Funkfeuer

Im Anflug auf Klagenfurt (LOWK) - NDB mit dem Rufzeichen KI sendet auf 313 kHz

Ungerichtetes Funkfeuer (NDB)

Einer der beiden Holzmaste des Funkfeuers HDL in Plankstadt

Abstimmhaus des Funkfeuers HDL in Plankstadt

Sendeturm des Funkfeuers NKR in Ochsenbach

Sendeturm des Funkfeuers NKR in Ochsenbach aus der Froschperspektive

Funkfeuer sind Sender für die Funknavigation.

Grundsätzlich lassen sich Funkfeuer in ungerichtete Funkfeuer, gerichtete Funkfeuer und Drehfunkfeuer unterteilen. Heute typisch für ungerichtete Funkfeuer sind Non-Directional Beacons, für gerichtete Funkfeuer Landekurssender (Localizer) und Gleitwegsender (Glideslope) des Instrumentenlandesystems und für Drehfunkfeuer UKW-Drehfunkfeuer (VOR) und taktische Flugnavigation (TACAN).

Funknavigationsverfahren

mit ungerichteten Funkfeuern

Bei ungerichteten Funkfeuern allgemein lassen sich zwei Navigationsverfahren unterscheiden: das Peilverfahren und das Hyperbelverfahren.

Peilverfahren

Beim Peilverfahren kann der Empfänger mittels einer drehbaren Richtantenne oder mittels mehrerer fester Richtantennen die Herkunftsrichtung des Signals relativ zum Empfänger bestimmen. Kennt man die Richtungen zweier Funkfeuer, so kann man daraus seine Position herleiten (Kreuzpeilung).

Hyperbelverfahren

Bei den Hyperbelverfahren senden mindestens drei Funkfeuer zeitgleich jeweils ein Signal aus. Die Signale treffen beim Empfänger zeitlich versetzt ein. Aus dem Unterschied in den Signallaufzeiten kann der Empfänger seine Position relativ zu den Sendestationen ermitteln ("Meine Entfernung von Sender A ist x Kilometer größer als meine Entfernung von Sender B"). Da die Position der Sendestationen bekannt ist, lässt sich daraus die geographische Position ableiten. Hyperbelverfahren basieren also nicht auf der Richtungsbestimmung, sondern einer Entfernungsbestimmung. Da sich aus den Signalen von nur zwei Sendestationen mehrere Möglichkeiten für die errechnete Position ergeben, die auf einer Hyperbel liegen (daher die Bezeichnung Hyperbelverfahren), benötigt man mindestens drei Stationen.

mit gerichteten Funkfeuern

Gerichtete Funkfeuer werden eingesetzt, wenn ein Fahrzeug dem von der Richtantenne des Senders ausgestrahlten Leitstrahl folgen soll.

mit Drehfunkfeuern

Die Auswertung von Drehfunkfeuern zeigt dem Navigator an, in welcher Richtung relativ zum Funkfeuer er sich befindet. Die Richtung wird mit dem Begriff Radial bezeichnet.

Für die Bestimmung verwendet man eine Sendeanlage, die neben einer drehbaren schmalen Hauptkeule auch einen Rundumstrahler besitzt. Die Sendeanlage übermittelt nun nach jedem Passieren eines bestimmten Nullpunktes der rotierenden Keule einen hörbaren Ton oder ein anderweitig messbares Signal auf dem Rundstrahler. Die auswertende Elektronik im Flugzeug ermittelt nun aus der bekannten Umlaufzeit des Feuers sowie dem zeitlichen Abstand zwischen dem Eintreffen der Hauptkeule am Messempfänger im Flugzeug und dem akustischen Ton, den relativen Winkel zum Funkfeuer.

Zur Positionsbestimmung kann man ein weiteres Funkfeuer für das Herstellen einer Kreuzpeilung verwenden.

Funknavigationssysteme

Mit ungerichteten Funkfeuern

Peilverfahren

• Non-Directional Beacon (NDB) / Radiokompass (ADF)
• Seefunkfeuer
• Richtfunkfeuer

Hyperbelverfahren

• GEE
• LORAN
• SHORAN
• Tropik
• CHAYKA
• Decca
• Alpha
• Omega

Mit gerichteten Funkfeuern

• Frühes Lorenz-A/N-System
• Lorenz-Ultrakurzwellen-Landefunkfeuer
• Knickebein (Funknavigation)
• Instrumentenlandesystem (ILS)

Mit Drehfunkfeuern

• Telefunken-Kompass-Sender
• weiterentwickeltes Lorenz-A/N-System
• Sonne bzw. Consol
• VOR
• TACAN

Während in der Seeschifffahrt die Funkfeuer durch modernere Satellitennavigationsverfahren abgelöst worden sind und nur noch in abgelegenen Gebieten zur Anwendung kommen, werden sie in der Luftfahrt im Rahmen der Instrumentenflugregeln (Instrumental Flight Rules, IFR) noch intensiv genutzt.

Allerdings wurden viele Seefunkfeuer nicht stillgelegt, sondern in DGPS-Funkfeuer (Differential-GPS) umgebaut. DGPS-Funkfeuer kann man leicht von anderen Funkfeuern unterscheiden: DGPS-Funkfeuer geben nur ein Rauschen im Lautsprecher wieder, während herkömmliche Funkfeuer ihre Kennung permanent als Morsecode senden.

Es gibt auch Funkfeuer, die neben ihrer Kennung zusätzlich gesprochene Wettermeldungen für die See- oder Luftfahrt übertragen, nach dem Verfahren der Amplitudenmodulation oder der kompatiblen Einseitenbandmodulation.

Flugfunkfeuer

VOR/DME UKW-Drehfunkfeuer KRH (Karlsruhe)

Flugfunkfeuer für die Streckennavigation unterteilen sich grundsätzlich in:

• ungerichtete Funkfeuer (NDB - Non-Directional Beacon), wird mit dem ADF („Radiokompass“) geortet
• gerichtete Funkfeuer (z. B. VOR - Very high frequency Omnidirectional Radio range, VORTAC)

Durch geeignete präzise Laufzeitmessungen ist bei einigen Flugfunknavigationsverfahren eine Aussage über die Entfernung zum Flugfunkfeuer möglich. Dies wird durch ein DME (Distance Measuring Equipment) realisiert, welches neben dem VOR aufgebaut ist. In Verbindung mit der Kursinformation des VOR-Flugfunkfeuers ist dadurch jederzeit eine Positionsbestimmung möglich.

Die Kursinformation beruht darauf, dass die Phasenverschiebung zwischen einem in alle Richtungen abgestrahlten Signal und dem auf der Funkstandlinie empfangenen gerichteten Signal ausgewertet wird. Fliegt das Luftfahrzeug z. B. mit Westkurs (270°) auf das VOR zu („Inbound“) oder mit Ostkurs (090°) von diesem weg („outbound“), so beträgt die Phasendifferenz zwischen dem gerichteten und dem ungerichteten Signal 90°. Bei Anflug auf das Funkfeuer mit Ostkurs (Inbound, 090°) bzw. Abflug von diesem mit Westkurs (Outbound, 270°) beträgt die Phasendifferenz 270°.

Zum besseren Verständnis folgendes Denkmodell: Ein Leuchtturm strahlt alle sechs Minuten ein kurzes Lichtsignal gleichmäßig in alle Richtungen ab. Gleichzeitig startet jeweils ein horizontal umlaufender, eng gebündelter Lichtstrahl, der für einen vollen Umlauf = 360 Grad genau 6 Minuten = 360 Sekunden benötigt, d. h. ein Grad pro Sekunde. Ein Schiffsführer, der 135 Sekunden nach dem Aufblitzen des Lichtes an der Leuchtturmspitze den Peilstrahl sieht, weiß, dass er sich auf der Kurslinie 135° befindet.

VORTAC TGO (TANGO)

Im militärischen Flugbetrieb kommt (noch) die Tactical Air Navigation (TACAN) zur Anwendung, das auf einem ähnlichen Prinzip wie VOR beruht, aber um den Faktor 1,2 bis 2 präziser ist. Die VOR/DME Station verfügt zusätzlich noch über ein DME-Gerät (Entfernungsmessgerät). Befinden sich VOR/DME- und TACAN-Bodenstationen an derselben Position, wird die Kombination auch als „VORTAC“ bezeichnet.

VOR/DME sind nach wie vor die in der Instrumentennavigation gesetzlich vorgeschriebenen primären Sensoren. Allerdings wird das Verfahren mehr und mehr durch GPS verdrängt.

Seefunkfeuer

Ein Seefunkfeuer ist ein für meist maritime Nutzung gedachtes Funkfeuer, welches überwiegend in Ketten betrieben wird, wobei alle Seefunkfeuer in dieser Kette im Laufe einer Zykluszeit verschiedene Morsekennungen ausstrahlen. Wie bei NDBs wird meistens die Modulationsart A2 (tönende Telegrafie), angewandt.

Die Sendeantennen und Sendeleistungen von Seefunkfeuern entsprechen denen von Streckenfunkfeuern. Daneben gibt es in manchen Ländern auch Seefunkfeuer, die Wetterberichte im AM oder SSB übertragen. Im Zuge der zunehmenden Verbreitung von GPS wurden die Seefunkfeuer in Deutschland am 1. Januar 2000 abgeschaltet.

Die Stationen wurden zum Teil in DGPS-Stationen oder NDBs umgebaut.

Siehe auch

• Befeuerung (beschreibt Leuchtfeuer)
• Navigation
• Funknavigation
• Liste der Funkfeuer