DE10304209B4

DE10304209B4 - Method and device for trimming for remote control

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Publication number: DE10304209B4
Application number: DE2003104209
Authority: DE
Inventors: Stefan Reich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-02-01
Filing date: 2003-02-01
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2023-02-02
Also published as: JP4486956B2; WO2004068435A2; WO2004068435A3; DE10304209A1; JP2006522506A

Abstract

Trimmverfahren zur Fernsteuerung für Flugkörper unter Verwendung von mindestens einem Geberelement (1) zur Erzeugung von insbesondere kontinuierlich variierbaren Steuersignalen (3a), wobei ein ausgegebenes Gesamt-Steuersignal (3e) sowohl das Steuersignal (3a) des Geberelements (1) als auch einen abgespeicherten Trimmwert (33) enthält, welcher bei fehlender Steuer-Auslenkung am Geberelement (1) als Neutralsignal ausgegeben wird, und welcher in einem Trimmvorgang einstellbar ist, bei welchem ein bisheriger Trimmwert (33) in einem Auslösezeitpunkt durch einen neuen Trimmwert (33) ersetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des neuen Trimmwerts (33) ein Mittelwert (20a) über ein Zeitfenster aus einer Folge von Steuersignalen (3a, 3c) gebildet wird, die spätestens bis zum Auslösezeitpunkt auftraten.trimming method for remote control for missile using at least one transmitter element (1) for generating in particular continuously variable control signals (3a), wherein an output total control signal (3e) is both the control signal (3a) of the donor element (1) and a stored trim value (33) contains which in the absence of control deflection on the encoder element (1) as Neutral signal is output, and which in a trim process is adjustable, in which a previous trim value (33) in one Trigger point is replaced by a new trim value (33), characterized for generating the new trim value (33), a mean value (20a) over a time window is formed from a sequence of control signals (3a, 3c), the latest until the triggering time occurred.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernsteuerung mit Trimmvorrichtung, und insbesondere ein Verfahren und Vorrichtungen zur Trimmung. Solche Fernsteuerungen werden z.B. für Flugmodelle verwendet. Üblicherweise sind Steuerknüppel als Betätigungselemente vorhanden, wobei deren Auslenkung bzw. Knüppel-Position in einer oder zwei Steuer-Achsen umgesetzt werden in entsprechende proportionale Steuersignale, die, üblicherweise per Funk, zum gelenkten Objekt übertragen werden. Meistens besitzen die Steuerknüppel für mindestens eine ihrer Bewegungsachsen eine Rückstellfeder, sodass bei Loslassen eine Mittelstellung eingenommen wird. Der bei Mittelstellung übertragene Wert des Steuersignals soll einer neutralen Ruderstellung entsprechen. Die richtige Einstellung der Neutralposition ist entscheidend für eine sinnvolle Steuerbarkeit, da andernfalls eine Drift entsteht, der man ständig gegensteuern muss. Hierfür ist die Betätigungseinheit üblicherweise mit Trimm-Vorrichtungen ausgestattet, wobei für eine korrekte Mittelstellung das Signal mit einer Trimm-Position überlagert bzw. gemischt wird. Dies kann mechanisch, z.B. über Trimmhebel, oder elektronisch erfolgen.The The invention relates to a remote control with trim device, and in particular a method and devices for trimming. Such Remote controls are used e.g. For Used airplane models. Usually are sticks as actuators present, with their deflection or stick position in one or implemented two control axes are translated into appropriate proportional control signals that, usually by radio, transmitted to the controlled object become. Most of the joysticks have at least one of their axes of motion a return spring, so that when you release a middle position is taken. The at Center position transmitted Value of the control signal should correspond to a neutral rudder position. The correct adjustment of the neutral position is crucial for a meaningful Controllability, otherwise there is a drift that you constantly counteract got to. Therefor the actuator is usually equipped with trim devices, whereby for a correct center position the signal is superimposed or mixed with a trim position. This can be mechanical, e.g. above Trim lever, or done electronically.

Da schon geringste Abweichungen, wie sie durch normale Toleranzen verursacht werden, sich im Flugverhalten auswirken, ist ein Verstellen der Trimmung während des Fluges oft erforderlich. Besonders die erstmalige Trimmung ist für Ungeübte und auch bei Hubschrauber-Flügen schwierig, erstens weil Abweichungen zunächst unbekannt und u. U. groß sind, zweitens weil es mehrere gleichzeitig zu steuernde und zu korrigierende Funktionen gibt, und drittens weil ein Loslassen der Steuerknüppel, um die Trimmhebel betätigen zu können, meist nicht möglich ist, da man in dieser Situation ständig von Hand gegensteuern muss. In der Praxis wird daher ein zu trimmender Hubschrauber oft erst gelandet und dann aus der Erinnerung nachgetrimmt, wobei dieser Vorgang ggf. mehrfach wiederholt wird.There even the smallest deviations, as caused by normal tolerances Adjusting the trim will affect the trim while of the flight often required. Especially the first trim is for inexperienced and also with helicopter flights difficult, first because deviations initially unknown and u. U. are big, second, because there are several to control and correct at the same time There are functions, and third, because letting go of the joystick press the trim levers to be able to usually not possible because you are constantly in this situation must counteract by hand. In practice, therefore, to be trimmed Helicopters often landed first and then trimmed from memory, this process may be repeated several times if necessary.

Programmierbare Fernsteuersender beinhalten die Möglichkeit, im Flug zwischen verschiedenen vorher abgespeicherten Trimm-Einstellungs-Sätzen umzuschalten, um für verschiedene Situationen entsprechende Voreinstellungen zur Verfügung zu haben. Das geschilderte Problem wird dadurch nicht gelöst; die Voreinstellungen müssen von Hand eingegeben worden sein. Es sind Fernsteuersender bekannt, deren Trimm-Einstellung sich durch Betätigung eines Trimm-Schalters abspeichern lässt. Auch hier müssen vorher im Flug die Trimmschieber manuell eingestellt werden, um die Trimm-Einstellung vorzunehmen.programmable Remote control transmitters include the ability to fly in between to switch different previously stored trim settings sets, around for various situations corresponding presets available to have. The described problem is not solved thereby; the Presets need be entered by hand. There are remote control transmitters known their trim setting by operation save a trim switch. Again, you have to go ahead in flight the trim tabs are adjusted manually to adjust the trim.

DE 100 19536 beschreibt ein Kreuz-Trimmaggregat mit in Kreuzform angebrachten Tasten bzw. als Tast-Kreuzknüppel ausgebildet; der Trimmwert kann hierbei durch Betätigung schrittweise verstellt werden. DE 100 19536 describes a cross-trim unit with attached cross-shaped keys or designed as a tactile crossbar; The trim value can be adjusted step by step.

DE 441 9082 beschreibt eine Vorrichtung für zwei Bedien-Personen mit zwei Fernsteuersendern, die über Kabel verbunden sind, wobei die zweite Bedienperson die Trimmung des ersten Senders beeinflussen kann. DE 441 9082 describes a device for two operators with two remote control transmitters, which are connected via cables, wherein the second operator can influence the trim of the first transmitter.

Die genannten Lösungen tragen zwar den geschilderten Problemen Rechnung, aber bieten keine grundlegende Lösung, da entweder eine Hilfsperson nötig ist oder doch einzelne Trimm-Elemente gezielt betätigt werden müssen.The mentioned solutions Although account for the problems described, but do not provide basic solution, either an assistant required or individual trim elements are selectively activated have to.

DE 199 14 445 beschreibt eine zwischen P-Steuerung (proportional) und PID-Steuerung (mit Integrator) umschaltbare Steuereinrichtung zur Stabilisierung von Gierbewegungen. Eine manuell eingestellte Trimmung, wie sie üblicherweise im gesendeten Steuersignal anteilig vorhanden ist, um Driften des Hubschraubers auszugleichen, würde stören, wenn sie in den Eingang des Integrators gelangt (weil dieser seinerseits nicht drift-behaftet ist). Zum Ausgleich wird die schon gegebene Trimmung wieder zurück-gerechnet. Hierzu wird das aktuelle Steuersignal, welches die Trimmung beinhaltet, im Umschaltmoment abgespeichert und ab dann für den Integrator-Eingang vom Steuersignal subtrahiert. Im Moment des Umschaltens muss der Benutzer den Knüppel Ioslassen oder neutral halten, damit alleine der Trimmwert übertragen wird. Dann vermeidet die Vorrichtung einen Sprung des Ausgangssignals beim Umschalten. Diese Vorrichtung kann eine manuell gegebene Trimmung zurückrechnen, ist aber nicht geeignet, eine unbekannte Drift durch Erzeugung einer Trimmung auszugleichen. Hierzu müsste das an das Stellglied oder Steuerorgan gegebene Ausgangssignal bei Wechsel von einem alten zu einem neuen Trimmwert eine entsprechende Veränderung aufweisen. Die o.g. Vorrichtung vermeidet eine solche Veränderung. DE 199 14 445 describes a controller that can be switched between P control (proportional) and PID control (with integrator) to stabilize yaw motions. A manually adjusted trim, which is usually present in the transmitted control signal to compensate for drifting of the helicopter, would be annoying if it enters the input of the integrator (because this in turn is not drift-afflicted). To compensate, the already given trimming is calculated back. For this purpose, the current control signal, which includes the trim, stored in the switching moment and then subtracted from the control signal for the integrator input. At the moment of switching, the user must release the stick or keep it neutral so that only the trimming value is transmitted. Then the device avoids a jump of the output signal when switching. This device can recalculate a manually given trim, but is not capable of compensating for an unknown drift by creating a trim. For this purpose, the output signal given to the actuator or control element would have to have a corresponding change when changing from an old to a new trim value. The above device avoids such a change.

Aus den DE-A1-199 29 930 und Patent Abstracs of Japan zu JP-A 64-072786 sind Fernsteuereinrichtungen für Flugkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.Out DE-A1-199 29 930 and Patent Abstracs of Japan JP-A 64-072786 are remote control devices for missile according to the preamble of Claim 1 known.

Aus der US-A-3,936,715, der US-A-4,492,907 und der US-A-4,524,710 sind Trimmvorrichtungen für bemannte Flug- bzw. Erdfahrzeuge bekannt, die Integratoren bzw. Tiefpassfilter enthalten, mit denen eine Anpassung an veränderte Bedingungen des zu regelnden Körpers ermöglicht werden. Die Integratoren arbeiten dabei im Zusammenwirken mit einem Regelkreis, der auf Meßwerten basiert und sie bearbeiten Meßwerte.From US-A-3,936,715, US-A-4,492,907 and US-A-4,524,710 trimming devices for manned aircraft are known, which include integrators and low pass filters, respectively, with which an adaptation to changing conditions of the body to be controlled be enabled. The integrators work in the Zu interact with a control loop based on measured values and process measured values.

Aus der US-A-5,127,608 ist eine Steuerung für ein bemanntes Flugzeug bekannt, bei der ein manuell erzeugtes Signal integriert wird.Out US-A-5,127,608 discloses a control for a manned aircraft, in which a manually generated signal is integrated.

Aus der DE-A1-36 40 026 ist eine Abgleichsteuerung für ein Funkfernsteuerungssystem für Modellflugzeuge bekannt.Out DE-A1-36 40 026 is a balancing controller for a radio remote control system for model airplanes known.

Aus der DE-A1-196 44 452 ist ein Trimmschalter für einen Funksteuerungssender bekannt.Out DE-A1-196 44 452 is a trim switch for a radio control transmitter known.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei der Fernsteuerung von Flugkörpern eine einfache und bedienerfreundliche Trimmung zu ermöglichen.It Object of the invention, in the remote control of missiles a to allow easy and user-friendly trimming.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Mit der Erfindung wird insbesondere ein Trimmverfahren zur Lösung der eingangs genannten Probleme angegeben.These The object is achieved by those specified in the independent claims Invention solved. With The invention is particularly a trim method for solving the specified problems mentioned above.

Das Steuersignal karin eine Steuerstellung (Geberstellung oder Ruderstellung) darstellen, die sich in mindestens einem vor Durchführung des Einstellvorganges erfolgten Zeitpunkt ereignet hat. Hierdurch wird ermöglicht, dass beim Trimmvorgang eine aktuelle oder kurz zuvor erfolgte Steuerstellung als neue Trimmstellung übernommen wird.The Control signal karin a control position (encoder position or rudder position) presented in at least one prior to the implementation of the Setting occurred occurred time has occurred. This will allows that during trimming a current or recently made control position adopted as a new trim position becomes.

Sinnvollerweise kann der Trimmvorgang durch Druck auf eine hierfür vorgesehene Trimm-Taste manuell augelöst werden, was auch während des Fluges möglich ist. Die Trimmung kann dabei für mehrere Steuerkanäle gleichzeitig erfolgen.Logically, The trim process can be done manually by pressing a trim button provided for this purpose eye triggers Be what, even while of the flight possible is. The trim can be for several control channels take place simultaneously.

Indem der aktuelle Steuerwert abgezweigt und verzögert wird, kann als Trimmwert auch ein vergangener Wert herangezogen werden. Die Trimmung kann somit auch ausgelöst werden, wenn kurz zuvor die Steuerknüppel losgelassen wurden. Die Verzögerung kann beispielsweise erfolgen, indem fortlaufend Steuerwerte abgespeichert werden.By doing the current control value is diverted and delayed, can be used as trim value also a past value can be used. The trim can thus triggered when the joysticks have been released shortly before. The delay can For example, by continuously storing control values become.

Anstelle einer Trimm-Taste kann einer oder beide der Steuerknüppel mit einer geeigneten Schaltvorrichtung kombiniert werden, die etwa auf senkrechten Druck oder Zug reagiert. Dies ermöglicht ein manuelles Auslösen des Trimmvorganges ohne Loslassen der Knüppel. Alternativ sind zur Auslösung auch andere Möglichkeiten, z.B. Spracherkennung, möglich.Instead of A trim button can use one or both of the joysticks a suitable switching device to be combined, approximately vertical pressure or train responds. This allows a manual triggering of the Trimming without releasing the stick. Alternatively, the triggering too other options, e.g. Speech recognition, possible.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gemäß der Unteransprüche, sowie die sich ergebenden Vorteile, sind nachfolgend beschrieben.Further Embodiments of the invention according to the subclaims, as well as the resulting advantages are described below.

Der Trimmwert wird aus einem Mittelwert mehrerer vergangener Steuerstellungen bzw. Steuersignale gebildet.:
Sinnvollerweise wird aus einer fortlaufend gespeicherten Folge vergangener Steuerausschläge ein Zeitabschnitt herangezogen, der spätestens bei der Durchführung des Trimmvorgangs endet. Die in dem so definierten Zeitfenster vorkommenden Werte werden gemittelt. Das Zeitfenster kann in zeitlichem Bezug zum Trimmvorgang definiert sein. Es kann beispielsweise 5 s vor Betätigung der Trimmtaste beginnen und bei Betätigung der Trimm-Taste enden, besser jedoch noch kurz vorher, sodass der Benutzer vor Betätigung der Trimmtaste kurz Zeit hat, den Steuerknüppel Ioszulassen, ohne dass hierdurch das Trimm-Ergebnis verfälscht wird. Nach erfolgter Trimmung kann der Knüppel ohnehin zeitweise losgelassen werden.The trim value is formed from an average of several past control positions or control signals .:
It makes sense to use a period of time from a consecutively stored sequence of past control spikes, which ends at the latest when the trimming process is carried out. The values occurring in the time window thus defined are averaged. The time window can be defined in relation to the trim process. For example, it may start 5 s before the trimming key is pressed and may end when the trim key is pressed, but better yet shortly before so that the user has short time to release the joystick before pressing the trimming key, without this affecting the trimming result. After trimming the stick can be released at times anyway.

Um ein solches Zeitfenster in zeitlichem Bezug zum Auslösezeitpunkt des Trimmvorgangs zu erzeugen, kann zunächst eine fortlaufende Folge des Steuersignals abgespeichert werden, wobei ältere Werte überschrieben werden können. Der Mittelwert wird dann aus den verbleibenden gespeicherten Werten gebildet. Üblicherweise überträgt eine Funkverbindung jedes Steuersignal mit einer Wiederholrate von 40 oder 50 Hz. Für die Mittelwertbildung genügt zur Abspeicherung eine geringere Datenrate, z.B. 10 Hz oder eine Auslese von jedem vierten Wert.Around such a time window in relation to time of the triggering time The trimming process can initially produce a continuous sequence the control signal are stored, overwriting older values can be. The mean value then becomes the remaining stored values educated. Usually transmits one Radio connection of each control signal with a repetition rate of 40 or 50 Hz. For the averaging is sufficient for storage, a lower data rate, e.g. 10 Hz or one Elite of every fourth value.

Steuerwerte können kurzzeitig zwischengespeichert werden, oder auch als längere Sequenz abgespeichert werden, wobei zwischen den gespeicherten Werten und dem Moment des Trimmvorganges kein zeitlicher Bezug gegeben sein muss. Dies ermöglicht einen Trimmvorgang auch nach erfolgter Landung. Hierbei kann nach Anspruch 12 aus der abgespeicherten Sequenz beispielsweise ein zusammenhängender Zeitabschnitt mit ruhigeren Steuerbewegungen ausgewählt und zur Trimmwert-Bildung herangezogen werden.control values can be cached temporarily, or as a longer sequence be stored, taking between the stored values and the moment of the trimming process be given no temporal reference got to. this makes possible a trim even after landing. This can after Claim 12 from the stored sequence, for example, a coherent Period of time with quieter control movements selected and used for trimming value formation.

Die Auswahl kann auf die Zeiten eingeschränkt werden, bei denen ein Flug stattfand, etwa aufgrund der Position von Gas und/oder Blattverstellung.The Selection can be limited to the times when a flight due to the position of gas and / or blade pitch.

Als Mittelwert eignet sich ein arithmetischer Durchschnittswert. Alternativ können auch andere Arten der Mittelwertbildung verwendet werden, beispielsweise der mittelliegende Einzelwert (mean value).When Average is an arithmetic average. alternative can Also other types of averaging can be used, for example the average single value (mean value).

Nach Anspruch 2 kann der Trimmwert auch durch eine Tiefpass- Funktion gebildet werden. Beim Trimmvorgang dient der aktuelle Ausgangswert des Tiefpassfilters als neuer Trimmwert. Dieser Wert entspricht einem Mittelwert über ein Zeitfenster, das in diesem Fall nicht schart begrenzt ist (zumindest in Richtung früher), sondern der Impulsantwort des Filters entspricht, bzw. einer durch das Filter festgelegten Zeitkonstante. Bei dem erzielten Mittelwert sind die enthaltenen Einzelwerte gemäß dieser Fensterfunktion verschieden gewichtet enthalten.According to claim 2, the trim value can also be formed by a low-pass function. During the trim process, the current output value of the low-pass filter serves as a new trim value. This value corresponds to an average over a time window, which in this case is not strictly limited (at least in Direction earlier), but corresponds to the impulse response of the filter, or a time constant determined by the filter. For the mean value obtained, the individual values contained are weighted differently according to this window function.

Die beschriebenen Verfahren der Mittelung aus gespeicherten Einzelwerten und des Tiefpasses sind in ihrer Wirkung ähnlich, da beide einen Mittelwert erzeugen. Beide Verfahren können auch miteinander kombiniert werden, wodurch mit weniger Speicherplätzen mehr Werte erfasst werden.The described method of averaging stored individual values and the low pass are similar in their effect, since both have an average value produce. Both methods can can also be combined with each other, resulting in fewer memory spaces more Values are recorded.

Insbesondere zur Trimmung von Flugkörpern wie Modellflugzeugen oder Hubschraubern ist ein Mittelwert-Verfahren der beschriebenen Art vorteilhaft. Das Steuerverhalten solcher Flugkörper ist dadurch charakterisiert, dass die Wirkung der Ruderausschläge bekanntermaßen verzögert und einer mehrfachen zeitlichen Integration unterliegt.Especially for the trimming of missiles like model airplanes or helicopters is an average method the type described advantageous. The control behavior of such missiles is characterized Characterized that the effect of the rudder deflections is known to be delayed and subject to multiple temporal integration.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Variante der Mittelwertbildung begründet sich folgendermaßen:
Üblicherweise wird die eingenommene Fluglage in erster Linie durch einen zeitlichen Mittelwert der gegebenen Steuer-Auslenkungen bestimmt, welche ihrerseits durch einen über die Bedienperson geschlossenen Regelkreis zustandekommen. Solche Steuerbewegungen haben daher die Eigenschaft, dass auf einen Ausschlag stets ein korrigierender Gegenausschlag erfolgt und ihr Mittelwert sich dementsprechend sehr genau auf einem konstanten Wert einregelt, welcher der korrekten Neutralstellung entspricht, auch dann, wenn die einzelnen Steuerbewegungen ungenau, ruckartig oder verspätet gegeben wurden.An advantage of the inventive variant of averaging is based on the following:
Typically, the assumed attitude is primarily determined by a time average of the given control deflections, which in turn come about by a closed via the operator control loop. Such control movements therefore have the property that a rash always has a corrective counter-rash and its average accordingly adjusts itself very precisely to a constant value which corresponds to the correct neutral position, even if the individual control movements were given inaccurately, jerkily or belatedly.

Die Genauigkeit verbessert sich mit zunehmender Länge des Mittelwert-Zeitfensters in hoher Potenz, wobei die Potenz daraus resultiert, wievielten Grades die Integration ist, die aufgrund des Flugverhaltens stattfindet.The Accuracy improves with increasing length of the mean time window in high power, the power resulting from how Degree is the integration that takes place due to the flight behavior.

Damit bei fortlaufender Betätgung des Trimmvorganges sich keine Fehler aufsummieren, sollen diejenigen Geber, deren Trimmung schon korrekt ist und die nicht ausgelenkt wurden, in exakter Mittelstellung stehen. Um mechanische Toleranzen der Mittelstellung auszugleichen, kann das Geber-Signal einer Schwelle unterzogen werden, bevor es herangezogen wirdIn order to with continuous actuation of the trimming process do not sum up errors, those should Dealers whose trim is already correct and who are not distracted were in exact middle position. To mechanical tolerances of Center position can compensate the encoder signal a threshold be subjected before being used

Wenn eine Mischung von Steuerfunktionen vorgesehen ist, wie sie etwa zur Steuerung von Taumelscheibe oder V-Leitwerk verwendet wird, so kann die erfindungsgemäße Trimmung auf die ungemischten oder die schon gemischten Steuersignale erfolgen. Der Begriff Steuersignal kann sich demnach sowohl auf die Geber-seitigen als auch auf die Ruder-seitigen Kanäle bzw. Steuerungs-Werte beziehen.If a mix of control functions is provided, such as is used to control swashplate or v-tail, so the trim according to the invention to the unmixed or already mixed control signals. The term control signal can therefore be applied to both the encoder side as well as the rudder-side channels or control values.

Üblicherweise haben Geber, bei denen keine Mittelstellung relevant ist, z.B. für Gas oder Rotorblatt-Kollektiv-Verstellung am Hubschrauber, keine Rückstellfeder. Sinnvollerweise können deren Steuersignale von der automatischen Trimmung ausgenommen werden.Usually have donors whose center position is not relevant, e.g. for gas or Rotor blade collective adjustment on the helicopter, no return spring. It makes sense whose control signals are excluded from automatic trimming.

Gemäß Anspruch 15 kann eine im Auslöse-Moment des Trimmvorgangs aktuelle Geber-Auslenkung vom Trimmwert subtrahiert werden. Dies ermöglicht eine Trimmung auch solcher Funktionen, für die am Geber keine Rückstellfeder vorgesehen ist. Es resultiert, dass die aktuelle Geberstellung als die neue Neutral-Eingabestellung berücksichtigt wird. Dies ist insbesondere sinnvoll in Kombination mit einem manuell aufgelösten Trimmvorgang nach der Landung. Während die Servo-seitige Trimmung durch die aus dem Flug gewonnenen, Bemittelten Stellwerte festgelegt wird, erfolgt gleichzeitig ein Einlernen eines Geber-seitigen Neutralpunktes. Dies Verfahren ist auch geeignet, bei Trimmschiebern die Mitte neu festzulegen. Der Benützer muss die Trimmhebel hierzu vor Betätigung der Trimmtaste nur auf die gewünschte Neutralstellung schieben Die Subtraktion der Geberauslenkung erfolgt vom Mittelwert (dem neuen Trimmwert)..According to claim 15 can be one in the triggering moment of the trimming process subtracts the current encoder deflection from the trimming value become. this makes possible a trimming even such functions, for the encoder no return spring is provided. The result is that the current donor position as the new neutral input position is taken into account. This is special useful in combination with a manually resolved trim after landing. While the servo-side trimming by the averaged control values obtained from the flight is set at the same time, a teach-in of a donor side Neutral point. This method is also suitable for trim shifters to redefine the middle. The user must have the trim lever for this before operation the trim button only to the desired Push neutral The subtraction of the encoder deflection takes place from the mean value (the new trim value) ..

Nach Ansprüchen 16 oder 17 kann die Trimmung auf eine abgewandelte Weise korrigiert werden. Der Trimmvorgang wird ausgelöst durch Schalterbetätigung, etwa ein Tastendruck; der Trimmwert wird ergänzt durch eine zwischen Beginn und Ende des Tastendrucks durchgeführte Steuerverschiebung.To claims 16 or 17 can correct the trim in a modified way become. The trimming process is triggered by switch operation, about a keystroke; the trim value is supplemented by a between start and control shift carried out at the end of the keystroke.

In einer Variante kann während des Tastendrucks der Geber so verschoben werden, dass zuerst die Ruder in der gewünschten Soll-Stellung stehen, und bei Loslassen der Taste der Geber in seiner hierfür gewünschten Stellung steht. Hierzu ist der Algorithmus gemäß Anspruch 17 geeignet.In a variant may be during of the keystroke of the encoder are moved so that the first Rudder in the desired Target position, and when you release the button, the encoder in his therefor desired Standing position. For this purpose, the algorithm according to claim 17 is suitable.

In einer umgekehrten Variante gemäß Anspruch 16 kann der Geber um die vorzunehmende Korrektur verschoben werden, während die Trimmtaste gedrückt gehalten wird.In a reverse variant according to claim 16, the encoder can be moved to the correction to be made, while pressed the trim button is held.

In beiden Varianten kann auch hier die Trimmung aller betroffenen Funktionen mithilfe nur einer einzigen Taste erfolgen. Es werden dabei immer nur diejenigen Funktionen nachgetrimmt, die beim Trimmvorgang bewegt werden.In Both variants can also be used to trim all affected functions using only a single button. It will always be there only trimmed those functions that moves during the trim process become.

Auch diese Arten der Trimmwert-Gewinnung werden kombiniert mit der beschriebenen Mittelwertbildung. Letzteres ist für Fahrzeuge und Schiffe vorteilhaft, deren Steuerverhalten nicht durch Mittelwertbüdung charakterisiert ist, oder für Funktionen, die wie oben beschrieben keine Rückstellfeder besitzen.These types of trimming value recovery are also combined with the described averaging. The latter is advantageous for vehicles and ships whose tax behavior is not averaged is characterized or for functions that have no return spring as described above.

Auch eine sich selbständig aktualisierende Trimmung ist gemäß der Erfindung möglich. Hierzu kann der Trimmwert durch einen sich langsam anpassenden, aus der tatsächlich gegebenen Steuerstellung gewonnenen Mittelwert fortlaufend nachgeregelt werden.Also one self-employed Updating trim is according to the invention possible. For this, the trim value can be adjusted by a slowly adjusting, from the actual The average value obtained from the given control position is continuously readjusted become.

Es wurden mehrere Modi einer Trimmung beschrieben. In einem bevorzugten Ausführung kann zur Bedienung eine Auswahl unter verschiedenen Modi oder auch hieraus kombiniert vorgesehen sein.It Several modes of trimming have been described. In a preferred execution can operate a choice among different modes or also be provided combined from this.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann im Sender baulich vereint sein oder auf die empfangenen Steuersignale wirken und an Bord des zu steuernden Körpers angebracht sein. Als Steuersignal wird hier allgemein ein die Steuerstellung repräsentierendes Signal bezeichnet, wobei die Codierung bzw. tatsächliche Signalform durchaus verschieden sein kann, etwa im Sender und in der Rudermaschine.The inventive device can be structurally united in the transmitter or on the received control signals act and be mounted on board the body to be controlled. When Control signal is here generally a control position representing Signal denotes, wherein the coding or actual waveform completely can be different, for example in the transmitter and in the steering machine.

Bei Einbau im Sender kann die Durchführung des Trimmvorganges elektronisch oder mechanisch erfolgen. Eine elektronische Trimmung kann Mikroprozessor- gesteuert verwirklicht werden. Gemäß Anspruch 27 oder 28 kann dies geschehen, indem eine bei programmierbaren Sendern nach dem Stand der Technik ohnehin schon vorhandene Hardware mit einer entsprechenden Software nachgerüstet wird, die die ertindungsgemäßen Algorithmen steuert. Eine der schon vorhandenen Tasten kann als Trimm-Taste programmiert werden.at Installation in the transmitter can carry out the Trim process done electronically or mechanically. An electronic Trim can be realized with microprocessor control. According to claim 27 or 28 this can be done by using a programmable Transmitters according to the prior art already with existing hardware an appropriate software is retrofitted, the ertindungsgemäßen algorithms controls. One of the already existing buttons can be used as a trim button be programmed.

Zusätzlich kann eine mechanische Trimmung erfolgen. Hierbei kann sich die neue Trimmposition einstellen durch die gegen die Federkraft aufgeübte Steuerkraft; die neue Stellung ist vorgegeben durch den im Einstellzeitpunkt aktuellen Steuerausschlag.In addition, can a mechanical trimming done. This may be the new trim position set by the force applied against the spring force control force; the new position is specified by the actual control deflection at the time of adjustment.

Bei Einbau an Bord des gesteuerten Körpers kann das Verfahren sinnvoll kombiniert werden mit einer Stabilisierung, beispielsweise das Kreiselsystem zur Heckrotor-Stabilisierung beim Hubschrauber. Die entsprechenden Vorrichtungen können baulich vereint sein. Kreiselsysteme benötigen üblicherweise zwei Trimmungen, und zwar eine eigene für den Heading-lock-Modus. Hier muss zusätzlich die sendeseitige Mittelstellung des Signals auf den Null-Eingangswert des Regel-Integrators angepasst sein, um einen Sollwert "Stillstand" zu definieren. Hierzu kann vorteilhaft das oben beschriebene Verfahren gemäß Anspruch 15 verwendet werden.at Installation on board the controlled body can the method can be meaningfully combined with a stabilization, For example, the gyro system for tail rotor stabilization in helicopters. The corresponding Devices can to be structurally united. Gyro systems usually require two trims, and for your own the headlock mode. Here also the transmission-side middle position must of the signal adjusted to the zero input value of the control integrator be to define a setpoint "standstill". For this can advantageously the method described above according to claim 15 are used.

1 zeigt ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels, wobei die Verfahrensschritte programmgesteuert in einem Mikroprozessor ablaufen, und die entsprechende Hardware in das Sendegerät eingebaut ist. Als Geberelement dient der Steuerknüppel (1), dessen Signal mittels A/D-Wandler (2) in einen digitalen Wert (3a) umgewandelt wird. Dieser Wert kann einer Funktion (4) unterzogen werden, die eine progressive bzw. exponenzielle Steuerkurve erzeugt. Sinnvollerweise kann sie auch eine Nullschwelle beinhalten, um mechanische Toleranzen des Gebers (1) in dessen Mittelstellung auszugleichen. Das in den Sender (6) gelangende und zu sendende Steuersignal (3c) wird über die Addition (5) zusammengesetzt als Mischung aus einerseits diesem, ggf modifizierten, Gebersignal (3b) und andererseits dem erfindungsgemäßen Trimmwert (33), und möglicherweise zusätzlich mit einem herkömmlichen Trimmwert aus dem Trimm-Geber (10). Das zusammengesetzte und gesendete Signal (3c) wird vom Empfänger (7) wiederhergestellt und der Rudermaschine (8) zugeführt. Als Signal (3c) wird hier allgemein ein die Steuerstellung repräsentierendes Signal bezeichnet, wobei die Codierung bzw. tatsächliche Signalform durchaus verschieden sein kann, etwa im Sender und in der Rudermaschine. 1 shows a block diagram of a first embodiment, wherein the process steps run programmatically in a microprocessor, and the corresponding hardware is built into the transmitter. As a donor element is the joystick ( 1 ) whose signal is transmitted by means of an A / D converter ( 2 ) into a digital value ( 3a ) is converted. This value can be assigned to a function ( 4 ), which generates a progressive or exponential control curve. It may also be useful to include a zero threshold to allow mechanical tolerances of the encoder ( 1 ) in its middle position. That in the transmitter ( 6 ) and to be sent control signal ( 3c ) is about the addition ( 5 ) composed as a mixture of on the one hand this, possibly modified, encoder signal ( 3b ) and on the other hand the trimming value according to the invention ( 33 ), and possibly additionally with a conventional trimming value from the trim transmitter ( 10 ). The composite and sent signal ( 3c ) is received by the recipient ( 7 ) and the steering machine ( 8th ). As a signal ( 3c ) is here generally referred to a control position representing signal, the coding or actual waveform can be quite different, such as in the transmitter and in the steering machine.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Trimmwertes (33) wird der gesendete Steuerwert (3e) abgezweigt und einer Tiefpassfunktion (20) unterzogen. Der Tiefpass (20) kann aus mehreren aufeinander folgenden und gegengekoppelten Integrator-Schritten (21, 22, 23) aufgebaut sein und ergibt in dargestellten Beispiel einen Tiefpass dritten Grades. Dessen Ausgangswert (20a) ist ein Mittelwert aus dem Verlauf des vergangenen gesendeten Steuerwertes (3c). Das Zeitfenster, das bei der Mittelwertbildung zur Anwendung kommt, ist durch die Zeitkonstante bzw. die Sprungantwort des Filters (20) festgelegt und erstreckt sich sinnvollerweise auf einige Sekunden.For the preparation of the trimming value according to the invention ( 33 ), the sent control value ( 3e ) and a low-pass function ( 20 ). The low pass ( 20 ) can consist of several consecutive and counter-linked integrator steps ( 21 . 22 . 23 ) and in the example shown results in a third-order low-pass filter. Its initial value ( 20a ) is an average of the history of the past transmitted control value ( 3c ). The time window used for averaging is determined by the time constant or step response of the filter ( 20 ) and expediently extends to a few seconds.

Um den Trimmvorgang auszulösen, drückt der Benutzer die Trimmtaste (30), deren Impuls triggernd an das Register (31) geleitet wird. Hierdurch wird der Mittelwert (20a) als neuer Trimmwert in das Register (31) geladen. Ohne Betätigung der Taste bleibt im Register ein alter Wert bestehen.To trigger the trimming process, the user presses the trim button ( 30 ) whose impulse triggers to the register ( 31 ). This will change the mean ( 20a ) as a new trim value in the register ( 31 ). Without pressing the key an old value remains in the register.

Der Trimmwert kann im Begrenzer (32) auf einen Maximal- und Minimalwert begrenzt werden, wodurch sich ein maximaler Einstellbereich ergibt. Dies ermöglicht, dass auch starke Trimmfehler begrenzt sind und jederzeit ein erneutes Korrigieren und Nachtrimmen möglich ist.The trim value can be set in the limiter ( 32 ) are limited to a maximum and minimum value, resulting in a maximum adjustment range. This makes it possible that even severe trimming errors are limited and at any time a re-correction and re-trimming is possible.

Für weitere Steuer-Kanäle ist jeweils der gleiche beschriebene Algorithmus parallel aufgebaut, wobei jedoch die Trimm-Taste (30) gemeinsam ist, und natürlich das Sende und Empfangsmodul (6), (7).For further control channels, the same described algorithm is set up in parallel, however, the trim button ( 30 ) and of course the transmit and receive module ( 6 ) 7 ).

Die beschriebene Einmischung des Trimmwertes über Summierung (5) entspricht einer Verschiebung des gesamten Wertebereichs. Alternativ kann mit dem Trimmsignal, unter Beibehaltung der Ruder-Endpositionen, eine Verschiebung nur des mittleren Bereiches erzeugt werden, wobei eine Übertragungsfunktion mit zu beiden Seiten unterschiedlicher Steilheit erzeugt wird bzw. resultiert.The described interference of the trim value over summation ( 5 ) corresponds to a shift of the entire value range. Alternatively, with the trim signal, while maintaining the rudder end positions, a displacement of only the central region can be generated, wherein a transfer function is generated with results on both sides of different slope.

Für eine Variante nach Anspruch 16 oder Anspruch 17 kann neben Register 31 ein zweites Register (nicht dargestellt) vorgesehen werden, welches jedoch beim Loslassen der Taste (30) lädt. Beide Register erhalten als Eingangswert das unverzögerte Steuersignal (3c). Die Werte beider Register können voneinander subtrahiert und als Trimmwert herangezogen werden.For a variant according to claim 16 or claim 17, in addition to register 31 a second register (not shown) may be provided which, however, upon release of the button ( 30 ) loads. Both registers receive as input the undelayed control signal ( 3c ). The values of both registers can be subtracted from each other and used as trimming value.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Trimmvorgang im Signalpfad der empfangenen Signale (nach dem Empfänger) stattfindet. Die entsprechende Vorrichtung kann sich an Bord des gesteuerten Körpers befinden. 2 shows a second embodiment in which the trimming process takes place in the signal path of the received signals (after the receiver). The corresponding device may be on board the controlled body.

Gleiche Teile sind gleich wie bei 1 beziffert. Gesendet wird ein Signal (3d), dass sich aus dem Signal (3b) vom Steuerknüppel (1) und wahweise dem des Trimm-Gebers (10) zusammensetzt. Dies entspricht einem herkömmlichen Sendersignal. Es kann beispielsweise über variable Pulszeiten PPM-codiert sein und wird im Empfänger (7) wiederhergestellt (3d). Es kann daraufhin in einem programmgesteuerten Prozessor in rechnerische Werte umgewandelt und bearbeitet werden. Die Bearbeitung beinhaltet eine Mischung/Addition (55), bei der ein erfindungsgemäßer Trimmwert (33) aus dem Register (31) dazugemischt wird. Das gemischte Steuersignal (3c) kann der Rudermaschine (8) zugeführt werden.Same parts are the same as at 1 quantified. Sent a signal ( 3d ), that from the signal ( 3b ) from the joystick ( 1 ) and that of the trim-giver ( 10 ). This corresponds to a conventional transmitter signal. For example, it can be PPM-coded via variable pulse times and is stored in the receiver ( 7 ) restored ( 3d ). It can then be converted into computational values in a program-controlled processor and processed. The processing includes a mixture / addition ( 55 ), in which a trimming value according to the invention ( 33 ) from the register ( 31 ) is mixed. The mixed control signal ( 3c ) can the rower ( 8th ).

Der Trimmwert (33) wird in diesem Beispiel erzeugt, indem Werte des ausgegebenen Steuersignals (3c) abgezweigt und in einem Speicher (56) als fortlaufende Folge abgespeichert werden. Der Speicher enthält somit eine bestimmte Anzahl vergangener Steuerwerte ab einer zurückliegenden Zeitgrenze. Gespeicherte Werte können bei Aktualisierung nachrücken unter Verwertung des jeweils ältesten Wertes, oder es kann der älteste Werte direkt überschrieben werden.The trim value ( 33 ) is generated in this example by taking values of the output control signal ( 3c ) and stored in a memory ( 56 ) are stored as a continuous sequence. The memory thus contains a certain number of past control values from a previous time limit. Stored values can be updated on updating using the oldest value, or the oldest values can be overwritten directly.

Um den Trimmvorgang auszulösen, kann der Benutzer eine Trimmtaste (31) am Sender drücken, wobei das Tastensignal (31a) in einem eigenen Fernsteuerkanal übertragen wird. Beim Eintreffen des Signals (31a) wird durch Addition (57) aus den Speicherwerten (56c bis 56x) ein Mittelwert gebildet und im Register (31) geladen, wodurch der Trimmwert (33) aktualisiert wird.To trigger the trimming process, the user can select a trimming key ( 31 ) on the transmitter, the key signal ( 31a ) is transmitted in a separate remote control channel. When the signal arrives ( 31a ) is added by addition ( 57 ) from the memory values ( 56c to 56x ) and averaged in the register ( 31 ), whereby the trim value ( 33 ) is updated.

Bei der Mittelwertbildung können die jüngsten Speicherwerte (56a), (56b) unterschlagen werden, sodass die Zeitspanne der herangezogenen Messwerte von dem Trimmvorgang beabstandet ist.Averaging can use the most recent memory values ( 56a ) 56b ) so that the time span of the measured values used is separated from the trimming process.

Alternativ kann eine eigene Trimmtaste (30b) in der mitfliegenden Vorrichtung angebracht sein. Diese Taste kann nach der Landung betätigt werden. Hierfür ist, wie früher beschrieben, im Speicher 56 eine längere Sequenz des vergangenen Fluges abgespeichert.Alternatively, a separate trim button ( 30b ) be mounted in the flying device. This button can be pressed after landing. For this purpose, as described earlier, in memory 56 saved a longer sequence of the previous flight.

Claims

Trimming method for remote control of missiles using at least one transmitter element ( 1 ) for generating in particular continuously variable control signals ( 3a ), wherein an output total control signal ( 3e ) both the control signal ( 3a ) of the donor element ( 1 ) as well as a stored trim value ( 33 ), which in the absence of control deflection at the encoder element ( 1 ) is output as a neutral signal, and which is adjustable in a trim process, in which a previous trim value ( 33 ) in a triggering time by a new trim value ( 33 ), characterized in that, to produce the new trim value ( 33 ) an average ( 20a ) over a time window from a sequence of control signals ( 3a . 3c ) is formed, which occurred at the latest by the time of triggering.

Method according to claim 1, characterized in that the mean value ( 20a ) is formed by subjecting the continuous control signal to at least one of a low-pass filtering and an integration process.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the control signal ( 3c ) is buffered before it is used to form the new trim value ( 33 ) is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the remote control is carried out by radio.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the time window in relation to the time of triggering the Trimming process is defined.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the trimming operation for control signals of several control channels simultaneously he follows.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the encoder element ( 1 ) emitted signals with an A / D converter ( 2 ) are digitized.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for deriving the trim value ( 33 ) used control signal ( 3c ) the previous trimming value ( 33 ) and the averaged control signal ( 20a ) as a new trim value ( 33 ) is used.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that for deriving the trim value ( 33 ) used control signal ( 3e ) the deflection of the encoder element ( 1 ), but does not represent the previous trim value and that as a new trim value ( 33 ) the sum of the previous trim values ( 33 ) and the averaged control signal ( 20a ) is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the trimming operation is triggered by the user.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the trim takes place after landing.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a sequence of stored control signals ( 3c ) is evaluated according to a criterion that evaluates the strength and / or frequency of then completed control movements, and that at least one time window is selected from the sequence in which the control movements are minimal.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for deriving the trim value ( 33 ) only such control signals ( 3c ), which occurred during a time in which a flying condition can be detected by means of the gas and / or blade adjustment.

Method according to one of Claims 1 to 4 or 6 to 13, characterized in that the trimming process is carried out continuously by using, in the averaging, a longer time window in relation to the duration of usual control spikes, and the average value ( 20a ) continuously updated and as trimming value ( 33 ) the control signal ( 3c ) is mixed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in the formation of the new trim value, the current position of the trimming value ( 33 ) is subtracted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the trim value is additionally corrected by triggering by switch operation subtracted at the moment of actuation start current encoder deflection from the old trim value and the current encoder displacement at the end of the operation is added, in particular if the user presses the encoder during operation ( 1 ) in the direction of the desired correction.

Method according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the trim value is additionally corrected by triggering by switch actuation the momentary actuation start current encoder deflection is added to the old trim value and subtracted at the end of the operation current encoder deflection especially when the user activates the encoder ( 1 ) moves from the currently required control position to the desired encoder neutral position.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the processes of Trimming process and Trimmwertgewinnung programmatically in one Processor done.

Method according to claim 18, characterized that it is stored by a retrofittable module Software is controlled.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the trimming operation takes place in a remote control transmitter device, the components provided for determining the trim value are structurally connected to the remote control transmitter device and in particular the control signals ( 3c ) from a transmitter ( 6 ) of the remote control transmitter.

Method according to one of the preceding claims 1 to 19, characterized in that it is in a digital working Remote control transmitter performed which is suitable with a suitable for controlling the method steps Software retrofitted becomes.

Method according to one of claims 1 to 19, characterized in that signals from a transmitter ( 6 ) to a receiver ( 7 ), the trimming process in the signal path of the received signals after the receiver ( 7 ) takes place and there is a device for performing the method on board the controlled missile.

A method according to claim 22, characterized in that the trimming operation on the signal path of a built-in for air traffic control Measuring and control system is applied.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that for trimming one with flying instruments and Control loops for stabilizing equipped missile during the Flight both measured values from Fiuginstrumenteen as well as control signals are stored and that determines a trim position and this is used to calibrate the instrument and control loop formed tax system a stable attitude is used.

A device for trimming and remote control of missiles using at least one transmitter element ( 1 ) for generating in particular continuously variable control signals ( 3a ), wherein an output total control signal ( 3c ) both the control signal ( 3a ) of the donor element ( 1 ) as well as a stored trim value ( 33 ), which in the absence of control deflection at the encoder element ( 1 ) is output as a neutral signal, and which is adjustable in a trim process, in which a previous trim value ( 33 ) in a triggering time by a new trim value ( 33 ), characterized in that means ( 5 . 20 ; 55 . 56 . 57 ) provided for generating the new trim value ( 33 ) over a time window an average value ( 20a ) form a sequence of control signals ( 3a . 3c ) which occurred at the latest by the time of triggering.

Apparatus according to claim 25, characterized by - a microprocessor, - a transmitter unit ( 6 ), - a switch suitable for triggering a trimming operation ( 31 ), - a memory ( 56 ) for storing or integrating control signals ( 3c ), which are connected to the encoder element ( 1 ) and - a software which is suitable for carrying out the storage and / or integration and a trim value derived therefrom ( 33 ) the control signal ( 3c ).

Apparatus according to claim 25 or 26, characterized in that at least the portion of the software used to store and / or integrate the given control signals ( 3c ) is provided, is housed on a separate disk in such a way that it can be retrofitted by the user in an already existing remote control transmitter device.

Device according to claim 26, characterized in that that at least parts of the program memory in a retrofittable Module are included or designed as a retrofittable module.

Electronic storage medium with a program code, Soft is set up for installation or for subsequent Gear up an existing remote control device, characterized in that by the program code a method according to one of claims 19 to 21 is executable in the remote control device.

Apparatus according to claim 25 or 27, characterized by an input, which is supplied with the received control signals or is adapted for connection thereto, a memory ( 56 ) continuously storing or integrating signals, an output for connection to a steering machine and programming suitable for storing or integrating the control signals ( 3c ), from this a trimming value ( 33 ) and this the control signal ( 3c ) to intervene or add.

Device according to claim 30, characterized in that that it is provided on board the controlled missile.

Device according to one of claims 25, 27, 30 or 31, characterized characterized in that they structurally with a stabilization system is united.