DE1773700A1 - Navigationsanlage fuer Luftfahrzeuge - Google Patents
Navigationsanlage fuer LuftfahrzeugeInfo
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Description
ftt. W. G. WEIFFEt
»AMMTAMWJUTi
• MONCH CN 21
OLP
General Precision Systems, Inc, Tarrytown, Hew York, V.St.A.
Die Erfindung besieht sich auf Navigationsanlagen für Luftfahrzeuge, welche Insbesondere sur Ersielung einer
Navigation und einer Lagelnforaatlon für Flugzeuge geeignet
ist. Die Erfindung besieht sich Insbesondere auf eine Anlag·»
welche eine sehr genaue Besugsvertlkale für das genaue Arbeitender Hilfsgerlte liefert.
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«artet, daft »le nicht nur sehr genaue Kurs- und Geschvindlgtaeitsdaten
für Navigationszwecke, sondern euch ein· sehr genaue Besugsvertikale liefern. Der Auedruck "Besugsvertikale"
und "vertikal· Betugsdaten", wie er hler verwendet wird, besieht
»Ich auf da· Problem einer sehr genauen Beet!—11 ng
der Orientierung, welche eine» genau vertikalen Vektor eat-•prloht.
VIe welter unten ausfuhr11oh erlSutert, kann dieser
bestirnt werden, indem ein Besugetisch vollstlndlg horlsontal
gehalten wird« Solche Vertikaldaten sind oftmals für das
genaue Arbeiten von Hilfegeraten, wie Luftbildkamera·, OeländeabBuchanlagen,
Boabenslelgerflte und Feuerleitend
erforderlich. Es hat sich herausgestellt, da* bei Anordnung der Vorrichtung, welche die genaue Besugsvertlkale erfordert,
in Entfernung von der Navigationsanlage die von der Navigation··
anlage gelieferten Vertikaldaten nicht genau der Vertikalriohtung
an der Stelle der Vorrichtung entsprechen. Die· beruht auf Faktoren, wie der raumlichen Verbiegung und Verformung
des Flugseugrahnens zwischen der Stelle der Navigations·
anlage und der Vorrichtung.
Um bei geringstaOglioheiB Kostenaufwand und geringeteBgliober
Koaplislerthelt das Problee der Ungenaulgkelten der vertikalen
Besugssignala an einer die Vertikaldaten verwertenden Vorrichtung
Infolge der Kombination einer räumlichen Trennung der Quelle der Vertikaleignale von der übrigen Navigatlonaanlage
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ad.t Verbiegungen des Flug*eugrahmene tu aberwinden, wird
allge«·in eine getrennte VertlkalenbeBUgsanordnufig vorgesehen,
welche ao ausgebildet 1st, daft ale nahe der die Vertikaldaten verwertenden Vorrichtung angeordnet wird.
Insbesondere schafft die Erfindung eine ffavlgatlonsanltge
für Luftfahrseuge alt einer Kursbesugsanordnung und einer
Slgnalerseugungseinriohtung sur Erzeugung von Koordlnatenaesehvindlgkeltssignalen,
welohe den geaessenen HoritontalgesohwindlgkeitskoBponenten
des Fahrzeugs in swei aufeinander aenkrecht stehenden Richtungen entsprechen» sdt· elektrischen
Schaltungen, welche die Kurebesugsanordming und die Signalerseugungseinrichtung
Miteinander verbinden und in Verbindung daalt sur Erceugung von Signalen betltlgbar sind, die
den Kur« und -die Geschwindigkeit des Fahrseugs angeben« gekennzeichnet
durch mlndestena eine Vertlkalenbesugsanordnung
but Ereeugung von Vertikalenbesuga&ignalen, welche in der
Entfernung von der Kurebesugsanordnung und der Signaler-Beugungseinrlchtung
an einer Stelle angeordnet ist, an der die vertikalen Besugsslgnale erforderlich sind, wobei
die Vertlkalenbesugsanordnung eine Trtgheltsanlage sdt sugehdrlgen
Schaltungen sur Bestisaama; einer genauen Vertikalen
aufweist und wobei die cugehorlgen Schaltungen auf
Kursbesugsslgnale von der Kursbesugsanordnung und auf
Koordlnatengettchwlndlgkeltsslgnale von der Slgnalerseugungs-
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einrichtung cur Dämpfung und Korrektur» der Vertlkalentrflgheltsenlage
ansprechen.
Die Signalerzeugungseinrichtung kann vorteilhafterweise aus einer Dopplerradaranlage bestehen und sum Zweck der
Erlfiuterung wird daher die folgende Erflndungebesehrelbung
in Zusammenhang mit einer Doppler-Trfigheits-Navigations·
anlage der in der Patentanmeldung ·
der Anmelderin beschriebenen Art ausgeführt.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise naher erläutert. Es zeigt
Figur 1 ein Schaltschema der K^rsbezugsanordnung und
der Dopplerradaranlage mit den sugehOrigen Schaltungsteilen
einer bevorzugten Ausfflhrungsform der erfindungsgemfifien
Anlage und
Figur 2 ein Schaltschema einer Vertikalenbezugsanordnung und der zugehörigen Schaltung, welche einen Teil der bevorzugten
Ausführungsform der erfinäungsgemfiJ&en Anlage
umfaßt, der in einer von der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung getrennten Lage anzuordnen 1st.
Da die J.n Figur 1 gezeigte Anlage in der oben erwähnten
♦) DmtsjBhe Patentanmeldung "Vorrichtung βατ Irseogung von
Mavigationsdaten für ein Fahrzeug", eingereicht M 10. Juni
(USA 653,9TtJi
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Patentanmeldung der Anmelderln vollständig beschrieben
ist, wird ea nicht für notwendig gehalten, hler die Beschreibung
dieser Anlage vollständig su wiederholen. Bs wird vielmehr auf diese Patentanneldung Besug genonmen·
VIe oben angegeben, besieht sich die Erfindung darauf,
eine Irgendwo Innerhalb des Flugzeugs angeordnete Vorrichtung
mit einer extrem genauen, Ortlichen Besugsvertlkalen
su bellefern. Mit den Ausdruck "Besugsvertlkale",
wie er hier verwendet wird, wird ein Sats von Signalen gekennzeichnet, welche die Abweichung des Fahrseugs von
einer genau horizontalem Lage angeben. Durch Anordnung
der Quelle der Vertlkalenbesugssignale räumlich nahe der
diese Signale benötigenden Vorrichtung wird gewährleistet,
daA Faktoren, wie die Verbiegung der Struktur des Fahrseugs, keine schwerwiegende Ungenaulgke&t infolge einer
Abweichung swlschen der wahren Vertikalen an der Stelle
der Verwertung und an der Stelle der Brseugung der Signale hervorrufen.
Figur 2 selgt den Teil der Anlage, welcher den In der Entfernung
von der Qbrlgen Doppler-Trlgheltsanlage, wie sie
in Figur 1 geseigt 1st, angeordneten Yertlkalcnbesugsslgnalgenerator
umfaßt. Mit den Block 124 ist schenatlsoh ein Gerät betelchnet, welches genaue Vertikalsignale erfordert.
Dieses Gerät kann aus einer Luftbildkamera, einen Bonben-
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sielgerlt, einem Feuerleitgerät oder einer anderen Vorrichtung
bestehen, welche genau eingestellt und stabilisiert werden
Die örtliche Quelle für genaue Vertikaleignale weist einen
Trfigheitebesugstiseh 126 auf, welcher auf ein·» ringförmigen
Schwenkrahmen 128 angebracht ist, der auf Stfltsen 130 schwenkbar
gelagert ist, so daA eine Doppel-Schw^nkrahaenlagerung
gebildet wird. Der Trtgheltstlsch 126 ist sehr genau in
einer vollständig horizontalen Lage durch eine Trlgheltsanlage
stabilisiert, welche gedampft und durch von der in Figur 1 dargestellten Popplerradaranlage 48 erseugte Dopplergeschwindlgkeltsslgnale
abgestimmt 1st. Die genauen Vertikalenausgangsslgnale
werden von drehbaren elektromagnetischen Generatoren 132 bfw. 13* geliefert, welche an den Schwenklagern des
Tisches 126 an Schwenkrahmen 128 und an den Lagern des Schwenkrahmen·
128 an der StCtse 130 angeordnet sind. Diese elektrischen
Vertikalensignal· werden durch die elektrischen Verbindungen
136 und 138 su der Vorrichtung 124 geleitet.
Der Tisch 126 wird in einer genau borlsontalen Lag· (wodurch
eine genau· "Vertikale" erseugt wird) mittels eines Kreisels
140 mit swel Freiheitegraden gehalten, welchem «in Drehmoment
in Abhängigkeit von Signal«! erteilt wird, dl· von den sugehOrlgen
Schaltungen erteugt werden, wobei dl· Drehmomentsignale
von diesen Schaltungen weitgehend auf Beschleunlgungs-
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signale« Ton einem swelachslgen Besehlenntgungsmaaaer
1*2 beruhen. Dl· Ausgengsslgnale de· Kreisels 1*0 werden
Jewell β durch Verstärker IM btw. 1*6 veratflrkt und auf
geeignete Servomotoren 1*8 bn, 150 gegeben, welche so
Angeordnet elnd, da» sie die Platt for« 126 um die Jilekacbse
und* die BolXach«« de« Fanrmewgs ein« te Ilen.
B« wird bemerkt, da* der Ireleel 1*0, welcher für Eingang*-
signale tat die Kars- (oder ftoll-)aohee und ua dl« Querimr«-
(oder Xiek-)aohse empfindlieh l«t, durch «wel Kreisel mit
einer Keiachee ersetst werden kenn. In gleicher Weise kann
der Beechleunlgungeeeaeer 1Ü2 durch swel einachsige Beschlettnlgungs»«sser
ereetst werden.
Der Beachlrrunlgtmgseesser 1*2 1st te angeordnet t deJI er
Beschleunigungen A^ längs der Kursaohse sowie Beschleunigungen
A43n längs der Querkursaehse durch Signale auf den
entsprechenden Ausgancsleitungea 152 und 151 anselgt und
■iftt. Diese Signale werden auf einen Koordinatenwandler
156 gegeben, welcher auoerde» so angeschlossen 1st, da*
er ein Kurssignal 8 auf einer Verbindung 5*A eapflngt. Dies
ist das gleiche Kurasignal H4 welobes aa der Verelndumg 5*
in Figur 1 tür Verfügung steht.
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QueWttirs-Besehleunigungeslgnal äquivalent· Mord- und OetbesetoletBUgung»
signale, welche an den Ausgangsklessjen 158 tmd des
K6ordinatenwandl«vs auftreten. Diese Signale werden
auf Schaltungen 162 bsi». I6I gegeben, wo tie integriert
und «it entsprechenden Dopplersignalen verglichen werden, so deJ geeignet« Fehlereignale erseugt werden. Die resultierenden
Felilerslgnale werden an Anschlüssen 166 und 168 auf einen
Koordinatenwandler und eine Erddrehgeschwindigkeite-Korrektursehaltung
170 gegeben. Die Schaltung 170 wandelt die Fehler in Kurs- und Querkursfehler (»1t Rrddrehgeschwlndlgkelts-Korrekturen)
vat und diese Fehlersignale werden Ober Verbindungen 172 und 17I auf die Drehmomenteinging« des Kreisels 1*0 gegeben.
Bin Kursbesugssignal aus der Verbindung 5* der Kurab·-
sugsslgnalquelle gealft Figur 1 wird, wie bei 5*B angedeutet,
auf den Koordinatenwandler 170 gegeben.
Die Schaltungen 162 und 16H empfangen das Doppler-Mordgesehwindlgkeitsslgnal
V^n bsw. das Doppler-Oetgesehwlndiglceltsslgnal
VAm» wie bei 53A bsw. 51A angedeutet, τοη den Doppleranlagen-AusgangskleaoMn
53 und 51 in Figur 1. Innerhalb der Schaltung 162 wird das Hord-Bosehleunigungsasssersignal auf
eine Addlerschaltung 176 gegeben, auf welche ein Coriolis-Korrekturfaktor
τοη einer Coriolis-KorrekturechaItun« 178 ebenfalls
gegeben wird. Das resultierende, verSndert· Beeebleunlgungssignal
wird in einer Integratorseh<ung 180 integriert,
DAD
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•ο Λ*Α ein der Nordgesohwlndlgkelt entsprechendes Signal
T11 ertielt «ird. Dim«· Signal wird alt 4Um Doppler-»ordgesehwlndigkeltsslgnal
V1n an dea Anschlui 53* In der
Kowparatorsotuutung 182 verglichen. Die Differenz, welch*
einen auf einer Sehwerkraftgr5&e Infolge einer nicht voll»
•tändig genauen horisontalen Auerichtung der Plattfor« 126
beruhenden Fehler angibt, erscheint sodann an der Ausgang**
kleie* 166 der Kcaparatorsehaltung 182 und der geaasten
Schaltung 162· Das Fehlersignal wird auBerdea Ober ein geeignet··
Untersetserelement 181 tue Eingang des Integrator«
180 an der Addlersehaltung 176 !rückgekoppelt. Dadurch ergibt
sich ein negatives Rückkopplung»- oder Däapfungsalgnal
sur Aufrechterhaltung der Stabilität der Anlage und sur
Korrektur dee Geschwindigkeit»eigna!· Vn. Das Oeschvlndlgkeltsslgnal
Vn kann an der Kleene l8l sbgegeben und in eine«
anderen Teil der Anlage wahlweise verwendet werden, wie nachfolgend
beschrieben.
Die Schaltung 16* 1st la wesentlichen gleich aufgebaut wie
die Schaltung 162. Sie weist eine Addierschaltung 186, eine
Coriolis-Korrekturschaltung 188, einen Integrator 190, welcher
ein Oet-fleechwindigkeiteeignal T6 erseugt, und eine loaparatorsohaltung
192 tun Vergleichen von V0 alt de« Ost-Dopplergeschwlndlgkeltsslgnal
Vde auf, so dat ein geeignetes Fehlersignal
an dea Anschluß 168 erzeugt wird. Auch hier 1st eine
stabilisierende Schaltung alt einem Ontersetsereleaent 19*
209813/05Q0 bad original
▼orgtsehen, üb wenigsten» einen Teil des Auegangssignale
als negatire Stablllslerungsrilekkopplung sur Addierschaltung
186 surOcksuleiten. Diese Rdckkopplungsschleife
korrigiert das Qcsehttlndlgkeltsslgnal V# und
dieses Oesohwlndlgkelteslgnal wird an einer Kiew» 191
ffir eine wahlweise Verwendung in der unten beschriebenen Welse abgegeben.
Es wird festgestellt, dae die Schaltungen 162 und 160
jeweils ähnlich* Merlosale besitzen wie die Schaltungen
76 und 104 in Figur l. .
Vorteilhafterweise wird die Berechnung der Peblersignale
innerhalb der Schaltungen 162 und 16* in Nord« und Ostkoordinaten
und nicht in Kurs- und Querkurs-Koordinaten vorgenommen. Durch umwandlung in Nord- und Ostkoordinaten
lsi Koordinatenwandler 156, welcher die Berechnungen in
die Nord- und Ostkoordinaten vornimmt, und durch darauf folgende abermalige Umwandlung in Kurs- und Querkurs-Drehmomentsignale
la Wandler 170 wird die Anlage für die Xnderungsgeachwlndigkelt des Kurses unempfindlich. Wenn
die ganse Arbeltsweise der Schaltungen In Kurs- und Querkurskoordlnaten
durchgeführt wird, so wire es notwendig,
eine Nessung und einen Ausgleich der Xnderungsgesohvlndlgkeit
des Kurses vorcunehnen, um genaue Brddrehgesohwlndlg-
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ktits- und Coriolis-Korrekturen an der Anlag« ansubrlngen.
Daraus würde sich «In· beträchtlich· xus&tsllehe Koapllsierthelt
der Anlag· «rieben.
Infolge einer Verblegung des Flugseugrahmens 1« Aslmut
können das an den Anschlüssen 5*A und 5*B empfangene Im·
signal und die an den Anschlüssen 5IA und 53A von der in
Figur 1 gezeigten Kursbesugsvorrichtwig empfangenen
Dopplergeschwlndigkelten nicht genau auf den wahren Kurs
an der in Figur 2 dargestellten Vertlkalenbesugsanordnung
bezogen sein. Daher kann eine Winkelverschiebung der in
Figur 2 gezeigten Vorrichtung la Aslmut b«sügllch der in
Figur 1 geseigten Vorrichtung vorhanden sein« Die Kurssignale
und die Dopplergeschwindlgkeitsßignale nüssen jedoch nicht
vollständig genau auf die in Figur 2 gezeigte Vertikalenbesugaanordnung
bezogen sein, damit genaue Vertlkalenausgangsslgnale
erslelt werden. Bs ist ein bekanntes Merkaal
▼on durch Dopplergeschwindigkeit gedämpften Trägheits-Kavlgatlon»anlagen,
daA Fehler in den Doppler-OeschwlndlgkttitsBMSsungen
und dem Kurs die Genauigkeit der Vertikalenausgangssignale nicht kritisch beeinflussen. Dieses Merkmal
solcher Anlagen (relative Unabhängigkeit der Genauigkeit von Vertikalensignalen von Kursfehlern) ermöglicht die
rflumliehe Trennung einer sehr genauen Vertlkalenanlage von
d4»r Kursbecugsanordnung, ohne daA die unabhängige Erzeugung
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genauer örtlicher Kurssignale erforderlich wird.
Za Verbindung Mit der Kursbesugsvorrlehtuiig geatl Figur 1
sind Vertlkalenslgnale für dl« horizontale Stabilisierung
der Antermenplattfor« 12 durch Betätigung Λ·* Stabilieierengs-
«otoren 2V und 26 erforderlich. Die an den Ausgang*kle««en
136 imd 138 der Vertlkalenbesugsanordnung verfügbaren Yertlkalenbesugsslgnale
können als Ausrichtelgnale su dieses Zweck vrwdet werden· Daher kann die Ausrlehtungs-Mes>P
Torrichtung 18 weggelassen werden und die AusgangskleMMni
und 138 kQnnen alt den Motoren 24 bsw. 26 verbunden werden«
Diese Ausgangseignale können nicht genau der wahren Vertikalen an der Plattform 12 entsprechen« und swar infolge von Faktoren,
wie der Verbiegung des yiugseugrahaens bei wesentlicher rlue-1Icher
Trennung «wischen den Anordnungen. Die Plattfor« 12
tau* jedoch nicht genau stabilisiert sein und daher spielt der
sieh ergebende Fehler keine Rolle.
Die Dopplerradaranlage 18 ist betttlgbar, so da* sie augenblickliche
Qesehwindigkeltssignale erseugt, welche Infolge
des Einflusses von Pnregelwl>1gkelten la Gelände, Ober welches
das Flugzeug fliegt und von welche« her die reflektierten
Radareignale eapfangen werden, sieelloh rasch schwanken.
Die augenblicklichen Gesehwlndigkeiteeignale können «war
nicht besonders genau sein» der Mittelwert dieser Signal·
ist jedoch gans genau. Bei Verwendung einer Mlttelungs« oder
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Filtersehaltung, welche höchst wirksam 1st, wird jedoch
die Kompliziertheit der Schaltung erhöht und die Aneprechgeschwindlgkeit
der Auegungesignal« der Doppleranlage auf
augenbllekllehe Xnderungen in den Koordinatengeschwindigkeiten
wird etwas verringert.
Die Dopplergesehwlndlglceltssignale werden in der erfindungsgemlAen
Anlage nicht "gem!ttelf oder Merklich geglittet,
wodurch die hohe Anspreehgssehwlndlgkelt auf augenblickliche
Xnderungen In der ?ahrseuggesehwlndigkelt erhalten bleibt. Statt QltLttung oder Mittelung der -Dopplsrgesohirindlgkeitsslgn&le
werden die Augenbilckswerte sub direkten Vergleich alt entsprechenden, von der Trtgheltsanlage abgeleiteten
Geschwindigkeiten verwendet und dadurch werden Korrektur- und Dlmpfungsslgnale für diese von der Trägheiteanlage
abgeleiteten Geschwindigkeiten erseugt« Da diese Korrektursignale nur Ober eine UntersetBungs-Dtmpfungssehaltung
aufgegeben werden, bewirken die augenblickliehen Schwankungen des Korrektur- und Danpfungssignals keine merkliche
Schwankung 1« resultierenden, korrigierten Tragheits-Oesohwindigkeitssign&l.
Das Ergebnis der durch die Dlmpfungsschaltung aufgegebenen Korrekturen ist kuaulatlv und übt
tatstchllch eine Mittelungewirkung aus» wobei Jedoeh die
Kosten, die Kompllclerthelt und die Verringerung der Ansprechgeschwindigkeit
vermieden werden, welohe sich aus einer Mittelung der Dopplersignale vor dem Vergleich mit
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den entsprechenden Trägheitι-Gesehwindlgkeiton ergeben
würden. Das Ergebnis der Arbeit«weise dieser Anlage besteht
darin, daft beispielsweise in Figur 2 ganaue und stabile
Koordinaten-Qeaehwindlgkeitesignale VR und V0 an den Kienen
181 und 191 verfügbar sind. Diese Geschwindigkeitekoaponentensignale
entsprechen den von der Trfighaitsaniage abgeleiteten
Geschwindigkeiten, welche kumtiativ durch Pehlersignale
korrigiert sind, die von den entsprechenden Koordinaten-Sk
popplergesehwindigkeitssignalen abgeleitet sind. Da die Sesehwindigkeitekoraponentenaignale
grundsätslich von der TrIgheitsanlage erzeugte Signale sind, sind sie wesentlich stabiler
als die entsprechendem Dopplergeschwindlgkeitssignale. Sie
können J«de2h in korrekter weise als "Doppler'-Oesehwlndigsignale
bexeichnet werden, da sie durch Dopplersignale korrigiert sind.
Besttglioh Figur 1 wird die JUispreehgesehwindigkelt der Kreiselkoapaftschaltung
76 durch die Fehlerrfiekkopplung begrenzt, welche durch die Rfiekkopplungs-Untersetttreohaltung 96 er~
BÖglicht wird. Die Untersetsersohaltung 96 ltuft so ausgebildet
sein, daft sie nur eine begrenzte Fehlerrüokkopplung gestattet,
und zwar infolge der Tatsache, daft der Fehler*auf der Basis
der rasch schwankenden Dcpplernordgesobwindigkelt an dat· llngangskleMM
80 berechnet wird. Die verhiltnisiatftig stabil«
Geschwindigkeit Vn, welche an der Kleane I8I In Figur 2 auf-
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tritt» kann jedoch anstatt des Dopplergeschvlndigkeltssignals
V^n auf dl· Eingang·kleone 80 der Schaltung 76
gegeben werden. Da Vn wesentlich stabiler 1st als Y^n,
kann die Rüekkopplungs-Untersetsersehaltung 96 so eingestellt
werden, daß sie die Rückkopplung eines wesentlich höheren Anteils des berechneten Fehlersignals gestattet,
ohne daft su schnelle Schwankungen im augenblicklichen Betrieb der Schaltung oder eine Instabilität hervorgerufen
wird. Infolgedessen wird die ilnsprechgesehwlndlgkeit der
KrelselkoapaAsenaltung 76 wesentlich verbessert und dadurch
wird eine schnellere Kreiselkcmp&ßsteuerung ersielt»
Bei dieser Ausführung«form kann das Signal V0 von der Klemme
191 der Schaltung 16H in Figur 2 ebenfalls statt des Doppler-Ostgeschwindigkeitssignals
Vde auf die Elngangsklenne 111
der Schaltung 104 in Figur I gegeben werden. Die eugehOrige Rückkcpplungs-Untersetserschaltung Il4 kann sodann ebenfalls
so eingestellt werden, da* sie ein schnelleres Korrekturansprechen
in der Os^geschwlndlgkeltssohlelfe 104 bewirkt.
Dadurch wird die Oasamtansprechgesehwindlgkelt der Kreisel- ·
koBpafianlage und der Kursbeeugsanordnung verbessert, wahrend
gleichseitig die kombinierten Vorteile von Trägheit·- und
Doppleraessung von Koordinatengeschwindigkeiten erhalten
bleiben.
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Einrichtungen xur Korrektur von Fehlern, wie der Kreiselauswanderung,
welche in Trlghelta&nlagen allgemein auftreten, ergänzt. Es wird bemerkt, daft diese und andere
übliche Verfeinerungen vorzugsweise in der erfindungsgentten
Anlage enthalten sind.
Die Kursbesugeelnriehtung gemäß Figur 1 wurde insbesondere
in Verbindung mit der Lieferung der Kursslgnale auf den Leitungen 5*1 A und 55SB in Figur 2 beeehrleben. Dies diente
jedoch lediglich der Erläuterung einer berersugten Ausführung»for«
der Erfindung. Natürlich kann auch irgendeine
andere bekannte und geeignete Kurgbesugaanordnung, wie beispielsweise
ein Magnetkompaß oder ein Sternverfolgungsgerlt,
statt dessen verwendet werden, ohne daß der Rahsten der vorliegenden
Erfindung verlassen wird.
BAD ORi G! NA £
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Claims (13)
- PatentansprücheNavigatlonaanlage far Luftfahrzeuge mit einer Kursbezugsanordnung und einer Signalerzeugungseinrichtung sur Erzeugung von Koordinatin-aeschwindlgkeltssignalen, welche den gemessenen Horlzontalgeschwlndlgkeltskomponenten des Fahrzeugs in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen entsprechen, mit elektrischen Schaltungen, welche die Kursbezugsauordnung und die Signalerzeugung··inrichtang miteinander verbinden und in Verbindung damit zur Erzeugung von Signalen betxtlgbar sind, die den Kurs und die Geschwindigkeit d·· Fahrzeugs angeben, gekennzeichnet durch mindestens eine Yertikalenbetugsanordnung (126, 132, 134 usw.) zur Erzeugung von Vertikalenbezugssignalen, welche in der Entfernung von der Kursbezugsanordnung (14, 16) und der Signalerzeugungseinrichtung (48, 52) an einer Stelle angeordnet 1st, an der die vertikalen Bezugssignal· erforderlich sind, wobei die Vertikalenbezug·anordnung eine Trigheltsanlage mit zugehörigen Schaltungen (Figur 2) sur Bestimmung einer genauen Tertikaien aufweist und wobei die zugehörigen Schaltungen (156, 162, 164) auf Kursbezug· signale (54a) von der Kursbesugsanordnung und aufDAD ORIGINAL209(13/0(90 ~-~Krordlnatengeschwindigkeltsslgnale (V^, Vgn) von der Slgnalerseuguagaelnrlobtung sur DÄnpfung und Korrektur d«r Vertikalenträgheitsanlage ansprechen.
- 2. Nivlgationsanlage nach Anapruch 1, in welcher dia Signalerseugungaeinrlchtung «in« dl· Koordlnatangaaohwlndigkeitsaignale «rseugende Dopplerradaranlage aufwelat, dadurch gekennzeichnet, da* die VertikalenbeEUgaanordnung a) die Dopplergeschwindigkeitaaignal« in Nord- und Oatkoordinaten umwandelt und b) Korrektursignale in Grüften der Nord- und Ost-Koordinatenkorrekturen erseugt, um dadurch die Notwendigkeit des Anbringena von Korrekturen aufgrund der Kuroänderungsgeschwindigkeit zu verneiden.
- 3· Navigationeanlage nach Anapruch 2, dadurch gekennzeichnet, daJ die Trägheiteanlage für die Vertlkalenbesugaanordnung einen Trigheltsbexugstiach(126)nlt einer Zweischwenkraheen-Lagerung aufweist, wobei diese Lagerung aufeinender senkrechtstehende horicontale Achsen aufweist, welche «ι Flugseug festgelegt und τοη diese* unterstOtst sind und wobei die Anlage einen Wandler(170)aufweist, welcher auf die Kursbesugsanordnung sur Ossrandlung der Nord- und Oet-Korrektersignale in Kurs- und Querkurssignale anspricht, um eine Drefekorrektur um die Achsen der Zwelschwenkraheen-Lagerung ansubrlngen.3AD ORIGINAL209813/0500
- 4» Navlgfttionsanlage naoh Anspruch 2 oder 3· dadurch gekenn* «•lehnet, daJt «le eine vertlkalstabllialerte Dopplerrader-Aiitennenplattfoni alt einer daran befestigten Dopplerredarantenne (10) aufweist.
- 5. Ha*igetionsanlag· nach Anspruch 4« dadurch gekennselchnet, 4a& die Vertikalensignale aus der Vertikalenanordnung sur Steuerung der Stabilisierung der Antenne aufgegeben -werden.
- 6. Navigationsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn- »•lohnet, da£ die Kursbesugsanordnung einen TrAgheltsbesugstlech (1*.) aufweist, welcher auf der Antennenplattfom angebracht und von dieser gestOttt 1st.
- 7· Mavigatlonsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daA der Kurebesugstlsoh (1*), welcher an der Antennenplattfom (12) angebracht let, eine Xweischwenkraheen-Lagerung (30) aufweist, welche um die vertikale und die Ostaohse schwenkbar einstellbar 1st, wobei die elektrischen Schaltungen (52, 54), welche die Kursbesugsanordnung und die Slgnalerseugungselnrlchtuag alteInander verbinden, eine Ausgleichsschaltung (104) aur Krscuguog elektrischer lorrektureo für die Xlppong der KvtrsbesMgaawordnong um die Mordaehae aufweisen.
- 8. Navigationsanlag« naoh Anspruch 7, dadurch gekemselchoet,2Q9t13/Qf0Gie -daft ein Mord- und Ostachaen-Besohleunlgungs—nr (42) auf den Kursbecugstlaeh (14) angeordnet 1st, wob·! die dl· Iwebeeugeanordnung und dl« Slgnalerseugangaelnrlchtung niteinander verbindenden elektrischen Schaltungen •Ine KreiselkoapaAsohaltung aufweiten» welche Signal· von de« NorüachBttn-Beachleunlgungemesaer enpfAngt, dl· Kreiselkonpafisehaltung eine Integratomchaltung (77) sub Integrieren des Nordachsen-Besehleunlgungwaeaavralgnala (42) und eine Komparatoraehaltung (78) tue Terglelchen dea Integrierten NoxMJaehsen-Beechleunigungeeeeeereignale mit einen Nordachsen-Qesohwindlgkeitssignal aufweist, un dadurch ein Pehlersignal fflr die KreiselkonpaBsteuerung su erhalten, die die Kursbesugsanordnung und die Signalerseugungselnriohtung miteinander verbindenden elektrischen Schaltungen eine Ausgleichsschaltung (104) aufweisen, un Signale ve* Ostachsen-Bescbleunlgungsnesser so enpfangan, dl· Ausgleichsschaltung eine Einrichtung (108) tun Integrieren des Signals aus den Ostaohsen-Beschleunlgungsneeser und «Ine swelte Konparatorschaltung (110) aufweist, welche das integriert· Ostaohsen-Besehleunlgunganesserslgnal »it einen Oetacbsen-Oesobwindigkeltsslgnal verglelobt, un dadurch ein Pehlersignal tun Ausgleich der arbeit·«·!·· der Kursbesugsanordnung bei Kippung un dl· Nordaehte tu erhalten, *md wobei die Krelselkoapaftschaltung und dl· Ausgleichsschaltung jeweils eine Unteneettunge-Rtlckkopplunge-209813/0500 bad ORONALschaltung (96, 11*) auf«·!»«!!« welche Jedes der culetst genannten Pehlereignale auf dia Einging« dar Jeweiligen Integratorsehaltungen tür Stabilisierung und Korrektur derselben rflckkoppelt.φ-
- 9. Xavlgatlonftanlage nach einem dar Anaprflcha 3 bla 8, dadurch gekennzeichnet, daß aln aratar und ««altar Kralaal (1*0) und aln erater und «weiter Beschleunigungsmesser (142) auf dam Trägheltabesugatlaeh dar VartlkalanbeKUgaanordnung angeordnet eind, Beeehlaunlgungsmaaaarachaltungen (156, 162, 164) Signale tob ersten und «weiten Beschleunigungsmesser empfangen und Kursalgnale von der Kurabesugaanordnung und Oeachwlndlgkeltaalgnale τοη dar Signalereeugungseinrichtung eopfangen und ao betfttlgbar alnd, daA sie Drehaomentalgnala fOr den ersten und «weiten Kreisel «ur Ausrichtung daa TrIg- - heitabasugatlaehaa erseugea.
- 10. Navlgatlonsanlage nach Anaprueh 9· gekenn«elchnet durch ein« Ausrlohtanordnung fttr dan Trigheltabeeugstisch «dt Blnatelleotoren (l48, 150) sub Drehen d«a Tlsohes Jeweils ua ««al Achsen dar Xwelaeteankraiusa«-La#arungen für dan Tla«h, welohe ao angeschlossen elnd, daA sla In Abhlngigkelt von Attaganeaalgnalen aus dan «wel Kralaeln (1*0) arbeiten·
- 11. Navlgatlonsanlage nach Anspruoh 9 oder 10, dadurch gekeao- «eichnet, da» der erste und «weite Kralaal «u eine· elnal^en209tt3/0500Kreisel «It avei Freiheitegraden susaasMngefaJt sind, welcher auf Drehablenkungcn in Jeder der swel Achsen anspricht, und da» der «rot· und streit« Beeohleunlgimgsw eine« elnalgen »welaohelgen Bosohlouni gunga-■nta«mangsfait sind·
- 12. kavitation—ni ly naeh eine« dar Anaprttehe 9 bla 11, dadurch gekenneelchnet, dal die mit dar Kurabasugaan« Ordnung Tarbundana Dopplerradaranlaga einen Koordinatenwandler (52) tür Braaugung von Doppler-Äord- und Dopplar-Oat-Koordlnatangaaahwindlgkaltan aufweist« daj dia Basehlaunlgungaaaaaarachaltung dar Vartikalanbaaugaan-Ordnung einen Koordinatenwandler (156) aufweist, welobar in Abhängigkeit von Besohleunlgungsaaaaer-Ausgangaslgnalen dar Vertlkalenbesugsanordnung und von de« Kurssignal aue der Kurabesugaanordnung arbeitet, so daJ Kord- und Oat-Beschleunigungssignale erseugt werden, daa Blnrlohtungan (100, 190), walena einen Tall dar genannten sugehOrlgen Sohaltungan bilden, am Integrieren der Nord· und Oat· Beschleunigungseignale vorgesehen sind, Elnrlontangen·(112, 186), welche ebenfalla einen Teil aar eagen9rlge· Selialtiiagen bilden, t«i Targlelalien der Integriertes» Signale alt da« PoaüleiP»lBmtateBBimHflretf> m* ey Oaf»larvelctuvaignalen vorgeaenen sind, und da« der waadXar (ITO) die Koordinaten dar Nord- und Oet-KorrekturalgiMle ae «■»20M13/0S00wandelt, daft ale dan Koordinaten dar Ewelaohwenkrahmen-Lagerung dee Tische· (126) entsprechen, um dem eraten und zweiten Kreisel zur Ausrichtung des Tisches (126) ein geeignetes Drehmoment ca erteilen.
- 13. Navigation· aiii age naoh Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daft die Nord- und Ost-Korrektursignale fiber Untersetter -Rdckkopp lunge schaltungen (184, 191I)t welche einen Teil der zugehörigen Schaltungen bilden, zu den Eingingen der Nord- und Ost-Integratorschaltungen rückgekoppelt werden, um dadurch die Ausgänge derselben so zu korrigieren, daß sie dopplerkorrlgierte und stabilisierte Nord- und Ost-Trfigheitsgeschwindigkelten erzeugen.1*. Navigationsanlage nach Anspruch 8 und 13, dadurch gekennzeichnet, daft die integrierten Nord- und Ostachsen-Beechleunigungsnessersignale anstatt mit den Doppler-Nord- und Ost-Geachwindlgkeltaaignalen mit dopplerkorrlglerten Nord- und Ost-TrAghelte-Oeschwlndlgkeiteslgnalen verglichen werden.209813/0500
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