DE10323947B4 - Method for implementing a so-called simultaneous reference pulse receiver for wire-guided missiles - Google Patents

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Abstract

Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger für drahtgelenkte Flugkörper, der zum Zweck der Verarbeitung von sogenannten Tief-Kommandos den gleichzeitigen Referenz-Impuls-Empfang während der Kommando-Sendung ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass in den Lenkdraht eine spezielle Signal-Mess-Brücke eingefügt ist, die so ausgelegt wird, dass Kommando-Impulse am Brücken-Ausgang kein auswertbares Meßsignal liefern, während Referenz-Impulse – auch bei Simultan-Betrieb – am Brücken-Ausgang ein Meßsignal erzeugen, das in einer Impuls-Diskriminator-Schaltung ausgewertet wird, wobei eine dem Impuls-Diskriminator nachgeschaltete Verriegelungs-Logik die Erzeugung von Pseudo-Referenz-Impulsen, die sonst, bedingt durch die sogenannten Kommando-Entlade-Impulse entstehen, verhindert, wobei die Signal-Mess-Brücke so ausgelegt ist, dass a) im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C in den vorgesehenen Betriebs-Arten: – Referenz-Impuls-Empfang ein auswertbares Messsignal, – Simultan-Betrieb ein auswertbares Messsignal und – Kommando-Sendung kein auswertbares Messsignal an Ausgängen (UA und UB) der Signal-Mess-Brücke erzeugt wird, b) sich die auswertbaren Mess-Signale von den nicht auswertbaren Mess-Signalen durch die Polarität der beiden Differenz-Signale unterscheiden, wobei diese auf die Polarität eines Signals am jeweiligen Ausgang der Signal-Mess-Brücke bezogen ist und c) an ihren Ausgängen (UA und UB) in den vorgesehenen Betriebsarten generell Differenz-Signale, d. h. Signale gleichen Betrags (|UA| = |UB|), jedoch unterschiedlicher Polarität (UA = –UB), erzeugt werden, wobei in Abhängigkeit von Messwiderständen (RM1 bzw. RM2) und einem Lenkdraht-Widerstand das Verhältnis der Einzelwiderstände jedes Widerstands-Spannungs-Teilers zudem so eingestellt wird, dass von der Signal-Mess-Brücke: a) bei der negativen Ecktemperatur von –40°C im Fall der Kommando-Sendung der Spannungswert: (UAK = UBK = 0 [V]), d. h. kein verwertbares Ausgangs-Signal geliefert wird, während im Fall des Referenz-Impuls-Empfangs ein Signal erzeugt wird, dessen Betrag (|UAT|, |UBT| > 0[V]) ist, b) bei der positiven Ecktemperatur von +80°C im Fall der Kommando-Sendung Mess-Signale geliefert werden, deren Polarität entgegengesetzt der Polarität der Mess-Signale beim Referenz-Impuls-Empfang ist, d. h.: (UAK = –UAT bzw. UBK = –UBT), c) im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs generell Mess-Signale gleichen Betrags (|UAT| = |UBT|), jedoch unterschiedlicher Polarität (UBT = –UAT) geliefert werden, d) bei der positiven Ecktemperatur von +80°C im Fall des Referenz-Impuls-Empfangs Mess-Signale geliefert werden, deren Polarität mit der Polarität der Referenz-Impuls-Mess-Signale im übrigen Betriebs-Temperatur-Bereich identisch ist und ...Simultaneous reference pulse receiver for wire guided missile, which allows for the purpose of processing so-called low commands the simultaneous reference pulse reception during the command transmission, characterized in that inserted into the steering wire, a special signal measuring bridge is designed so that command pulses at the bridge output provide no evaluable measurement signal, while reference pulses - even in simultaneous operation - at the bridge output produce a measurement signal that is evaluated in a pulse discriminator circuit, wherein a latching logic connected downstream of the pulse discriminator prevents the generation of pseudo-reference pulses which otherwise arise due to the so-called command-discharge pulses, the signal-measuring bridge being designed such that a) in total specified operating temperature range from -40 ° C to + 80 ° C in the intended operating modes: - reference pulse reception an evaluation ba res measuring signal, - simultaneous operation of an evaluable measuring signal and - command transmission no evaluable measuring signal at outputs (UA and UB) of the signal measuring bridge is generated, b) the evaluable measuring signals of the non-evaluable measuring signals by distinguish the polarity of the two differential signals, which is related to the polarity of a signal at the respective output of the signal-measuring bridge and c) at their outputs (UA and UB) in the intended modes generally differential signals, d. H. Signals of equal magnitude (| UA | = | UB |), but different polarity (UA = -UB), are generated, wherein depending on measuring resistors (RM1 and RM2) and a steering wire resistance, the ratio of the individual resistances of each resistor voltage -Eilers also set so that of the signal measuring bridge: a) at the negative corner temperature of -40 ° C in the case of the command transmission, the voltage value: (UAK = UBK = 0 [V]), d. H. no usable output signal is supplied, while in the case of reference pulse reception, a signal is generated whose magnitude is (| UAT |, | UBT |> 0 [V]), b) at the positive corner temperature of + 80 ° C in the case of command transmission, measurement signals are supplied whose polarity is opposite to the polarity of the measurement signals at the reference pulse reception, d. h: (UAK = -UAT or UBK = -UBT), c) in the case of a reference pulse reception generally measuring signals of the same magnitude (| UAT | = | UBT |), but different polarity (UBT = -UAT ) are supplied, d) at the positive corner temperature of + 80 ° C in the case of reference pulse reception measurement signals are supplied, the polarity of which is identical to the polarity of the reference pulse measurement signals in the remaining operating temperature range is and ...

Description

1 Oberbegriff1 generic term

Methode zur Realisierung eines sogenannten „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers” für drahtgelenkte Flugkörper wie „MILAN” und „HOT”, wobei die übergeordnete Baugruppe „Lenkdraht-Interface”, die sich aus „Referenz-Impuls-Empfänger” und „Kommando-Sender” zusammensetzt, folgende Basisfunktionen aufweist:Method for implementing a so-called "simultaneous reference pulse receiver" for wire-guided missiles such as "MILAN" and "HOT", wherein the superordinate module "steering wire interface", which consists of "reference pulse receiver" and "command" Transmitter, has the following basic functions:

1.1 Bassfunktionen des „Lenkdraht-Interfaces”1.1 Bass functions of the "steering wire interface"

Das „Lenkdraht-Interface” ist die Baugruppe der MILAN- bzw. HOT-Bodenanlage, die über den Lenkdraht mit dem Flugkörper verbunden ist. Entsprechend ihrer Anordnung und Zusammensetzung aus „Referenz-Impuls-Empfänger” und „Kommando-Sender”, ist die Aufgabe des Lenkdraht-Interfaces eine zweifache und zwar:The "steering wire interface" is the assembly of the MILAN or HOT ground system, which is connected to the missile via the steering wire. According to their arrangement and composition of "reference pulse receiver" and "command transmitter", the task of the steering wire interface is two times:

1.1.1 Kommando-Sender (Endstufe)1.1.1 Command transmitter (power amplifier)

Die „Endstufe” hat die Aufgabe, die im sogenannten „Impulsrechner” erzeugten Kommando-Impulse, entsprechend den Übertragungs-Eigenschaften der Leitung, umzuformen und anzupassen. Der hohe Widerstandsbelag der Leitung mit: rmax = 4,7 [Ω/m] erfordert eine Anhebung der Kommando-Amplitude auf UKdo = 40 [V]. Die Leitung weist zudem einen Kapazitats-Belag von: = 120 pF/m auf. Dieser ist groß genug, um in Verbindung mit den schaltungsmäßig bedingten Unterschieden der Lade- und Entlade-Zeitkonstanten eine Verfälschung der Kommando-Breite zu bewirken. Um diesen unerwünschten Effekt auszuschalten, muß die Leitung im Anschluß an das Kommando so weit aktiv entladen werden, bis die Dauer des im Flugkörper empfangenen Kommandos der des gesendeten entspricht. Diese Anforderung wird derart realisiert, daß man die Kommando-Rückflanke auf den entgegengesetzten Amplituden-Wert überschwingen und dort eine definierte Zeitspanne verharren läßt.The "final stage" has the task of transforming the command impulses generated in the so-called "impulse computer" according to the transmission characteristics of the line. The high resistance of the line with: r max = 4.7 [Ω / m] requires an increase of the command amplitude to U Kdo = 40 [V]. The cable also has a capacity coating of: = 120 pF / m. This is large enough, in conjunction with the circuit-related differences in the charge and discharge time constants to cause a distortion of the command width. In order to eliminate this undesired effect, the line must be actively discharged following the command until the duration of the command received in the missile corresponds to that of the one sent. This requirement is realized such that one can overshoot the command trailing edge to the opposite amplitude value and leave it there for a defined period of time.

1.1.2 Referenz-Impuls-Empfänger1.1.2 Reference Pulse Receiver

Die Aufgabe des „Referenz-Impuls-Empfängers” besteht darin, die vom Flugkörper gesendeten Referenz-Impulse möglichst störungsfrei zu empfangen, wobei störungsfrei in diesem Fall bedeutet, daß der Referenz-Impuls-Empfänger so ausgelegt werden muß, daß Gleichtakt-Störungen (Gleich- und Wechsel-Spannungen) zu keiner Beeinträchtigung des Empfangs-Betriebes führen dürfen. Systembedingt ist es außerdem erforderlich, daß Kommando-Sendung und Referenz-Impuls-Empfang simultan erfolgen dürfen. Aus diesen Forderungen ergibt sich ein symmetrischer Aufbau des Empfängereinganges und damit auch des Ausganges der Kommando-Erzeuger-Stufe. Dies bedeutet wiederum, daß die Kommandos ebenfalls symmetrisch erzeugt werden.The task of the "reference pulse receiver" is to receive the transmitted from the missile reference pulses as smoothly as possible, with interference-free in this case means that the reference pulse receiver must be designed so that common mode noise (equal - and alternating voltages) must not lead to any impairment of the receiving operation. Due to the system, it is also necessary that command transmission and reference pulse reception are simultaneous. These requirements result in a symmetrical structure of the receiver input and thus also of the output of the command generator stage. This in turn means that the commands are also generated symmetrically.

Der „Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger”, der zum Zweck der Verarbeitung von sogenannten „Tief-Kommandos” den gleichzeitigen Referenz-Impuls-Empfang während der Kommando-Sendung ermöglichen soll, ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale, wobei diese zum Zweck der Übersichtlichkeit mit Überschriften versehen sind.The "Simultaneous Reference Pulse Receiver" which, for the purpose of processing so-called "low commands", is intended to enable simultaneous reference pulse reception during command transmission, is characterized by the following features, these being for the sake of clarity are provided with headings.

2 Kennzeichnender Teil2 Characteristic part

2.1 Genereller Aufbau des „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers”2.1 General Structure of the "Simultaneous Reference Pulse Receiver"

In den Lenkdraht wird eine spezielle „Signal-Meß-Brücke” eingefügt, die so ausgelegt wird, daß „Kommando-Impulse” am Brücken-Ausgang kein auswertbares Meßsignal liefern, während „Referenz-Impulse”- auch bei „Simultan-Betrieb”- am Brücken-Ausgang ein Meßsignal erzeugen, das in einer ebenfalls speziell ausgelegten „Impuls-Diskriminator-Schaltung” ausgewertet werden kann. Zusätzlich verhindert eine dem „Impuls-Diskriminator” nachgeschaltete spezielle „Verriegelungs-Logik” die Erzeugung von „Pseudo-Referenz-Impulsen”, die sonst, bedingt durch die sogenannten „Kommando-Entlade-Impulse”, entstehen.In the steering wire, a special "signal measuring bridge" is inserted, which is designed so that "command pulses" at the bridge output provide no evaluable measurement signal, while "reference pulses" - even with "simultaneous operation" - generate a measuring signal at the bridge output, which can be evaluated in a likewise specially designed "pulse discriminator circuit". In addition, a special "lock logic" connected downstream of the "pulse discriminator" prevents the generation of "pseudo-reference pulses" which otherwise arise due to the so-called "command-discharge pulses".

Zur Realisierung von „Signal-Meß-Brücke”, „Impuls-Diskriminator” und „Verriegelungs-Logik” sind folgende schaltungstechnischen Maßnahmen notwendig:To realize "signal measuring bridge", "pulse discriminator" and "locking logic" the following circuit measures are necessary:

2.1.1 Auslegung der „Signal-Meß-Brücke” 2.1.1 Design of the "Signal Measuring Bridge"

2.1.1.1 Genereller Aufbau und Auslegung der „Signal-Meß-Brücke”2.1.1.1 General structure and design of the "signal measuring bridge"

Die „Signal-Meß-Brücke” wird zwischen der sogenannten „Endstufe”, d. h. Ausgang Kommando-Sender, und dem Lenkdraht eingefügt. Sie wird symmetrisch aufgebaut und besteht aus zwei „Leitungs-Strom-Meß-Gliedern”, wobei jeweils ein Meß-Glied am Ende der beiden Lenkdrähte eingefügt wird, sowie aus zwei „Koppel-Netzwerken”, deren Anfang und Ende kreuzgekoppelt mit Anfang und Ende der beiden „Leitungs-Strom-Meß-Glieder” verbunden werden Die „Signal-Meß-Brücke” wird wie folgt ausgelegt:

  • • Die „Signal-Meß-Brücke” wird generell so ausgelegt, daß im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C in den vorgesehenen Betriebsarten (BC): – „BC: Referenz-Impuls-Empfang” ein auswertbares Meßsignal – „BC: Simultan-Betrieb” ebenfalls ein auswertbares Meßsignal – „BC: Kommando-Sendung” kein auswertbares Meßsignal am Ausgang der „Signal-Meß-Brücke” erzeugt wird.
  • • Die „Signal-Meß-Brücke” wird so ausgelegt, daß in den vorgesehenen Betriebsarten generell Differenz-Signale, d. h. Signale gleichen Betrags, jedoch unterschiedlicher Polarität erzeugt werden.
  • • Die „Signal-Meß-Brücke” wird zudem so ausgelegt, daß sich die „auswertbaren Meßsignale” von den „nicht auswertbaren Meßsignalen” durch die Polarität der beiden Differenz-Signale unterscheiden, wobei diese auf die Polarität eines Signal am jeweiligen Ausgang der „Signal-Meß-Brücke” bezogen ist.
The "signal measuring bridge" is inserted between the so-called "output stage", ie output command transmitter, and the steering wire. It is constructed symmetrically and consists of two "line current measuring elements", with one measuring element at the end of the two steering wires is inserted, as well as two "coupling networks" whose beginning and end cross-coupled with beginning and end connected to the two "line current measuring elements" The "signal measuring bridge" is designed as follows:
  • • The "signal measuring jumper" is generally designed so that over the entire specified operating temperature range of -40 ° C to + 80 ° C in the intended operating modes (BC): - "BC: reference pulse reception "An evaluable measuring signal -" BC: simultaneous operation "likewise an evaluable measuring signal -" BC: command transmission "no evaluable measuring signal at the output of the" signal measuring bridge "is generated.
  • • The "signal measuring bridge" is designed in such a way that differential signals, ie signals of the same magnitude but of different polarity, are generally generated in the intended operating modes.
  • • The "signal measuring bridge" is also designed so that the "evaluable measuring signals" differ from the "non-evaluable measuring signals" by the polarity of the two differential signals, which depends on the polarity of a signal at the respective output of the " Signal measuring bridge "is related.

2.1.1.2 Aufbau und Dimensionierung der „Leitungs-Strom-Meß-Glieder”2.1.1.2 Structure and dimensioning of the "line current measuring elements"

Die beiden „Leitungs-Strom-Meß-Glieder” bestehen jeweils aus einem „Meßwiderstand” und einem dazu parallel geschalteten „Kompensation-Kondensator” wobei für die Dimensionierung der beiden „Meßwiderstände” und der beiden „Kompensations-Kondensatoren” folgende Bedingungen gelten:

  • • Der Widerstandswert eines „Meßwiderstandes” muß viel kleiner sein – Faktor: ca 1/10 – als der Gesamt-Widerstand des Lenkdrahtes (Hin- und Rückleitung).
  • • Die Kapazität der „Kompensations-Kondensatoren” wird so dimensioniert, daß die Zeitkonstante von Meßwiderstand und Kompensations-Kondensator so eingestellt wird, daß die kapazitiven Lade-Ströme des Lenkdrahtes bei Kommando-Sendung derart kompensiert werden, daß am Ausgang der „Signal-Meß-Brücke” Impuls-Signale mit reduzierten Über- und Unterschwingern geliefert werden, wobei für die reduzierten Signal-Überschwinger und Signal-Unterschwinger ein Grenzwert < 10% eingestellt wird.
Each of the two "line current measuring elements" consists of a "measuring resistor" and a "compensation capacitor" connected in parallel with the following conditions for the dimensioning of the two "measuring resistors" and the two "compensation capacitors":
  • • The resistance value of a "measuring resistor" must be much smaller - factor: ca 1/10 - than the total resistance of the steering wire (return line).
  • • The capacity of the "compensation capacitors" is dimensioned so that the time constant of the measuring resistor and compensation capacitor is set so that the capacitive charging currents of the steering wire are compensated for command transmission in such a way that at the output of the "signal measuring Bridge Pulse signals are delivered with reduced overshoots and undershoots, with a limit <10% being set for the reduced signal overshoots and signal undershoots.

2.1.1.3 Aufbau und Dimensionierung der „Koppel-Netzwerke”2.1.1.3 Structure and dimensioning of the "coupling networks"

Die beiden „Koppel-Netzwerke” bestehen jeweils aus einem sogenannten „T-Netzwerk”, d. h. einem Netzwerk in sogenannter T-Schaltung, das sich aus einem „Widerstands-Spannungs-Teiler” zusammensetzt, an dessen Summenpunkt ein zusätzliches „Kompensation-Netzwerk” angeschlossen ist. Das „Kompensations-Netzwerk” setzt sich seinerseits aus einem „Ableit-Widerstand” und einem weiteren „Kompensadons-Kondensator” zusammen.The two "coupling networks" each consist of a so-called "T-network", i. H. a network in so-called T-circuit, which is composed of a "resistor-voltage divider", at its summing point, an additional "compensation network" is connected. The "compensation network" in turn consists of a "leakage resistor" and another "Kompensadons capacitor" together.

2.1.1.3.1 Dimensionierung der „Widerstands-Spannungs-Teiler”2.1.1.3.1 Dimensioning of the "Resistance-Voltage Divider"

Anfang und Ende der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” werden kreuzgekoppelt mit Anfang und Ende der beiden „Leitungs-Strom-Meß-Glieder” verbunden, wobei die beiden differentiellen Ausgangssignale des „Signal-Meß-Brücke” zwischen den Einzelwiderständen (Summenpunkt) der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” entnommen werden. Für die Dimensionierung der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” gelten folgende Bedingungen:

  • • Jeder der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” besteht seinerseits aus zwei Widerständen.
  • • Der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teiler” muß sehr viel größer sein – Faktor: > 100 – als der Widerstandswert eines „Meßwiderstandes” der „Leitungs-Strom-Meß-Glieder”.
  • • Sowohl die Summen-Widerstände als auch die Parallel-Ersatz-Widerstände der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” sind untereinander gleich.
  • • Das Verhältnis der Einzel-Widerstands-Werte der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” ist ebenfalls untereinander gleich.
  • • In Abhängigkeit von den „Meßwiderständen” und dem Lenkdraht-Widerstand wird das Verhältnis der Einzelwiderstände jedes „Widerstands-Spannungs-Teilers” zudem so eingestellt, – daß die „Signal-Meß-Brücke” bei der negativen Ecktemperatur von –40°C im Fall der Kommando-Sendung den Spannungswert: 0 V, d. h. kein Ausgangs-Signal liefert, während im Fall des Referenz-Impuls-Empfangs ein Signal erzeugt wird, dessen Betrag: > 0 V ist. – daß bei der positiven Ecktemperatur von +80°C im Fall der Kommando-Sendung Maßsignale geliefert werden, deren Polarität entgegengesetzt der Polarität der Meßsignale beim Referenz-Impuls-Empfang ist. – daß bei der positiven Ecktemperatur von +80°C im Fall des Referenz-Impuls-Empfangs Meßsignale geliefert werden, deren Polarität mit der Polarität der Referenz-Impuls-Meßsignale im übrigen Betriebs-Temperatur-Bereich identisch ist. – daß im gesamten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C im Fall des Simultan-Betriebs Meßsignale geliefert werden, deren Polarität mit der Polarität der Referenz-Impuls-Meßsignale identisch ist. – daß von den beiden „Spannungs-Teilern” im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs generell Meßsignale gleichen Betrags, jedoch unterschiedlicher Polarität geliefert werden.
The beginning and end of the two "resistance-voltage dividers" are cross-coupled to the beginning and end of the two "line current-measuring elements", wherein the two differential output signals of the "signal-measuring bridge" between the individual resistors (summing point) the two "resistor voltage divider" are taken. The following conditions apply to the dimensioning of the two "resistance-voltage dividers":
  • • Each of the two "resistor voltage dividers" consists of two resistors.
  • • The total resistance of a "resistance-voltage divider" must be much larger - factor:> 100 - than the resistance value of a "measuring resistor" of the "line current measuring elements".
  • • Both the sum resistors and the parallel-equivalent resistors of the two "resistance-voltage dividers" are equal to each other.
  • • The ratio of the single resistance values of the two "resistance-voltage dividers" is also equal to each other.
  • • Depending on the "measuring resistances" and the steering wire resistance, the ratio of the individual resistances of each "resistance-voltage divider" is also adjusted - That the "signal measuring bridge" at the negative corner temperature of -40 ° C in the case of command transmission, the voltage value: 0 V, ie no output signal, while in the case of the reference pulse reception generates a signal whose amount is> 0V. - That are supplied at the positive corner temperature of + 80 ° C in the case of the command transmission Maßsignale whose polarity is opposite to the polarity of the measuring signals in the reference pulse reception. - That at the positive corner temperature of + 80 ° C in the case of the reference pulse reception measurement signals are supplied, the polarity of which is identical to the polarity of the reference pulse measurement signals in the remaining operating temperature range. - That in the entire operating temperature range from -40 ° C to + 80 ° C in the case of simultaneous operation measuring signals are supplied, the polarity of which is identical to the polarity of the reference pulse measurement signals. - That of the two "voltage dividers" in the case of a reference pulse reception generally measuring signals of the same magnitude, but different polarity are supplied.

2.1.1.3.2 Dimensionierung der „Kompensations-Netzwerke”2.1.1.3.2 Dimensioning the "compensation networks"

Die jeweiligen Eingänge der beiden „Kompensations-Netzwerke” werden mit dem jeweiligen Summenpunkt der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” verbunden. Die Ausgänge der beiden „Kompensations-Netzwerke” werden an die Referenz-Masse angeschlossen. Für die Dimensionierung der beiden „Kompensations-Netzwerke” gelten folgende Bedingungen:

  • • Der Widerstandswert eines „Ableit-Widerstandes” muß viel größer sein – Faktor: > 2 – als der Gesamtwiderstand eines „Widerstand-Spannungs-Teilers.
  • • Die Kapazität der zusätzlichen „Kompensations-Kondensatoren” wird so dimensioniert, daß die Zeitkonstante von „Ableit-Widerstand” und „Kompensations-Kondensator” so eingestellt wird, daß die kapazitiven Lade-Ströme des Lenkdrahtes bei Kommando-Sendung derart kompensiert werden, daß am Ausgang der „Signal-Meß-Brücke” Impuls-Signale mit weiter reduziertem Über- und Unterschwingverhalten geliefert werden, wobei für die Signal-Über- und Signal-Unterschwinger an dieser Stelle ein Grenzwert < 2% eingestellt wird.
The respective inputs of the two "compensation networks" are connected to the respective summation point of the two "resistance-voltage dividers". The outputs of the two "compensation networks" are connected to the reference ground. The following conditions apply to the dimensioning of the two "compensation networks":
  • • The resistance value of a "leakage resistance" must be much larger - factor:> 2 - than the total resistance of a "resistance-voltage divider.
  • • The capacity of the additional "compensation capacitors" is dimensioned so that the time constant of "leakage resistance" and "compensation capacitor" is adjusted so that the capacitive charging currents of the steering wire are compensated for command transmission such that At the output of the "signal measuring bridge" pulse signals are supplied with further reduced overshoot and undershoot behavior, wherein for the signal over- and signal undershooters at this point, a limit <2% is set.

2.1.2 Auslegung des „Impuls-Diskriminators”2.1.2 Interpretation of the "pulse discriminator"

2.1.2.1 Genereller Aufbau des „Impuls-Diskriminators”2.1.2.1 General Structure of the "Pulse-Discriminator"

Der „Impuls-Diskriminator” wird zur Auswertung der Ausgangssignale der „Signal-Meß-Brücke” an diese angeschlossen und zwar derart, daß seine beiden Eingänge mit den Ausgängen der „Signal-Meß-Brücke” verbunden werden und zwar zwischen den Einzelwiderständen der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler”. Der „Impuls-Diskriminator” wird wie folgt ausgelegt:

  • • Der „Impuls-Diskriminator” wird so ausgelegt, daß er die differentiellen Ausgangssignale der „Signal-Meß-Brücke”, d. h. Signale gleichen Betrags, jedoch unterschiedlicher Polarität, verarbeiten kann.
  • • Der „Impuls-Diskriminator” wird so ausgelegt, daß bei „Kommando-Sendung” an seinem Ausgang kein Impuls-Signal geliefert wird, während beim „Referenz-Impuls-Empfang” und bei „Simultan-Betrieb” ein Impuls-Signal erzeugt wird.
  • • Der „Impuls-Diskriminator” wird zudem so ausgelegt daß bei Gleichtakt-Störungen ebenfalls kein Ausgangssignal erzeugt wird.
  • • Zur Realisierung des „Impuls-Diskriminators” wird dieser aus einem „Spannungs-Komparator” mit differentiellem Eingang sowie einer speziellen differentiellen „Komparator-Eingangs-Beschaltung” aufgebaut.
The "pulse discriminator" is connected to the evaluation of the output signals of the "signal measuring bridge" to this and in such a way that its two inputs are connected to the outputs of the "signal measuring bridge" between the individual resistors of the two "resistive voltage divider". The "impulse discriminator" is designed as follows:
  • • The "Pulse discriminator" is designed so that it can process the differential output signals of the "signal measuring bridge", ie signals of equal magnitude but different polarity.
  • • The "pulse discriminator" is designed in such a way that no pulse signal is delivered at its output during "command transmission", while a pulse signal is generated in "reference pulse reception" and in "simultaneous operation" ,
  • • The "pulse discriminator" is also designed so that no output signal is generated in common-mode noise.
  • • For the implementation of the "pulse discriminator" this is built from a "voltage comparator" with differential input and a special differential "comparator input circuitry".

2.1.2.2 Dimensionierung der „Komparator-Eingangs-Beschaltung”2.1.2.2 Dimensioning of the "comparator input circuit"

Die „Komparator-Eingangs-Beschaltung” setzt sich aus zwei „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” zusammen, die folgende Merkmale aufweisen:

  • • Jedes der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” der Komparator-Eingangs-Beschaltung” besteht seinerseits aus zwei Widerständen.
  • • Die beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” werden einseitig mit einer positiven Referenz-Spannung beschaltet.
  • • Der Gesamtwiderstand eines „Eingangs-Widerstands-Netzwerks” muß viel größer sein, d. h.: Faktor: > 2, als der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teilers” der „Signal-Meß-Brücke”.
  • • Sowohl die Summen-Widerstände als auch die Parallel-Ersatz-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” sind untereinander gleich.
  • • Das Verhältnis der Einzel-Widerstands-Werte der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” ist ebenfalls untereinander gleich.
  • • Das Verhältnis der Einzel-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” wird zudem so eingestellt: – daß sich in Abhängigkeit vom Betrag der am „Eingangs-Widerstands-Netzwerk” anliegenden Referenz-Spannung im Fall eines „Referenz-Impuls-Empfangs” bei ca. 50% der dabei gelieferten minimalen Ausgangs-Spannung der „Signal-Meß-Brücke” Spannungs-Gleichheit (Schwellwert) am Eingang des „Spannungs-Komparators” einstellt. – daß im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C bei „Kommando-Sendung” am Ausgang des „Spannungs-Komparators” kein Impuls-Signal geliefert wird. – daß im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C sowohl beim „Referenz-Impuls-Empfang” als auch beim „Simultan-Betrieb” ein Impuls-Signal am Ausgang des „Spannungs-Komparators” erzeugt wird.
The "comparator input circuit" is composed of two "input resistance networks", which have the following features:
  • • Each of the two "input resistance networks" of the comparator input circuit "consists of two resistors.
  • • The two "input resistance networks" are connected on one side with a positive reference voltage.
  • • The total resistance of an "Input Resistor Network" must be much larger, ie: Factor:> 2, than the total resistance of a "Resistance-Voltage Divider" of the "Signal Measuring Bridge".
  • • Both the sum resistors and the parallel-equivalent resistors of the two "input resistance networks" are equal to each other.
  • • The ratio of the single resistance values of the two "input resistance networks" is also equal to each other.
  • • The ratio of the individual resistances of the two "input resistance networks" is also set in the following way: - that, depending on the amount of reference voltage applied to the "input resistance network" in the case of a "reference pulse reception "Sets the voltage equality (threshold value) at the input of the" voltage comparator "at approx. 50% of the minimum output voltage supplied to the" signal measuring bridge ". - that in the entire specified operating temperature range from -40 ° C to + 80 ° C at "command transmission" at the output of the "voltage comparator" no pulse signal is delivered. - That in the entire specified operating temperature range of -40 ° C to + 80 ° C both the "reference pulse reception" as well as the "simultaneous operation" generates a pulse signal at the output of the "voltage comparator" becomes.

2.1.2.3 Auslegung des „Differentiellen Spannungs-Komparators”2.1.2.3 Design of the "Differential Voltage Comparator"

Die differentiellen Eingänge des „Spannungs-Komparators” werden derart mit den „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” verbunden, daß der invertierende und der nichtinvertierende Eingang des „Spannungs-Komparators” jeweils zwischen den Einzel-Widerständen (Summenpunkt) der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” angeschlossen wird. Der „Spannungs-Komparator” wird wie folgt ausgelegt:

  • • Die differentiellen Eingänge des „Spannungs-Komparators” werden zudem derart mit den „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” verbunden, daß im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs am Ausgang des „Spannungs-Komparators” ein positiver Ausgangs-Impuls erzeugt wird.
  • • Zur Erzielung der Resistenz des „Impuls-Diskriminators” gegenüber Gleichtakt-Störungen wird zudem die am invertierenden Eingang des „Spannungs-Komparators” maximal anliegende Spannung auf einen Wert begrenzt, der kleiner ist als die an den „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” anliegende Referenz-Spannung, jedoch größer ist als der eingestellte Schwellwert beim Referenz-Impuls-Empfang.
The differential inputs of the "voltage comparator" are connected to the "input resistance networks" such that the inverting and non-inverting inputs of the "voltage comparator" are each connected between the individual resistances (summation point) of the two input resistors Networks "is connected. The "voltage comparator" is designed as follows:
  • • The differential inputs of the "voltage comparator" are also connected to the "input resistance networks" in such a way that a positive output pulse is generated in the case of a reference pulse reception at the output of the "voltage comparator".
  • • In order to achieve the resistance of the "pulse discriminator" to common-mode noise, the maximum voltage at the inverting input of the "voltage comparator" is limited to a value smaller than that applied to the "input resistance networks" Reference voltage, but greater than the set threshold for reference pulse reception.

2.1.3 Auslegung der „Verriegelungs-Logik”2.1.3 Interpretation of the "locking logic"

2.1.3.1 Genereller Aufbau und Auslegung der „Verriegelungs-Logik”2.1.3.1 General structure and design of the "locking logic"

Die „Verriegelungs-Logik” wird zur Unterdrückung der vom „Impuls-Diskriminator” erzeugten „Pseudo-Referenz-Impulse” an diesen angeschlossen und zwar derart, daß sein Eingang mit dem Ausgang des „Impuls-Diskriminators” verbunden wird. Zur Realisierung der „Verrriegelungs-Logik” wird diese aus einer „Logischen UND-Tor-Schaltung” mit zwei Eingängen sowie zwei „Zeit-Gliedern” aufgebaut, wobei ein Eingang der „Und-Tor-Schaltung” mit dem Ausgang des „Impuls-Diskriminators” verbunden ist, während der zweite Eingang an das erste „Zeitglied Δt1” angeschlossen ist, dessen Eingang seinerseits mit den Ausgang der „Entlade-Impuls-Erzeugerstufe” der „Endstufe” verbunden ist. Der Ausgang der „Und-Tor-Schaltung” wird mit dem Eingang des zweiten „Zeitglieds Δt2” verbunden. Am Ausgang des zweiten „Zeitglieds Δt2” wird das „Referenz-Impuls-Signal” zur Verfügung gestellt. Die „Verriegelungs-Logik” wird wie folgt ausgelegt:

  • • Die „Verrriegelungs-Logik” wird so ausgelegt, daß sie die Erzeugung von „Pseudo-Referenz-Impulsen” verhindert, die sonst, bedingt durch die sogenannten „Entlade-Impulse” unerwünscht generiert werden würden.
  • • Die „Verriegelungs-Logik” wird so ausgelegt, daß bei „Kommando-Sendung” an seinem Ausgang kein Impuls-Signal geliefert wird, während beim „Referenz-Impuls-Empfang” sowie bei „Simultan-Betrieb” ein Impuls-Signal erzeugt wird.
The "latching logic" is connected to this to suppress the "pseudo-reference pulses" generated by the "pulse discriminator", in such a way that its input is connected to the output of the "pulse discriminator". To implement the "lock-in logic", this is constructed from a "logical AND gate circuit" with two inputs and two "time gates", wherein an input of the "and gate circuit" with the output of the "pulse" Discriminator "is connected, while the second input to the first" timer .DELTA.t1 "is connected, the input of which in turn is connected to the output of the" discharge pulse generator stage "of the" final stage ". The output of the "and gate circuit" is connected to the input of the second "timer .DELTA.t2". At the output of the second "timer Δt2" the "reference pulse signal" is provided. The "locking logic" is interpreted as follows:
  • • The "lockout logic" is designed to prevent the generation of "pseudo-reference pulses" that would otherwise be undesirably generated due to the so-called "discharge pulses".
  • • The "interlocking logic" is designed in such a way that no pulse signal is delivered at its output during "command transmission", while a pulse signal is generated in "reference pulse reception" as well as in "simultaneous operation" ,

2.1.3.2 Auslegung der „Zeitglieder”2.1.3.2 Interpretation of "timers"

2.1.3.2.1 Aufgabe und Auslegung des „Zeitglieds Δt1”2.1.3.2.1 Task and interpretation of the "timer Δt1"

Das „Zeitglied Δt1” wird derart mit der restlichen „Verriegelungs-Logik” verschaltet, daß sein Eingang mit den Ausgang der „Entlade-Impuls-Erzeugerstufe” der „Endstufe” verbunden ist, während sein Ausgang an den zweiten Eingang der „Logischen Und-Tor-Schaltung” angeschlossen wird. Um die Aufgabe des „Zeitglieds Δt1” die Erzeugung von „Pseudo-Referenz-Impulsen”, bedingt durch die sogenannten „Entlade-Impulse”, zu verhindern, wird das „Zeitglied Δt1” wie folgt ausgelegt:

  • • Der logische Pegel des Ausgangsignals des „Zeitglieds Δt1” wird so ausgelegt, daß die „Logische Und-Tor-Schaltung” während der Dauer des „Entlade-Impulses” sicher gesperrt wird.
  • • Die Zeitdauer des Ausgangsignals des „Zeitglieds Δt1” wird so ausgelegt, daß seine Dauer größer als die des „Entlade-Impulses” ist.
The "timer Δt1" is connected to the rest of the "latch logic" in such a way that its input is connected to the output of the "discharge pulse generator stage" of the "final stage", while its output is connected to the second input of the "logic unit". Gate circuit "is connected. In order to prevent the task of the "timer Δt1" from generating "pseudo-reference pulses" due to the so-called "discharge pulses", the "timer Δt1" is designed as follows:
  • • The logic level of the output signal of the "timer Δt1" is designed so that the "logical AND gate circuit" during the duration of the "discharge pulse" safely locked.
  • • The duration of the output signal of the "timer Δt1" is designed so that its duration is greater than that of the "discharge pulse".

2.1.3.2.2 Aufgabe und Auslegung des „Zeitglieds Δt2” 2.1.3.2.2 Task and interpretation of the "timer Δt2"

Das „Zeitglied Δt2” wird derart mit der restlichen „Verriegelungs-Logik” verschaltet, daß sein Eingang mit dem Ausgang der „Logischen Und-Tor-Schaltung” verbunden wird, während an seinem Ausgang das „Referenz-Impuls-Signal” zur Verfügung gestellt wird. Um die Aufgabe des „Zeitglieds Δt2”, im Fall des zeitlichen Zusammentreffens von „Referenz-Impuls-Empfang” und Erzeugung des „Entlade-Impulses”, die Erzeugung von Doppel-Impulsen zu verhindern, wird das „Zeitglied Δt2” wie folgt ausgelegt:

  • • Die Zeitdauer des Ausgangsignals des „Zeitglieds Δt2” wird so ausgelegt, daß seine Dauer größer als die Zeitdauer des Ausgangsignals des „Zeitglieds Δt1” ist.
The "timer Δt2" is connected to the rest of the "latch logic" so that its input is connected to the output of the "Logic And Gate" circuit, while at its output the "reference pulse signal" is provided becomes. In order to prevent the task of the "timer Δt2", in the case of coincidence of "reference pulse reception" and generation of the "discharge pulse", the generation of double pulses, the "timer Δt2" is designed as follows:
  • • The duration of the output signal of the "timer .DELTA.t2" is designed so that its duration is greater than the time duration of the output signal of the "timer .DELTA.t1".

Erweiterte BeschreibungExtended description

1 Titel1 title

Methode zur Realisierung eines sogenannten „Simultane-Referenz-Impuls-Empfängers” für drahtgelenkte Flugkörper wie MILAN und HOT, der zum Zweck der Verarbeitung von sogenannten „Tief-Kommandos” den gleichzeitigen Referenz-Impuls-Empfang während der Kommando-Sendung ermöglichen soll.Method for implementing a so-called "Simultaneous Reference Pulse Receiver" for wire-guided missiles such as MILAN and HOT, which is to allow the simultaneous reference pulse reception during command transmission for the purpose of processing so-called "low commands".

2 Gattung und Angaben zur Gattung2 Genus and details of the genus

Die Erfindung betrifft eine Methode zur Realisierung eines sogenannten „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers” nach dem „Oberbegriff des Hauptanspruchs”, wobei dieser zum Zweck des Empfangs der vom Flugkörper über den Lenkdraht übertragenen Referenz-Impulse vorgesehen ist und zusammen mit der sogenannten „Endstufe” folgende dafür üblichen Basisfunktionen aufweist:The invention relates to a method for the realization of a so-called "simultaneous reference pulse receiver" according to the "preamble of the main claim", wherein this is provided for the purpose of receiving the transmitted from the missile via the steering wire reference pulses and together with the so-called " Amplifier "has the following usual basic functions:

2.1 Basisfunktionen des „Lenkdraht-Interfaces”2.1 Basic Functions of the "Steering Wire Interface"

Das „Lenkdraht-Interface” ist die Baugruppe der MILAN- bzw. HOT-Bodenanlage, die über den Lenkdraht mit dem Flugkörper verbunden ist. Entsprechend dieser Anordnung und Zusammensetzung aus „Referenz-Impuls-Empfänger” und „Kommando-Sender”, ist die Aufgabe des Lenkdraht-Interfaces eine zweifache und zwar:The "steering wire interface" is the assembly of the MILAN or HOT ground system, which is connected to the missile via the steering wire. According to this arrangement and composition of "reference pulse receiver" and "command transmitter", the task of the steering wire interface is a two-fold, namely:

2.1.1 Kommando-Sender (Endstufe)2.1.1 Command transmitter (power amplifier)

Die „Endstufe” hat die Aufgabe, die im sogenannten „Impulsrechner” erzeugten Kommando-Impulse, entsprechend den Übertragungs-Eigenschaften der Leitung, umzuformen und anzupassen. Der hohe Widerstandsbelag der Leitung mit: rmax = 4,7 [Ω/m] erfordert eine Anhebung der Kommando-Amplitude auf UKdo = 40 [V]. Die Leitung weist zudem einen Kapazitäts-Belag von: Cmax = 120 pF/m auf. Dieser ist groß genug, um in Verbindung mit den schaltungsmäßig bedingten Unterschieden der Lade- und Entlade-Zeitkonstanten eine Verfälschung der Kommando-Breite zu bewirken. Um diesen unerwünschten Effekt auszuschalten, muß die Leitung im Anschluß an das Kommando so weit aktiv entladen werden, bis die Dauer des im Flugkörper empfangenen Kommandos der des gesendeten entspricht. Diese Anforderung wird derart realisiert, daß man die Kommando-Rückflanke auf den entgegengesetzten Amplituden-Wert überschwingen und dort eine definierte Zeitspanne verharren läßt.The "final stage" has the task of transforming the command impulses generated in the so-called "impulse computer" according to the transmission characteristics of the line. The high resistance of the line with: r max = 4.7 [Ω / m] requires an increase of the command amplitude to U Kdo = 40 [V]. The line also has a capacity coating of: C max = 120 pF / m. This is large enough, in conjunction with the circuit-related differences in the charge and discharge time constants to cause a distortion of the command width. In order to eliminate this undesired effect, the line must be actively discharged following the command until the duration of the command received in the missile corresponds to that of the one sent. This requirement is realized such that one can overshoot the command trailing edge to the opposite amplitude value and leave it there for a defined period of time.

2.1.2 Referenz-Impuls-Empfänger2.1.2 Reference Pulse Receiver

Die Aufgabe des „Referenz-Impuls-Empfängers” besteht darin, die vom Flugkörper gesendeten Referenz-Impulse möglichst störungsfrei zu empfangen, wobei störungsfrei in diesem Fall bedeutet, daß der Referenz-Impuls-Empfänger so ausgelegt werden muß, daß Gleichtakt-Störungen (Gleich- und Wechsel-Spannungen) zu keiner Beeinträchtigung des Empfangs-Betriebes führen dürfen. Systembedingt ist es außerdem erforderlich, daß Kommando-Sendung und Referenz-Impuls-Empfang simultan erfolgen dürfen. Aus diesen Forderungen ergibt sich ein symmetrischer Aufbau des Empfängereinganges und damit auch des Ausganges der Kommando-Erzeuger-Stufe. Dies bedeutet wiederum, daß die Kommandos ebenfalls symmetrisch erzeugt werden.The task of the "reference pulse receiver" is to receive the transmitted from the missile reference pulses as smoothly as possible, with interference-free in this case means that the reference pulse receiver must be designed so that common mode noise (equal - and alternating voltages) must not lead to any impairment of the receiving operation. Due to the system, it is also necessary that command transmission and reference pulse reception are simultaneous. These requirements result in a symmetrical structure of the receiver input and thus also of the output of the command generator stage. This in turn means that the commands are also generated symmetrically.

3 Stand der Technik3 state of the art

Zur Realisierung eines „Referenz-Impuls-Empfängers” mit den genannten Basisfunktionen sind folgende Möglichkeiten bekannt:

  • • Der „Referenz-Impuls-Empfänger” ist nicht für „Simultan-Betrieb”, d. h. Empfang des Referenz-Impulses während der Kommando-Sendung, ausgelegt.
  • • Die Realisierung von sogenannten „Tief-Kommandos” ist nur durch eine Splittung der Kommando-Impulse möglich, d. h. die Kommando-Impulse werden in einen Teil-Impuls, der zeitlich vor dem nächsten zu erwartenden Referenz-Impuls und einen Teil-Impuls, der zeitlich nach dem Referenz-Impuls gesendet wird, aufgeteilt.
To realize a "reference pulse receiver" with the mentioned basic functions, the following possibilities are known:
  • • The "reference pulse receiver" is not designed for "simultaneous operation", ie reception of the reference pulse during command transmission.
  • • The realization of so-called "low-commands" is only possible by splitting the command pulses, ie the command pulses are in a partial pulse, the time before the next expected reference pulse and a partial pulse, the time after the reference pulse is sent, split.

4 Kritik am Stand der Technik4 Criticism of the state of the art

Der Nachteil der bekannten Realisierungsmethode besteht hauptsächlich darin, daß der „Referenz-Impuls-Empfänger” nicht für „Simultan-Betrieb” ausgelegt ist und damit die Realisierung von sogenannten „Tief-Kommandos” nur mit einem erhöhten Realisierungsaufwand erkauft werden muß. Zudem ist die Resistenz gegen in den Lenkdraht eingekoppelten Gleichtaktstörungen eingeschränkt.The disadvantage of the known implementation method is mainly that the "reference pulse receiver" is not designed for "simultaneous operation" and thus the realization of so-called "low-commands" must be paid for only with an increased implementation cost. In addition, the resistance is limited to coupled into the steering wire common mode noise.

5 Fundstellen5 references

  • DE 12 89 749 ADE 12 89 749 A

Bei dem bekannten Waffensystem (vgl. z. B. DE 12 89 749 A ) handelt es sich ebenfalls um, (s. Spalte 1, Zeile 1 ff.) eine Schalteinrichtung für drahtferngelenkte unbemannte Flugkörper u. s. w. Die Erfindung zielt darauf ab, eine ungestörte Übertragung der Lenksignale von der Bodenstation zum Flugkörper zu gewährleisten. Aus der beschriebenen besonderen Problematik (s. Spalte 1, Zeilen 10 bis 27) sowie der erfindungsmäßigen Lösung zur Beseitigung der Nachteile (s. Spalte 1, Zeilen 28 bis 38) wird eine unidirektionale Datenverbindung vorgeschlagen, bei der die Lenksignale in Form von speziellen Wechselspannungsfrequenzen von der Bodenstation zum Flugkörper übertragen werden und wobei es Ziel dieser Erfindung ist, die ungestörte Übertragung der Lenksignale von der Bodenstation zum Flugkörper durch den Einsatz von speziellen Filtern zu gewährleisten und zusätzlich die Resistenz der Datenübertragung gegenüber eingestrahlten Störungen durch den Einsatz von konventionellen elektronischen Filtern erreicht wird.In the known weapon system (cf. DE 12 89 749 A ) are also (see column 1, line 1 et seq.) a switching device for wire-guided unmanned missiles, etc. The invention aims to ensure an undisturbed transmission of the steering signals from the ground station to the missile. From the particular problem described (see column 1, lines 10 to 27) and the solution according to the invention for eliminating the disadvantages (see column 1, lines 28 to 38), a unidirectional data connection is proposed in which the steering signals are in the form of special alternating voltage frequencies be transmitted from the ground station to the missile and the object of this invention is to ensure the undisturbed transmission of the steering signals from the ground station to the missile through the use of special filters and additionally achieves the resistance of data transmission to radiated interference by the use of conventional electronic filters becomes.

  • DE 198 27 378 A1DE 198 27 378 A1

Bei dem bekannten Waffensystem (vgl. z. B. DE 198 27 378 A1 ) handelt es sich um ein System bestehend aus einer Feuerleitanlage und einer aus einer Waffe verschießbaren Munitionseinheit (s. Spalte 1, Zeile 3 bis 5).In the known weapon system (cf. DE 198 27 378 A1 ) is a system consisting of a fire control system and an ammunition unit which can be fired from a weapon (see column 1, lines 3 to 5).

Aus der beschriebenen besonderen Aufgabenstellung (s. Spalte 1, Zeilen 6 bis 29) sowie der erfindungsmäßigen Lösung zur Beseitigung der Nachteile (s. Spalte 1, Zeilen 30 bis 68) liegt dieser Erfindung die Aufgabe (s. Spalte 1, Zeile 30 bis 34) zugrunde, ein Waffensystem zu offenbaren, mit dem eine ständige sichere Überprüfung der Verbindung des Feuerleitrechners zu den ansteuerbaren Baugruppen der jeweiligen Munitionseinheit auf einfache Weise möglich ist, indem es das Ziel dieser Erfindung ist, eine bidirektionale Datenübertragung über die beiden zur Spannungs- bzw. Stromversorgung benötigten Leitungen zu ermöglichen, wobei die Datenübertragung von der Feuerleitanlage zur elektronischen Schaltungseinrichtung mittels Spannungsmodulation, wogegen der umgekehrte Weg mittels Strommodulation vorgenommen wird und zur Spannungsmodulation ein dem Umsetzer angeordneter Mikrocontroller die Signalpegel und das Protokoll der CAN-Bus-Schnittstelle in Signalpegel und Protokolle einer RS232-Schnittstelle umwandelt u.s.w. (s. Spalte 2, Zeilen 44 ff.)From the described special task (see column 1, lines 6 to 29) and the inventive solution for eliminating the disadvantages (see column 1, lines 30 to 68), this invention has the object (see column 1, lines 30 to 34 ) to reveal a weapon system, with a permanent safe verification of the connection of the fire control computer to the controllable assemblies of the respective ammunition unit in a simple manner possible by the object of this invention, a bidirectional data transmission over the two to the voltage or To enable power supply lines required, the data transmission from the fire control system to the electronic circuit device by means of voltage modulation, whereas the opposite way is done by means of current modulation and voltage modulation of the converter arranged microcontroller signal levels and the protocol of the CAN bus interface in signal levels and protocols RS 232 interface converts etc. (see column 2, lines 44 ff.)

6 Aufgabe6 task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Realisierungsmethode für den Empfang von Referenz-Impulsen zu entwickeln, die gegenüber der bekannten Methode:

  • 1. den gleichzeitigen Referenz-Impuls-Empfang während der Kommando-Sendung sowie
  • 2. eine erhöhte Resistenz gegenüber Gleichtaktstörungen erlaubt.
The invention has for its object to develop a realization method for the reception of reference pulses, compared to the known method:
  • 1. the simultaneous reference pulse reception during the command transmission as well
  • 2. increased resistance to common-mode noise allowed.

7 Lösung7 solution

Die Aufgabe wird erfindungsmäßig durch die Verfahrensschritte nach dem „kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches” gelöst, wobei es das primäre Ziel der vorgeschlagenen Lösungsschritte ist, den „Simultan-Betrieb”, d. h. den gleichzeitigen Referenz-Impuls-Empfang während der Kommando-Sendung, zu ermöglichen.The object is solved according to the invention by the method steps according to the "characterizing part of the main claim", wherein it is the primary aim of the proposed solution steps, the "simultaneous operation", d. H. to enable simultaneous reference pulse reception during command transmission.

8 Erzielbare Vorteile 8 Achievable benefits

Verglichen mit der bekannten Methode erlaubt das vorgestellte Verfahren eine wesentlich verbesserte Realisierung eines „Referenz-Impuls-Empfängers” für drahtgelenkte Flugkörper wie MILAN und HOT, wobei die Verbesserung in diesem Fall bedeutet:

  • • Möglichkeit der Verarbeitung von „echten” Tiefkommandos.
  • • Erhöhte Störsicherheit gegenüber in den Lenkdraht eingekoppelten Gleichtakt-Störungen durch konsequenten symmetrischen Aufbau.
  • • Geringerer Hardwareaufwand durch eine speziell entwickelte differentielle „Signal-Meß-Brücke” mit einfacher nachgeschalteter „Impuls-Diskriminator-Schaltung”.
  • • Sichere Funktion über den gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C.
Compared with the known method, the presented method allows a much improved realization of a "reference pulse receiver" for wire guided missiles such as MILAN and HOT, the improvement in this case means:
  • • Possibility of processing "real" low commands.
  • • Increased noise immunity against common-mode interference coupled into the steering wire due to consistent symmetrical design.
  • • Lower hardware expenditure due to a specially developed differential "signal measuring bridge" with a simple downstream "pulse discriminator circuit".
  • • Safe operation over the entire specified operating temperature range from -40 ° C to + 80 ° C.

9 Beschreibung eines Ausführungsbeispiels9 Description of an embodiment

Der Aufbau und die Wirkungsweise eines „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers” für drahtgelenkte Flugkörper wie MILAN und HOT, der zum Zweck der Verarbeitung von sogenannten „Tief-Kommandos” den gleichzeitigen Referenz-Impuls-Empfang während der Kommando-Sendung ermöglichen soll, ist in den bis dargestellt und wird nachstehend näher beschrieben.The construction and operation of a "Simultaneous Reference Pulse Receiver" for wire guided missiles such as MILAN and HOT which, for the purpose of processing so-called "low commands", shall enable simultaneous reference pulse reception during command transmission; is in the to and will be described in more detail below.

Die einzelnen Abbildungen zeigen:The individual pictures show:

: Prinzip-Schaltbild des „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers” : Schematic diagram of the "Simultaneous Reference Pulse Receiver"

: Spannungsverteilung an der Signal-Meß-Brücke beim Senden von „Kommando- bzw. Referenz-Impulsen” : Voltage distribution at the signal measuring bridge when transmitting "command or reference pulses"

: Spannungsverteilung im Netzwerk : Voltage distribution in the network

: Graphische Darstellung der Funktionen E1, E2 = f(UA, UB) : Graphical representation of the functions E 1 , E 2 = f (U A , U B )

Zeichenerklärungen:Signs and symbols:

  • • Das Zeichen „↑” bedeutet „steigender Wert”• The character "↑" means "increasing value"
  • • Das Zeichen „↓” bedeutet „fallender Wert”• The character "↓" means "falling value"
  • • Das Zeichen „≈” bedeutet „ungefährer Wert”• The "≈" sign means "approximate value"
  • • Das Zeichen „⇒” bedeutet „daraus folgt”• The character "⇒" means "follows from it"
  • • Das Zeichen „||” bedeutet „parallel geschaltet”• The character "||" means "connected in parallel"
  • • Das Zeichen „|Wert|” bedeutet „der Betrag des Wertes”• The character "| value |" means "the amount of value"

9.1 Aufbau des „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers”9.1 Structure of the "Simultaneous Reference Pulse Receiver"

9.1.1 Genereller Aufbau und Funktion des „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers”9.1.1 General Structure and Function of the "Simultaneous Reference Pulse Receiver"

In den Lenkdraht wird eine spezielle „Signal-Meß-Brücke” eingefügt, die so ausgelegt wird, daß „Kommando-Impulse” am Brücken-Ausgang keine auswertbaren Meßsignale liefern, während „Referenz-Impulse” – auch bei „Simultan-Betrieb” – am Brücken-Ausgang Meßsignale erzeugen, die in einer ebenfalls speziell ausgelegten „Impuls-Diskriminator-Schaltung” ausgewertet werden können. Zusätzlich verhindert eine dem „Impuls-Diskriminator” nachgeschaltete spezielle „Verriegelungs-Logik” die Erzeugung von „Pseudo-Referenz-Impulsen”, die sonst, bedingt durch die sogenannten „Entlade-Impulse” des Kommando-Senders, entstehen.In the steering wire, a special "signal measuring bridge" is inserted, which is designed so that "command pulses" at the bridge output provide no evaluable measuring signals, while "reference pulses" - even in "simultaneous operation" - generate at the bridge output measurement signals that can be evaluated in a specially designed "pulse discriminator circuit". In addition, a special "lock logic" connected downstream of the "pulse discriminator" prevents the generation of "pseudo-reference pulses" which otherwise arise due to the so-called "discharge pulses" of the command transmitter.

9.1.2 Aufbau der „Signal-Meß-Brücke”9.1.2 Structure of the "Signal Measuring Bridge"

Die „Signal-Meß-Brücke” wird zwischen der sogenannten „Endstufe”, d. h. Ausgang Kommando-Sender, und dem Lenkdraht eingefügt. Sie wird symmetrisch aufgebaut und besteht aus zwei „Leitungs-Strom-Meß-Gliedern”, wobei jeweils ein Meß-Glied am Ende der beiden Lenkdrähte eingefügt wird sowie aus zwei „Koppel-Netzwerken”, deren Anfang und Ende kreuzgekoppelt mit Anfang und Ende der beiden „Leitungs-Strom-Meß-Glieder” verbunden werden.The "signal measuring bridge" is between the so-called "power amplifier", d. H. Output command transmitter, and inserted the steering wire. It is constructed symmetrically and consists of two "line-current-measuring-links", wherein in each case a measuring element at the end of the two steering wires is inserted as well as two "coupling networks" whose beginning and end cross-coupled with the beginning and end of be connected to both "line current measuring elements".

9.1.2.1 Aufbau der „Leitungs-Strom-Meß-Glieder” 9.1.2.1 Structure of the "line current measuring elements"

Die beiden „Leitungs-Strom-Meß-Glieder” bestehen jeweils aus einem „Meßwiderstand” und einem dazu parallel geschalteten „Kompensation-Kondensator”.The two "line current measuring elements" each consist of a "measuring resistor" and a parallel connected "compensation capacitor".

9.1.2.2 Aufbau der „Koppel-Netzwerke”9.1.2.2 Structure of the "coupling networks"

Die beiden „Koppel-Netzwerke” bestehen jeweils aus einem sogenannten „T-Netzwerk”, d. h. einem Netzwerk in sogenannter T-Schaltung, das sich aus einem „Widerstands-Spannungs-Teiler” zusammensetzt, an dessen Summenpunkt ein zusätzliches „Kompensations-Netzwek” angeschlossen ist.The two "coupling networks" each consist of a so-called "T-network", i. H. a network in so-called T-circuit, which is composed of a "resistor-voltage divider", at the summing point of an additional "compensation network" is connected.

9.1.2.2.1 Aufbau der „Widerstands-Spannungs-Teiler”9.1.2.2.1 Structure of the "Resistance-Voltage Divider"

Anfang und Ende der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” werden kreuzgekoppelt mit Anfang und Ende der beiden „Leitungs-Strom-Meß-Glieder” verbunden, wobei jeder der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” seinerseits aus zwei Widerständen besteht. Die beiden differentiellen Ausgangssignale der „Signal-Meß-Brücke” werden zwischen den Einzelwiderständen (Summenpunkt) der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” entnommen.The beginning and end of the two "resistor-voltage dividers" are cross-coupled to the beginning and end of the two "line-current-measuring-members", each of the two "resistor-voltage-dividers" in turn consists of two resistors. The two differential output signals of the "signal measuring bridge" are taken between the individual resistances (summation point) of the two "resistance-voltage dividers".

9.1.2.2.2 Aufbau der „Kompensations-Netzwerke”9.1.2.2.2 Structure of the "compensation networks"

Die „Kompensations-Netzwerke setzen sich jeweils aus einem „Ableit-Widerstand” und einem weiteren „Kompensations-Kondensator” zusammen. Die jeweiligen Eingänge der beiden „Kompensations-Netzwerke” werden mit dem jeweiligen Summenpunkt der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” verbunden. Die Ausgänge der beiden „Kompensation-Netzwerke” werden an die Referenz-Masse angeschlossen.The "compensation networks are each composed of a" leakage resistance "and a further" compensation capacitor ". The respective inputs of the two "compensation networks" are connected to the respective summation point of the two "resistance-voltage dividers". The outputs of the two "compensation networks" are connected to the reference ground.

9.1.3 Aufbau und Funktion des „Impuls-Diskriminators”9.1.3 Structure and function of the "pulse discriminator"

Der „Impuls-Diskriminator” wird zur Auswertung der Ausgangssignale der „Signal-Meß-Brücke” an diese angeschlossen und zwar derart, daß seine beiden Eingänge mit den Ausgängen der „Signal-Meß-Brücke” verbunden werden und zwar zwischen den Einzelwiderständen der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler”. Der „Impuls-Diskriminators” wird aus einem „Spannungs-Komparator” mit differentiellem Eingang sowie einer speziellen differentiellen „Konmparator-Eingangs-Beschaltung” aufgebaut.The "pulse discriminator" is connected to the evaluation of the output signals of the "signal measuring bridge" in such a way that its two inputs to the outputs of the "signal measuring bridge"  be connected between the individual resistances of the two "resistor-voltage divider". The "impulse discriminator" is made up of a differential input "voltage comparator" and a special differential "condenser input circuit".

9.1.3.1 Aufbau der „Komparator-Eingangs-Beschaltung”9.1.3.1 Structure of the "comparator input circuit"

Die „Komparator-Eingangs-Beschaltung” setzt sich aus zwei „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” zusammen, wobei jedes der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” der Komparator-Eingangs-Beschaltung seinerseits aus zwei Widerständen besteht. Die beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” werden einseitig mit einer positiven Referenz-Spannung beschaltet.The "comparator input circuitry" is composed of two "input resistor networks", each of the two "input resistor networks" of the comparator input circuitry in turn being made up of two resistors. The two "input resistance networks" are connected on one side with a positive reference voltage.

9.1.3.2 Aufbau des „Differentiellen Spannungs-Komparators”9.1.3.2 Structure of the "Differential Voltage Comparator"

Die Eingänge des „Differentiellen Spannungs-Komparators” werden derart mit den „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” verbunden, daß der invertierende und der nichtinvertierende Eingang des „Spannungs-Komparators” jeweils zwischen den Einzel-Widerständen der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” angeschlossen wird. Die differentiellen Eingänge des „Spannungs-Komparators” werden zudem derart mit den „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” verbunden, daß im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs am Ausgang des „Spannungs-Komparators” ein positiver Ausgangs-Impuls erzeugt wird.The inputs of the "differential voltage comparator" are connected to the "input resistance networks" such that the inverting and non-inverting inputs of the "voltage comparator" are each connected between the individual resistances of the two "input resistance networks". is connected. The differential inputs of the "voltage comparator" are also connected to the "input resistance networks" in such a way that a positive output pulse is generated in the case of a reference pulse reception at the output of the "voltage comparator".

9.1.4 Aufbau der „Verriegelungs-Logik”9.1.4 Structure of the "locking logic"

Die „Verriegelungs-Logik” wird zur Unterdrückung der vom „Impuls-Diskriminator” erzeugten „Pseudo-Referenz-Impulse” an diesen angeschlossen und zwar derart, daß der Eingang der „Verriegelungs-Logik” mit dem Ausgang des „Impuls-Diskriminators” verbunden wird. Zur Realisierung der „Verrriegelungs-Logik” wird diese aus einer „Logischen UND-Tor-Schaltung” mit zwei Eingängen sowie zwei „Zeit-Gliedern” aufgebaut, wobei ein Eingang der „Und-Tor-Schaltung” mit dem Ausgang des „Impuls-Diskriminators” verbunden ist, während der zweite Eingang an das erste „Zeitglied Δt1” angeschlossen ist, dessen Eingang seinerseits mit den Ausgang der „Entlade-Impuls-Erzeugerstufe” der „Endstufe” verbunden ist. Der Ausgang der „Und-Tor-Schaltung” wird mit dem Eingang des zweiten „Zeitglieds Δt2” verbunden. Am Ausgang des zweiten „Zeitglieds Δt2” wird das „Referenz-Impuls-Signal” zur Verfügung gestellt.The "latch logic" is connected to this to suppress the "pseudo-reference pulses" generated by the "Pulse discriminator", namely such that the input of the "latch logic" is connected to the output of the "Pulse discriminator" becomes. To implement the "lock-in logic", this is constructed from a "logical AND gate circuit" with two inputs and two "time gates", wherein an input of the "and gate circuit" with the output of the "pulse" Discriminator "is connected, while the second input to the first" timer .DELTA.t1 "is connected, the input of which in turn is connected to the output of the" discharge pulse generator stage "of the" final stage ". The outcome of the "And Tor Circuit "is connected to the input of the second" timer .DELTA.t2 ". At the output of the second "timer Δt2" the "reference pulse signal" is provided.

9.1.4.1 Aufbau und Funktion der „Zeitglieder”9.1.4.1 Structure and function of the "Timers"

9.1.4.1.1 Aufbau und Funktion des „Zeitglieds Δt1”9.1.4.1.1 Structure and function of the "timer Δt1"

Das „Zeitglied Δt1” wird derart mit der restlichen „Verriegelungs-Logik” verschaltet, daß sein Eingang mit dem Ausgang der „Entlade-Impuls-Erzeugerstufe” des „Kommando-Senders (Endstufe)” verbunden ist, während sein Ausgang an den zweiten Eingang der „Logischen Und-Tor-Schaltung” angeschlossen wird. Die Aufgabe des „Zeitglieds Δt1” besteht darin, die Erzeugung von „Pseudo-Referenz-Impulsen”, die durch die sogenannten „Entlade-Impulse” verursacht werden, zu verhindern.The "timer Δt1" is so connected to the rest of the "latch logic" that its input to the output of the "discharge pulse generator stage" of the "command transmitter (power amplifier)" is connected, while its output to the second input the "logical and gate circuit" is connected. The task of the "timer Δt1" is to prevent the generation of "pseudo-reference pulses" caused by the so-called "discharge pulses".

9.1.4.1.2 Aufbau und Funktion des „Zeitglieds Δt2”9.1.4.1.2 Structure and function of the "timer Δt2"

Das „Zeitglied Δt2” wird derart mit der restlichen „Verriegelungs-Logik” verschaltet, daß sein Eingang mit dem Ausgang der „Logischen Und-Tor-Schaltung” verbunden wird, während an seinem Ausgang das „Referenz-Impuls-Signal” zur Verfügung gestellt wird. Die Aufgabe des „Zeitglieds Δt2” besteht darin, im Fall des zeitlichen Zusammentreffens von „Referenz-Impuls-Empfang” und Erzeugung des „Entlade-Impulses” des Kommandos, die Erzeugung von Doppelimpulsen zu verhindern.The "timer Δt2" is connected to the rest of the "latch logic" so that its input is connected to the output of the "Logic And Gate" circuit, while at its output the "reference pulse signal" is provided becomes. The task of the "timer Δt2" is to prevent the generation of double pulses in the case of coincidence of "reference pulse reception" and generation of the "discharge pulse" of the command.

9.2 Theoretische Grundlagen zur Auslegung des „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers”9.2 Theoretical principles for the design of the "Simultaneous Reference Pulse Receiver"

9.2.1 Berechnungs-Grundlagen der „Signal-Meß-Brücke”9.2.1 Calculation basics of the "Signal Measuring Bridge"

9.2.1.1 Spannungsverteilung im Netzwerk beim Senden von „Kommando-Impulsen”9.2.1.1 Voltage distribution in the network when sending "command pulses"

9.2.1.1.1 Bestimmung der „Spannung (UMK)” am „Meßwiderstand (RM)” beim Senden von „Kommando-Impulsen” (siehe Abb. 2a)9.2.1.1.1 Determining the "voltage (U MK )" at the "measuring resistor (R M )" when sending "command pulses" (see Fig. 2a)

Wegen des symmetrischen Aufbaus der „Signal-Meß-Brücke”, der betragsmäßigen Gleichheit der „Kommando-Amplituden U1 und U2” sowie deren „entgegengesetzter Polarität (U1 = – U2)”, als auch unter der Voraussetzung, daß der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teilers (R1 + R3 bzw. R2 + R4)” viel größer (Faktor: m) ist als die Widerstandswerte der „Meßwiderstände (RM1 bzw. RM2)” der „Leitungs-Strom-Meß-Glieder”, gilt beim Senden von Kommando-Impulsen für die „Spannung (UMK)” an einem Meßwiderstand folgender Ansatz (siehe auch ):

Figure DE000010323947B4_0002
Because of the symmetrical structure of the "signal measuring bridge", the magnitude equality of the "command amplitudes U 1 and U 2 " and their "opposite polarity (U 1 = - U 2 )", as well as on the assumption that the Total resistance of a "resistance-voltage divider (R 1 + R 3 or R 2 + R 4 )" is much larger (factor: m) than the resistance values of the "measuring resistors (R M1 or R M2 )" of the "line resistance" Current measuring elements ", applies the following approach when sending command pulses for the" voltage (U MK ) "on a measuring resistor (see also ):
Figure DE000010323947B4_0002

9.2.1.1.2 Bestimmung der „Spannungen (UAK) und (UAKq)” beim Senden von „Kommando-Impulsen” (siebe Abb. 2a)9.2.1.1.2 Determining the "voltages (U AK ) and (U AKq )" when sending "command pulses" (see Fig. 2a)

Unter den Voraussetzungen, daß erstens der Gesamtwiderstand des „Widerstands-Spannungs-Teilers (R1 + R3)” sehr viel größer ist (Faktor: i) als der Widerstandswert des „Meßwiderstandes (RM)” des „Leitungs-Strom-Meß-Gliedes”, d. h.: R1 + R3 >> RM sowie zweitens, daß der Widerstandswert des „Ableit-Widerstandes (RA)” viel größer ist (Faktor: n) als der Gesamtwiderstand des „Widerstand-Spannungs-Teilers”, d. h.: R1 + R3 << RA können die „Ausgangsspannungen (UAK, UAKq)” der „Signal-Meß-Brücke” als Funktion der Parameter (U1, UMK, RT, q) dargestellt werden, d. h.:

Figure DE000010323947B4_0003
Figure DE000010323947B4_0004
On the premise that, firstly, the total resistance of the "resistance-voltage divider (R 1 + R 3 )" is much greater (factor: i) than the resistance value of the "measuring resistance (R M )" of the "line current measurement -Gliedes ", ie: R 1 + R 3 >> R M and second, that the resistance of the "leakage resistor (R A )" is much larger (factor: n) than the total resistance of the "resistor-voltage divider", ie: R 1 + R 3 << R A the "output voltages (U AK , U AKq )" of the "signal measuring bridge" can be represented as a function of the parameters (U 1 , U MK , R T , q), ie:
Figure DE000010323947B4_0003
Figure DE000010323947B4_0004

9.2.1.1.3 Bestimmung der „Spannungen (UBK) und (UBKq)” beim Senden von Kommando-Impulsen” (siehe Abb. 2a)9.2.1.1.3 Determining the "voltages (U BK ) and (U BKq )" when sending command pulses "(see Fig. 2a)

Analog zu den unter 9.2.1.1.2 genannten Voraussetzungen, d. h.: daß erstens der Gesamtwiderstand des „Widerstands-Spannungs-Teilers (R2 + R4)” sehr viel größer (Faktor: i) ist als der Widerstandswert des „Meßwiderstandes (RM)” des „Leitungs-Strom-Meß-Gliedes”, d. h.: R2 + R4 >> RM sowie zweitens, daß der Widerstandswert des „Ableit-Widerstandes (RB)” viel größer ist (Faktor: n) als der Gesamtwiderstand des „Widerstand-Spannungs-Teilers (R2 + R4)”, d. h.: R2 + R4 << RB können die Ausgangsspannungen (UBK, UBKq) der „Signal-Meß-Brücke” als Funktion der Parameter (U1, UM, RT, q) dargestellt werden, d. h.:

Figure DE000010323947B4_0005
Figure DE000010323947B4_0006
Analogous to the conditions mentioned under 9.2.1.1.2, ie: first that the total resistance of the "resistor-voltage divider (R 2 + R 4 )" is much larger (factor: i) than the resistance value of the "measuring resistor (R M ) "of the" line current measuring element ", ie: R 2 + R 4 >> R M and second, that the resistance of the "leakage resistor (R B )" is much larger (factor: n) than the total resistance of the "resistor-voltage divider (R 2 + R 4 )", ie: R 2 + R 4 << R B the output voltages (U BK , U BKq ) of the "signal measuring bridge" can be represented as a function of the parameters (U 1 , U M , R T , q), ie:
Figure DE000010323947B4_0005
Figure DE000010323947B4_0006

9.2.1.1.4 Bestimmung des „Spannungs-Teiler-Verhältnisses (q0)”9.2.1.1.4 Determining the "voltage-divider ratio (q 0 )"

Aus den Bestimmungsgleichungen [1.1] und [1.1a] für die „Spannungen (UAKq) und (UBKq)” ist zu ersehen, daß diese für einen bestimmten Verhätniswert von q = q0 den Wert UAKq = UBKq = 0 [Volt] annehmen, wobei die praktische Bedeutung dieser Tatsache darin liegt, daß die „Signal-Meß-Brücke” so eingestellt werden kann, daß an ihren „Ausgängen (UA und UB)” im Fall der Kommando-Sendung „kein auswertbares Signal” erzeugt wird.It can be seen from the equations of determination [1.1] and [1.1a] for the "stresses (U AKq ) and (U BKq )" that for a certain ratio of q = q 0, the value U AKq = U BKq = 0 [ Volt], the practical meaning of this fact lies in the fact that the "signal measuring bridge" can be set so that at their "outputs (U A and U B )" in the case of the command transmission "no evaluable signal " is produced.

Der „Verhätniswert (q0)” errechnet sich wie folgt, wobei es das Ziel dieser Ableitung ist, den „Verhätniswert (q0)” als Funktion der Parameter: Lenkdraht-Widerstand (RL) und Meßwiderstand (RM) darzustellen, d. h.:

Figure DE000010323947B4_0007
Figure DE000010323947B4_0008
The "ratio value (q 0 )" is calculated as follows, the aim of this derivation being to represent the "ratio value (q 0 )" as a function of the parameters: steering wire resistance (R L ) and measuring resistance (R M ) :
Figure DE000010323947B4_0007
Figure DE000010323947B4_0008

9.2.1.2 Spannungsverteilung im Netzwerk beim Senden von „Referenz-Impulsen”9.2.1.2 Network voltage distribution when sending "reference pulses"

9.2.1.2.1 Bestimmung der „Spannung (UMT)” am „Meßwiderstand (RM)” beim Senden von „Referenz-Impulsen” (siebe Abb. 2b)9.2.1.2.1 Determining the "voltage (U MT )" at the "measuring resistor (R M )" when transmitting "reference pulses" (see Fig. 2b)

Wegen des symmetrischen Aufbaus der „Signal-Meß-Brücke” sowie unter der Voraussetzung, daß der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teiler (R1 + R3 bzw. R2 + R4)” viel größer (Faktor: m) ist als der Widerstandswert des „Meßwiderstandes (RM)” des „Leitungs-Strom-Meß-Gliedes”, gilt beim Senden von Referenz-Impulsen für die „Spannung (UMT)” am „Meßwiderstand (RM)” folgender Ansatz:

Figure DE000010323947B4_0009
Because of the symmetrical design of the "signal-measuring bridge" as well as assuming that the total resistance of a "resistor-voltage divider (R 1 + R 3 or R 2 + R 4 )" is much larger (factor: m) as the resistance value of the "measuring resistor (R M )" of the "line current measuring element", applies the following approach when sending reference pulses for the "voltage (U MT )" on "measuring resistor (R M )":
Figure DE000010323947B4_0009

9.2.1.2.2 Bestimmung des „Leitungsstromes (iL)” beim Senden von „Referenz-Impulsen”9.2.1.2.2 Determining the "line current (i L )" when sending "reference pulses"

Das Ziel der Berechnung ist, den „Leitungsstrom (iL)” als Funktion der Parameter (UT, RN) darzustellen, d. h.:

Figure DE000010323947B4_0010
The aim of the calculation is to represent the "line current (i L )" as a function of the parameters (U T , R N ), ie:
Figure DE000010323947B4_0010

9.2.1.2.3 Bestimmung der „Spannungen (UAT) und (UATq)” beim Senden von „Referenz-Impulsen” (siehe Abb. 2b)9.2.1.2.3 Determining the "voltages (U AT ) and (U ATq )" when transmitting "reference pulses" (see Fig. 2b)

Es gelten die gleichen Voraussetzungen wie unter dem Abschnitt 9.2.1.1.2 bereits beschrieben, wobei es jedoch hier das Ziel der Berechnung ist, die „Spannung (UAT)” als Funktion der Parameter (U1, RT, q) darzustellen, d. h.:

Figure DE000010323947B4_0011
Figure DE000010323947B4_0012
The same conditions apply as described in Section 9.2.1.1.2, but here the aim of the calculation is to represent the "voltage (U AT )" as a function of the parameters (U 1 , R T , q). ie:
Figure DE000010323947B4_0011
Figure DE000010323947B4_0012

Um weiterhin die „Spannung (UATq)” als Funktion der Parameter (UT, RM, RL) darzustellen, wird der Wert des „Spannungs-Teiler-Verhältnisses (q0)” – siehe Formel [1.2] – in die Formel [2.3] eingesetzt.In order to continue to represent the "voltage (U ATq )" as a function of the parameters (U T , R M , R L ), the value of the "voltage divider ratio (q 0 )" - see formula [1.2] - in the Formula [2.3] used.

Figure DE000010323947B4_0013
Figure DE000010323947B4_0013

Figure DE000010323947B4_0014
Figure DE000010323947B4_0014

Wenn man zudem annimmt, daß der Widerstandswert eines „Meßwiderstandes (RM)” in einem festen „Verhältnis (m)” zum Widerstandswert des „Lenkdrahtes (RL)” stehen soll, kann folgender Ansatz gemacht werden:

Figure DE000010323947B4_0015
Assuming that the resistance value of a "measuring resistor (R M )" should be in a fixed "ratio (m)" to the resistance value of the "steering wire (R L )", the following approach can be taken:
Figure DE000010323947B4_0015

9.2.1.2.4 Bestimmung der „Spannungen (UBT) und (UBTq)” beim Senden von „Referenz-Impulsen” (siehe Abb. 2b)9.2.1.2.4 Determining the "voltages (U BT ) and (U BTq )" when transmitting "reference pulses" (see Fig. 2b)

Es gelten die gleichen Voraussetzungen wie unter dem Abschnitt 9.2.1.1.3 bereits beschrieben, wobei es jedoch hier das Ziel der Berechnung ist, die „Spannung (UBT)” als Funktion der Parameter (U2, RT, q) darzustellen, d. h.:

Figure DE000010323947B4_0016
The same conditions apply as described in Section 9.2.1.1.3, but here the aim of the calculation is to represent the "voltage (U BT )" as a function of the parameters (U 2 , R T , q). ie:
Figure DE000010323947B4_0016

Nach Ableitungen entsprechend Abschnitt 9.2.1.2.3 „Bestimmung der Spannung (UAT)” erhält man:

Figure DE000010323947B4_0017
Following derivations in accordance with Section 9.2.1.2.3 "Determination of the voltage (U AT )" one obtains:
Figure DE000010323947B4_0017

Um die Spannung UBT als Funktion der Parameter (UT, RM, RL) darzustellen, wird der Wert des „Spannungs-Teiler-Verhältnisses (q0)” – siehe Formel [1.2] – in die Formel [2.3a] eingesetzt.In order to represent the voltage U BT as a function of the parameters (U T , R M , R L ), the value of the "voltage divider ratio (q 0 )" - see formula [1.2] - into the formula [2.3a] used.

Figure DE000010323947B4_0018
Figure DE000010323947B4_0018

Wenn man zudem annimmt, daß der Widerstandswert eines „Meßwiderstandes (RM)” in einem festen „Verhältnis (m)” zum Widerstandswert des „Lenkdrahtes (RL)” stehen soll, kann folgender Ansatz gemacht werden:

Figure DE000010323947B4_0019
Assuming that the resistance value of a "measuring resistor (R M )" should be in a fixed "ratio (m)" to the resistance value of the "steering wire (R L )", the following approach can be taken:
Figure DE000010323947B4_0019

Aus den Formeln [2.4; 2.4a] und [2.5; 2.5a] ist ersichtlich, daß die Forderung nach Abschnitt 9.2.3.1 erfüllt ist, die besagt, daß von den beiden „Spannungs-Teilern” im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs generell Meßsignale gleichen Betrags, jedoch unterschiedlicher Polarität geliefert werden sollen. From the formulas [2.4; 2.4a] and [2.5; 2.5a] it can be seen that the requirement according to Section 9.2.3.1 is satisfied, which states that, in the case of a reference pulse reception, the two "voltage dividers" should generally be supplied with measurement signals of the same magnitude but different polarity.

9.2.1.3 Spannungsverteilung im Netzwerk beim „simultanen Senden von Kommando- und Referenz-Impulsen”9.2.1.3 Voltage Distribution in the Network for "Simultaneous Transmission of Command and Reference Pulses"

9.2.1.3.1 Bestimmung der „Spannungen (UMKT1) und (UMKT2)” an den „Meßwiderständen (RM1) und (RM2)” beim „simultanen Senden von Kommando- und Referenz-Impulsen” (siehe Abb. 3c)9.2.1.3.1 Determination of "Voltages (U MKT1 ) and (U MKT2 )" at the "measuring resistors (R M1 ) and (R M2 )" for "simultaneous sending of command and reference pulses" (see Fig. 3c )

Beim „simultanen Senden von Kommando- und Referenz-Impulsen” kann ebenfalls wegen des symmetrischen Aufbaus der „Signal-Meß-Brücke”, der betragsmäßigen Gleichheit der „Kommando-Amplituden (U1 und U2)” sowie deren „entgegengesetzter Polarität (U1 = –U2)”, als auch unter der Voraussetzung, daß der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teilers (R1 + R3 bzw. R2 + R4)” viel größer ist als der Widerstandswert eines „Meßwiderstandes (RM1 bzw. RM2)” der „Leitungs-Strom-Meß-Glieder”, für die „Spannungen (UMKT1) und (UMKT2)” an den Meßwiderständen folgender Ansatz (siehe auch ) gemacht werden:

Figure DE000010323947B4_0020
When "simultaneous transmission of command and reference pulses" can also because of the symmetrical structure of the "signal measuring bridge", the magnitude equality of the "command amplitudes (U 1 and U 2 )" and their "opposite polarity (U 1 = -U 2 ) ", as well as on the premise that the total resistance of a" resistor-voltage divider (R 1 + R 3 or R 2 + R 4 ) "is much greater than the resistance value of a" measuring resistor (R M1 or R M2 ) "of the" line current measuring elements ", for the" voltages (U MKT1 ) and (U MKT2 ) "on the measuring resistors following approach (see also ) be made:
Figure DE000010323947B4_0020

Entsprechend dazu gilt auch für die „Spannung (UMKT2)” am zweiten „Meßwiderstand (RM2)”:

Figure DE000010323947B4_0021
Figure DE000010323947B4_0022
The same applies to the "voltage (U MKT2 )" at the second "measuring resistor (R M2 )":
Figure DE000010323947B4_0021
Figure DE000010323947B4_0022

9.2.1.3.2 Bestimmung der „Spannungen (UAKTq) und (UBKTq)” beim „simultanen Senden von Kommando- und Referenz-Impulsen” (siehe Abb. 3b)9.2.1.3.2 Determining the "voltages (U AKTq ) and (U BKTq )" for "simultaneous transmission of command and reference pulses" (see Fig. 3b)

Zur Bestimmung der „Spannungen (UAKTq) und (UBKTq)” werden die „Spannungen (UMKT1) und (UMKT2)”, die an den „Meßwiderständen (RM1) und (RM2)” beim „simultanen Senden” von Kommando- und Referenz-Impulsen entstehen (siehe Formeln [3.0] und [3.0a]), in die Gleichungen für die „Spannungen (UAKq) und (UBKq), die beim Senden von „Kommando-Impulsen” erzeugt werden (siehe Formeln [1.1] und [1.1a]), eingesetzt.

  • • Bestimmung der „Spannung (UAKTq)”
    Figure DE000010323947B4_0023
    Figure DE000010323947B4_0024
  • • Bestimmung der „Spannung (UBKTq)”
    Figure DE000010323947B4_0025
For the determination of the "voltages (U AKTq ) and (U BKTq )" are the "voltages (U MKT1 ) and (U MKT2 )", at the "measuring resistors (R M1 ) and (R M2 )" at the "simultaneous transmission" of the command and reference pulses occur (see formulas [3.0] and [3.0a]) in the equations for the "voltages (U AKQ) and (U BKQ)" which are generated when sending "command pulses" (see formulas [1.1] and [1.1a]) used.
  • • Determination of "voltage (U AKTq )"
    Figure DE000010323947B4_0023
    Figure DE000010323947B4_0024
  • • Determination of "voltage (U BKTq )"
    Figure DE000010323947B4_0025

Aus den Formeln [3.1] und [3.1a] ist ersichtlich, daß unter der Voraussetzung, daß die Spannungs-Teiler auf das „Widerstands-Verhältnis (q0)” eingesteht sind, von der Meß-Brücke bei „Simultan-Betrieb” die gleichen „Ausgangsspannungen (UAKTq = UATq) und (UBKTq = UBTq)” geliefert werden wie beim einfachen Referenz-Impuls-Empfang. 9.2.1.4 Spannungsverteilung im Netzwerk bei Veränderung des Leitungswiderstandes durch Temperatureinfluß 9.2.1.4.1 Widerstandsänderung des Lenkdrahtes durch Temperatureinfluß

Figure DE000010323947B4_0026
From the formulas [3.1] and [3.1a] it can be seen that, assuming that the voltage dividers are confined to the "resistance ratio (q 0 )", from the measuring bridge in "simultaneous operation" same "output voltages (U AKTq = U ATq ) and (U BKTq = U BTq )" are supplied as in the simple reference pulse reception. 9.2.1.4 Voltage distribution in the network when the line resistance changes due to the effect of temperature 9.2.1.4.1 Resistance change of the steering wire due to temperature influence
Figure DE000010323947B4_0026

9.2.1.4.2 Bestimmung des „temperaturabhängigen Spannungs-Teiler-Verhältnisses (q)”9.2.1.4.2 Determination of the "temperature-dependent voltage-divider ratio (q )"

Ziel der Dimensionierung der „Signal-Meß-Brücke” ist, diese so einzustellen, damit an ihren Ausgängen im gesamten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C im Fall der Kommando-Sendung „kein auswertbares Signal (UAk) und (UBk)” erzeugt wird.The aim of the dimensioning of the "signal measuring bridge" is to set them so that at their outputs in the entire operating temperature range of -40 ° C to + 80 ° C in the case of the command transmission "no evaluable signal (U Ak ) and (U Bk ) "is generated.

Für die im Fall der Kommando-Sendung an den Ausgängen der „Signal-Meß-Brücke” erzeugten „Spannungen (UAKq) und (UMk)” gilt allgemein:

Figure DE000010323947B4_0027
For the "voltages (U AKq ) and (U Mk )" generated in the case of the command transmission at the outputs of the "signal measuring bridge", the following generally applies:
Figure DE000010323947B4_0027

Wird nun das „Widerstandsverhätnis (q0)” aus den Widerstandswerten „RM” und „RL(+20)” bestimmt, wobei der Temperaturgang der „Meßwiderstände (RM1) und (RM2)” sowie der „Spannungs-Teiler-Widerstände” als vernachlässigbar angesehen wird, d. h.:

Figure DE000010323947B4_0028
so bedeutet dies, daß bei der Temperatur ϑ = +20°C die Spannung UAKq = 0 wird. Mit diesem „Widerstandsverhätnis (q0(+20))” ist nun aus den Gleichungen [1.0] und [1.1] zu ersehen, daß sich in diesem Fall folgende Abhängigkeiten ergeben: ϑ↓ ⇒ RL↓ ⇒ UMK↑ ⇒ UAkq↑ ⇒ für ϑ < +20°C wird UAkq > 0 V ϑ↑ ⇒ RL↑ ⇒ UMK↓ ⇒ UAkq↓ ⇒ für ϑ > +20°C wird UAkq < 0 V If the "resistance ratio (q 0 )" is determined from the resistance values "R M " and "R L (+20) ", the temperature response of the "measuring resistors (R M1 ) and (R M2 )" and the "voltage divider Resistances "is considered negligible, ie:
Figure DE000010323947B4_0028
this means that at the temperature θ = + 20 ° C, the voltage U AKq = 0. With this "resistance ratio (q 0 (+20) )" it can now be seen from equations [1.0] and [1.1] that the following dependencies result in this case: θ ↓ ⇒ R L ↓ ⇒ U MK ↑ ⇒ U Akq ↑ ⇒ for θ <+ 20 ° C, U Akq > 0 V θ ↑ ⇒ R L ↑ ⇒ U MK ↓ ⇒ U Akq ↓ ⇒ for θ> + 20 ° C, U Akq <0 V

Diese Abhängigkeiten zeigen, daß das „Widerstandsverhätnis (q)” so bestimmt werden muß, damit bei ϑ = –40°C die bei Kommando-Sendung an den Ausgängen der „Signal-Meß-Brücke” erzeugte Spannung UAK = 0 V wird. Die „Spannung (UAK)” wird dann mit steigender Spannung immer negativer. Das „Widerstandsverhätnis (q)” ergibt sich demnach zu:

Figure DE000010323947B4_0029
These dependencies show that the "resistance ratio (q )" must be determined so that at θ = -40 ° C the voltage U AK = 0 V generated at command transmission at the outputs of the "signal measuring bridge" , The "voltage (U AK )" then becomes more negative with increasing voltage. The "resistance ratio (q )" is therefore given by:
Figure DE000010323947B4_0029

9.2.1.4.3 Einfluß des temperaturabhängigen Leitungswiderstandes auf die „Spannungen (UAK(–40)) und (UAK(+80))” beim Senden von „Kommando-Impulsen”9.2.1.4.3 Influence of the temperature-dependent line resistance on the "voltages (U AK (-40) ) and (U AK (+80) )" when sending "command pulses"

Ziel der Ableitung ist, die „Spannungen (UAK(–40)) und (UAK(+80))” als Funktion der „Parameter (UT, m)” darzustellen, d. h.: UAKϑ = f(U1, m) mit:
U1 = positive Kdo-Amplitude
m = Verhältnis der Widerstände RL und RM

  • • Zur Bestimmung der „Spannung (UAK(–40))” wird in die Formel [1.1] die Formeln [1.0] und [4.1] eingesetzt.
The goal of the derivative is to represent the "voltages (U AK (-40) ) and (U AK (+80) )" as a function of the "parameters (U T , m)", ie: U AKθ = f (U 1 , m) With:
U 1 = positive Kdo amplitude
m = ratio of the resistances R L and R M
  • • For the determination of the "stress (U AK (-40) )" the formulas [1.0] and [4.1] are used in the formula [1.1].

Figure DE000010323947B4_0030
Figure DE000010323947B4_0030

Damit ist der Beweis erbracht, daß bei 4 = –40°C die bei Kommando-Sendung an den Ausgängen der „Signal-Meß-Brücke” erzeugte Spannung UAK(–40) = 0 V wird. UAK(–40) = 0 Formel[4.2]

  • • Zur Bestimmung der „Spannung (UAK(+80))” wird ebenfalls in die Formel [1.1] die Formeln [1.0] und [4.1] eingesetzt.
This proves that at 4 = -40 ° C the voltage U AK (-40) = 0 V generated at command transmission at the outputs of the "signal-measuring bridge". U AK (-40) = 0 Formula [4.2]
  • • For the determination of the "stress (U AK (+80) )" the formulas [1.0] and [4.1] are also used in the formula [1.1].

Figure DE000010323947B4_0031
Figure DE000010323947B4_0031

Figure DE000010323947B4_0032
Figure DE000010323947B4_0032

Figure DE000010323947B4_0033
Figure DE000010323947B4_0033

Aus diesen Ableitungen ist ersichtlich, daß unter der Voraussetzung, daß die Spannungs-Teiler auf das „Widerstandsverhätnis (q)” eingestellt sind, von der „Signal-Meß-Brücke im gesamten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C im Fall der Kommando-Sendung mit der „Spannung (UAK(ϑ) ≦ 0 Volt)” ein negatives und damit „kein auswertbares Signal” erzeugt wird.It can be seen from these derivations that, assuming that the voltage dividers are set to the "resistance ratio (q 0 θ )", the signal-measuring bridge will have a total operating temperature range of -40 ° C to + 80 ° C in the case of command transmission with the "voltage (U AK (θ) ≦ 0 volts)" a negative and thus "no evaluable signal" is generated.

9.2.1.4.4 Einfluß des temperaturabhängigen Leitungswiderstandes auf die „Spannungen (UAT(–40)) und (UAT(+80))” beim Senden von „Referenz-Impulsen”9.2.1.4.4 Influence of the temperature-dependent line resistance on the "voltages (U AT (-40) ) and (U AT (+80) )" when sending "reference pulses"

Ziel der Ableitung ist, die „Spannungen (UAT(–40)) und (UAT(+80))” als Funktion der „Parameter (UT, m)” darzustellen, d. h.: UATϑ = f(UT, m) mit:
UT = Referenz-Impuls-Amplitude
m = Verhältnis der Widerstände RL und RM

  • • Zur Bestimmung der „Spannung (UAT(–40))” wird die Formel [2.4] verwendet
    Figure DE000010323947B4_0034
  • • Zur Bestimmung der „Spannung (UAT(+80))” wird die Formel [2.4] verwendet
    Figure DE000010323947B4_0035
  • • Bestimmung des Verhältnisses der „Spannungen (UAT(–40) und UAT(+80))”
Figure DE000010323947B4_0036
The goal of the derivative is to represent the "voltages (U AT (-40) ) and (U AT (+80) )" as a function of the "parameters (U T , m)", ie: U ATθ = f (U T , m) With:
U T = reference pulse amplitude
m = ratio of the resistances R L and R M
  • • To determine the "voltage (U AT (-40) )", the formula [2.4] is used
    Figure DE000010323947B4_0034
  • • For the determination of the "voltage (U AT (+80) )" the formula [2.4] is used
    Figure DE000010323947B4_0035
  • • Determination of the ratio of "voltages (U AT (-40) and U AT (+80) )"
Figure DE000010323947B4_0036

9.2.1.4.5 Einfluß des temperaturabhängigen Leitungswiderstandes auf die „Spannungen (UAKT(–40)) und (UAKT(+80))” bei „Simultan-Betrieb”9.2.1.4.5 Influence of the temperature-dependent line resistance on the "voltages (U AKT (-40) ) and (U AKT (+80) )" for "simultaneous operation"

Ziel der Ableitung ist, die „Spannungen (UAKT(–40)) und (UAKT(+80))” als Funktion der „Parameter (U1, UT, m)” darzustellen, d. h.: UAKTϑ = f(U1, UT, m) mit:
UT = Referenz-Impuls-Amplitude
U1 = positive Kdo-Amplitude
m = Verhältnis der Widerstände RL und RM

  • • Bestimmung der „Spannung (UAKT(–40))”
The goal of the derivative is to represent the "voltages (U AKT (-40) ) and (U AKT (+80) )" as a function of the "parameters (U 1 , U T , m)", ie: U AKTθ = f (U 1 , U T , m) With:
U T = reference pulse amplitude
U 1 = positive Kdo amplitude
m = ratio of the resistances R L and R M
  • • Determination of the "voltage (U AKT (-40) )"

Wegen UAK(–40) = 0 ergibt sich:

Figure DE000010323947B4_0037

  • • Bestimmung der „Spannung (UAKT(+80))”
Because of U AK (-40) = 0 the result is:
Figure DE000010323947B4_0037
  • • Determination of the "voltage (U AKT (+80) )"

Zur Bestimmung der „Spannung (UAKT(+80))” wird die „Spannung (UMKT1)”, die am „Meßwiderstand (RM1)” beim „simultanen Senden” von Kommando- und Referenz-Impulsen entsteht, in die Gleichung für die „Spannung (UAKq)”, die beim Senden von „Kommando-Impulsen” erzeugt wird, eingesetzt.To determine the "voltage (U AKT (+80) )", the "voltage (U MKT1 )" produced at the "measuring resistor (R M1 )" for "simultaneous transmission" of command and reference pulses is entered into the equation for the "voltage (U AKq )" generated when transmitting "command pulses".

Figure DE000010323947B4_0038
Figure DE000010323947B4_0038

Figure DE000010323947B4_0039
Figure DE000010323947B4_0039

Durch Einsetzen der Formeln [43a] und [4.5] in die vorstehende Gleichung für die „Spannung (UAKT(+80))” erhält man:

Figure DE000010323947B4_0040
By substituting the formulas [43a] and [4.5] in the above equation for the "stress (U AKT (+80) )", we obtain:
Figure DE000010323947B4_0040

Durch Einsetzen der nachstehenden Formeln [4.3] und [4.6] in Formeln [4.8] erhält man:

Figure DE000010323947B4_0041
Figure DE000010323947B4_0042
By substituting the following formulas [4.3] and [4.6] in formulas [4.8], we obtain:
Figure DE000010323947B4_0041
Figure DE000010323947B4_0042

9.2.2 Berechnungs-Grundlagen der „Komparator-Eingangs-Beschaltung” 9.2.2 Calculation basics of the "comparator input circuit"

9.2.2.1 Bestimmung der differentiellen Eingangs-Spannungen (E1, E2) des Komparators9.2.2.1 Determining the differential input voltages (E 1 , E 2 ) of the comparator

Es gilt die Voraussetzung, daß der Gesamtwiderstand eines „Eingangs-Widerstands-Netzwerks (R33 + R44) bzw. (R11 + R22)” des Komparators viel großer (Faktor: j) ist als der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teilers (R1 + R3) bzw. (R2 + R4)” der „Signal-Meß-Brücke”, d. h.: (R33 + R44) ≈ j·(R1 + R3) Formel[4.10] (R11 + R22) ≈ j·(R2 + R4) Formel[4.10a] The assumption is that the total resistance of an "input resistance network (R 33 + R 44 ) or (R 11 + R 22 )" of the comparator is much larger (factor: j) than the total resistance of a "resistor voltage Splitter (R 1 + R 3 ) or (R 2 + R 4 ) "of the" signal measuring bridge ", ie: (R 33 + R 44 ) ≈ j * (R 1 + R 3 ) Formula [4.10] (R 11 + R 22 ) ≈ j * (R 2 + R 4 ) Formula [4.10a]

Unter dieser Voraussetzung kann folgender Ansatz gemacht werden, wobei es das Ziel der Berechnung ist, die „Differentiellen Eingangs-Spannungen (E1, E2)” des Komparators als Funktion der „Ausgangsspannungen (UA, UB)” der Signal-Meß-Brücke darzustellen, d. h.: E1, E2 = f(UA, UB, UREF, RE) mit:
UREF = Referenz-Spannung
RE = Netzwerk-Widerstande

  • • Bestimmung der „Eingangs-Spannung (E1)”
    Figure DE000010323947B4_0043
  • • Bestimmung der „Eingangs-Spannung (E2)”
    Figure DE000010323947B4_0044
Under this assumption, the following approach can be taken, wherein the aim of the calculation is to calculate the "differential input voltages (E 1 , E 2 )" of the comparator as a function of the "output voltages (U A , U B )" of the signal measurement Bridge, ie: E 1 , E 2 = f (U A , U B , U REF , R E ) With:
U REF = reference voltage
R E = network resistance
  • • Determination of the "input voltage (E 1 )"
    Figure DE000010323947B4_0043
  • • Determination of the "input voltage (E 2 )"
    Figure DE000010323947B4_0044

9.2.2.2 Bestimmung der Einzel-Widerstände der beiden Eingangs-Widerstands-Netzwerke des Spannungs-Komparators9.2.2.2 Determining the individual resistances of the two input resistance networks of the voltage comparator

Die beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” des „Spannungs-Komparators” werden so eingestellt, daß sowohl beim „Referenz-Impuls-Empfang” als auch beim „Simultan-Betrieb” ein Impuls-Signal am Ausgang des „Spannungs-Komparators” erzeugt wird. Dies bedeutet, daß das „Verhältnis (k)” der Einzel-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” so eingestellt wird, daß die beim „Referenz-Impuls-Empfang” erzeugten differentiellen „Ausgangssignale (UA und UB)” der Signal-Meß-Brücke, d. h. Signale gleichen Betrags, jedoch unterschiedlicher Polarität, verarbeitet werden können. Die bedeutet, daß bei Erreichen des Schaltkriteriums, d. h.: UAS = –UBS die beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” so eingestellt werden müssen, daß dann die differentiellen Eingangs-Spannungen (E1, E2) des Komparators gleich sind, d. h.: E1S = E2S The two "input resistance networks" of the "voltage comparator" are set so that both the "reference pulse reception" and the "simultaneous operation" generate a pulse signal at the output of the "voltage comparator" becomes. This means that the "ratio (k)" of the individual resistances of the two "input resistance networks" is set so that the differential "output signals (U A and U B ) generated during the" reference pulse reception " the signal measuring bridge, ie signals of the same amount, but different polarity, can be processed. This means that when the switching criterion is reached, ie: U AS = -U BS the two "input resistance networks" must be set so that then the differential input voltages (E 1 , E 2 ) of the comparator are the same, ie: E 1S = E 2S

Demnach werden die Bestimmungs-Gleichungen [5.0] und [5.1] für die „Eingangs-Spannungen (E1 und E2)” des Komparators gleichgesetzt, d. h.:

Figure DE000010323947B4_0045
Thus, the equations of determination [5.0] and [5.1] are equated for the "input voltages (E 1 and E 2 )" of the comparator, ie:
Figure DE000010323947B4_0045

Zur Bestimmung des „Verhältnisses (k)” der Einzel-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” des Komparators werden zusätzlich weitere Annahmen a.) und b.) gemacht:

  • a) Das Kriterium für eine minimale Temperatur-Drift des Komparators ist dann gegeben, wenn die Ersatz-Widerstände der beiden Eingangs-Netzwerke gleich sind, d. h.:
    Figure DE000010323947B4_0046
  • b) Führt man außerdem noch die Bedingung ein, daß für UAS = UBS = 0 die Ströme in beiden Eingangs-Widerstands-Netzwerken gleich sein müssen, so gilt:
    Figure DE000010323947B4_0047
In order to determine the "ratio (k)" of the individual resistances of the two "input resistance networks" of the comparator, additional assumptions a.) And b.) Are additionally made:
  • a) The criterion for a minimum temperature drift of the comparator is given when the equivalent resistances of the two input networks are the same, ie:
    Figure DE000010323947B4_0046
  • b) If one also introduces the condition that for U AS = U BS = 0, the currents in both input resistance networks must be equal, the following applies:
    Figure DE000010323947B4_0047

Die Gleichungen [5.2]; [5.3]; [5.4] sind jetzt die Bestimmungsgleichungen für die Widerstände R11; R22; R33 und R44

  • • Aus den Gleichungen [5.2] und [5.3] erhält man:
    Figure DE000010323947B4_0048
  • • Aus den Gleichungen [5.2] und [5.3] erhält man:
    Figure DE000010323947B4_0049
  • • Aus den Gleichungen [5.5] und [5.5a] ergibt sich demnach das „Verhältnisses (k)” der Einzel-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” zu:
    Figure DE000010323947B4_0050
    oder auch: R33 = k·R11 R22 = k·R44 Formel [5.6a]
  • • Mit dem ermittelten „Verhältnis (k)” sowie mit der unter b.) gemachten Bedingung: R11 + R22 = R33 + R44 läßt sich nun das Widerstandsverhältnis der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” wie folgt berechnen: R11 + k·R44 = k·R11 + R44 k·R44 – R44 = k·R11 – R11 R44·(k – 1) = R11·(k – 1) R44 = R11 Formel [5.7] R11 + R22 = R33 + R44 R11 + R22 = R33 + R11 R22 = R23 Formel [5.7a]
  • • Aus den Formeln [5,6], [5.6a], [5.7] und [5.7a] lassen sich nun die Einzel-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” wie folgt berechnen, wobei wie unter 9.2.2.1 zusätzlich vorausgesetzt wird, daß der Gesamtwiderstand eines „Eingangs-Widerstands-Netzwerks (R33 + R44) bzw. (R11 + R22)” des Komparators viel größer ist (Faktor: j) als der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teilers (R1 + R3) bzw. (R2 + R4)” der „Signal-Meß-Brücke”.
    Figure DE000010323947B4_0051
The equations [5.2]; [5.3]; [5.4] are now the equations of determination for the resistors R 11 ; R 22 ; R 33 and R 44
  • • From the equations [5.2] and [5.3] one obtains:
    Figure DE000010323947B4_0048
  • • From the equations [5.2] and [5.3] one obtains:
    Figure DE000010323947B4_0049
  • From the equations [5.5] and [5.5a], the "ratio (k)" of the individual resistances of the two "input resistance networks" thus results in:
    Figure DE000010323947B4_0050
    or: R 33 = k · R 11 R 22 R 44 = k · formula [5.6a]
  • • With the determined "ratio (k)" and with the condition stated under b.): R 11 + R 22 = R 33 + R 44 Now the resistance ratio of the two "input resistance networks" can be calculated as follows: R 11 + k · R 44 = k · R 11 + R 44 k · R 44 - R 44 = k · R 11 - R 11 R 44 · (k - 1) = R 11 * (k - 1) R 44 = R 11 formula [5.7] R 11 + R 22 = R 33 + R 44 R 11 + R 22 = R 33 + R 11 R 22 = R 23 Formula [5.7a]
  • • From the formulas [5,6], [5.6a], [5.7] and [5.7a], the individual resistances of the two "input resistance networks" can now be calculated as follows, whereby as under 9.2.2.1 It is assumed that the total resistance of an input resistance network (R 33 + R 44 ) or (R 11 + R 22 ) of the comparator is much larger (factor: j) than the total resistance of a resistance-voltage divider (R 1 + R 3 ) or (R 2 + R 4 ) "of the" signal measuring bridge ".
    Figure DE000010323947B4_0051

9.2.2.3 Ableitung der Funktion-Gleichungen für die „Differentiellen Eingangs-Spannungen (E1, E2)” des Komparators 9.2.2.3 Deriving the function equations for the "differential input voltages (E 1 , E 2 )" of the comparator

Das Ziel der Ableitung ist, die „Differentiellen Eingangs-Spannungen (E1, E2)” des Komparators als Funktion der „Ausgangsspannungen (UA, UB)” der „Signal-Meß-Brücke” darzustellen, wobei die „Eingangs-Widerstands-Netzwerke (RE )” des Komparators bzw. die „Schwellwerte der Ausgangs-Spannungen der Signal-Meß-Brücke (UAS, UBS)” als Parameter zu berücksichtigen sind, d. h.: E1, E2 = f(UA, UB, UREF, RE) mit
E1, E2 = Eingangs-Spannungen des Komparators
UA, UB = Ausgangs-Spannungen der Signal Meß-Brücke
UREF = Referenz-Spannung
RE = Eingangs-Widerstands-Netzwerke des Komparators E1, E2 = f(UA, UB, UAS, UBS, UREF) mit:
UAS, UBS = Schwellwerte der Ausgangs-Spannungen der Signal-Meß-Brücke

  • •Ableitung der Funktions-Gleichungen: E1= f(UA, UREF, RE) und E1 = f(UA, UAS, UREF)
    Figure DE000010323947B4_0052
    Figure DE000010323947B4_0053
  • • Ableitung der Funktions-Gleichungen: E2 = f(UB, UREF, RE) und E2 = f(UB, UBS, UREF)
    Figure DE000010323947B4_0054
    Figure DE000010323947B4_0055
  • • Zusammenfassung der Funktion-Gleichungen: E1, E2 = f(UA, UB, UAS, UBS, UREF)
    Figure DE000010323947B4_0056
The goal of the derivative is to represent the "differential input voltages (E 1 , E 2 )" of the comparator as a function of the "output voltages (U A , U B )" of the "signal measuring bridge", the "input Resistor networks (R E ) "of the comparator or the" threshold values of the output voltages of the signal measuring bridge (U AS , U BS ) "are to be considered as a parameter, ie: E 1 , E 2 = f (U A , U B , U REF , R E ) With
E 1 , E 2 = input voltages of the comparator
U A , U B = output voltages of the signal measuring bridge
U REF = reference voltage
R E = input resistance networks of the comparator E 1 , E 2 = f (U A , U B , U AS , U BS , U REF ) With:
U AS , U BS = threshold values of the output voltages of the signal measuring bridge
  • • Derivation of the function equations: E 1 = f (U A , U REF , R E ) and E 1 = f (U A , U AS , U REF )
    Figure DE000010323947B4_0052
    Figure DE000010323947B4_0053
  • • Derivation of the function equations: E 2 = f (U B , U REF , R E ) and E 2 = f (U B , U BS , U REF )
    Figure DE000010323947B4_0054
    Figure DE000010323947B4_0055
  • • Summary of the function equations: E 1 , E 2 = f (U A , U B , U AS , U BS , U REF )
    Figure DE000010323947B4_0056

9.2.2.4 Graphische Darstellung der „Funktionen E1, E2 = f(UA, UB, UAS, UBS, UREF)” für die „Differentiellen Eingang-Spannungen (E1, E2)” des Kamparatars (siehe Abb. 4) 9.2.2.4 Graphical Representation of the "Functions E 1 , E 2 = f (U A , U B , U AS , U BS , U REF )" for the "Differential Input Voltages (E 1 , E 2 )" of the Camparat ( see Fig. 4)

  • • Bestimmung der Funktion-Gleichungen E1, E2 = f(UA, UB) aus den angenommenen Funktions-Parametern für UAS, UBS, UREF:
    Figure DE000010323947B4_0057
    Determination of the function equations E 1 , E 2 = f (U A , U B ) from the assumed function parameters for U AS , U BS , U REF :
    Figure DE000010323947B4_0057
  • • Bestimmung der Schnittpunkte der Funktionen mit der UA, UB-Koordinate: (9/20)·UB + 11/2 = E2 (9/20)·UB + 11/2 = 0 (9/20)·UB = –11/2 mit: E2 = 0 UB = – 11·20 / 2·9 = –12,2 d. h.: S = (–12,2|0) (11/20)·UA + 9/2 = E1 (11/20)·UA + 9/2 = 0 (11/20)·UA = –9/2 mit: E1 = 0 UA = – 9·20 / 2·11 = –8,2 d. h.: S = (–8,2|0)• Determining the intersections of the functions with the U A , U B coordinate: (9/20) · U B + 11/2 = E 2 (9/20) · U B + 11/2 = 0 (9/20) · U B = -11 / 2 with: E 2 = 0 U B = - 11 · 20/2 · 9 = -12.2 ie: S = (-12,2 | 0) (11/20) · U A + 9/2 = E 1 (11/20) · U A + 9/2 = 0 (11/20) · U A = -9/2 with: E 1 = 0 U A = - 9 · 20/2 · 11 = -8.2 ie: S = (-8,2 | 0)
  • • Bestimmung der Schnittpunkte der Funktionen mit der E1, E2-Koordinate: (9/20)·UB + 11/2 = E2 (9/20)·0 + 11/2 = E2 E2 = 11/2 mit: UB = 0 d. h.: S = (0|5,5) (11/20)·UA + 9/2 = E1 (11/20)·0 + 9/2 = E1 E1 = 9/2 mit: UA = 0 d. h.: S =(0|4,5)• Determining the intersection of the functions with the E 1 , E 2 coordinate: (9/20) · U B + 11/2 = E 2 (9/20) · 0 + 11/2 = E 2 E 2 = 11/2 with: U B = 0 ie: S = (0 | 5.5) (11/20) · U A + 9/2 = E 1 (11/20) · 0 + 9/2 = E 1 E 1 = 9/2 with: U A = 0 ie: S = (0 | 4.5)
  • • Bestimmung des Schnittpunkts der Funktionen E1, E2 = f(UA, UB) (9/20)·UB + 11/2 = (11/20)·UA + 9/2 mit: E1 = E2 9·UB + 110 = 11·UA + 90 mit: UA = UB UA = 10 • Determination of the intersection of the functions E 1 , E 2 = f (U A , U B ) (9/20) · U B + 11/2 = (11/20) · U A + 9/2 with: E 1 = E 2 9 · U B + 110 = 11 · U A + 90 with: U A = U B U A = 10
  • • Bestimmung der Funktionswerte im Schnittpunkt der Funktionen E1, E2 = f(UA, UB) (9/20)·UB + 11/2 = E2 mit: UB = 10 E2 = (9/20)·10 + 11/2 E2 = 9/2 + 11/2 E2 = 10 d. h.: S = (10|10) (11/20)·UA + 9/2 = E1 mit: UA = 10 E1 = (11/20)·10 + 9/2 E1 = 11/2 + 9/2 E1 = 10 d. h.: S = (10|10)• Determination of the function values at the intersection of the functions E 1 , E 2 = f (U A , U B ) (9/20) · U B + 11/2 = E 2 with: U B = 10 E 2 = (9/20) × 10 + 11/2 E 2 = 9/2 + 11/2 E 2 = 10 ie: S = (10 | 10) (11/20) · U A + 9/2 = E 1 with: U A = 10 E 1 = (11/20) · 10 + 9/2 E 1 = 11/2 + 9/2 E 1 = 10 ie: S = (10 | 10)
  • • Bestimmung (Kontrolle) der Komparator-Schaltpunkte UAS und UBS (9/20)·UBS + 11/2 = (11/20)·UAS + 9/2 mit: E1 = E2 –(9/20)·UAS + 11/2 = (11/20)·UAS + 9/2 mit: UBS = –UAS (11/20)·UAS + (9/20)·UAS = 11/2 – 9/2 UAS = 11/2 – 9/2 = 1 (9/20)·UBS + 11/2 = –(11/20)·UBS + 9/2 mit: UAS = –UBS (11/20)·UBS +(9/20)·UBS = 11/2 – 9/2 UBS = 9/2 – 11/2 = –1 • Determination (control) of the comparator switching points U AS and U BS (9/20) · U BS + 11/2 = (11/20) · U AS + 9/2 with: E 1 = E 2 - (9/20) · U AS + 11/2 = (11/20) · U AS + 9/2 with: U BS = -U AS (11/20) · U AS + (9/20) · U AS = 11/2 - 9/2 U AS = 11/2 - 9/2 = 1 (9/20) · U BS + 11/2 = - (11/20) · U BS + 9/2 with: U AS = -U BS (11/20) · U BS + (9/20) · U BS = 11/2 - 9/2 U BS = 9/2 - 11/2 = -1
  • • Bestimmung der Funktionswerte E1S und ES2 im Komparator-Schaltpunkt (9/20)·UBS + 11/2 = E2S mit: UBS = –1 E2S = 11/2 – 9/20 = 110/20 – 9/20 = 101/20 ≈ 5 (11/20)·UAS + 9/2 = E1S mit: UAS = 1 E1S = 11/20 + 9/2 = 11/20 + 90/20 = 101/20 ≈ 5 • Determination of the function values E 1S and E S2 in the comparator switching point (9/20) · U BS + 11/2 = E 2S with: U BS = -1 E 2S = 11/2 - 9/20 = 110/20 - 9/20 = 101/20 ≈ 5 (11/20) · U AS + 9/2 = E 1S with: U AS = 1 E 1S = 11/20 + 9/2 = 11/20 + 90/20 = 101/20 ≈ 5

9.3 Vorgaben zur Auslegung des „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers”9.3 Specifications for the design of the "Simultaneous Reference Pulse Receiver"

Aus dem Aufbau (siehe Abschnitt: 9.1) und den theoretischen Grundlagen (siehe Abschnitt: 9.2) kennen folgende Vorgaben zur Auslegung und Dimensionierung des „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers” abgeleitet werden.From the setup (see Section: 9.1) and the theoretical principles (see Section: 9.2), the following specifications for the design and dimensioning of the "Simultaneous Reference Pulse Receiver" can be derived.

9.3.1 Auslegung der „Signal-Meß-Brücke”9.3.1 Design of the "signal measuring bridge"

9.3.1.1 Allgemeine Vorgaben zur Auslegung der „Signal-Meß-Brücke”9.3.1.1 General requirements for the design of the "signal measuring bridge"

Die „Signal-Meß-Brücke” wird wie folgt ausgelegt:

  • • Die „Signal-Meß-Brücke wird generell so ausgelegt, daß im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C in den vorgesehenen Betriebsarten (BA): – „BA: Referenz-Impuls-Empfang” ein auswertbares Meßsignal – „BA: Simultan-Betrieb” ebenfalls ein auswertbares Meßsignal – „BA: Kommando-Sendung” kein auswertbares Meßsignal am Ausgang der „Signal-Meß-Brücke” erzeugt wird.
  • • Die „Signal-Meß-Brücke” wird so ausgelegt, daß in den vorgesehenen Betriebsarten generell Differenz-Signale, d. h. Signale gleichen Betrags, jedoch unterschiedlicher Polarität erzeugt werden.
  • • Die „Signal-Meß-Brücke” wird zudem so ausgelegt, daß sich die „auswertbaren Meßsignale” von den „nicht auswertbaren Meßsignalen” durch die Polarität der beiden Differenz-Signale unterscheiden, wobei diese auf die Polarität eines Signal am jeweiligen Ausgang der „Signal-Meß-Brücke” bezogen ist.
The "Signal Measuring Bridge" is designed as follows:
  • • The "signal measuring bridge is generally designed so that in the entire specified operating temperature range of -40 ° C to + 80 ° C in the intended operating modes (BA): -" BA: reference pulse reception " an evaluable measuring signal - "BA: simultaneous operation" likewise an evaluable measuring signal - "BA: command transmission" no evaluable measuring signal at the output of the "signal measuring bridge" is generated.
  • • The "signal measuring bridge" is designed in such a way that differential signals, ie signals of the same magnitude but of different polarity, are generally generated in the intended operating modes.
  • • The "signal measuring bridge" is also designed so that the "evaluable measuring signals" differ from the "non-evaluable measuring signals" by the polarity of the two differential signals, which depends on the polarity of a signal at the respective output of the " Signal measuring bridge "is related.

9.3.1.2 Vorgaben zur Dimensionierung der „Leitungs-Strom-Meß-Glieder”9.3.1.2 Specifications for dimensioning the "line current measuring elements"

Für die Dimensionierung der beiden „Meßwiderstände” und der beiden „Kompensations-Kondensatoren” gelten folgende Bedingungen:

  • • Der Widerstandswert eines „Meßwiderstandes” muß viel kleiner sein, d. h. Faktor: m > 10, als der Gesamt-Widerstand des Lenkdrahtes (Hin- und Rückleitung).
  • • Die Kapazität der „Kompensations-Kondensatoren” wird so dimensioniert, daß die Zeitkonstante von Meßwiderstand und Kompensation-Kondensator so eingestellt wird, daß die kapazitiven Lade-Ströme des Lenkdrahtes bei Kommando-Sendung derart kompensiert werden, daß am Ausgang der „Signal-Meß-Brücke” Impuls-Signale mit reduzierten Über- und Unterschwingern geliefert werden, wobei für die reduzierten Signal-Überschwinger und Signal-Unterschwinger ein Grenzwert < 10% eingestellt wird.
The following conditions apply to the dimensioning of the two "measuring resistors" and the two "compensation capacitors":
  • • The resistance value of a "measuring resistor" must be much smaller, ie factor: m> 10, than the total resistance of the steering wire (outgoing and return line).
  • • The capacity of the "compensation capacitors" is dimensioned so that the time constant of the measuring resistor and compensation capacitor is set so that the capacitive charging currents of the steering wire are compensated for command transmission in such a way that at the output of the "Signal Bridge Pulse signals are delivered with reduced overshoots and undershoots, with a limit <10% being set for the reduced signal overshoots and signal undershoots.

9.3.1.3 Vorgaben zur Dimensionierung der „Koppel-Netzwerke”9.3.1.3 Specifications for the dimensioning of the "coupling networks"

9.3.1.3.1 Vorgaben zur Dimensionierung der „Widerstands-Spannung-Teiler”9.3.1.3.1 Specifications for Dimensioning the "Resistance-Voltage Divider"

Für die Dimensionierung der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” gelten folgende Bedingungen:

  • • Jeder der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” besteht seinerseits aus zwei Einzel-Widerständen.
  • • Der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teilers” muß viel größer sein, d. h.
  • Faktor: i > 100, wie der Widerstandswert eines „Meßwiderstandes” der „Leitungs-Strom-Meß-Glieder”.
  • • Sowohl die Summen-Widerstände als auch die Parallel-Ersatz-Widerstände der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” sind untereinander gleich.
  • • Das Verhältnis der Einzel-Widerstands-Werte der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” ist ebenfalls untereinander gleich.
  • • In Abhängigkeit von den „Meßwiderständen” und dem Lenkdraht-Widerstand wird das Verhältnis der Einzelwiderstände jedes „Widerstands-Spannungs-Teilers” zudem so eingestellt, – daß die „Signal-Meß-Brücke” bei der negativen Ecktemperatur von –40°C im Fall der Kommando-Sendung den Spannungswert: 0 V, d. h. kein Ausgangssignal liefert, während im Fall des Referenz-Impuls-Empfangs ein Signal erzeugt wird, dessen Betrag: > 0 V ist. – daß bei der positiven Ecktemperatur von +80°C im Fall der Kommando-Sendung Meßsignale geliefert werden, deren Polarität entgegengesetzt der Polarität der Meßsignale beim Referenz-Impuls-Empfang ist. – daß bei der positiven Ecktemperatur von +80°C im Fall des Referenz-Impuls-Empfangs Mceßignale geliefert werden, deren Polarität mit der Polarität der Referenz-Impuls-Meßsignale im übrigen Betriebs-Temperatur-Bereich identisch ist. – daß im gesamten Betriebs-Temperatur-Bereich im Fall des Simultan-Betriebs Meßsignale geliefert werden, deren Polarität mit der Polarität der Referenz-Impuls-Meßsignale identisch ist. – daß von den beiden „Spannungs-Teilern” im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs generell Meßsignale gleichen Betrags, jedoch unterschiedlicher Polarität geliefert werden.
The following conditions apply to the dimensioning of the two "resistance-voltage dividers":
  • • Each of the two "resistor voltage dividers" consists of two single resistors.
  • • The total resistance of a "resistor-voltage divider" must be much larger, ie
  • Factor: i> 100, such as the resistance value of a "measuring resistor" of the "line current measuring elements".
  • • Both the sum resistors and the parallel-equivalent resistors of the two "resistance-voltage dividers" are equal to each other.
  • • The ratio of the single resistance values of the two "resistance-voltage dividers" is also equal to each other.
  • • Depending on the "measuring resistances" and the steering wire resistance, the ratio of the individual resistances of each "resistance-voltage divider" is also set so that the "signal measuring bridge" is set at the negative corner temperature of -40 ° C in Case of the command transmission the voltage value: 0 V, ie no output signal, while in the case of the reference pulse reception, a signal is generated, the amount of which:> 0 V. - That at the positive corner temperature of + 80 ° C in the case of the command transmission measuring signals are supplied, the polarity of which is opposite to the polarity of the measuring signals in the reference pulse reception. - Are supplied at the positive corner temperature of + 80 ° C in the case of the reference pulse reception Mceßignale whose polarity with the polarity of the reference pulse measurement signals in the remaining operating temperature range is identical. - That in the entire operating temperature range in the case of simultaneous operation measuring signals are supplied, the polarity of which is identical to the polarity of the reference pulse measurement signals. - That of the two "voltage dividers" in the case of a reference pulse reception generally measuring signals of the same magnitude, but different polarity are supplied.

9.3.1.3.2 Formeln zur Dimensionierung der „Widerstands-Spannungs-Teiler”9.3.1.3.2 Formulas for sizing the "resistance-voltage divider"

Die Dimensionierung der „Widerstands-Spannungs-Teiler” wird wie folgt vorgenommen:

  • • Die Widerstandswerte der „Meßwiderstände (RM1 und RM2)” sind untereinander gleich sowie viel kleiner, d. h. Faktor: m > 10, als der „Gesamt-Widerstand des Lenkdrahtes (RL)”. d. h.: RM1 = RM2 ≈ RL/10
  • • Das „Verhältnis (q)” der Einzel-Widerstände der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” errechnet sich aus den „Meßwiderständen (RM1 = RM2 = RM)” und dem „Lenkdraht-Widerstand (RL(–40))” wie folgt: RL20 = 2·L·r mit: RL20 Widerstand Lenkdraht bei +20°C L = Länge des Lenkdrahtes r = Widerstands-Belag des Lenkdrahts mit 4,7 [Ω/m] RL(–40) = RL20·[1 + (– 40 – 20)·α] mit: RL(–40) = Widerstand Lenkdraht bei –40°C α = Temperatur-Koeffizient αCU = 3,93·10–3 [1/°C]
  • Das „Verhältnis (m)” der Widerstände RM und RL errechnet damit zu:
    Figure DE000010323947B4_0058
  • Das „Widerstandsverhältnis (q)” ergibt sich dann zu:
    Figure DE000010323947B4_0059
  • • Die „Einzel-Widerstands-Werte (R1, R2, R3, R4)” der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” bestimmen sich aus dem errechneten „Widerstandsverhältnis (q )”, sowie aus der Vorgabe, daß die Summen-Widerstände der „Widerstands-Spannungs-Teiler (R1 + R3) bzw. (R2 + R4)” viel gößer (Faktor: i) sind als die Widerstandswerte der „Meßwiderstände (RM1 bzw. RM2)” der „Leitungs-Strom-Meß-Glieder”, wie folgt: (1) R3 = q·R1 (2) R2 = q·R4 (3) R1 + R3 = R2 + R4 (4) R1 + R3 ≥ i·RM mit: RM1 = RM2 = RM (5) R2 + R4 ≥ i·RM mit: RM1 = RM2 = RM
  • Damit errechnet sich der „Widerstand (R1)” zu:
    Figure DE000010323947B4_0060
    Figure DE000010323947B4_0061
The dimensioning of the "resistance-voltage divider" is carried out as follows:
  • • The resistance values of the "measuring resistors (R M1 and R M2 )" are equal to each other and much smaller, ie factor: m> 10, than the "total resistance of the steering wire (R L )". ie: R M1 = R M2 ≈ R L / 10
  • • The "ratio (q )" of the individual resistances of the two "resistance-voltage dividers" is calculated from the "measuring resistances (R M1 = R M2 = R M )" and the "steering wire resistance (R L (-). 40) ) "as follows: R L20 = 2 * L * r with: R L20 resistance steering wire at + 20 ° CL = length of the steering wire r = resistance of the steering wire with 4.7 [Ω / m] R L (-40) = R L20 · [1 + ( -40-20 ) · α] with: R L (-40) = resistance steering wire at -40 ° C α = temperature coefficient α CU = 3.93 · 10 -3 [1 / ° C]
  • The "ratio (m)" of the resistors R M and R L thus calculates:
    Figure DE000010323947B4_0058
  • The "resistance ratio (q )" then results in:
    Figure DE000010323947B4_0059
  • • The "single resistance values (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 )" of the two "resistance-voltage divider" are determined from the calculated "resistance ratio (q )", as well as from the specification that the sum resistances of the "resistance voltage dividers (R 1 + R 3 ) and (R 2 + R 4 )" are much larger (factor: i) than the resistance values of the "measuring resistors (R M1 or R M2 ) "Of the line current measuring members" as follows: (1) R 3 = q · R 1 (2) R 2 = q · R 4 (3) R 1 + R 3 = R 2 + R 4 (4) R 1 + R 3 ≥ i · R M with: R M1 = R M2 = R M (5) R 2 + R 4 ≥ i · R M with: R M1 = R M2 = R M
  • This computes the "resistance (R 1 )" to:
    Figure DE000010323947B4_0060
    Figure DE000010323947B4_0061

9.3.1.3.3 Vorgaben zur Dimensionierung der „Kompensations-Netzwerke”9.3.1.3.3 Requirements for dimensioning the "compensation networks"

Für die Dimensionierung der beiden „Kompensations-Netzwerke” gelten folgende Bedingungen:

  • • Der Widerstandswert eines „Ableit-Widerstandes (RA1 bzw. RA2)” muß viel größer sein, d. h.
  • Faktor: n > 2, wie der Gesamtwiderstand eines „Widerstand-Spannungs-Teilers (R1 + R3 bzw. R2 + R4)”.
  • • Die Kapazität der zusätzlichen „Kompensations-Kondensatoren” wird so dimensioniert, daß die Zeitkonstante von „Ableit-Widerstand” und „Kompensations-Kondensator” so eingestellt wird, daß die kapazitiven Lade-Ströme des Lenkdrahtes bei Kommando-Sendung derart kompensiert werden, daß am Ausgang der „Signal-Meß-Brücke” Impuls-Signale mit weiter reduziertem Über- und Unterschwingverhalten geliefert werden, wobei für die Signal-Über- und Signal-Unterschwinger an dieser Stelle ein Grenzwert < 2% eingestellt wird.
The following conditions apply to the dimensioning of the two "compensation networks":
  • • The resistance value of a "leakage resistor (R A1 or R A2 )" must be much larger, ie
  • Factor: n> 2, such as the total resistance of a "resistor-voltage divider (R 1 + R 3 or R 2 + R 4 )".
  • • The capacity of the additional "compensation capacitors" is dimensioned so that the time constant of "leakage resistance" and "compensation capacitor" is adjusted so that the capacitive charging currents of the steering wire are compensated for command transmission such that At the output of the "signal measuring bridge" pulse signals are supplied with further reduced overshoot and undershoot behavior, wherein for the signal over- and signal undershooters at this point, a limit <2% is set.

9.3.1.3.4 Formeln zur Dimensionierung der „Kompensations-Netzwerke”9.3.1.3.4 Formulas for sizing the "compensation networks"

Die Dimensionierung der „Kompensations-Netzwerke” wird wie folgt vorgenommen:

  • • Die Widerstandswerte der „Ableit-Widerstände (RA1 bzw. RA2)” sind viel größer (Faktor: n) als die Gesamtwiderstände der zugehörigen „Widerstand-Spannungs-Teiler (R1 + R3 bzw. R2 + R4)” und zusätzlich untereinander gleich, d. h.: RA1 ≈ n·(R1 + R3) RA2 ≈ n·(R2 + R4) RA1 = RA2
The dimensioning of the "compensation networks" is done as follows:
  • • The resistance values of the "leakage resistors (R A1 or R A2 )" are much larger (factor: n) than the total resistances of the associated "resistance-voltage dividers (R 1 + R 3 or R 2 + R 4 ) "And in addition to each other, ie: R A1 ≈ n · (R 1 + R 3 ) R A2 ≈ n · (R 2 + R 4 ) R A1 = R A2

9.3.2 Auslegung des „Impuls-Diskriminators”9.3.2 Interpretation of the "pulse discriminator"

9.3.2.1 Allgemeine Vorgaben zur Auslegung des „Impuls-Diskriminators”9.3.2.1 General specifications for the design of the "pulse discriminator"

Der „Impuls-Diskriminator” wird wie folgt ausgelegt:

  • • Der „Impuls-Diskriminator” wird so ausgelegt, daß er die differentiellen Ausgangssignale der „Signal-Meß-Brücke”, d. h. Signale gleichen Betrags, jedoch unterschiedlicher Polarität, verarbeiten kann.
  • • Der „Impuls-Diskriminator” wird so ausgelegt, daß bei „Kommando-Sendung” an seinem Ausgang keinen Impuls-Signal geliefert wird, während beim „Referenz-Impuls-Empfang” und bei „Simultan-Betrieb” ein Impuls-Signal erzeugt wird.
  • • Der „Impuls-Diskriminator” wird zudem so ausgelegt daß bei Gleichtakt-Störungen ebenfalls kein Ausgangssignal erzeugt wird.
The "impulse discriminator" is designed as follows:
  • • The "Pulse discriminator" is designed so that it can process the differential output signals of the "signal measuring bridge", ie signals of equal magnitude but different polarity.
  • • The "pulse discriminator" is designed in such a way that no pulse signal is delivered at its output during "command transmission", while a pulse signal is generated in "reference pulse reception" and in "simultaneous operation" ,
  • • The "pulse discriminator" is also designed so that no output signal is generated in common-mode noise.

9.3.2.2 Vorgaben zur Dimensionierung der „Komparator-Eingangs-Beschaltung”9.3.2.2 Specifications for the dimensioning of the "comparator input circuit"

Die „Komparalor-Eingangs-Beschkaltung” setzt sich aus zwei „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” zusammen, die folgendermaßen ausgelegt werden:

  • • Der Gesamtwiderstand eines „Eingangs-Widerstands-Netzwerks (R11 + R22 bzw. R33 + R44)” muß viel größer sein, d. h.: Faktor: i > 2, als der Gesamtwiderstand des zugehörigen „Widerstands-Spannungs-Teilers (R2 + R4 bzw. R1 + R3)” der „Signal-Meß-Brücke”.
  • • Sowohl die Summen-Widerstände als auch die Parallel-Ersatz-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” sind untereinander gleich.
  • • Das Verhältnis der Einzel-Widerstands-Werte der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” sind ebenfalls untereinander gleich.
  • • Das Verhältnis der Einzel-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” wird zudem so eingestellt: – daß sich in Abhängigkeit vom Betrag der am „Eingangs-Widerstands-Netzwerk” anliegenden Referenz-Spannung im Fall eines „Referenz-Impuls-Empfangs” bei (ca. 50% der dabei gelieferten minimalen Ausgangsspannung der „Signal-Meß-Brücke” Spannungs-Gleichheit (Schwellwert) am Eingang des „Spannungs-Komparators” einstellt. – daß im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C bei „Kommando-Sendung” am Ausgang des „Spannungs-Komparators” kein Impuls-Signal geliefert wird. – daß im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C sowohl beim „Referenz-Impuls-Empfang” als auch beim „Simultan-Betrieb” ein Impuls-Signal am Ausgang des „Spannungs-Komparators” erzeugt wird.
The "comparator input circuitry" is composed of two "input resistance networks" designed as follows:
  • • The total resistance of an "input resistance network (R 11 + R 22 or R 33 + R 44 )" must be much larger, ie: Factor: i> 2, than the total resistance of the associated resistor-voltage divider ( R 2 + R 4 or R 1 + R 3 ) "of the" signal measuring bridge ".
  • • Both the sum resistors and the parallel-equivalent resistors of the two "input resistance networks" are equal to each other.
  • • The ratio of the single resistance values of the two "input resistance networks" are also equal to each other.
  • • The ratio of the individual resistances of the two "input resistance networks" is also set in the following way: - that, depending on the amount of reference voltage applied to the "input resistance network" in the case of a "reference pulse reception At (about 50% of the minimum output voltage supplied to the "signal measuring bridge" sets voltage equality (threshold) at the input of the "voltage comparator".) Over the entire specified operating temperature range of -40 ° C up to + 80 ° C "command transmission" at the output of the "voltage comparator" no pulse signal is delivered - that in the entire specified operating temperature range of -40 ° C to + 80 ° C both in the " Reference Pulse Reception "as well as the" simultaneous operation "a pulse signal at the output of the" voltage comparator "is generated.

9.3.2.2.1 Formeln zur Dimensionierung der „Komparator-Eingangs-Beschaltung”9.3.2.2.1 Formulas for sizing the "comparator input circuit"

Das „Verhältnis (k)” der Einzel-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” berechnet sich wie folgt aus der verwendeten „Referenzspannung (UREF)” sowie den „Schwellwerten der Ausgangs-Spannungen der Signal-Meß-Brücke (UAS und UBS)” zu:

Figure DE000010323947B4_0062
The "ratio (k)" of the individual resistances of the two "input resistance networks" is calculated as follows from the "reference voltage (U REF )" used and the "threshold values of the output voltages of the signal measuring bridge (U AS and U BS ) "to:
Figure DE000010323947B4_0062

Die zur Ermittlung des Verhältnisses (k) benötigten „Komparator-Schwellwerte (UAS und UBS)” werden so ermittelt, daß sich im Fall eines „Referenz-Impuls-Empfangs” bei ca. 50% der dabei gelieferten minimalen „Ausgangsspannungen (UAKT(+80))” der Signal-Meß-Brücke Spannungs-Gleichheit am Eingang des „Spannungs-Komparators” einstellt.The "comparator threshold values (U AS and U BS )" required to determine the ratio (k) are determined in such a way that, in the case of a "reference pulse reception", approximately 50% of the minimum output voltages (U AKT (+80) ) "sets the signal measuring bridge voltage equality at the input of the" voltage comparator ".

Figure DE000010323947B4_0063
Figure DE000010323947B4_0063

Die „Komparator-Schwellwerte (UAS und UBS)” errechnen sich damit zu:

Figure DE000010323947B4_0064
The "comparator thresholds (U AS and U BS )" are calculated as follows:
Figure DE000010323947B4_0064

Mit dem errechneten „Verhältnisses (k)” werden dann die „Einzel-Widerstände (R11, R22, R33, R44 )” der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” wie folgt bestimmt, wobei wie vorstehend zusätzlich vorausgesetzt wird, daß der Gesamtwiderstand eines „Eingangs-Widerstands-Netzwerks (R33 + R44) bzw. (R11 + R22)” des Komparators viel größer ist (Faktor: j) als der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teilers (R1 + R3) bzw. (R2 + R4)” der „Signal-Meß-Brücke”, d. h.: (R33 + R44) ≈ j·(R1 + R3) siehe: Formel [4.10] (R11 + R22) ≈ j·(R2 + R4) siehe: Formel [4.10a] R44 = R11 siehe: Formel [5.7] R22 = R33 siehe: Formel [5.7a] R22 = k·R11 = k·R44 siehe: Formel [5.6] R33 = k·R44 = k·R11 siehe: Formel [5.6a]

Figure DE000010323947B4_0065
Using the calculated "ratio (k)", the "individual resistances (R 11 , R 22 , R 33 , R 44 )" of the two "input resistance networks" are then determined as follows, whereupon additional assumption is made, that the total resistance of an "input resistance network (R 33 + R 44 ) or (R 11 + R 22 )" of the comparator is much larger (factor: j) than the total resistance of a "resistor-voltage divider (R 1 + R 3 ) or (R 2 + R 4 ) "of the" signal measuring bridge ", ie: (R 33 + R 44 ) ≈ j · (R 1 + R 3 ) see: formula [4.10] (R 11 + R 22 ) ≈ j * (R 2 + R 4 ) see: Formula [4.10a] R 44 = R 11 see: formula [5.7] R 22 = R 33 see: formula [5.7a] R 22 = k · R 11 = k · R 44 see: formula [5.6] R 33 = k · R 44 · R 11 = k See: formula [5.6a]
Figure DE000010323947B4_0065

9.3.2.3 Auslegung des „Diffentiellen Spannungs-Komparators”9.3.2.3 Design of the "Diffential Voltage Comparator"

Der „Differentielle Spannungs-Komparator” wird wie folgt ausgelegt:

  • • Die differentiellen Eingänge des „Spannungs-Komparators” werden zudem derart mit den „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” verbunden, daß im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs am Ausgang des „Spannungs-Komparators” ein positiver Ausgangs-Impuls erzeugt wird.
  • • Zur Erzielung der Resistenz des „Impuls-Diskriminators” gegenüber Gleichtakt-Störungen wird zudem die am invertierenden Eingang maximal anliegende Spannung auf einen Wert begrenzt, der kleiner ist wie die an den „Eingangs-Widerstands-Netzwerken” anliegende Referenz-Spannung, jedoch größer ist wie der eingestellte Schwellwert beim Referenz-Impuls-Empfang.
The "differential voltage comparator" is designed as follows:
  • • The differential inputs of the "voltage comparator" are also connected to the "input resistance networks" in such a way that a positive output pulse is generated in the case of a reference pulse reception at the output of the "voltage comparator".
  • • In order to achieve the resistance of the "pulse discriminator" to common mode noise, the maximum voltage applied to the inverting input is limited to a value smaller than the reference voltage applied to the "input resistance networks", but larger is like the set threshold value for reference pulse reception.

9.3.3 Auslegung der „Verriegelungs-Logik”9.3.3 Interpretation of the "locking logic"

9.3.3.1 Allgemeine Vorgaben zur Auslegung der „Verriegelungs-Logik”9.3.3.1 General requirements for the interpretation of the "interlocking logic"

Die„Verriegelungs-Logik” wird wie folgt ausgelegt:

  • • Die „Verriegelungs-Logik” wird so ausgelegt, daß sie die Erzeugung von „Pseudo-Referenz-Impulsen” verhindert, die sonst, bedingt durch die sogenannten „Entlade-Impulse” unerwünscht generiert werden würden.
  • • Die „Verriegelungs-Logik” wird zudem so ausgelegt, daß bei „Kommando-Sendung” an seinem Ausgang kein Impuls-Signal geliefert wird, während beim „Referenz-Impuls-Empfang” sowie bei „Simultan-Betrieb” ein Impuls-Signal erzeugt wird.
The "locking logic" is interpreted as follows:
  • • The "lock logic" is designed to prevent the generation of "pseudo-reference pulses" that would otherwise be undesirably generated due to the so-called "discharge pulses".
  • • The "interlocking logic" is also designed in such a way that no pulse signal is delivered at its output at "command transmission", while at "reference pulse reception" and at "simultaneous operation" a pulse signal is generated becomes.

9.3.3.2 Vorgaben zur Auslegung der „Zeitglieder”9.3.3.2 Requirements for the design of the "Timers"

9.3.3.2.1 Vorgaben zur Auslegung des „Zeitglieds Δt1”9.3.3.2.1 Specifications for the design of the "timer Δt1"

Um die Aufgabe des „Zeitglieds Δt1” die Erzeugung von „Pseudo-Referenz-Impulsen”, bedingt durch die sogenannten „Entlade-Impulse”, zu verhindern, wird das „Zeitglied Δt1” wie folgt ausgelegt:

  • • Der logische Pegel des Ausgangsignals des „Zeitglieds Δt1” wird so ausgelegt, daß die „Logische Und-Tor-Schaltung” während der Dauer des „Entlade-Impulses” sicher gesperrt wird.
  • • Die Zeitdauer des Ausgangsignals des „Zeitglieds Δt1” wird so ausgelegt, daß seine Dauer größer als die des „Entlade-Impulses” ist.
In order to prevent the task of the "timer Δt1" from generating "pseudo-reference pulses" due to the so-called "discharge pulses", the "timer Δt1" is designed as follows:
  • • The logic level of the output signal of the "timer Δt1" is designed so that the "logical AND gate circuit" during the duration of the "discharge pulse" safely locked.
  • • The duration of the output signal of the "timer Δt1" is designed so that its duration is greater than that of the "discharge pulse".

9.3.3.2.2 Vorgaben zur Auslegung des „Zeitglieds Δt2”9.3.3.2.2 Requirements for the design of the "timer Δt2"

Um die Aufgabe des „Zeitglieds Δt2”, im Fall des zeitlichen Zusammentreffens von „Referenz-Impuls-Empfang” und Erzeugung des „Entlade-Impulses”, die Erzeugung von Doppel-Impulsen zu verhindern, wird das „Zeitglied Δt2” wie folgt ausgelegt:

  • • Die Zeitdauer des Ausgangsignals des „Zeitglieds Δt2” wird so ausgelegt, daß seine Dauer größer als die Zeitdauer des Ausgangsignals des „Zeitglieds Δt1” ist.
In order to prevent the task of the "timer Δt2", in the case of coincidence of "reference pulse reception" and generation of the "discharge pulse", the generation of double pulses, the "timer Δt2" is designed as follows:
  • • The duration of the output signal of the "timer .DELTA.t2" is designed so that its duration is greater than the time duration of the output signal of the "timer .DELTA.t1".

9.4 Berechnungs-Beispiel zur Auslegung des „Simultan-Referenz-Impuls-Empfängers” für den Flugkörper „MILAN”9.4 Calculation example for the design of the "Simultaneous Reference Pulse Receiver" for the missile "MILAN"

9.4.1 Dimensionierung der „Meßwiderstände”9.4.1 Dimensioning of the "measuring resistors"

Ausgehend von den Parametern des Lenkdrahtes errechnen sich die Widerstandswerte der „Meßwiderstände (RM1 und RM2)” wie folgt: RL20 = 2·L·r RL20 = 2·2000·4,7 RL20 = 18800 [Ω] RL20 ≈ 18,8 [kΩ] RM1 = RM2 = RL20/m RM1 = RM2 ≈ RL20/10 RM1 = RM2 ≈ 18,8·103/10 = 1,88 [kΩ] mit:
RL20 = Widerstand Lenkdraht bei +20°C
L = Länge des Lenkdrahtes 2000 [m]
r = Widerstands-Belag Lenkdraht 4,7 [Ω/m]
m = Verhältnis RL(–40)/RM ≈ 10 RM1 = RM2 = 1,8 [kΩ] gewählter Normwert E24-Reihe
Based on the parameters of the steering wire, the resistance values of the "measuring resistors (R M1 and R M2 )" are calculated as follows: R L20 = 2 * L * r R L20 = 2 · 2000 · 4.7 R L20 = 18800 [Ω] R L20 ≈ 18.8 [kΩ] R M1 = R M2 = R L20 / m R M1 = R M2 ≈ R L20 / 10 R M1 = R M2 ≈ 18,8 · 10 3/10 = 1.88 [kΩ] With:
R L20 = resistance steering wire at + 20 ° C
L = length of the steering wire 2000 [m]
r = Resistance cover steering wire 4.7 [Ω / m]
m = ratio R L (-40 ) / R M ≈ 10 R M1 = R M2 = 1.8 [kΩ] selected standard value E24 series

9.4.2 Dimensionierung der „Widerstands-Spannungs-Teiler”9.4.2 Dimensioning the "Resistance-Voltage Divider"

Die Dimensionierung der „Widerstands-Spannungs-Teiler” wird wie folgt vorgenommen:

  • • Das „Verhältnis (q)” der Einzel-Widerstände der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” errechnet sich aus den „Meßwiderständen (RM1 = RM2 = RM)” und dem „Lenkdraht-Widerstand (RL(–40))” wie folgt: RL(–40) = RL20·[1 + (– 40 – 20)·α] RL(–40) = 18800·[1 – 60·3,93·10–3] RL(–40) = 18800·0,7642αCU = 3,93·10–3 [1/°C] RL(–40) = 14366,96 [Ω] ≈ 14,4 [kΩ] mit: RL(–40) = Widerstand Lenkdraht bei –40°C RL20 = Widerstand Lenkdraht bei +20°C αCU = 3,93·10–3 [1/°C]
The dimensioning of the "resistance-voltage divider" is carried out as follows:
  • • The "ratio (q )" of the individual resistances of the two "resistance-voltage dividers" is calculated from the "measuring resistances (R M1 = R M2 = R M )" and the "steering wire resistance (R L (-). 40) ) "as follows: R L (-40) = R L20 * [1 + ( -40-20 ) * α] R L (-40) = 18,800 * [1-60 * 3,93 * 10 -3 ] R L (-40) = 18800 x 0.7642α CU = 3.93 x 10 -3 [1 / ° C] R L (-40) = 14366.96 [Ω] ≈ 14.4 [kΩ] with: R L (-40) = resistance steering wire at -40 ° CR L20 = resistance steering wire at + 20 ° C α CU = 3,93 · 10 -3 [1 / ° C]

Das „Verhältnis (m)” der Widerstände RM und RL(–40) errechnet damit zu:

Figure DE000010323947B4_0066
The "ratio (m)" of the resistors R M and R L (-40) thus calculates:
Figure DE000010323947B4_0066

Das „Wderstandsverhätnis (q)” ergibt sich dann zu:

Figure DE000010323947B4_0067

  • • Die „Einzel-Widerstands-Werte (R1, R2, R3, R4)” der beiden „Widerstands-Spannungs-Teiler” bestimmen sich aus dem errechneten „Widerstandsverhältnis (q )”, sowie aus der Vorgabe, daß die Summen-Widerstände der „Widerstands-Spannungs-Teiler (R1 + R3) bzw. (R2 + R4)” viel größer sind (Faktor: i) als die Widerstandswerte der „Meßwiderstände (RM1 bzw. RM2)” der „Leitungs-Strom-Meß-Glieder”, wie folgt: (1) R3 = q·R1 (2) R2 = q·R4 (3) R1 + R3 = R2 + R4 (4) R1 + R3 ≥ i·RM (5) R2 + R4 ≥ i·RM
    Figure DE000010323947B4_0068
The "weather condition (q )" then results in:
Figure DE000010323947B4_0067
  • • The "single resistance values (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 )" of the two "resistance-voltage divider" are determined from the calculated "resistance ratio (q )", as well as from the specification that the sum resistances of the "resistance voltage dividers (R 1 + R 3 ) and (R 2 + R 4 )" are much larger (factor: i) than the resistance values of the "measuring resistors (R M1 or R M2 ) Of the "line current measuring elements" as follows: (1) R 3 = q · R 1 (2) R 2 = q · R 4 (3) R 1 + R 3 = R 2 + R 4 (4) R 1 + R 3 ≥ i · R M (5) R 2 + R 4 ≥ i · R M
    Figure DE000010323947B4_0068

9.4.3 Dimensionierung der „Komparator-Eingangs-Beschaltung”9.4.3 Dimensioning of the "comparator input circuit"

  • • Die „Komparator-Schwellwerte (UAS und UBS)” werden so ermittelt, daß sich im Fall eines „Referenz-Impuls-Empfangs” bei (ca 50% der dabei gelieferten minimalen Ausgangsspannungen (Schwellwerte) der „Signal-Meß-Brücke” Spannungs-Gleichheit am Eingang des „Spannungs-Komparators” einstellt.• The "comparator thresholds (U AS and U BS )" are determined in such a way that in the case of a "reference pulse reception" at (approx. 50% of the minimum output voltages (threshold values) supplied by the "signal measuring bridge "Sets voltage equality at the input of the" voltage comparator ".

Ermittlung der „minimalen Ausgangsspannung (UAKT(+80))” der Signal-Meß-Brücke

Figure DE000010323947B4_0069
Determination of the "minimum output voltage (U AKT (+80) )" of the signal measuring bridge
Figure DE000010323947B4_0069

Damit errechnen sich die „Komparator-Schwellwerte (UAS und UBS)” zu: UAS = –UBS = UAKT(+80)/2 = 8,8/2 = 0,4 [V] UAS = –UBS = 0,4 [V]

  • • Das „Verhältnis (k)” der Einzel-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” berechnet sich wie folgt aus der verwendeten „Referenzspannung (UREF)” sowie den „Schwellwerten der Ausgangs-Spannungen der Signal-Meß-Brücke (UAS und UBS)” zu:
    Figure DE000010323947B4_0070
  • • Mit diesem errechneten „Verhältnisses (k)” werden dann die „Einzel-Widerstände (R11, R22, R33, R44)” der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” wie folgt bestimmt, wobei zusätzlich vorausgesetzt wird, daß der Gesamtwiderstand eines „Eingangs-Widerstands-Netzwerks (R33 + R44) bzw. (R11 + R22)” des Komparators viel größer (Faktor: j) ist als der Gesamtwiderstand eines „Widerstands-Spannungs-Teilers (R1 + R3) bzw. (R2 + R4)” der „Signal-Meß-Brücke”, d. h.:
    Figure DE000010323947B4_0071
    Figure DE000010323947B4_0072
  • • Mit diesen gewählten Normwerten der E24-Reihe für die „Einzel-Widerstände (R11, R22, R33, R44)” der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” errechnet sich das „realisierte Verhältnis (k)” zu:
    Figure DE000010323947B4_0073
  • • Mit dem errechneten „Verhältnis (k)” der Einzel-Widerstände der beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” ergeben sich die „realisierten Schwellwerte der Ausgangs-Spannungen der Signal-Meß-Brücke (UAS und UBS)” zu:
    Figure DE000010323947B4_0074
Thus, the "comparator thresholds (U AS and U BS )" are calculated to: U AS = -U BS = U AKT (+80) / 2 = 8.8 / 2 = 0.4 [V] U AS = -U BS = 0.4 [V]
  • • The "ratio (k)" of the individual resistances of the two "input resistance networks" is calculated as follows from the "reference voltage (U REF )" used and the "threshold values of the output voltages of the signal measuring bridge ( U AS and U BS ) "to:
    Figure DE000010323947B4_0070
  • With this calculated "ratio (k)", the "individual resistances (R 11 , R 22 , R 33 , R 44 )" of the two "input resistance networks" are determined as follows, in which case it is additionally assumed that the total resistance of an input resistance network (R 33 + R 44 ) or (R 11 + R 22 ) of the comparator is much larger (factor: j) than the total resistance of a resistance-voltage divider (R 1 + R 3 ) or (R 2 + R 4 ) "of the" signal measuring bridge ", ie:
    Figure DE000010323947B4_0071
    Figure DE000010323947B4_0072
  • • With these selected standard values of the E24 series for the "single resistances (R 11 , R 22 , R 33 , R 44 )" of the two "input resistance networks", the "realized ratio (k)" is calculated as:
    Figure DE000010323947B4_0073
  • • The calculated "ratio (k)" of the individual resistances of the two "input resistance networks" results in the "realized threshold values of the output voltages of the signal measuring bridge (U AS and U BS )":
    Figure DE000010323947B4_0074

Claims (11)

Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger für drahtgelenkte Flugkörper, der zum Zweck der Verarbeitung von sogenannten Tief-Kommandos den gleichzeitigen Referenz-Impuls-Empfang während der Kommando-Sendung ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass in den Lenkdraht eine spezielle Signal-Mess-Brücke eingefügt ist, die so ausgelegt wird, dass Kommando-Impulse am Brücken-Ausgang kein auswertbares Meßsignal liefern, während Referenz-Impulse – auch bei Simultan-Betrieb – am Brücken-Ausgang ein Meßsignal erzeugen, das in einer Impuls-Diskriminator-Schaltung ausgewertet wird, wobei eine dem Impuls-Diskriminator nachgeschaltete Verriegelungs-Logik die Erzeugung von Pseudo-Referenz-Impulsen, die sonst, bedingt durch die sogenannten Kommando-Entlade-Impulse entstehen, verhindert, wobei die Signal-Mess-Brücke so ausgelegt ist, dass a) im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C in den vorgesehenen Betriebs-Arten: – Referenz-Impuls-Empfang ein auswertbares Messsignal, – Simultan-Betrieb ein auswertbares Messsignal und – Kommando-Sendung kein auswertbares Messsignal an Ausgängen (UA und UB) der Signal-Mess-Brücke erzeugt wird, b) sich die auswertbaren Mess-Signale von den nicht auswertbaren Mess-Signalen durch die Polarität der beiden Differenz-Signale unterscheiden, wobei diese auf die Polarität eines Signals am jeweiligen Ausgang der Signal-Mess-Brücke bezogen ist und c) an ihren Ausgängen (UA und UB) in den vorgesehenen Betriebsarten generell Differenz-Signale, d. h. Signale gleichen Betrags (|UA| = |UB|), jedoch unterschiedlicher Polarität (UA = –UB), erzeugt werden, wobei in Abhängigkeit von Messwiderständen (RM1 bzw. RM2) und einem Lenkdraht-Widerstand das Verhältnis der Einzelwiderstände jedes Widerstands-Spannungs-Teilers zudem so eingestellt wird, dass von der Signal-Mess-Brücke: a) bei der negativen Ecktemperatur von –40°C im Fall der Kommando-Sendung der Spannungswert: (UAK = UBK = 0 [V]), d. h. kein verwertbares Ausgangs-Signal geliefert wird, während im Fall des Referenz-Impuls-Empfangs ein Signal erzeugt wird, dessen Betrag (|UAT|, |UBT| > 0[V]) ist, b) bei der positiven Ecktemperatur von +80°C im Fall der Kommando-Sendung Mess-Signale geliefert werden, deren Polarität entgegengesetzt der Polarität der Mess-Signale beim Referenz-Impuls-Empfang ist, d. h.: (UAK = –UAT bzw. UBK = –UBT), c) im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs generell Mess-Signale gleichen Betrags (|UAT| = |UBT|), jedoch unterschiedlicher Polarität (UBT = –UAT) geliefert werden, d) bei der positiven Ecktemperatur von +80°C im Fall des Referenz-Impuls-Empfangs Mess-Signale geliefert werden, deren Polarität mit der Polarität der Referenz-Impuls-Mess-Signale im übrigen Betriebs-Temperatur-Bereich identisch ist und e) im gesamten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C im Fall des Simultan-Betriebs Mess-Signale geliefert werden, deren Polarität mit der Polarität der Referenz-Impuls-Mess-Signale identisch ist, wobei der Impuls-Diskriminator so ausgelegt wird, dass a) er die differentiellen Ausgangssignale (UA und UB) der Signal-Mess-Brücke, d. h. Signale gleichen Betrags, jedoch unterschiedlicher Polarität, verarbeiten kann, b) bei Kommando-Sendung an seinem Ausgang kein Impuls-Signal geliefert wird, während beim Referenz-Impuls-Empfang und bei Simultan-Betrieb ein Impuls-Signal erzeugt wird und c) bei Gleichtakt-Störungen an den Ausgängen (UA und UB) der Signal-Mess-Brücke ebenfalls kein Ausgangssignal erzeugt wird, wobei das Verhältnis der Einzel-Widerstände (R11/R22 bzw. R44/R33) der beiden Eingangs-Widerstands-Netzwerke zudem so eingestellt wird, dass a) im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C sowohl beim Referenz-Impuls-Empfang als auch beim Simultan-Betrieb ein Impuls-Signal am Ausgang des Spannungs-Komparators erzeugt wird, b) sich in Abhängigkeit vom Betrag der am Eingangs-Widerstands-Netzwerk anliegenden Referenz-Spannung (UREF1) im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs bei ca. 50% der dabei gelieferten minimalen Ausgangs-Spannung der Signal-Mess-Brücke Spannungs-Gleichheit am Eingang des Spannungs-Komparators einstellt und im gesamten spezifizierten Betriebs-Temperatur-Bereich von –40°C bis +80°C bei Kommando-Sendung am Ausgang des Spannungs-Komparators kein Impuls-Signal geliefert wird und wobei die Verriegelungs-Logik so ausgelegt wird, dass sie die Erzeugung von Pseudo-Referenz-Impulsen verhindert, die sonst, bedingt durch die sogenannten Entlade-Impulse unerwünscht generiert werden würden und bei Kommando-Sendung an seinem Ausgang kein Impuls-Signal geliefert wird, während beim Referenz-Impuls-Empfang sowie bei Simultan-Betrieb ein Impuls-Signal erzeugt wird.Simultaneous reference pulse receiver for wire guided missile, which allows for the purpose of processing so-called low commands the simultaneous reference pulse reception during the command transmission, characterized in that inserted into the steering wire, a special signal measuring bridge is designed so that command pulses at the bridge output provide no evaluable measurement signal, while reference pulses - even in simultaneous operation - at the bridge output produce a measurement signal that is evaluated in a pulse discriminator circuit, wherein a latching logic connected downstream of the pulse discriminator prevents the generation of pseudo-reference pulses which otherwise arise due to the so-called command-discharge pulses, the signal-measuring bridge being designed such that a) in total specified operating temperature range from -40 ° C to + 80 ° C in the intended operating modes: - reference pulse reception an evaluation ba res measurement signal, - simultaneous operation of an evaluable measurement signal and - command transmission no evaluable measurement signal at outputs (U A and U B ) of the signal measurement bridge is generated, b) the evaluable measurement signals are from the non-evaluable measurement signals Distinguish signals by the polarity of the two differential signals, which is based on the polarity of a signal at the respective output of the signal-measuring bridge and c) at their outputs (U A and U B ) in the intended modes generally differential signals , ie signals of equal magnitude (| U A | = | U B |) but of different polarity (U A = -U B ), where in Depending on the measuring resistors (R M1 or R M2 ) and a steering wire resistance, the ratio of the individual resistances of each resistance-voltage divider is also adjusted so that from the signal measuring bridge: a) at the negative corner temperature of -40 ° C in the case of command transmission, the voltage value: (U AK = U BK = 0 [V]), ie no usable output signal is delivered, while in the case of the reference pulse reception, a signal is generated whose amount (| U AT |, | U BT |> 0 [V]), b) at the positive corner temperature of + 80 ° C in the case of command transmission, measurement signals are supplied whose polarity is opposite to the polarity of the measurement signals at the reference Pulse reception, ie: (U AK = -U AT or U BK = -U BT ), c) in the case of a reference pulse reception generally measuring signals of the same amount (| U AT | = | U BT |), but of different polarity (U BT = -U AT ), d) at the positive corner temperature of + 80 ° C in the case of the reference Im pulse receive measurement signals whose polarity is identical to the polarity of the reference pulse measurement signals in the remaining operating temperature range and e) in the entire operating temperature range of -40 ° C to + 80 ° C are supplied in the case of simultaneous operation measuring signals whose polarity is identical to the polarity of the reference pulse measurement signals, wherein the pulse discriminator is designed so that a) he the differential output signals (U A and U B ) the signal measuring bridge, ie signals of the same amount, but different polarity, can process b) at command transmission at its output no pulse signal is supplied, while in the reference pulse reception and simultaneous operation on Pulse signal is generated and c) at common-mode noise at the outputs (U A and U B ) of the signal measuring bridge also no output signal is generated, wherein the ratio of the individual resistors (R 11 / R 22 or R 44 / R 33 ) of the two Ein In addition, the gangs resistor networks are set so that a) in the entire specified operating temperature range of -40 ° C to + 80 ° C both at the reference pulse reception as well as during simultaneous operation, a pulse signal at the output of the voltage comparator is generated, b) depending on the amount of voltage applied to the input resistor network reference voltage (U REF1 ) in the case of a reference pulse reception at about 50% of the supplied minimum output voltage Signal Gauge Bridge Sets voltage equality at the input of the voltage comparator, and no pulse signal is provided for the entire specified operating temperature range of -40 ° C to + 80 ° C for command transmission at the output of the voltage comparator and wherein the interlocking logic is designed to prevent the generation of pseudo-reference pulses that would otherwise be undesirably generated due to the so-called discharge pulses, and when commanded to transmit to s no pulse signal is delivered to an output, while a pulse signal is generated during reference pulse reception and in simultaneous operation. Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal-Mess-Brücke zwischen der sogenannten Endstufe, d. h. Ausgang Kommando-Sender, und dem Lenkdraht eingefügt, symmetrisch aufgebaut ist und aus zwei Leitungs-Strom-Messgliedern, wobei jeweils ein Mess-Glied am Ende der beiden Lenkdrähte eingefügt ist, sowie aus zwei Koppel Netzwerken besteht, deren Anfang und Ende kreuzgekoppelt mit Anfang und Ende der beiden Leitungs-Strom-Mess-Glieder verbunden werden.Simultaneous reference pulse receiver according to claim 1, characterized in that the signal measuring bridge between the so-called output stage, ie output command transmitter, and the steering wire inserted, is constructed symmetrically and from two line current measuring elements, wherein in each case one measuring element is inserted at the end of the two steering wires, and consists of two coupling networks, the beginning and end of which are cross-coupled to the beginning and end of the two line current measuring elements. Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leitungs-Strom-Mess-Glieder jeweils aus einem Messwiderstand (RM1 bzw. RM2) und einem dazu parallel geschalteten Kompensation-Kondensator (CK1 bzw. CK2) bestehen, wobei a) der Widerstandswert eines Messwiderstandes (RM1 bzw. RM2) ca. ein Zehntel des Gesamt-Widerstands des Lenkdrahtes (Hin- und Rückleitung) beträgt und b) die Kapazität der Kompensations-Kondensatoren (CK1 bzw. CK2) so dimensioniert ist, dass die Zeitkonstante von Messwiderstand und Kompensation-Kondensator so eingestellt wird, dass die kapazitiven Lade-Ströme des Lenkdrahtes bei Kommando-Sendung derart kompensiert werden, dass an den Ausgängen (UA und UB) der Signal-Mess-Brücke Impuls-Signale mit reduzierten Über- und Unterschwingern geliefert werden, wobei für die reduzierten Signal-Überschwinger und Signal-Unterschwinger ein Grenzwert < 10% eingestellt wird.Simultaneous reference pulse receiver according to claim 2, characterized in that the two line current measuring elements each consist of a measuring resistor (R M1 or R M2 ) and a compensation capacitor (C K1 or C K2 ), where a) the resistance of a measuring resistor (R M1 or R M2 ) is about one tenth of the total resistance of the steering wire (return line) and b) the capacitance of the compensation capacitors (C K1 or C K2 ) is dimensioned so that the time constant of measuring resistor and compensation capacitor is set so that the capacitive charging currents of the steering wire are compensated for command transmission such that at the outputs (U A and U B ) of the signal Measuring Bridge Pulse signals are delivered with reduced overshoots and undershoots, with a limit <10% being set for the reduced signal overshoots and signal undershoots. Simultan Referenz Impuls-Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass a) die beiden Koppel-Netzwerke jeweils aus einem sogenannten T-Netzwerk bestehen, d. h. einem Netzwerk in sogenannter T-Schaltung, das sich aus einem Widerstands Spannungs-Teiler zusammensetzt, an dessen Summenpunkt ein zusätzliches Kompensations-Netzwerk angeschlossen ist und dass das Kompensations-Netzwerk sich seinerseits aus einem Ableit-Widerstand (RA1 bzw. RA2) und einem weiteren parallel geschalteten Kompensations-Kondensator (CK11 bzw. CK22) zusammensetzt, b) Anfang und Ende der beiden Widerstands-Spannungs-Teiler kreuzgekoppelt mit Anfang und Ende der beiden Leitungs-Strom-Mess-Glieder (RM1 bzw. RM2) verbunden sind, wobei die beiden differentiellen Ausgangssignale (UA und UB) der Signal-Mess-Brücke zwischen den Einzelwiderständen (Summenpunkt) der beiden Widerstands-Spannungs-Teiler entnommen werden, c) jeder der beiden Widerstands-Spannungs-Teiler seinerseits aus zwei Widerständen besteht, d) der Gesamtwiderstand eines Widerstands-Spannungs-Teilers (R1 + R3 bzw. R2 + R4) ist um einen Faktor > 100 größer als der Widerstandswert eines Messwiderstandes (RM1 bzw. RM2) der Leitungs-Strom-Mess-Glieder, e) sowohl die Summen-Widerstände (R1 + R3 bzw. R2 + R4) als auch die Parallel-Ersatz-Widerstände der beiden Widerstands-Spannungs-Teiler sind untereinander gleich und f) Verhältnis der Einzel-Widerstands-Werte der beiden Widerstands-Spannungs-Teiler ist ebenfalls untereinander gleich.Simultan Referenz Pulse receiver according to claim 3, characterized in that a) the two coupling networks each consist of a so-called T-network, ie a network in so-called T-circuit, which is composed of a resistor voltage divider, at the Summation point is an additional compensation network is connected and that the compensation network in turn consists of a leakage resistance (R A1 or R A2 ) and another parallel-connected compensation capacitor (C K11 or C K22 ), b) the beginning and end of the two resistance-voltage divider cross-coupled to the beginning and end of the two line current-measuring elements (R M1 or R M2 ) are connected, wherein the two differential output signals (U A and U B ) of the Signal-measuring bridge between the individual resistors (summation point) of the two resistor-voltage divider are taken, c) each of the two resistor-voltage divider in turn consists of two resistors, d) the total resistance of a resistance-voltage divider (R 1 + R 3 or R 2 + R 4 ) is greater by a factor> 100 than the resistance value of a measuring resistor (R M1 or R M2 ) of the line current measuring elements, e) both the sum resistors (R 1 + R 3 or R 2 + R 4 ) as well as the parallel-equivalent resistors of the two resistance-voltage divider are equal to each other and f) ratio of the individual resistance values of the two resistance-voltage divider is also equal to each other , Simultan Referenz-Impuls-Empfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Kompensations-Netzwerke sich aus einem Ableit-Widerstand (RA1 bzw. RA2) und einem parallel geschalteten Kompensations-Kondensator (CK11 bzw. CK22) zusammensetzen, b) die jeweiligen Eingänge der beiden Kompensations-Netzwerke mit dem jeweiligen Summenpunkt der beiden Widerstands-Spannungs-Teiler verbunden und die Ausgänge der beiden Kompensations-Netzwerke an die Referenz-Masse angeschlossen sind, c) der Widerstandswert eines Ableit-Widerstandes mindestens doppelt so groß wie der Gesamtwiderstand eines Widerstand-Spannungs-Teilers (R1 + R3 bzw. R2 + R4) ist, d) die Kapazität der zusätzlichen Kompensations-Kondensatoren (CK11 bzw. CK22) so dimensioniert ist, dass die Zeitkonstante von Ableit-Widerstand und Kompensations-Kondensator so eingestellt ist, dass die kapazitiven Lade-Ströme des Lenkdrahtes bei Kommando-Sendung derart kompensiert werden, dass am Ausgang der Signal-Mess-Brücke Impuls-Signale mit weiter reduziertem Über- und Unterschwingverhalten geliefert werden, wobei für die Signal-Überschwinger und Signal-Unterschwinger an dieser Stelle ein Grenzwert < 2% eingestellt ist.Simultaneous reference pulse receiver according to claim 4, characterized in that a) the compensation networks are composed of a leakage resistor (R A1 or R A2 ) and a parallel-connected compensation capacitor (C K11 or C K22 ) , b) the respective inputs of the two compensation networks are connected to the respective summation point of the two resistance-voltage dividers and the outputs of the two compensation networks are connected to the reference ground, c) the resistance value of a leakage resistance is at least twice that is large as the total resistance of a resistance-voltage divider (R 1 + R 3 or R 2 + R 4 ), d) the capacity of the additional compensation capacitors (C K11 or C K22 ) is dimensioned so that the time constant of the leakage resistance and compensation capacitor is set so that the capacitive charging currents of the steering wire are compensated for command transmission such that at the output of the signal measuring br Pulse signals are provided with further reduced overshoot and undershoot behavior, with a limit value <2% being set for the signal overshoot and signal undershoot at this point. Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Impuls-Diskriminator zur Auswertung der Ausgangssignale (UA und UB) der Signal-Mess-Brücke verwendet wird, wobei der Impuls-Diskriminator selbst aus einem Spannungs-Komparator mit differentiellem Eingang sowie einer speziellen differentiellen Komparator-Eingangs-Beschaltung aufgebaut ist, b) der Impuls-Diskriminator derart an die Signal-Mess-Brücke angeschlossen ist, dass seine beiden Eingänge mit den Ausgängen (UA und UB) der Signal-Mess-Brücke, und zwar zwischen den Einzelwiderständen der beiden Widerstands-Spannungs-Teiler, verbunden sind und c) die differentiellen Eingänge des Spannungs-Komparators werden derart mit den Eingangs-Widerstands-Netzwerken verbunden, dass der invertierende (–) und der nichtinvertierende (+) Eingang des Spannungs-Komparators jeweils zwischen den Einzel-Wider-ständen der beiden Eingangs-Widerstands-Netzwerke angeschlossen wird.Simultaneous reference pulse receiver according to claim 1, characterized in that a) the pulse discriminator for evaluating the output signals (U A and U B ) of the signal measuring bridge is used, wherein the pulse discriminator itself from a voltage Comparator with differential input and a special differential comparator input circuit is constructed, b) the pulse discriminator is connected to the signal measuring bridge such that its two inputs to the outputs (U A and U B ) of the signal -Mess bridge, between the individual resistances of the two resistor-voltage divider, are connected and c) the differential inputs of the voltage comparator are connected to the input resistor networks such that the inverting (-) and the non-inverting (+) Input of the voltage comparator is connected between the individual resistors of the two input resistance networks. Simultan Referenz-Impuls-Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Komparator-Eingangs-Beschaltung des Impuls-Diskriminators sich aus zwei Eingangs-Widerstands-Netzwerken zusammensetzt, die folgende Merkmale aufweisen: a) jedes der beiden Eingangs-Widerstands-Netzwerke der Komparator-Eingangs-Beschaltung besteht seinerseits aus zwei Widerständen, b) die beiden „Eingangs-Widerstands-Netzwerke” werden einseitig mit einer positiven Referenz-Spannung (UREF1) beschaltet, c) der Gesamtwiderstand eines Eingangs-Widerstands-Netzwerks (R11 + R22 bzw. R33 + R44) mindestens zweimal so groß wie der Gesamtwiderstand eines Widerstands-Spannungs-Teilers (R1 + R3 bzw. R2 + R4) der Signal-Mess-Brücke ist, d) die Summen-Widerstände (R11 + R22 bzw. R33 + R44) und auch die Parallel-Ersatz-Widerstände der beiden Eingangs-Widerstands-Netzwerke untereinander gleich sind und e) das Verhältnis der Einzel-Widerstands-Werte der beiden Eingangs-Widerstands-Netz-Werke untereinander gleich ist.Simultaneous reference pulse receiver according to claim 6, characterized in that the comparator input circuit of the pulse discriminator is composed of two input resistance networks, comprising: a) each of the two input resistance networks of In turn, the comparator input circuit consists of two resistors, b) the two "input resistance networks" are connected on one side to a positive reference voltage (U REF1 ), c) the total resistance of an input resistor network (R 11 + R 22 or R 33 + R 44 ) is at least twice as large as the total resistance of a resistance-voltage divider (R 1 + R 3 or R 2 + R 4 ) of the signal-measuring bridge, d) the summation Resistors (R 11 + R 22 or R 33 + R 44 ) and also the parallel-equivalent resistors of the two input-resistance networks are equal to each other and e) the ratio of the individual resistance values of the two input resistance power plants is equal to each other. Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die differentiellen Eingänge des Spannungs-Komparators derart mit den Eingangs-Widerstands-Netzwerken verbunden sind, dass im Fall eines Referenz-Impuls-Empfangs am Ausgang des Spannungs-Komparators ein positiver Ausgangs-Impuls erzeugt wird und zur Erzielung der Resistenz des Impuls-Diskriminators gegenüber Gleichtakt-Störungen an den Ausgängen (UA und UB) der Signal-Mess-Brücke die am invertierenden Eingang des Spannungs-Komparators maximal anliegende Spannung auf einen Wert begrenzt wird, der kleiner ist als die an den Eingangs-Widerstands-Netzwerken anliegende Referenz-Spannung (UREF1), jedoch größer ist als ein eingestellter Schwellwert beim Referenz-Impuls-Empfang.Simultaneous reference pulse receiver according to claim 6, characterized in that the differential inputs of the voltage comparator are connected to the input resistor networks such that in the case of a reference pulse reception at the output of the voltage comparator a positive Output pulse is generated and to achieve the resistance of the pulse discriminator against common mode noise at the outputs (U A and U B ) of the signal measuring bridge at the inverting input of the Voltage comparator maximum applied voltage is limited to a value which is smaller than the voltage applied to the input resistance networks reference voltage (U REF1 ), but is greater than a set threshold value in the reference pulse reception. Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Verriegelungs-Logik zur Unterdrückung der vom Impuls-Diskriminator erzeugten Pseudo-Referenz-Impulse an diesen angeschlossen ist und zwar derart, dass ihr Eingang mit dem Ausgang des Impuls-Diskriminators verbunden ist, b) zur Realisierung der Verriegelungs-Logik diese aus einer Logischen UND-Tor-Schaltung mit zwei Eingängen sowie zwei Zeit-Gliedern aufgebaut ist, wobei ein Eingang der Und-Tor-Schaltung mit dem Ausgang des Impuls-Diskriminators verbunden ist, während der zweite Eingang an das erste Zeitglied Δt1 angeschlossen ist, dessen Eingang seinerseits mit dem Ausgang einer Entlade-Impuls-Erzeugerstufe der Endstufe verbunden ist und c) der Ausgang der Und-Tor-Schaltung mit dem Eingang eines zweiten Zeitglieds Δt2 verbunden ist und am Ausgang des zweiten Zeitglieds Δt2 das Referenz-Impuls-Signal zur Verfügung gestellt wird.Simultaneous reference pulse receiver according to claim 1, characterized in that a) the locking logic for suppressing the pseudo-reference pulses generated by the pulse discriminator is connected thereto in such a way that its input to the output of the pulse B) to implement the interlocking logic it is constructed of a two-input logical AND gate circuit and two time gates, wherein an input of the AND gate circuit connected to the output of the pulse discriminator is, while the second input to the first timer .DELTA.t1 is connected, whose input is in turn connected to the output of a discharge pulse generator stage of the output stage and c) the output of the AND gate circuit to the input of a second timer .DELTA.t2 is connected and at the output of the second timer Δt2, the reference pulse signal is provided. Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Zeitglied Δt1 die Erzeugung von Pseudo-Referenz-Impulsen, bedingt durch die sogenannten Entlade-Impulse, verhindert, b) das Zeitglied Δt1 derart mit der restlichen Verriegelungs-Logik verschaltet ist, dass sein Eingang mit dem Ausgang der Entlade-Impuls-Erzeugerstufe der Endstufe verbunden ist, während sein Ausgang an den zweiten Eingang der Logischen Und-Tor-Schaltung angeschlossen ist, c) der logische Pegel des Ausgangsignals des Zeitglieds Δt1 so ausgelegt ist, dass die Logische Und-Tor-Schaltung während der Dauer des Entlade-Impulses sicher gesperrt wird, und d) die Zeitdauer des Ausgangsignals des Zeitglieds Δt1 so ausgelegt ist, dass seine Dauer größer als die des Entlade-Impulses ist.Simultaneous reference pulse receiver according to claim 9, characterized in that a) the timer .DELTA.t1 prevents the generation of pseudo-reference pulses due to the so-called discharge pulses, b) the timer .DELTA.t1 in such a way with the remaining locking Connected logic is that its input is connected to the output of the discharge pulse generator stage of the power amplifier, while its output is connected to the second input of the logical AND gate circuit, c) the logic level of the output signal of the timer .DELTA.t1 designed so in that the logical AND gate circuit is safely disabled during the duration of the discharge pulse, and d) the time duration of the output signal of the timer Δt1 is designed so that its duration is greater than that of the discharge pulse. Simultan-Referenz-Impuls-Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Zeitglied Δt2 die Erzeugung von Doppel-Impulsen, im Fall des zeitlichen Zusammentreffens von Referenz-Impuls-Empfang und Erzeugung des Entlade-Impulses, verhindert, b) das Zeitglied Δt2 derart mit der restlichen Verriegelungs-Logik verschaltet ist, dass sein Eingang mit dem Ausgang der Logischen Und-Tor-Schaltung verbunden ist, während an seinem Ausgang das Referenz-Impuls-Signal zur Verfügung gestellt wird und c) die Zeitdauer des Ausgangsignals des Zeitglieds Δt2 so ausgelegt ist, dass seine Dauer größer als die Zeitdauer des Ausgangsignals des Zeitglieds Δt1 ist.Simultaneous reference pulse receiver according to claim 9, characterized in that a) the timer .DELTA.t2 prevents the generation of double pulses, in the case of temporal coincidence of reference pulse reception and generation of the discharge pulse, b) the Timer .DELTA.t2 is connected to the rest of the latching logic such that its input is connected to the output of the logical AND gate circuit, while at its output the reference pulse signal is provided and c) the duration of the output signal of Timer .DELTA.t2 is designed so that its duration is greater than the time duration of the output signal of the timer .DELTA.t1.
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DE19827378A1 (en) * 1998-06-19 1999-12-23 Tzn Forschung & Entwicklung Weapon system

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