专利名称:改进的微波着陆系统的制作方法
多年来机场都装备有称作ILS的仪表着陆系统。然而，这种着陆系统正在为一种被称作MLS的新微波着陆系统所取代，这种MLS着陆系统近来已在世界范围内得到了接受。近来，FAA分布了关于MLS系统地面部分的第一部规则。
从经常被认为是最重要的例行操作的飞机着陆的本质看，重要的是要备有监测和备用系统，用以在飞行着陆过程中提供检验，以保证主着陆系统所提供的数据的绝对可靠，这是在用于检验陆基着陆系统部分发射的信号的信号强度，航向对准等的普通陆基监测器以外所附加的。在飞机上，经常采用其它类型的航行技术来检验着陆系统的准确性，但还没有一种技术能提供最后着陆中所需要的高度可靠性。
提供用于关键着陆操作的独立着陆监测系统(ILM)的一种可能技术是提供双重陆地设备，并在飞机上对两个陆地设备所提供的导航数据进行比较，并在这种数据符合于规定限度之内时进行着陆。
在ILS系统中，在同一机场提供第二个等同的ILS作为备用监测器是不现实的，这主要是由于ILS天线有很大的尺寸。另外，尽管在MLS系统中天线尺寸由于采用较高的频率(约5000MH2)而减少了许多，由于MLS系统成本很高，(每台约500，000美元)，在同一机场，设置第二台等目的MLS也是不实际的。
第二种ILM技术是用已为其他目的而设置的机载设备来提供用于这种独立检测目的着陆引导数据。
常常有人建议，用改装或未改装且与陆基反射器或标志相配合的气象雷达来协助ILM，特别是由于气象雷达是在坏天气中飞行时使用的。
在我的美国专利第3，243，816号中描述了这种气象雷达ILM概念，它采用机载气象雷达和地面被动反射器或频移式雷达信标，来显示用于着陆监测目的的引导路径。
更晚些Assam在他的美国专利第3，729，737号中加进了进一步的技术，包括借助机载，雷达检测多个倾斜反射器，以为ILM的目的产生滑翔引导图案。
Gendrew等人在美国专利第4，103，300号中建议为ILM目的采用气象雷达和地面信标系统。然而，他的技术要求复杂的机载设备。因而不能利用标准气象雷达，这是一个主要缺点。
我的美国专利第4，429，312通过采用用于ILM的目的、以时间序列模式运转的标准气象雷达信标，克服了需要非标准雷达的问题。
上述所有用于ILM目的的气象雷达使用的问题在于它们要求采用不能所考虑的所有飞机上的气象雷达。此时要求的是能提供完全独立监测功能的ILM，它包含在受到监测的着陆引导系统的结构中，并且它不要求设置的附加机载设备。特别地，本发明要在现行的世界范围通用MLS着陆系统中提供这种类型的ILM功能。
这样，就需要在MLS场地监测每次着陆的进程的ILM，从而使飞机能得到对来自与MLS地面设备结成整体的ILM地面设备的MLS引导数据的真正独立确认。在这种系统中，机载导出ILM数据将是真正独立的，但可建立在采用已设置的机载设备的基础上，而不用附加的机载设备。
MLS是可在MLS发射顺序的不同时间提供多达15种不同功能的序列功能系统。这些功能可分成不同的两类，一类提供引导，另一类提供与该具体MLS设备有关的飞机数据，即MLS设备相对跑道的位置设备状态，提供的服务的类型等。该MLS信号的格式通常包括辅助引导功能信号和辅助数据功能信号(还未完全具体化)。这些辅助未指明宣体化功能是为适应MLS系统未来的发展。
MLS也是一种非常灵活的系统，其中在某些设施，例如在一个非常繁忙的机场，能提供几乎全部功能信号，而在较小的机场则可只提供部分功能信号。
每一种MLS功能，当它被提供出，即发射出时，都伴随有相关的前序识别码。由于多功能都有这种识别码，所以可在不同或任意选定的时间发射或提供功能信号，而不必以特定的序列发射。而特定的序列则被可在ICAOSARPS(标准与推荐作法)中用于提供功能的特定组合的设备。另外，各特定功能信号必须以与该功能所提供的服务相符的一定最小重复率发射，即对于所需的引导操作，方位角着陆引导必须以同飞机/驾驶员响应相符的速率进行。
MLS的精确引导功能是借助一窄束来提供的，该窄束在提供精确引导的区域内扫描，扫描引导来相继通过机载接收天线之间的时间由机载精确定时电路进行测定，并被用来提供所需的角度引导数据。
作为与用于ICS中那样的固定来区别，在MLS中把扫描束用于定位器或仰角测定的目的是为了能够进行比沿直线路径更灵活的飞机沿非直线路径的着陆或进场，即能够进行在极繁忙的机场特别有用的弯曲方位角和仰角进场。尽管曲线进行路径在跟着地的某一距离之外可能是有用的，但为了达到更有把握的安全着陆，飞机通常要沿通常的非机动直中心线跑道进行最后的，最关键的进场飞行部分。另外在大多数进场过程中，飞机在着地前将沿一较为标准的直线滑翔路径飞行，通常其滑翔斜度为3°，这目ILS着陆中所用的相同。
除采用或发射扫描束以提供精确引导之外，MLS引导功能也可包包括采用序列发射固定束。
这些固定束可用于两个独立的目的。一个目的叫OCI(偏离航向指示)，用于消除建立的MLS引导区之外的错误航向。这种错误航向可以是由精确扫描束的旁瓣引起的。错误航向消除是通过发射～或多个在需要消除可能的错误引导航向的区域内，具有比扫描束旁瓣大的预定值的信号强度的固定束而实现的。在方位角引导功能中可放射多达6个错误航向清除束，在仰角引导功能中可发射多到两个错误航向清除束。
采用发射固定束的第二个目的是提供清除能力。在MLS设备中，当方位角扫描束不对通常规定的跑道中心线周围±40°的整个精确引导区域进行扫描，而是仅扫描该区域的一部分时，就要采用清除信号。在这种设备中，这些清除束向扫描束精确覆盖范围的左右发射，但处在特定引导覆盖区域中。对这种束的幅度的测定将提供用于飞机中的飞/左、飞/右信号，用于遮断由扫描束提供精确比例引导的区域。OCI信号和清除信号都是在指定给引导功能的时间(它们在其中能得到利用)中的规定时间发射的。
由此可见，MLS是可在非常灵活的组装组件构造中提供多种不同引导功能的序列运行系统。另外，这种灵活性还在于提供了用于末定的未来潜在发展的辅助功能。精确引导数据通过扫描束通过飞机的时间的精确测量而得到。另外，还进行了机载幅度测量，以确定序列发射固定束的强度，它可被用于某些MLS设备以阻止错误航向(OCI束)并有助于得到精确引导束(清除束)。
本发明提供了一种着陆系统，它具有综合在其中的独立监测能力其中来自两个不同功能着陆系统的信号被综合成一个信号系统，以提供着陆引导和引导监测。在本发明的系统的最佳实施方案中，各不同功能着陆引导系统的结果独立地到达飞机。在飞机中进行比较，并依照这两个结果的符合程度是否可以接受而完成着陆或放弃着陆。这两个系统分别包括(1)、一已知MLS时间序列，它是标准MLS系统的一部分，且在其过程中着陆引导束进行扫描且机载接收器根据扫描束经过飞机的时间确定飞机的位置;(2)、一独立和不同的运转系统，其中成对的固定着陆引导束在预定MLS时间被射向飞机，且飞机接收器为位置确定目的对该成对信号的相对深度进行比较。后面的幅基系统，为方位角引导，利用了在不同的可用MLS时间序列发射的成对固定引导束，它的分别指向中心线的左和右侧，并以适当方式在中心线处重迭，从而使沿中心线进场的飞机能截取到表示进场航向正确的相等的信号强度。反之，当飞机向中心线一侧偏离航向时，则在射向中心侧这一侧的固定束发射期间内飞机将截取到较强的信号强度，并在射向中心线另一侧的固定束发射期间内截取到较弱的信号强度。结果，偏离航向状态可由两个固定引导束重迭信号强度的不平衡来表示，飞机所偏离的一侧是通过该束辐射的信号的加强和相对固定引导束信号的减弱而判别出来的。这些固定束的发射时间是不必分配给其他目的的MLS可用时间，在其间发射的信号将被用来提供直至着地的最后直线路径的独立确认，并将独立于MLS的主扫描精确引导信号。
尽管上述讨论集中于方位角方面，在仰角模式操作中，可采用类似的重叠引导束，以为仰角监测提供独立着陆引导。
本发明还可提供固定束着陆引导，它可在主MLS扫描系统出现故障时运转的，或提供简化的MLS固定束着陆系统，它适用于因费用原因无法负担MLS扫描束引导的小民用机场，或因所需扫描束天线的尺寸和重量而不能采用MLS扫描束引导的某些战斗着陆区。
MLS扫描束着陆导发生和提供监测能力的固定束着陆引导发生都可由MLS扫描束型接收器来进行，因为这种接收器已被设计出来，用于进行定时和幅度测量。另外ILM所需的数据处理也包括在已为MLS系统用途而设计出的现代微处理机中，也就是说，传统MLS用途所需范围之外的所需附加ILM数据处理本身不会对机载接收器设计产生严重问题。
本发明的重要目的是提供一种独立固定引导束系统，用于确认由目前已成为世界范围内普遍接受的设备的MLS系统提供的着陆数据。更具体地说，是提供一种引导系统，它采用MLS所用的并能与机载MLS接收设备兼容和配合运转的格式和重复时间序列。
本发明的另一主要目的是提供一种独立监测系统，它可通过采用从地面独立发射的重叠固定射束，或是通过采用将受到稍微改进和重取向新以使之在进场路径中心线上适当重叠的OCI射束或MLS扇面清除信号射束。
本发明的第三个目的是提供一种特殊型式的系统，它具有小尺寸固定射束引导系统的简便构造，并能与用于未装备MLS的小机场的机载MLS设备兼容，它能提供与主MLS系统相等的引导精度，但费用只相当于MLS系统的一小部分。
本发明的第四个目的是力求采用用于军事用途的简化的小体积MLS地面站，因为MLS扫描射束系统所要求的大地面站体积在许多战斗操作中都是一个主要缺点。军队等部门已选定MLS于未来的用途，但到目前为止，尽管已花费了大量钱财，它仍未能获得适用于作战目的的小体积轻重量MLS地面站。
在下面结合显示本发明最佳实施例的附图的讨论中，本发明的其他目的和优点将变得更为明显。
图1显示了用于已知MLS系统的各种功能的典型发射序列;
图2显示了已知MLS系统的典型发射天线幅射图案;
图3显示了在一种MLS引导功能内的发射顺序，和飞机接收到的相应信号;
图4A和4B分别显示了第一实施方案，包括用于固定射束精确引导系统的方位角和仰角天线幅射图案(以后亦筒称为图案);
图5A和5B显示了由图4的固定射束精确引导图案辐射并为飞机所接收的相对信号幅度;
图6A和6B显示了分别来自传统MLS系统和改进MLS系统的方位角天线辐射图案中对OCI图案进行了改变以提供本发明的第二实施方案，其中MLS扫描射束和图案射束精确引导都在同一地面地点提供;
图7A和7B显示了分别来自传统MLS系统和改进MLS系统的方位角天线辐射图案，其中对左和右清除信号进行了改变以提供本发明第二实施方案的一种变形，其中MLS扫描射束和固定射束精确引导都是在同一地面地点提供的;
图8显示了在一种典型MLS系统中，清除射束信号发射相对“佳”和“返”扫描MLS射束的开始和终止位置的角位置;
图9显示了本发明的第三实施方案，其中固定射束精确引导信号在“往”和“返”扫描MLS射束的扫描间隔期间内发射;
图10A和10B是框图，分别显示了用于方位角和仰角地面和机载MLS装置，它们得到了改进以实施把MLS扫描射射束引导和固定射束精确引导结合到同一综合地面站中的本发明;
图11A和11B分别显示了用于图10A和10B所示系统的地面站方位角和仰角辐射图案;
图12和13分别显示了机载接收器分别响应它从传统MLS扫描射束引导地面装置和采用从地面发射的固定射束精确引导信号的系统接收的引导信号的输出。
典型的微波着陆系统(MLS)是顺序操作系统，它以重复序列的形式在不同的单独占用的时间间隔内发射引导功能信号和数据功能信号。可以发射的功能信号分别为基本数据码1 进场方位角引导基本数据码2 高速方位角引导基本数据码3 进场仰角引导基本数据码4 照明仰角引导基本数据码5 背方位角引导基本数据码6 未来系统发展引导基本数据码7基本数据码8辅助数据由任何特定的MLS装置发射的引导功能信号的数目取决于在那个着陆地点必须提供的导航服务。必须由那个装置发射的还有其他一些基本数据。上面列举的辅助数据和未来系统发展引导功能信号及其相应的时间间隔是留给未定的未来需要的。
每个上面所列的数据或引导功能信号在与该功能相应的前序信号中都有自己的识别码，该识别码单值地识别发给机载设备的相应功能的特征。因为各个功能通过这种形式由它们的识别码识别，所以没有必要以任何特定的序列来表示这些功能。飞机接收器和处理器具有利用先于功能信号的前序信号识别发射给它的功能信号的能力，因而飞机接收器能够恰当地利用信息。
现在参考附图，图1显示了简化的MLS系统的数据与方位角及仰角引导发射序列的功能信号。适当的基本数据码在用其它功能块(如方位角引导功能块2和仰角引导功能块3)表示的发射时间之间的可用时间(如标为1的数据功能块)内发射，这些功能信号都以MLS地面装置确定的重复速率发射。适当的前序信号(如前序信号4)显示在每个功能块中所发射的功能信号的开始处，并且用于各个功能块的前序信号由引导装置5和6上的天线发射，仰角装置6被设于跑道的进场端附近，而方位角装置5被设于跑道的远端沿中心线的地方。特别地，方位角引导功能块2的前序信号以图案8′(图2)由方位角装置上的天线发射，提供了对±40°的整个方位角引导区域8的覆盖。基本数据码一般地与它们的前序信号以同样的覆盖角一同发射，如果同特定功能信号有关的前序信号表明它是方位角引导功能块，则与那个前序信号有关的“往”(TO)和“返”(FRO)扫描引导信号将由窄束天线以具有扫描扇形8的幅射图形9发射。实际的引导数据是在飞机接收器中通过测量相继经过飞机的扫描束图形9之间的时间而得到，象在MLS技术中所熟知的那样。
图3在括号a的附近更详细地显示3MLS着陆系统的方位角扫描功能中的发射结构，包括前序信号11，区段信号15，及“往”和“返”扫描时间间隔20和20。首先发射前序，它包括用于由机载接收器接收的射频载被连续波12。这个载波后面跟有接收器参考时间同步码13。它后面跟着功能识别码14，在这个情况下识别功能信号为进场方位角扫描引导。这些幅射构成有箭头21表示的延续的前序11。
接着的发射信号是区段信号15，它由发射地面站识别码16(其持续时间用箭头22标志)开始。在标识码的后面，发射恒定电平的测试信号17，其持续时间由箭头23表示。这个信号在机载设备中通过在时间间隔23中转换机载天线，从而用来确定哪个机载天线提供最大的信号，以在以后加以利用。接着，发射OCI信号18，它在接收器中得到处理以确定飞机是否处在错误的航线上，即沿着扫描束侧瓣，如接收到大于错误扫描束信号的OCI信号所表明的。接着，发射跟随有“往”扫描束的“往”扫描测试脉冲19，随后发射跟随有“返”扫描束的“返”扫描测试脉冲19′，测试脉冲紧挨在分配给“往”扫描束的时间20和“返”扫描束的时间20′，的前面和后面发射。
如在图3的顶部的括号b所标之处所看到的那样，飞机中的接收器在上面所讨论的地面辐射的基础上产生出适当的信号。特别地，如图3所示，对方位角扫描功能，发射的前序信号在接收器中产生出前序信号序列21，跟着的是地面站识别码22，接着是机载天线选择辐射23。显示了两个OCI辐射24和25(出自可发射的六个OCI辐射)，其后跟着的是地面发射的“往”扫描测试脉冲26。“往”和“返”扫描引导束28和29分别在飞机上接收接收时间取决于飞机相对于跑道中心线的位置，最后发射“返”扫描测试脉冲27。图3中未显示清除脉冲，因为扫描束在整个±40度区域内而不是宽度较小的扇形内扫描，故控制脉冲不用在图2的结构中。
为了实现本发明以提供装配到公共系统中的扫描束引导和固定束精确引导，固定束精确引导信号须以兼容的方式加到前面刚描述的MLS系统中，从而通过在机载设备中比较扫描束引导结果和固定束引导结果来提供监控能力。
本发明的一个重要目的是用适当方式将固定束引导系统装到MLS系统中，从而使通过增加固定束精确引导能力得到改进以实现本发明的未来MLS地面设备将不会给较早型号的未改进MLS机载系统提供错误数据。尽管达到此目的是所希望的，但不是绝对必要的，因为后制造的装置中增加的能力可能至少可暂时被限制在不用较旧的MLS机载设备的特殊应用中。例如，改进的地面系统开始可被限制在战场环境中的某些战术地面设备上，它的使用可能限于装备了根据本公开制造的最新式战术MLS接收器的飞机上。
为描述本发明的概念(它将固定束精确引导加入MLS型扫描系统)，将讨论三个不同的实施方案。第一个实施方案参考图4和5显示并描述，并包括由附加安装的天线发射重叠的方位角和仰角固定束辐射，该辐射在为适应该系统的未来发展在MLS序列中提供的各时间间隔中进行。第二个实施方案显示了现行发射的MLS系统束为提供固定束精确引导而进行的改进，改进包括图6所示的MLS OCI束，或图7所示的左和右清除束。第三实施方案显示了在已安排给其它MLS功能的间隔的未用部分里我的固定束精确引导信号从附加安装的天线的发射，例如象图9所示的MLS系统的“往”和“返”扫描间隔。
现在考虑参考图4和5显示并描述的第一实施方案，这个实施方案采用空闲的未来引导功能，它是为适应未来发展的引导需要而设计的，并且在其有关的时间间隔内发射我的固定束引导信号。这个实施方案使用空闲辅助数据功能发射适于伴随固定束精确引导信号的数据。该实施方案还采用附加安置在MLS系统地面地点上的成对分离天线，以便沿着陆路线发射成对固定精确引导束以提供着陆引导，它独立于由MLS的“往”和“返”扫描束(由图2和4A中的参考数字9表示)提供的引导。这些附加的固定精确引导束由它们自己的前序适当地识别，上述前序向机载接收器限定了它们的功能，并通过一同发射的辅助数据使接收到的来自固定引导束的信号能够在飞机上得到正确的处理。在此实施方案中，固定束精确引导功能信号由附加的天线80和81(图10A)提供，它们由地面设备驱动以顺序地发射相对于所希望的着陆方位角中心线航向36的左图形31和右图形32。图4B显示了用天线89和90(图10B)发射的相对于所希望下滑斜度的仰角上图形33和下图形34。注意在图4A中方位角束31和32沿中心线36部分地重叠，并且在图4B中用于仰角的固定引导束33和34沿为监测而选定的所希望下滑斜度36′部分地重叠。在图4B中显示的束30包括覆盖竖直弧30′的“上”和“下”MLS扫描束。
飞机接收到的固定束引导功能信号显示在图5A和5B中，在每种情况下都包括包含有信息的前序37，包括功能识别等，接着是对于进场飞机的两个不同位置(35，35和36，36)分别代表方位角和仰角信息的成对固定束引导信号。图4中的固定束31，32 33和34都沿进场路径以相等的强度发射。因为该成对束分别沿选定的下滑路线36′和中心线36相同地重叠，所以准确地沿着该航向的飞机将会从所有四个束中接收到相等强度的成对信号。这样图5B显示了飞机接收器最后所得到的具有相同幅度的信号38，39，40和41。然而，如果飞机偏离了希望的路径，则来自射向飞机所偏向一侧的射束的信号将会增强，同时来自飞机所背离一侧的射束的信号将减弱。这样，图5A显示了对于向左偏离中心且下滑路线上偏的飞机位置35、35′，左信号38′强于相应的右信号39′，而上信号40′强于相应的下信号44′。信号38′，39′和40′41′之间的这种不平衡在飞机接收器中得到处理，提供出适当的输出信号，它的幅度表示飞机的方位角向左偏离中心位置且仰角向上偏离下滑路线，因为当飞机偏离希望的路径时，它所偏向的一侧的信号增强，而离开的一侧的信号减弱。另外，发生的航向偏离程度可由成对信号38，39和40，41的幅度的不平衡度来正比地表示，以实现正比引导。
这些输出信号可用于提供辅助监控信号，在MLS系统中它被用于同基于MLS扫描束引导信号的类似输出相比较，或在小型机场设备中完全用固定束引导代替MLS扫描束信号，以在这类机场提供较为简单和费用较低但仍然与具有全MLS能力的飞机接收系统相兼容的着陆能力。发射这种固定束精确引导信号和相应的数据只占用了MLS系统中所分配的辅助时间的一小部分，以适合尚未确定的系统未来发展。由于只需为固定束引导功能如此分配少量的辅助时间，所以用于未来发展的时间几乎没有减少。
目前通常的作法是用用来发射引导束本身的同一设备发射带有其用于引导功能的参考时间码的前序。而不同于使用分别设置的地面设备发射前序和相应的引导功能信号。这样，对于其中方位角和仰角功能信号共同存在的系统，可特别经济地设置用于前序数据功能的发射装置。然而，不排除将该实施方案用于象图1所示的那种装置中，其中方位角和仰角发射装置沿着跑道相距很远地设置。
现在考虑第二个实施方案的思想，它采用了与固定束精确引导信号的思想有所不同的做法。这种不同做法由分别在图6和7中所示的两种不同形式表示。第二个实施方案不同于联系图4和图5讨论的思想之处在于在其中不是提供用于与上面的实现固定束精确引导功能的附加天线装置，而是改变现有MLS天线的辐射图形以使它们的辐射束沿中心线重叠，从而达到所希望的固定束精确引导，而不降低这些现有天线的正常功能。图6A显示未改进的包括左和右OCI束的辐射图案，图6B提供了该实施方案的第一种形式，它通过在中心线36上重叠辐射束来使用MLS系统的这些OCI(偏离航向指示)天线辐射束。图7提供了实施方案的第二种形式，它采用MLS系统的左和右清除天线辐射束，如下面要描述的。
在第一种形式中，图6A显示了标准MLS OCI辐射束43和44，它们被用于消除飞机由于扫描束天线的辐射旁瓣45而不是主辐射束9而进入错误航线的可能性。当飞机处在±40°扫描扇面的外面时，就认为它是在引导区域8的外面。这些OCI辐射束43和44的发射强度必须使位于引导束区域8外面的飞机所接收到的信号幅度大于它所接收到的来自任何扫描束波瓣或清除辐射束引导瓣的信号，但对于位于区域8之内的飞机，OCI信号的强度必须比引导信号至少低5分贝。在机载接收器已顺序接收到根据它们在作为信号OCI的引导功能信号中出现的时间而识别的信号，并且还接收到清除信号(来自使用它们的设备)和扫描束信号以后，如果清除信号或扫描束引导信号不比OCI信号的强度大至少5分贝，则机载信号处理器将警告驾驶员他已出了引导覆盖区域8。当然，在处于引导区域8的方位角覆盖区以外的所有地方，OCI信号的强度都大于扫描束信号9或清除信号(如果发射)的强度。在各种MLS系统中可提供多至六个方位角和两个仰角OCI束。所以在MLS OCI的说明书指标中没有什么会妨碍OCI束被用来在指定的OCI发射时间内提供固定束精确引导。
如图6B中所示，OCI束受到改进，以提供如辐射束46和47所示的重叠等场强线，束46和47在方位角中心线36上的48处重叠。当这样构成时，辐射束46和47仍可实现它们通常的OCI功能，并且同时这些束在中心线上48处的重叠部分可给出与前面参考图4和图5讨论过的同样类型的固定束精确引导功能。这样的双功能OCI和固定束引导辐射不会被现有的未改进MLS接收器所错误地理解，因为它们的固定束引导能力会因此而简单地被忽略掉，而同时接收器会正确地利用OCI信息。另一方面，由发射数据码进行适当编程以利用双OCI束能力的未来MLS接收机也可从这些OCI束得到固定束精确引导。
应考虑到在一些具有严重横向多路径问题的机场上，通过经中心线36重叠图6B所示的宽覆盖区固定OCI束46和47来提供足够确定的和避免横向多路影响的精确固定束引导是困难的。然而在用于产生OCI束的MLS系统具体标准中，没有什么会妨碍在未用的OCI时间内图4A和4B所示的窄精确固定引导束31，32，33和34在该时间间隔内的发射。这种辐射束可被现有的MLS接收器忽略，但可被未来的具有适当辅助数据码编程的MLS接收器所利用，例如处理它们的精确固定束引导数据。
作为本发明的第二个实施方案的另一种供选择的形式，图7用来显示修改图7A中所示的标准MLS系统方区角控制束50和51的思想，在其中对它们进行扩展使之沿进场路径中心线36重叠以呈现出图7B的52和53所显示的形状，本发明在两种形式中都改变MMLS辐射束并将其用于固定束精确引导。象参考图2讨论的那样，在通常的MLS系统中，扫描束9在中心线36两边±40°的整个引导区域8上提供覆盖。然而，在图7所描述的扫描束实施方案中，扫描束9′只中心线36两侧±10°的扇形49上提供精确扫描束正比引导，这种有限的角度覆盖在发射基本数据码中得到适当注意并且是现存MLS系统的标准替代形式。按照本MLS说明书，紧挨在扫描区域49外侧并延伸到±40°的MLS规定极限的左右两个扇形弧8″和8″′被MLS清除束50和51所覆盖，如图7A所示对该清除束信号的信号强度的测量在飞机中被用来给飞行员提供左飞或右飞指示，以引导他去截取扇形区49中的主扫描引导束9′。在MLS说明书中给的清除束标准是对位于扇形弧8″之内的飞机，清除束50的信号强度必须超过清除束51的信号强度15分贝，并且必须超过扫描束信号9′的边瓣5分贝;另外，对位于沿线49a处于-10°，即在扫描覆盖区49的负边缘上的飞机，清除束50的信号强度必须比扫描束信号强度低5分贝。区域8″′中的控制束51的标准与此相似。因此，很明显，对于给位于±10°引导区域49之内的飞机提供固定束精确引导的目的来说，在MLS说明书有关清除束的部分中没有任何东西会妨碍这些清除束(如图7B中的52及53所示)沿中心线36重叠。
图8显示了关于与±10°扫描束9′相联系的清除束的标准MLS形式，在图中显示的扫描束9四次接近于其四个最外角位置。当扫描束9′达到其最外的“往”和“返”扫描极限时，就发射四个清除束脉冲55，56，57和58。对位置在中心线36左侧的飞机，例如图7A的49a所示的，飞机接收到的脉冲56和57的强度将相同，但要小于(未显示)飞/左脉冲55和58的强度。对中心线飞机位置36，所有四个脉冲的强度都相等，如图8所示。要注意的是在扫描束扫描中心线两侧整个40度范围因而可不使用清除束的MLS系统中(如图4A)，为了固定束精确引导的目的，仍可把清除束加进系统中，并借助更新并适当编程的MLS接收而用于引导监控目的，而在现在的未改进的MLS接收器中清除束被忽略了。
清除束不随仰角功能信号发射，因此为了提供固定束精确引导而使用控制束仅适合于方位角引导MLS监控或独立方位角引导。所以使用控制束作为本发明的一种形式通常不象使用OCI束那样有用。
现在参见图9来考虑本发明的第三个实施方案，本方案在引导功能信号格式中未使用的时间间隔内从新增加的固定束精确引导天线发射，它不象在第一个实施方案中所列举的那样利用为满足未来系统的发展而在MLS系统中提供的辅助引导功能时间间隔，也不利用在也用于其他目的现存引导功能中存在的发射束(如OCI束或清除束)。
例如，第三个实施方案采用按照图4定向的附加固定束精确引导天线，但它在分配给扫描束功能的总时间间隔中未被使用的适当时间发射它们的固定引导束。这些时间的利用有点依照Enein的美国专利第4，306，239号中的建议。这些未被使用的适当时间将在实际束扫描和/或清除束发射时间之外，因为分配给扫描束的时间间隔比正常的扫描束运行和/或清除束发射所需要的时间长得多。正常扫描束操作不超过±40°，而这段间隔却包括足以扫描±62°的时间。因而分配给±40°与±62°之间的扫描操作的时间通常可用于其它目的，如发射固定束精确引导脉冲。
图9A显示了在MLS时序中分配给扫描功能的时间间隔，图9B及9C显示了飞机上接收到的相应的方位角引导信号，假定发射的方位角固定束引导脉冲具有图4A中所讨论的类型。如图9B所示，左固定引导束在“往”扫描中与-50°相对应的时间发射，如60所示。在“返”扫描中与-50°相对应的时间再次发射，如63所示。同样，右固定引导束在“往”扫描中与+50°相对应的时间发射，如61所示，并在“返”扫描中与+50°相对应的时间再次发射，如62所示。角度标度如图9A所示。如图9B中所示的左固定引导束60与63相对于右固定引导束61与62的强度的相对强度经MLS接收器中的处理器比较后，表示飞机向左侧偏离中心线36。这些强度的差别表示出飞机所处位置偏离中心线的程度。相同的强度，即如图9C所示的全部四个脉冲60′，61′，62′和63′强度相同，表示飞机正处在中心线36上。在后面的仰角扫描功能中，类似的相对强度将表示飞机的仰角位置。与固定束引导脉冲相联发射的辅助数据码通知飞机接收器其用于处理飞机从地面站接收到的信号的程序部分。此外，按照此第三个实施方案发射的信号的发射时间不同于通常发射控制束信号或检测脉冲、或扫描束信号所用的时间，因而现存的MLS接收器不会错误地理解这些固定束精确引导信号。在MLS扫描束的扫描时间间隔中留有充裕的时间正是为此目的。
因而，可以看到有许多不同的实际实施方案，包括那些在此描述过的及没有描述过的，它可用于在特定的MLS格式范围内为方位角及仰角引导发射固定束精确引导脉冲，这种格式非常灵活并有大量的未使用和/或未指定的时间间隔，从而留有充裕的时间来向适当的编程MLS接收器发射固定束引导信号以及辅助数据码，并避免了现有的未改进接收器作出错误的响应。
也许某些现有的未改进MLS接收器不具有利用本固定束引导信号产生精确着陆引导所需的精度。考虑到现有的接收器的幅度测量能力可能仅够依据从MLS OCI束接收到的信号强度来消除错误航向，或依据清除束强度测量提供飞/左，飞/右引导，所以问题是这些接收器缺乏以扫描束引导精度所要求的精度对固定束引导信号的相对幅值强度进行精确测量的适当能力。另外，要求在接收器中结合固定束引导功能使用的信号处理软件目前还未编入本型号的MLS接收器中。但是，适当修改目前的接收器以便利用现在的固定束引导特点是很容易达到的，包括改进它们的信号强度测量和比较能力，以及加上适当的软件。新型的接收器能很容易地包含所需要的精确幅度测量能力和适当的软件。
图10A和10B显示了按照本发明提供扫描射束和固定射束引导的综合系统，图10A显示了系统的方位角部分，图10B显示了系统的仰角部分。这里描述的具体详细实施方案是关于与图1所述方案相似的传统分区MLS系统，但它具有使用OCI分配时间间隔并综合到其中的固定射束精确引导，并且提供扫描射束引导功能监控或提供小机场所用的独立固定射束着陆引导。在图10A和图10B中显示了机载接收器及数据处理装置，尽管它们重复画在两个图中，但实际上是同一机载装置。图10A所示的方位角地面装置包括发射器70，它通过适当的开关单元72将信号有选择地馈入多通道天线74至81，这些天线根据各自所希望实现的功能分别具有不同的辐射图案形状。尽管开关72被图示成旋转开关，但在实际设置中也可包括电子开关单元。开关72的位置以及在每个选择位置上的停留时间都由编程发射控制逻辑单元(RCLU)71控制。当发射器70接到某一特定天线时，控制单元71还控制它是否发射连续波输出或是否发射数据编码函数，如参考时间码或适当的数据字。这种编码是当RCLU71呼叫时由数据编器73提供的。
类似地，图10B所示的仰角装置包括发射器83，它通过适当的开关单元85将信号有选择地馈入多通道天线87至90，这些天线根据各自所期望实现的功能分别具有不同的辐射图案形状。开关85的位置及其在各个选择位置上的停留时间都由编程发射逻辑控制单元(RCLU)84控制，当发射器83接到某一特定天线时，控制单元84还控制它是否发射连续波功能或者是否发射数据编码函数。这种编码是当RCLU84呼叫时由数据编码器86提供的。
由各个天线发射的射束提供了机载设备(重复画在图10A和图10B中)在空中接收的信号，该机载设备包括耦合到机载接收器93上的天线92。接收器的输出信号被送到机载数据处理器94，它执行提供引导所必需的所有程序功能，并且送出引导信号以驱动在本实施方案中包括标准形式的交叉指针着陆指示器95的着陆引导装置。
图10A和10B所示的系统提供了包括目前通用的MLS系统的标准功能，但此外它还可象在后面说明的那样，可提供与我的新式固定射束引导监测系统兼容结合的扫描射束引导，或使用我的固定射束引导系统的引导，即在小和交通流量很低因而不需要整个MLS系统的扫描射束可提供的更为先进的曲线进场路径的机场。
正如前面所讨论的，MLS是非常灵活的系统，它可根据特定现场的地形和交通量大小等。按多种结构设置。下面选择参见图11A和11B，所讨论的具体详细MLS实施方案作为典型装备的代表，同时也作为对本公开中前述讨论的说明。设置图10A所示的MLS系统方位角部分以利用图11A中所示的扫描射束9′来提供扫描射束覆盖，以提供±10°的精确引导区域49。射束50和51提供了该±10°区域以外的清除扇形射束，并将引导延伸到扇形区8所定义的±40°极限。OCI射束43和44提供了±40°引导极限之外的错误航向清除。射束31和32提供了我的发明的固定射束精确引导。
MLS系统的仰角部分在图10B和图11B中显示，并用来利用扫描垂直扇区30′的射束30来提供扫描射束覆盖，同时束33和34提供了本发明的固定射束精确引导。
从图10的地面天线发射传统MLS射束的序列通常开始于方位角装置。如图10A所示，首先由天线74，朝着前引导区域8(图11A所示)中的进场飞机以覆盖相应的±40°区域的天线图案发射前序信号。前序信号11，如图3所示，包括发射的MLS功能14的识别信号，它在接收器中呼叫适当的处理程序以处理从地面设备发射的同一引导功能内的数据。然后，从天线74发射由地面设备识别码16(地面站识别)及机载天线选择信号17起始的区段射束15。然后从方位角天线75和76发送偏离航线OCI射束18以提供射束43与44(如图11A)，以在飞行员处在引导区域8之外时向他提供警告。然后通过天线74发射“往”检测脉冲19，接着通过天线78发射左清除射束50，再接着通过天线79发射“往”扫描射束9′，在此之后通过天线77发射右清除射束51。暂停一段时间后，通过天线77发射第二个右清除射束，随后用天线79发射“返”扫描射束9′，接着用天线78发射左清除射束50。通过天线74的“返”检测脉冲19′的发射结束了MLS方位角引导功能。
然后方位角功能由仰角功能序列替代。从天线87(见图10B)发射仰角前序，它具有广阔的覆盖范围，图11B中的仰角扫描射束30则从天线88发射。在仰角射束发射之后，发射相应的基本数据字，接着的是另一个仰角功能。然后系统转回来发射序列中的下一个方位角功能。机载接收器和数据处理器按照传统MLS的做法运转。
包括发射图10所示的我的固定射束精确引导功能在内的MLS系统的技术如下首先考虑方位角引导(图10A)，在本MLS说明书中有6个可用来发射OCI射束的OCI时间间隔。通常只在6个间隔中的两个中发射两个OCI射束43和44(图11A)，剩下四个未占用的OCI间隔。因此，可在未被占用的OCI间隔内可通过对逻辑控制单元71编程以通过开关72与天线80和81序列发射我的固定射束精确引导射束，发射现在的固定射束精确引导射束，此引导射束具有射束图案31和32，它在沿中心线36上面重叠，如图11A所示。另外，在全部MLS发射序列中的适当的时间，逻辑控制单元71利用辅助数据功能和天线74及开关75开始辅助数据字发送，这些数据字识别固定射束精确引导功能的性质。
现在参见图10B所示的仰角装置，以类似方式，逻辑控制单元84得到编程，以在两个仰角OCI时间间隔中驱动发射器83，并通过开关85将其联接到天线89和90上，以便以图案33和34(见图11B)发射固定射束精确引导射束，图形33与34重叠在选定用于监测的期望下滑路线36′上。现有的未按本发明设置的MLS接收器将忽略在OCI时间间隔内发射的固定射束精确引导射束33和34，如前面所讨论的。相反地，按照本发明编程的MLS接收器将接收辅助数据字，并适当地利用它们去处理固定射束精确引导射束，以产生适当的引导指示。
图12显示了MLS接收器和处理器对响应图11A所示的扫描射束9′接收的方位角MLS扫描射束引导射束的输出响应。图示的机载接收器对MLS扫描正比引导系统的响应包括对于在0度中心线36两边的各种不同的飞机角位置(水平地画出的)的处理器输出电压曲线P。当飞机的位置处在0度中心线上时，输出为零，这意味着图10中的指示器95的方位角指针A将指在中间。当飞机离开中心线的位移增加时，曲线P上的输出将线性地增加指针的偏移，直到中心两侧10°，尽管显示的整个曲线可向两侧偏离中心线达40°图12中曲线在扫描射束比例覆盖极限的线性部分P之外的响应由清除射束50和51控制，以提供恒定幅度飞/左和飞/右信号PL和PR。
图13显示了从整体上看与图12所示的曲线P相似的曲线K，但它表示我的固定射束引导系统响应。曲线K的型线只有离开中心线36很近的一部分是线性的，线性部分只包括中心线两侧小于5°的部分，例如对于位于图11A所示的点96与97之间进场的飞机。但是，在偏离中心线36的5°至10°之间的区域仍然能给出有用的引导。另外还通过图10A中的天线77和78提供清除束，以产生如曲线上的KR和KL所示的飞/左或飞/右指示，如图12中的情况一样。仰角的固定射束引导曲线(未显示)有与图13给出的方位角曲线相似的轮廓。图12与13的比较显示出，只采用我的固定射束引导系统并且省去扫描射束的缩减系统能得到可与完整MLS系统相比的结果，并且它非常适合小飞机场的使用。应当注意到，在大机场使用多年的ILS着陆系统，在其比例显示器上只能在中心线两侧2.5°范围内提供线性引导，对距中心线超过2.5°的位置，驾驶舱显示器指针受到限定，从而不能向飞行员提供飞/左和飞/右指示。
前面的讨论表明，标准MLS系统、受到扩充以包含我的固定射束监控系统的MLS系统、以及采用我的固定射束引导来代替扫描束引导信号的缩小系统都是相互兼容的，并且都可在全世界各机场互换使用，不同的系统只需要对地面发射控制逻辑71和地面数据编码器73进行适当编程以表明特定地点使用的系统的类型，以及需要对机载数据处理器进行适当编程以与不同的地面装备相配合。讨论还表明当使用象MLS系统的地面发射器70时，我的固定射束系统在MLS发射序列的不同时间里使用不同的天线，进行不同的操作，因而在用作对MLS扫描束系统进行监测时在很大程度上独立于后者。
本发明并不局限于图中所给出的实施方案，因为很明显，在下面的权利要求
范围内可做出变化。
权利要求
1.通过在指定的MLS时间间隔的重复序列内从陆基天线装置发射分别包括加入固定射束精确引导功能信号的扫描射束精确着陆引导功能信号的多个不同引导功能信号，为规定进场路径提供MLS飞机着陆引导并对该MLS引导的精度进行独立监测的方法，它包括下列步骤(a)在跨过包括规定进场路径的进场区域的第一和第二相对方向上扫描所述扫描射束以提供所述扫描射束功能信号，扫描射束在序列中指定给它的MLS时间间隔之内发射，并开始和停止于规定进场路径的相对的两侧；(b)在非干扰MLS时间间隔内沿规定的进场路径的相对两侧发射成对的固定射束引导射束，以使成对射束的辐射图形在规定的进场路径上有相同量的重叠，以提供所述固定射束功能信号，从而使它们沿规定进场路径测出的强度彼此相等；(c)在进场飞机上接收所述发射引导射束以提供接收信号；(d)处理从扫描射束引导功能信号接收到的信号以提供正比于飞机在其现行位置接收到所述第一方向上的扫描射束和接收到所述第二方向上的扫描束之间的时间变化的第一输出信号，并用该第一输出信号产生相对于规定进场路径的扫描射束引导信号；(e)通过比较从成对固定射束引导功能信号接收到的信号的相对幅度而对它们进行处理以提供正比于飞机在其现行位置处接收到的所述成对固定射束引导功能信号的相对强度变化的第二输出信号，并用该第二输出信号产生相对于规定进场路径的固定射束引导信号；(f)比较所述第一输出信号和所述第二输出信号，并且当第一和第二输出信号大体相等时为飞机引导提供所述扫描射束引导信号。
2.如权利要求
1所要求的方法;包括发射与所述引导功能信号相关的识别数据功能信号以表明所发射的引导功能信号的类型，从而在飞机上指明应如何处理接收的信号的步骤。
3.如权利要求
2所要求的方法，包括交替地发射在方位角取向上和仰角取向上的所述扫描射束引导功能信号和所述固定射束引导功能信号的步骤。
4.如权利要求
2所要求的方法，其中系统包括在所述进场区域之外的偏离航线扇形中以为OCI射束的MLS指定幅度发射的MLS OCI(偏离航线指示)束，OCI射束的幅度在偏离航线区域中大于任何引导束的幅度，而在扫描束区域内至少比扫描射束的幅度小5分，而且所述OCI射束被定形并定向进入进场区域并以相同的射束强度重叠在所述规定的进场路径上，所述成对OCI射束在飞机上提供所述固定射束引导信号。
5.如权利要求
2中所要求的方法，其中对于方位角引导，系统包括在与扫描束进场区域相邻接的控制扇形中以MLS指定的幅度发射的MLS控制束，使每个控制束在另一个控制束的控制扇形内的幅度超过另一个控制束的幅度15分贝，并且在其控制扇形中超过扫描束的边瓣幅度5分贝，也使每个控制束在扫描束区域的边缘的幅度至少比扫描束的幅度低5分贝，而所述控制束进入进场区并在所述规定的进场路径上重叠有相同的束强度，在飞机上提供所述固定束引导信号。
6.如权利要求
2中所要求的方法，其中所述固定束引导束分别在除去实际用于发射MLS扫描束的时间的指定给发射MLS扫描束功能信号的时间间隔内发射。
7.如权利要求
2中所要求的方法，其中MLS系统包括指定来用于未来MLS系统的发展的辅助引导功能信号时间间隔，并且其中每个固定束引导束在MLS辅助引导功能信号的时间间隔内发射。
8.在具有地面发射装置、具有MLS机载接收和处理装置、具有用于容纳多种与发射功能信号类型识别数据相联发射的引导功能信号的重复时间间隔序列的MLS着陆系统中，可能的引导功能信号包含扫描束引导功能信号，它包括在跨过飞机进场着陆区域的第一和第二方向上扫描的扫描射束，并且包含在进场区域内沿规定进场路径重叠的成对固定射束引导功能信号，在进场路径上上述成对功能信号的强度互相相等，在飞机上提供着陆引导装置的方法，包括下列步骤(a)在飞机上接收引导功能射束并提供基于它的输出信号;(b)处理与输出信号相联系的数据以在只有扫描射束引导功能信号、只有固定射束引导功能信号和同时有扫描射束和固定射束引导功能信号之间确定引导功能信号的类型;(c)适当处理由与其相联的数据确定的输出信号，并在飞机上提供引导信号，它在只有一种类型的引导功能信号发射时基于单一类型的引导功能信号，而当两种类型的引导功能信号发射时基于两种功能信号的比较。
9.如权利要求
8所要求的方法，包括交替地发射在方位角取向和仰角取向上的引导功能信号的步骤，每个功能信号都伴有相应的识别数据。
10.如权利要求
8所要求的方法，包括在所述重复时间序列区段内发射用于提供地面站识别和在飞机上用作信号获得和定时目的的区段和前序数据的步骤。
11.如权利要求
8所要求的方法，其中的系统包括在所述进场区域之外的偏离航线扇形中以为OCI指定的MLS幅度发射的MLSOCI(偏离航向指示)射束，OCI射束的幅度在偏离航线区域中大于任何引导射束的幅度，而在扫描射束区域内至少比发射的扫描述的幅度小5分贝，而且所述OCI射束被定形并定向进入进场区域并以相等射束强度重叠在所述规定进场路径，所述对状OCI束在飞机上提供所述固定射束引导信号。
12.如权利要求
8中所要求的方法，其中对于方位角引导，系统包括在与扫描束进场区域相邻接的控制扇形中以MLS指定的幅度发射的MLS控制束，使每个控制束在另一个控制束的控制扇形内的幅度超过另一个控制束的幅度15分贝，并且在其控制扇形中至少超过发射的扫描束的边瓣幅度5分贝，也使每个控制束在扫描束区域的边缘测出的幅度至少比发射的扫描束的幅度低5分贝，而所述控制束进入进场区并在所述规定的进场路径上重叠有相同的束强度，在飞机上提供所述固定束引导信号。
13.如权利要求
8中所要求的方法，其中所述固定束引导束分别在除去实际用于发射MLS扫描束的时间的指定给发射MLS扫描束功能信号的时间间隔内发射。
14.如权利要求
8中所要求的方法，其中MLS系统包括指定束用于未来MLS系统的发展的辅助引导功能信号时间间隔，并且其中每个固定束引导在MLS辅助引导功能信号的时间间隔内发射。
15.用于对在进场区域内沿规定路径进场的飞机提供MLS飞机着陆引导和独立地监控该引导的精度的装置，该装置在指定给MLS的时间间隔内的重复序列中发射多种引导功能信号给机载接收装置，上述功能信号分别包括加入了固定束引导功能信号的扫描束引导功能信号，该装置包括(a)在所述地面站装置中，发射装置用发射控制逻辑装置有选择地同陆基天线装置联系起来，并且用于在其自己的时间间隔内将扫描束功导功能信号发射到所述进场区域，也包括在所述进场区域的第一个和第二个方向上扫描的扫描束，及用于在不干扰MLS的时间间隔内朝沿飞机进场路径相对的两侧发射包括成对的束的固定束引导功能信号，使对状束在所述规定的进场路径上有相同量的重叠，这样，沿该路径测出的它们的束的强度就互相相等;(b)在所述飞机上，接收装置耦合到联到着陆引导装置的编程的数据处理装置上，操作接收装置在引导束功能信号的基础上接收信号，而操作处理装置在扫描束功能信号的基础上处理接收到的信号，以提供第一个输出信号。它的变化正比于在飞机所在处接收到第一个方向上经过的扫描束和接收到第二个方向上经过的扫描束之间的时间，也操作处理装置在固定束引导功能信号的基础上处理接收机的信号，通过比较它们的相对幅度提供第二个输出信号，它的变化正比于飞机所在处对状固定束信号的相对强度，还操作处理装置比较第一个和第二个输出信号，并且当所述第一个和第二个输出信号大体相等时在第一个信号信号的基础上给着陆引导装置提供引导信号。
16.如权利要求
15中所要求的设备，其中所述发射装置包括靠发射控制逻辑装置启动的数据编码装置，它往发射装置提供向飞机发射的用以指示将要发射的引导功能信号的类型的识别数据，所述的机载数据处理装置对识别数据的特征起响应并由此使处理装置适当处理接收到的信号。
17.如权利要求
16所要求的设备，其中发射控制逻辑装置交替地由发射装置激励以在方位角取向和仰角取向上发射扫描束引导功能信号和固定束引导功能信号，每种信号都伴有发射的识别数据。
18.如权利要求
16中所要求的设备，其中所述发射控制逻辑装置能有效地激励发射装置和天线装置以发射MLS OCI(偏离航向指示)束，MLS OCI束是以MLS规定的OCI束的幅度在偏离航向区域而不是进场区域发射，OCI束的幅度在偏离航向区比任何引导束的幅度都大，而在扫描束区域至少要比扫描束幅度低5分贝，而且装置使所述OCI束成形并使其定向进入进场区域以相等的束强度在规定的进场路径上重叠，所述的对状OCI束在飞机上提供固定束引导信号。
19.如权利要求
16中所要求的设备，其中对于方位角引导，所述发射控制逻辑装置能有效地激励发射装置和天线装置以MLS规定的幅度发射与扫描束相邻的MLS控制束，使得每个控制束的幅度超过在另一个控制束控制扇区中的另一个控制束的幅度15分贝，并且在其控制扇形区域超过扫描束边瓣幅度至少5分贝，使得在扫描束进场区域的边缘上每个控制束的幅度至少要比扫描束的幅度低5分贝而且装置使所述控制束成形并定向进入进场区域以相等的束强度在所规定的进场路径上重叠，并在飞机中提供所述的定束引导信号。
20.权利要求
16中所要求的设备，其中所述发射控制逻辑装置能有效地激励发射装置和天线装置，在分配给发射MLS扫描束功能信号的时间间隔内但在MLS扫描束发射实际所用的时间之外发射重叠的固定束引导束。
21.权利要求
16中所要求的设备，其中MLS系统包括分配给MLS系统未来发展的辅助引导功能信号时间间隔，其中所述发射控制逻辑装置有效地激励发射装置和天线装置在MLS辅助引导功能信号时间间隔内发射固定束引导束。
22.在具有多路不同功能地面站用来向在进场区域中沿规定路径趋近地面站的飞机提供着陆引导的MLS着陆系统中，其中地面站在分配的MLS时间间隔内以重复序列的形式向机载接收装置发射各种飞机引导功能信号，伴随着发射引导功能信号还发展定义比MLS地面站发射的引导功能信号类型的辅助数据功能信号，改进的MLS设备在于(a)各种MLS地面站包括靠发射控制逻辑装置同陆基天线装置选择性接通的发射装置，这些天线有选择性地工作，在所述序列分配的时间间隔内至少要发射各种精确引导功能信号中的一个，这些功能信号包括扫过进场区域在第一个方向和第二个方向扫描的扫描束，而且这些功能信号包括固定束引导功能信号，它具有取向于沿飞机进场路径相对两侧的成对的束，使得对状束以同样的大小在规定的进场路径上重叠，因而沿此路径测得的对状束的束幅度互相相等;(b)机载MLS接收装置包括能有效地接收发射的功能信号的装置，还包括与接收装置相联接的编程的数据处理装置，它能有效地响应接收到的数据信号并按照辅助数据信号决定的方式处理接收到的引导信号;能有效地处精确扫描束信号以提供输出信号的处理装置，其中输出信号的变化正比于在飞机所在处扫描束在第一个方向上经过和在第二个方向上经过之间的时间;能有效地处理对状固定束引导信号信号的处理装置，它通过比较信号的相对幅度来提供输出信号，其中信号的变化在飞机所在处接收到的固定束信号的相对强度，与处理装置连接的着陆引导装置，它能依据所述输出信号中的一个有效地接收引导信号;(C)所述的处理装置向着陆引导装置传送引导信号，当只有一种类型的引导功能信号发射时，此引导信号依据单一种类的引导功能信号，当有两种类型的引导功能信号发射时，将两种类型的信号比较后选择其中的一种引导信号作为依据。
23.如权利要求
22中所要求的设备，其中所述的发射控制逻辑装置能有效地激励发射装置和天线装置以发射MLS OCI(偏离航线指示)束，MLS OCI束是以MLS规定的OCI束的幅度在偏离航线区域而不是在进场区域发射，OCI束的幅度在偏离航线区域中要比任何引导束的幅度都大，而在扫描束区域至少要比扫描束幅度低5分贝，装置使所述OCI束定形并进入进场区域以相等的束强度在规定的进场路径上重叠，所述对状的OCI束在飞机中提供固定束引导信号。
24.如权利要求
22中所要求的设备，其中对于方位角引导，所述发射控制逻辑装置能有效地激励发射装置和天线装置以按MLS规定的幅度发射与扫描束相邻的MLS控制束，使得每个控制束的幅度超过在另一个控制束控制扇形区域中的另一个控制束的幅度15分贝，并且在其控制扇形区域超过扫描束(当其发射时)边瓣幅度至少5分贝，使得在扫描束进场区域边缘每个控制束的幅度至少要比扫描束的幅度(当其发射时)低5分贝;使所述控制束成形并定向进入进场区域以相等的束强度在所规定的进场路径上重叠，并在飞机中提供所述的固定束引导信号。
25.权利要求
22中所要求的设备，其中所述的发射控制逻辑装置有效地激励发射装置和天线装置在分配给发射MLS扫描束功能信号的时间间隔内但在MLS扫描束发射实际所用的时间之外发射重叠的固定束引导束。
26.权利要求
22中所要求的设备，其中所述发射控制逻辑装置适当地驱动发射装置和天线装置，以在分配给MLS扫描射束功能信号发射的时间间隔之内但在MLS扫描射束发射实际所用时间之外发射重叠的固定射束引导射束。
27.权利要求
22中所要求的设备，其中MLS包括分配给MLS系统未来发展用的辅助引导功能信号时间间隔，其中所述的发射控制逻辑装置有效地激励发射装置和天线装置在MLS辅助引导功能信号时间间隔内发射固定束引导束。
专利摘要
微波着陆系统(MLS)中的独立飞机引导监测系统和用于小机场的缩小MLS。附加固定射束(FB)被加进MLS时序格式中。用不同固定天线顺序发射成对FB，一对射向跑道中线的左和右侧，另一对射向预期下滑线的上和下方。第一组成对FB在跑道中线重迭，使沿中线进场的飞机接收到表示进场正确的相等信号强度。向中线一侧偏航的飞机接收到这一侧的射束信号强度较大，而另一侧射束的信号强度较小，用仰角引导射束能得到类似的引导。
文档编号G01S1/10GK86103031SQ86103031
公开日1986年12月24日 申请日期1986年3月31日
发明者约翰·J·奇舒姆 申请人:森德斯特兰德数据控制公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan