHz m Bis kHz HF / KW 3-30 MHz m VHF / UKW MHz 10-1 m Marker 75 MHz ILS-LLZ MHz VOR MHz VDF MHz UHF MHz 10-1 dm UDF MHz ILS-GP MHz DME MHz SSR-Interrogator 1.030 MHz SSR-Transponder 1.090 MHz SRE (Überwachungsradar) MHz GPS MHz

7 Funknavigatorische Anlage
Frequenzspektrum Bezeichnung Frequenz Wellenlänge Funknavigatorische Anlage SHF 3-30 GHz 10-1 cm MLS 5-15 GHz Doppler ~8,8 GHz PAR (Präzisionsanflugaradar) ~ 9 GHz EHF GHz 10-1 mm ASDE (Flughafenrundsichtradar) Bis 37,5 GHz

8 Modulationsarten Amplitudenmodulation Frequenzmodulation
Impulsmodulation

9 Modulation von Trägerwellen

10 Amplitudenmodulation

11 Frequenzmodulation

12 Impulsmodulation

13 Sendearten Erste Stelle Keine Modulation N
Amplitudenmodulation (Zweiseitenband mit Träger) A Zweite Stelle Unmodulierter konstanter Träger Unmodulierter getasteter Träger mit Informationsgehalt 1 Modulierter Träger mit Informationsgehalt 2 Modulierter Träger mit Analogsignal 3 Kombinierte Trägermodulation 9 Dritte Stelle Keine Information im Signal Morsetelegraphie Fernsprechen E Kombinierte Aussendung W

14 Wellenarten

15 Wellenausbreitung

16 Lang- und Mittelwellen

17 Kurzwellen

18 Ultrakurzwellen

19 Wellenausbreitung 𝐷[𝑁𝑀] = 1,23 × ( 𝐻[𝑓𝑡] + ℎ[𝑓𝑡] ) Frequenzband
Ausbreitung bei Tag Ausbreitung bei Nacht Lang- und Mittelwellen Bodenwelle Boden- und Raumwelle Kurzwellen Überwiegend als Raumwelle; geringer Bodenwellenanteil Ultrakurzwellen Direkte Welle Quasioptische Ausbreitung 𝐷[𝑁𝑀] = 1,23 × ( 𝐻[𝑓𝑡] + ℎ[𝑓𝑡] )

20 Störfaktoren Raum- und Bodenwellen
Überlagerungen (Fading) Dämmerungseffekt (Twilight Effect) Brechung Reflexion Beugung Absorption Elektrische Entladungen

21 Störfaktoren Direkte Wellen
Sendeleistung Flughöhe Hindernisse

22 Advanced PPL-Guide Band 3
2 – UKW-Peiler (VDF) Advanced PPL-Guide Band 3

23 Peilungen

24 Funkseitenpeilung (Relative Bearing)
Das Relative Bearing (RB) ist der Winkel zwischen der Flugzeuglängsachse und der Linie Luftfahrzeug – Bodensender.

25 Rechtweisende Peilungen (TB)
QUJ = TB to the station QTE = TB from the station Das QUJ (TB to the station) ist der Winkel zwischen der Linie Luftfahrzeug – geografisch Nord und der Linie Luftfahrzeug – Bodensender. QUJ = TH + RB Das QTE (TB from the station) ist der Winkel zwischen der Linie Bodenstation - geographisch Nord und der Linie Bodensender – Luftfahrzeug.

26 Missweisende Peilungen (MB)
QDM = MB to the station QDR = MB from the station Das QDM (MB to the station) ist der Winkel zwischen der Linie Luftfahrzeug – magnetisch Nord und der Linie Luftfahrzeug – Bodensender. QDM = MH + RB Das QDR (MB from the station) ist der Winkel zwischen der Linie Bodenstation - magnetisch Nord und der Linie Bodensender – Luftfahrzeug.

27 Erweitertes Kursschema
TC + WCA TH + RB = QUJ (TB to the station) - VAR +/- 180° = QTE MH = QDM (MB to the station) DEV +/- 180° = QDR CH

28 VDF

29 Bodenkomponenten

30 Navigationsverfahren
QDM wird kleiner kleiner steuern QDM wird größer größer steuern

31 3 – Ungerichtetes Funkfeuer (NDB)
Advanced PPL-Guide Band 3

32 Ungerichtetes Funkfeuer (NDB)
Bodenkomponenten (NDB) Sender Sendeantenne Überwachungsanlage Bordkomponenten (ADF) Rahmenantenne (loop aerial) Seitenbestimmungsantenne (sense aerial) Empfänger Bedienteil Anzeigegerät

33 NDB

34 Bordkomponenten

35 Funktionsweise

36 Loop-Empfangsdiagramm

37 Kombiniertes Empfangsdiagramm

38 Ferritkreuz-Rahmenantenne

39 ADF-Bediengerät Schalter Funktion VOL
Lautstärkeregelung der Morsekennung ADF Das Gerät arbeitet im normalen Modus als ADF und empfängt über beide Antennen. ANT Das Signal wird nur über die Sense-Antenne empfangen. Diese Funktion ermöglicht ein besseres und störungsfreies abhören der Senderkennung. In diesem Modus ist KEINE Peilung möglich! BFO = Beat Frequency Oscillator. Durch Überlagerung der Funkwellen mit einer selbst erzeugten tonmodulierten Frequenz kann eine A1A-Kennung hörbar gemacht werden. Diese Einstellung muss nur noch bei sehr wenigen NDBs zum Abhören der Kennung geschaltet werden. CW = Carrier Wave. Diese Einstellung hat dieselbe Funktion wie BFO. FRQ Bei einem Gerät mit der Möglichkeit, eine Standby-Frequenz vorzuwählen, wird diese durch Betätigung dieser Taste aktiviert. TEST / TST Bei einem Gerätetest springt die Nadel bei den meisten Herstellern auf eine Peilung von 90° und muss direkt nach dem Test wieder in ihre Ausgangsposition zurück springen.

40 RBI

41 RBI-Navigation

42 MDI

43 RMI

44 Schweigekegel

45 Küsteneffekt

46 Bergeffekt

47 Quadrantal Error

48 Orientierung und Interpretation

49 Zielflugverfahren (Homing)

50 Stehende Peilung (Constant Bearing)
RBI-Nadelspitze wandert nach rechts aus  WCA nach rechts korrigieren RBI-Nadelspitze wandert nach links aus  WCA nach links korrigieren QDM wird größer  größer steuern QDM wird kleiner  kleiner steuern

51 Kursflug (Tracking) RBI-Nadelspitze wandert nach rechts aus  WCA nach rechts korrigieren RBI-Nadelspitze wandert nach links aus  WCA nach links korrigieren QDM wird größer  größer steuern QDM wird kleiner  kleiner steuern

52 NDB Überflug

53 Anschneiden (Interception)
Gewünschter An- / Abflugkurs liegt links vom aktuellen An- / Abflugkurs  Anschneidewinkel wird vom gewünschten Anflugkurs subtrahiert Gewünschter An- / Abflugkurs liegt rechts vom aktuellen An- / Abflugkurs Anschneidewinkel wird zum gewünschten Anflugkurs addiert

54 4 – UKW-Drehfunkfeuer (VOR)
Advanced PPL-Guide Band 3

55 UKW-Drehfunkfeuer (VOR)

56 Radiale

57 VOR Bodenkomponenten Bordkomponenten Sender Antennenanlage
Überwachungsanlage Bordkomponenten Empfangsantenne Empfänger Bedienteil Anzeigegerät

58 CVOR

59 Doppler-VOR

60 ICAO-Karte

61 Bordkomponenten

62 CDI-Anzeigegerät

63 Kursablage

64 HSI

65 Schweigekegel

66 Orientierung und Interpretation

67 Orientierung und Interpretation

68 Kreuzpeilung

69 Kursflug (Tracking)

70 VOR-Überflug

71 Anschneiden (Interception)
CDI-Nadel rechts  Anschneidewinkel wird zum anzuschneidenden Kurs addiert CDI-Nadel links  Anschneidewinkel wird vom anzuschneidenden Kurs subtrahiert

72 5 – Entfernungsmessgerät (DME)
Advanced PPL-Guide Band 3

73 DME

74 DME Bodenkomponenten Bordkomponenten Empfangs- und Sendeantenne Sender
Empfänger Bordkomponenten Bedienteil und Anzeige

75 ICAO-Karte

76 Schrägentfernung

77 Advanced PPL-Guide Band 3
6 – Radar Advanced PPL-Guide Band 3

78 Radarprinzip

79 Radar Bodenkomponenten Sender Empfänger Drehbare Parabolantenne
Anzeigebildschirm

80 Radarantenne

81 Radaranlagen Radarart Frequenz Wellenlänge Bereich Band Frühwarnradar
300 MHz bis 1 GHz 100 cm Dezimeter P SSR (Transponder) 1 GHz 30 cm L ASR (Flughafenüberwachungsradar) 3 GHz 10 cm S Wetterradar 5 GHz 6 cm Zentimeter C PAR (Anflugradar) 10 GHz 3 cm X ASDE (Rollfeldüberwachung) 30 GHz bis 37,5 GHz 1 cm bis 0,8 cm Zenti- / Millimeter

82 Anzeigegerät

83 Advanced PPL-Guide Band 3
7 – Sekundärradar (SSR) Advanced PPL-Guide Band 3

84 SSR-Funktionsprinzip

85 SSR Bodenkomponenten Bordkomponenten Empfangs- und Sendeantenne
Interrogator Dekoder System Monitor Anzeigegerät Bordkomponenten Transponder Bedienteil

86 Bodenantenne

87 Bedien- und Anzeigegerät

88 Transpondercodes Code Bedeutung 7000
Einstellung für VFR-Verkehr. Diese Einstellung ist unterhalb von ft MSL, bzw ft GND (der tatsächlich höhere Wert ist entscheidend) empfohlen, darüber vorgeschrieben. 7500 Flugzeugentführung 7600 Funkausfall 7700 Notfall

89 8 – Satellitennavigation (GNSS)
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90 GPS-Positionsbestimmung

91 GPS-Komponenten Bodensegment Bordsegment Raumsegment
Hauptkontrollstation Überwachungsstation Datenübertragungsstation Bordsegment Empfangsantenne Empfänger Anzeige- und Bediengerät Raumsegment Satelliten

92 GPS-Bodenstationen

93 Raumsegment

94 Bordsegment