DVL REPORT #38, INVESTIGATIONS OF HOMING ERRORS IN RADIO RANGES

• Document Type: CREST
• Collection: General CIA Records
• Document Number (FOIA) /ESDN (CREST): CIA-RDP81-01043R002600010010-7
• Release Decision: RIPPUB
• Original Classification: U
• Document Page Count: 57
• Document Creation Date: December 23, 2016
• Document Release Date: January 17, 2014
• Sequence Number: 10
• Publication Date: August 14, 1958
• Content Type: REPORT

Declassified in Part - Sanitized Copy Approved for Release @ 50-Yr 2014/01/17: CIA-RDP81-01043R002600010010-7
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H. J. Zetzmann, R. A. Wendlinger und H. Zauscher
Untersuchungen Ober sprunghaffe Peilungen an
Mittelwellen-Vierkursfunkfeuern
Herausgegeben im August 1957 '
von der
Zentrale fur Wissenschaftliches Berichtswesen
der
Deutschen Versuchsanstalt fur Luftfahrre. V. - /Wilhelm (Ruhr)
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WESTpEUTSCHR VERLAG / KOLN UND OPLADEN
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tbersicht
In den Jahren 1952 bis 1955 war bei der Peilung von Consol-Funkfeuern der
Seeschiffahrt und Vierkurs-Funkfeuern (ranges) der Flugsicherung mittels
Sichtfunkpeiler beobachtet worden, daB die Peilanzeige vor allem in den
Nachtstunden em n merkwUrdiges Verhalten (Umspringen im Rhythmus der
Tastung) zei-gte, das bis dahin unbekannt war und fUr das keine ausreichen-
de Erklarung gegeben werden konnte. Eine einwandfreie Deutung des Effekts
erschien nicht nur vom rein physikalischen Standpunkt aus, sondern auch
im Interesse,der Funknavigation von Bedeutung.
Die Untersuchungen des Instituts beschrankten sich auf das Studium der
Erscheinungen an den Langwellen-Vierkursfunkfeuern der Luftfahrt.Die zu-
nachst am Sichtpeiler mit Kreuzrahmen gefUhrten UAtersuchungenBen
keine schlUssigen Beweise zu. Nachdem im Februar 1956 eine Adcock-Peilan-
_ lage zur VerfUgung stand, konnten die EinflUsse des Nachteffekts'elim{i-
niert und auch weitere dm)Bundesgebiet aufgestellte VierkursfunkfTuer
beobachtet werden.
Die Untersuchungen wurden theoretisch und experitentell ausgefUhrt mit
dem Ergebnis einer einwandfreien Deutung'des Effekts als eine Stbrung
durch Sender auf gleicher oder annahernd gleicher Frequenz. Der Effekt
konhte in 'all seinen Erscheinungen im Laboratoripm nachgebildet werden.
Das Ergebnis fUhrt zu dem Vorschlag, in 12,stimmten Fallen der Praxis ge-
ringe Veranderungen der Frequenzen der Funkfeuer vorzusehen.
Gliederung
I. Zustandekommen der Aufgabe
II,. Eigene Untersuchungen
1. Erste Beobachtungsergebnisse (beim Empfang mit
Rahmenantenne)
2. Berechnungen
a) Annahme eines terrestrischen Sekundarstrahlers
b) Annahme von Raumstrahlung mit veranderlicher
Polarisationsrichtung 1
3. Praktische Untersuchungen - S 10
a Am Sichtpeilgerat selbst S lo
b Weitere Peilmessungen (mit Kreuzrahmen- und
, Adcockantenne S 11
III. Deutung der sprunghaften Peilanzeige alfGrund weiterer
Rechnungen und blachbildung des Effekts im Laboratorium . S. 16
IV. Zusammenfassung S 2o
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5
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V. Schrifttum S 23
Anhange (Berechnungen)
M?nchen-Riem / Oberffaffenhofen, im Oktober 1956
Institut flir Flugfunk der Deutschen VersuchsAmstalt fUr Luftfahrt e.V.
Leiter: Dr.-Ing. G. ULBRICHT
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I. Zustandekommen der Aufgabe
Durch VerfUgung des BMV - L5-54o-2389 Vm/54 vom 3. September 1954 wurde
das Flugfunk-Forschungsinstitut beauftragt, fUr die an anderer Stelle
laufende Forschungsaufgabe:
"Untersuchungen mit Hilfe des Sichtfunkpeilers Uber die sprung-
haften Peilstrahldnderungen, vorzugsweise in der Dammerung, bei
der Tastung der Consol-Funkfeuer"
eine Schmalfilm-RegiStriereinrichtung zu entwickeln bzw. zu beschaffen.
Im Verlauf der vorklarenden Beobachtungen und Registrierungen, die an
einem im Rahmen der genannten fremden Forschungsaufgabe in Garmisch-
Partenkichen [1] aufgebauten Sichtpeilgerat erfolgten, wurde festge-
stellt, daB em n ahnlicher sprunghafter Effekt der,Peilung auch an den
in der Flugsicherung eingesetzten Mittelwellen-Vierkursfunkfeuern der
Luftfahrt zu beobachten war.
Auf Vorschlag des institutes wurde im Einvernehmen mit dem BMV und in.
Vereinbarung mit Dr. WACHTLER, Hamburg, die Untersuchung an den Funk-
/
feuern der Flugsicherung von der Weiterbearbeitung der Seefunkfeuer-
Untersuchung ("Stavanger-Effekt", [2,3,4],) abgetrennt und ausschlieBlich
im hiesigen Institut bearbeitet.
Die Untersuchung erschien nicht nur von der physikalischen Seite aus in-
teressant, sondern auch im Interesse des Flugbetriebes geboten, da - wenn
auch nicht im Regelfall - die Vierkursfunkfeuer mit einem Peilgerat an
Bord des Flugzeuges, z.B. einem RadiokompaB zur Navigation verwendet wer-
den konnen. Daher war auch zu untersuchen, ob die am Sichtpeiler beobach-
teten Erscheinungen eine Auswirkung auf den Peilbetrieb in der Luftfahrt
1)
haben konnten
II. Eigene Untersuchungen
(nach den EMpfangsregistrierungen mit Kreuzrahmenantenne)
1. Erste Beobachtungsergebnisse (beim Empfang mit Rahmenarltenne)
Bei der Beobaclitung des Vierkurs-Funkfeuers Manchen/Freising DHA, Stand-
ort Appercha, von ver:tchiedenen, jeweils.festen Standorten am Boden
1) Die Arbeiten'erfolgten im Rahmen der Forschungsaufgabe des BMT
Nr;. 123/54 und 141/55: "Untersuchung und Entwicklung eines dreidimen-
sdonalen Flugsherungs-Kontrollsystems"
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Die Beobachtung bei Tag e ergab ferner, da.9 bei der Tastung die kleinere
Amplitude eine grbBere maximale Abwelchung zeigt als die groBe Amplitude,
und daB'die Peilanzeigen um den richtigen Peilwert einen gewissen Winkel-
betrag pendeln.'
Diese vorstehend beschriebenen Erscheinungen wurden durch eine Vielzahl
von)Messungen und ilmischen Registrierungen von Oktober 1954 bis Okto-
'ber 1956 festgehalten und sind als "charakteftstische Formulierungen" an-
zusehen. Die durch die Institutsbeobachtungen gewonnene 'Beschreibung
deckt sich auch im_allgemein9,n mit der von anderer Seite [1] verbffent-
lichten ). Die aus dem vorhandenen Beobachtungsmaterial_sich ergebende
Vorstellung iiber das Zustandekommen des "Effektes" war wohl in gewfssen
Teilen, nicht aber in ihrer Gesamtheit durch die bereits bekannten Aus-
breitungseigenschaften der Wellen befriedigend 'zu erklaren. Auch gelang
esdnicht, die Erscheinung aus den Abstrahlungseigenschaften der Ant enne
,des Vierkursfunkfeuers ohne weiteres abzuleiten, wie es im Falle der An-
tenne des Consol-Funkfeuers:,gleichzeitig von PIETZNER [4,9] versucht wurde.
Die Institutsarbeiten wurden daher darauf abgestellt, noch etwa Uber-
sehene Fehlerquellen einzukreisen, und diese zu eliminieren. Gleichzeitig
wurde versucht, durch theoretische Berechnungen zu klaren, ob em n Wellen-
ausbreitungseinfluB durch terrestrische oder ionospharische Reflexionen
qualitativ und quantitativ in Frage kompren kennte. Diese Rechnungen sind
in den Anhangen der Arbeit wiedergegeben:
Die Voruntersuchungen hatten bereits klar gezeigt, daB far das Zustande-
kommen von sprunghaften Peilungen, sofern dazu eine PeilstrahLbeeinflus-
sung angenommen werden solite,,das Zusammenwirken von zwei Strahlungen
des gleichen Senders am Empfangsort erforderlich ist. Dabei muB minde-
%
stens eine Strahlung infolge senderseitiger Antennen-Umtastung Amplituden-
anderungen unterworfen sein. Die ersten Berechnungen (Anhang 1 und 2) er-
folgten daher auf Grund dieser Gesichtspunkte und unter der Annahme, da8
die beiden am Empfangsort eintreffenden Wellen koi-larenter Natur sind.
3) Der in [1] ohne abschlieBende MeBergebnisse und ihre kritische Auswer-
tung gemachte Versuch, die Beobachtungen als em n "Phanomen" herauszu-
stellen, war verfr.ht. Die Erscheinung ist nicht, wie behauptet, an
den Sichtfunkpeile gebunden, auch geht der Versuch,.den eigens ge-
schaffenen Begriff Peiltakt" Uber die Wellenausbreitungen zu erklaren,
von falschen Voraus etzungen aus und beruht insbesondere nicht auf
Effekte, wie Streu trahlung, GroBkreisauswanderung usw.
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'Obwohl, wie das EndergebniS der vorliegenden Arbeit zeigt, die Erschei-
nungen durch das Zusammenwirken zweier von verschiedenen Sendern kommen-
der Strahlungen zu erkldren ist, sollen d9ch die zuerst angestellten Rech-
nungen wiedergegeben und kurz diskutiert werden, weil sie em n Beispiel
dafur sind, daB man oft nur auf sehr groBen Umwegen und nur durch syste-
matische Eingrenzung aller Einzelhypothesen zu einer richtigen Deutung
vielseitig erkldrbar scheinender Beobac_htungsergebnisse [4] kommen kann.
2. Berechnungen
a) Annahme eines terrestrischen Sekunddrstrahlers
Unter der Voraussetzung, claB bei Tage keine merkliche Raumwellenstrah-
lung vorhanden ist, ergibt sich die MOglichkeit von Peilstrahlspriingen
bei Leitstrahlsendern, wenn man einen Sekunddrstrahler im Bereich des
Senders (oder mehrerer) annimmt. Ala derartige Reflektoren sind nach
fruheren Erfahrungen vor allem hohe Sendermaste, groBe Gaskessel und
auch Hochspannungsleitungen anzusehen. Diese Art von Reflektoren ist im
Gebiet sudlich'des Funkfeuers Appercha tatsdchlich vorhanden. Die Berech-
/lung unter der Annahme eines Sekunddrstrahlers (Anhang 1) ergibt einen
Peilfehler, der von folgenden Faktoren abhangig ist:
a)
b)
c)
d)
dem Amplitudenverhdltnis der Tastung,
dem sendeseitigen Abstrahlungsdiagramm,
dem Standort des Sekunddrstrahlers,
den Reflexionseigenschaften des Sekunddrstrahlers.
(
Die Berecpnung.zeigt, daB tatsdchlich PeAsprUnge bis zu etwa 450 ent-
_
stehen konnen, doch mussen sie flir jeweils eine bestimmte Amplitude kon-
stant bleiben (analog einer Funkfehlweisung) und ebenso tagtdglich fest-
zustellen sein. Die Beobachtungen ergaben aber, daB dies nicht-der Fall
ist, sondern daB die Peilsprlinge nur zeitweise auftreten. AuBerdem ge-
lingt es nicht, mit Hilfe dieser Berechnung das langsame Pendeln der Peil-
anzeige zu erkldren.
b) Annahme von Raumstrghlung mit verdnderlicher Polarisationsrichtung
(Empfang mit Rahmenantenne)
Bei den in Munchen-Riem am Tage beobachteten Peilrichtungssprungen war es
von vornherein unwahrscheinlich, daB.diese bei der verhdltnismdBig gerin-
gen Entferntng von 28 km zwischen Sende- und Empfangsort von Raumwellen
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Die Priifung der beiden Verstdrkerkandle ergab lineares Verhalten, solange
nicht Ubersteuert wurde. Im Zane einer Nichtlinearitat wurde sonst beim
Empfang von getasteten Signalen mit verschiedenen Amplituden em n Peil-
sprungeffekt vorgetauscht.
Bei Ein'speisung eines Signals auf den Verstarkerkanal I zeigte sich merk-
liches Ubersprechen (c.2o db) auf den Kanal II, das hauptsachlich aus dem
Antennenverstarker herrahrte. Dieser Fehler wurde durch Neuverkabelung und
Verbesserung der Abschirmung beseitigt.
In das Entwicklungsmuster, das far den groBten Teil der Messungen benutzt
wurde, war in
anderer Seite
wies sich als
Aufdrehen des
Abanderung der urspranglichen Konstruktion nachtraglich von
eine Endstufe far den Hbrkanal eingebaut worden. Diese er-
Fehlrquelle, da sie das'Netzgerat aberlastete. Beim vollen
Lautstarkereglers wurde diese Stufe stark dbersteuert und
erzeugte am Netzteil einen zusat7jichen Spannungsabfall bis zu 7 V. Da-
durch wurde der vorgeschriebene und jeweils eingestellte Verstarkungs-
und Phasenabgleich der beiden KanalVerstarker hinfallig. Durch diesen Ge-
ratefehler konnten z.B. bei der Beobachtung des nahegelegenen ungerichteten
FunkfaRers M?nchen-Riem im Rhythmus der Tastung Peilsprange bis zu 80 vor-
getauscht werden. Nach Behebung dieses Fehlers arbeitete das Gerat einwand-
frei. Es muBte daher
daB em n Teil unserel-
s?ondere aber die von
aus dieser Feststellung der SchlB gezogen werden;
ersten Messungen mit diesem Sichtfunkpeiler,
[1], nur mit Vorbehalt verwendbar ist.
b) Weitere Peilmessungen (mit Kreuzrahmen und Adcockantenne)
Die Beobachtungen erfolgten mit Ausnahme einer MeBfahrt im Raum M?nchen-
Riem mit der eigens far diese Untersuchung aufgebauten Langwellen-U-
Adcock-Peilanlage4) Diese ermoglichte Messungen ohne den aberdeckenden
EinfluB des Nachteffekts. AuBerdem konnten wegen ihrer groBeren Empfift-
lichkeit weitere von der Flugsicherung im Bundesgebiet betriebene Vierkurs-
funkfeuer beobachtet werden. Ebenso wurde auch em n Vergleich durch gleich-
5)
zeitige Messungen mit Kreuzrahmen mtiglich
4) Vgl. DVL-Bericht Nr. 37: H.J. ZETZMANN und R.A. WENDLINGER, "Bau einer
Langellen-U-Adcock-Epilanlage"
5) Der Empfang von Consol-Stationen way dagegen infolge der zu kleinen
Feldstarken und relativ starken St?rungen beeintrachtigt, so daB aus
unseren Adcock-Beobachtungen zunachst keine zuverlassigen Schlasse
abgeleitet werden konnten
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an diOser
das Funkfeuer
Abbildungen
zusatzliche
tstellung sollte
die kleinere
Peilung
len Falle er-
Olen Frequenz
n Modau, die
assen,konnte,
eichen Fre-
dentifazieren6)
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