Es ist richtig, dass nicht allein die Nutzung elektronischer Antennenumschaltungen das DVOR ausmacht, wie ich voreiliger Weise in #3 schrieb.
Gemeinsamkeiten zwischen VOR und DVOR
- Referenzsignal, das mit 9960Hz moduliert und nochmals mit 30Hz frequenzmoduliert wird.
- Azimutabhängiges Signal, das von einer (scheinbar) rotierenden Antenne abgestrahlt wird.
Das Signal bekommt ebenfalls ein 30Hz-Signal aufmoduliert, das gegenüber dem Referenzsignal azimutabhängig phasenverschoben ist. Aus der Zeitdifferenz zwischen Referenz- und azimutabhängigem Signal kann ich unmittelbar meinen Winkel zum VOR ableiten.
Jetz die Unterschiede. Die bei den Autoren (wie der schon zitierte Prof.Mansfeld) anzutreffende Bemerkung
"Beim Doppler-VOR sind die Funktionen der azimutabhängigen 30-Hz-Schwingung und der 30-Hz-Bezugsschwingung gegenüber der Lösung beim VOR vertauscht" liest sich einfach, ist aber irgendwie nicht einfach zu verstehen. So wird es im Übrigen auch bei Wikipedia lapidar aufgeführt und nicht weiter untersetzt.
- Das Referenzsignal+9,96khZ wird beim VOR mit 30Hz frequenzmoduliert, beim DVOR amplitudenmoduliert.
(Edit: das war nicht korrekt. Es müsste so heißen:
Die Mittelantenne strahlt im VOR die Grundfrequenz+9960Hz-Modulation + 30Hz-Amplitudenmodulation ab. IM DVOR wird das Signal zur 30Hz-Frequenzmodulation der Grundfrequenz, also das, was zuvor als rotierendes Signal im VOR abgestrahlt wurde. Das als Erkennung des Funkmittels genutzte 9.96kHz-Signal wird bei DVOR also nicht mehr über die Mittelantenne abgestrahlt, sondern in die rotierende Keule verlagert.)
- Beim VOR wird das drehende, azimutabhängige Signal entweder durch die mechanische Antenne, wie KMS schrieb, oder durch eine elektronisch umschaltende Antennenkonstruktion abgestrahlt. Insbesondere die Amplitudenmodulation mit 30Hz dieses Signals war mechanisch recht aufwändig, aber zeittypisch.
Beim DVOR besteht das Signal der drehenden Keule aus der Grundfrequenz mit dem 9.96kHz-Träger + 30-Hz Frequenzmodulation. Es werden 39 Teilantennen auf einer Kreisbahn von 22 Fuß Durchmesser über einer leitenden Fläche angeordnet. Damit wirkt das ganze aus der Entfernung wie eine große Antenne. Das Signal jedoch wird durch einen 30maligen Umlauf durch alle 39 Antennen pro Sekunde erzeugt. Aus der Entfernung sieht es nun so aus, dass sich das erzeugende Signal also 30mal pro Sekunde zurück- und vorbewegt. Damit wird die Frequenz verändert, denn es addieren sich die Frequenzen des abgestrahlten Signals und die 30Hz relativistisch. Das ist genau der Dopplereffekt, der dem DVOR den Namen gab.
Das abgestrahlte umlaufende azimutabhängige Signal ist somit frequenzmoduliert, gegenüber der originalen Amplitudenmodulation im VOR.
Es bleibt, die Phasenlage (=Zeitdifferenz) zwischen Referenz- und azimutabhängigem Signal zu bestimmen. Insofern sind beide Verfahren gleich. Wenn man nun jedoch davon ausgeht, dass im Original-VOR zuerst das FM-Signal (Referenz), dann das AM-Signal (azimutabhängig) kam, wird nun zuerst das AM-Signal, dann das FM-Signal empfangen. Genau genommen ist also der Auswertezeitpunkt nun etwas verschoben, was aber praktisch kaum etwas ausmachen dürfte.
Im Original wird als Azimut diejenige Zeit bestimmt, die zwischen Referenz ("A") und azimutabh.Signal ("B") besteht, also die Phasenlage "B"-"A".
Im DVOR wird auf Grund der umgekehrten Interpretation von FM- und AM-Signal die Phasenlage "A"-"B" bestimmt. Die Auswertung ergibt somit nicht den richtigen Azimut, sondern
"Norden minus gemessener Azimut", was so aussieht, als ob die Kompassrose nicht im Uhrzeigersinn, sondern dagegen laufen würde (und der Westen im Osten wäre
). Um das Problem zu beheben, lässt man das "B"-Antennensignal nicht im, sondern gegen den Uhrzeigersinn rotieren. Schon kommt wieder die richtige Phasenlage beim Empfänger an.
Dadurch, dass im Prinzip am Epfangsteil nur AM- und FM-Signal vertauscht sind, bleibt das DVOR mit den bestehenden Auswertegeräten kompatibel, denn es werden damit die Empfangsteile genutzt, die ohnehin da sind.
Grund für diesen ganzen Aufwand ist die gewünschte Erhöhung der Auflösung/ Zuverlässigkeit des Ergebnisses. Das AM-Signal wurde im Original rotierend verbreitet und überstrich sämtliche Bodenmerkmale usw., was mit vielen Störungen und Beeinflussungen behaftet war. Ein FM-Signal ist erheblich weniger störanfällig und kann sauberer ausgewertet werden (entspricht dem gewohnten Unterschied zwischen Mittelwellen-Rundfunk (AM) und UKW (FM) - wer das noch aus Zeiten vor dem Internet kennt
). Mathematisch lax gesehen ist das FM-Verfahren ja schon eine Kodierung eines AM-Signals und kann damit besser "gesichert" werden.
