Ein simples MISO-Channel-Sounder-System für die Analyse von störenden Streuszenarien bei Avionik-Navigationsanlagen

Streuobjekte sind Ursache für eine Mehrwegeausbreitung und können damit die Navigationsinformation bei verschiedenen Navigationssystemen verfälschen. Eine kostengünstige und flexible Vermessung dieser Szenarien wird durch eine skalierte Messumgebung erreicht, in diesem Fall im Maßstab 1:144. Exemplarisch werden in dieser Arbeit zwei Navigationssysteme betrachtet: Der Landekurssender des Instrumentenlandesystems und das Drehfunkfeuer. Beide Systeme operieren bei einer Frequenz um 110 MHz, welches skaliert 16 GHz entspricht. Speziell für diese Navigationssysteme wird ein Channel Sounder entwickelt und untersucht. Aufgrund der geringen Bandbreite der Systeme genügt eine Vermessung bei CW-Frequenzen statt der ursprünglich modulierten Signale und zudem wird zur Erhöhung der Flexibilität auf Synchronisationssignale verzichtet. Durch Verwendung eines speziellen Puls-Pausen-Musters ist die aktive Sendeantenne aus dem zeitlichen Verlauf des Empfangssignals zuzuordnen. Für das Drehfunkfeuer wird ein Softwareempfänger entwickelt, der aus der Kanalvermessung unter Berücksichtigung verschiedener Messzeiten den Winkelfehler des Drehfunkfeuers ermittelt. Amplitudenmodulierte Störer mit einer Modulationsfrequenz von 30 Hz, in geringerem Umfang auch bei 60 Hz, können das Drehfunkfeuer entscheidend stören, da dieses u. a. eine AM-Modulationskomponente bei 30 Hz verwendet. Auch sich wesentlich langsamer drehende Störobjekte, wie die Rotoren von Windenenergieanlagen, können solche Störungen hervorrufen. Grund dafür ist, dass die Fourier-Transformation von steilen Flanken höhere Frequenzanteile liefert.