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FSV Wächtersberg Ausbildung Fach: CVFR

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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.

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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

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Sinusschwingung

Wellenlänge

0° 90° 180° 270° 360°

Amplitude

Phase

Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge:

f = c/λ

f :Frequenz

λ: Wellenlänge

c: Ausbreitungsgeschwindigkeit :

3 x 10 m/s = 300000 km/s (Lichtgeschwindigkeit)

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Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 2

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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

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Ausbreitung elektomagnetischer Wellen

in der Atmosphäre

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 4

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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

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Ausbreitung elektomagnetischer Wellen

Schwund (Fading)

Überlagerung von Bodenwelle und Raumwelle

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 6

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Ausbreitung elektomagnetischer Wellen

Schwund (Fading)

Fernschwund

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 7

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Modulationsarten -Kennbuchstabe A

Unmoduliert, Tastung:

A0/NON

unmodulierte Trägerwelle

A1/A1A

getastete Trägerwelle

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 8

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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

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Modulationsarten -Kennbuchstabe F

Frequenzmodulation:

Modulationsfrequenz

z. B. Ton, Sprache

Frequenzmodulierte

Hochfrequenz

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 10

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Antennendiagramm

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

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Kardioide

+

-

+

Rundstrahlende Antenne

(Hilfsantenne)

Rahmenantenne

Rahmen

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 12

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

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)

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 13

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

UKW- Peiler VDF (VHF direction finder)

Frequenzbereich: 117.975- 137MHz (Flugfunksprechverkehr)

Antennen der Bodenalagen:

Großbasispeiler

Peilgenauigkeit: + 1...2°

H- Adcock

Peilgenauigkeit: + 3...5°

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 14

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Peilrahmen am Luftfahrzeug

- Eigenpeilung -

Peilung bezüglich Flugzeuglängsachse

-Funkseitenpeilung (Relative Bearing)

Flugzeuglängsachse

RB

Gepeilte Station

(NDB)

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 15

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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

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

ADF (automatic direction finder)

Frequenzbereich: 190 .... 1750 kHz

Bordanlage:

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 17

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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

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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

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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

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

VOR (VHF omnidirectional range)

Frequenzbereich: 108 ... 117.975MHz

Bordanlage:

Bedieneinheit

Anzeige:

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 21

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Antennen am Luftfahrzeug

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 22

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

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

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 23

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FSV Wächtersberg

Ausbildung

Fach: CVFR

Radar -Sekundärradar (SSR)

Antenne:

Prinzip:

Grundlagen Funknav. Günter Bertsch 24

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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

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