DE1815370A1

DE1815370A1 - Flugerprobungs- und Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE1815370A1
Application number: DE19681815370
Authority: DE
Inventors: Barbacsy Dipl-Ing Ludwig-Benno
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1968-12-18
Filing date: 1968-12-18
Publication date: 1970-07-02

Description

Flugerprobungs- und Steuereinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Flugerprobungs- und Steuereinrichtung von Luft- und Raumfahrzeugen.
Bisher bekannte Einrichtungen zur automatischen Flugsteuerung besitzen Regel einrichtungen, die weitgehend unabhängig von der durch den Flugzeugführer zu betätigenden Handsteuerung arbeiten. Diese Einrichtungen, die allgemein unter den Sammelbegriff "Autopilot" fallen, können - in der Flugerprobung - nicht zur Flugsteuerung herangezogen werden, da deren vorbestimmte Betriebsarten die erforderlichen Flugzustände nicht erzeugen können.
Nun hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zu schaffen, beispielsweise zur Erprobung der Flugstabilität, die vorprogrammierte, gespeicherte Signalfolgen dem Erprobungsträger vorgibt, jedoch durch den Piloten oder eine Prozeßsteuereinrichtung die zeitliche Zuordnung und Vorgabegeschwindigkeit der Signale beeinflußt werden kann und gleichzeitig die resultierenden Flugdaten zeitsynchron mit den auslösenden Signalen gespeichert bzw. übertragen und verarbeitet werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß einem Autopiloten oder den Stellt gliedern direkt eine SpeichereiSheit; zoB. ein Bandgerät, zur Wiedergabe vorprogrammierter Signalfolgen und zur Aufnahme aus der wahlweisen Vorgabe an das Luft- und Raumfahrzeug resultierender Informationen vorgeschaltet ist, und dieser Speichereinheit eine einestellbare Verzögerungseinheiten sowie eine Einheit zur variablen Verstärkung zugeordnet ist, welche durch eine Kontrolleinheit des Piloten beeinflußbar sind und weit gegebenenfalls ein Demodulator zwischengeschal tet ist, der frequenzmodulierte Signale von der Trägerfrequenz trennt.
Für den Fall, daß der Autopilot und/oder die Stellglieder digital arbeiten wird ein A/D-Wandler nachgeschaltet.
Durch die Erfindung werden also vorher synchronisierte Befehle den Stellgliedern vorgegeben, wobei dem Piloten die Möglichkeit offenbleibt, jederzeit die zeitliche Zuordnung der Signale sowie die Zustsndsdauer in systemgerechten Grenzen zu beeinflußen. Außerdem können die erforderlichen Daten, welche aus dem jeweiligen Versuch gewonnen werden sollen, synchon zu den erzeugenden Kommandos gespeichert werden. Als weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung sind hervorzuheben: Einmal die einwandfreie Reproduzisrbarkeit der Flugzustände und zum anderen Mal die Gewinnung exakter Zeitbeziehungen zwischen den einleitenden Signalen und den resultierenden Zustandsgrößen. Ferner besteht die Möglichkeit, einer ständigen Telemetrie-Übertragung der resultierenden Ausgangsdaten während der Plugerprobung bei sofortiger laufender Auswertung und insbesondere die Heranführung in kleinen Schritten an gefährliche Flugzustände mit entsprechenden Begrensungsmöglichkeiten.
Ein weiterer Vorteil ist in der Anpassungsfähigkeit der Erfindung an vorhandene Anlagen-- wie beispielsweise Flugregler - zu sehen, wobei diese Anlagen obwohl auf analoger als auch auf digitaler Basis arbeiten können.
Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel beschrieben und in einem Blockschaltbild dargestellt.
Das Prozeßsteuerungs- und Registriersystem besteht aus einem flugtauglichen Magnetbandgerät In für Aufnahme und Wiedergabe und mit einer in weiten Grenzen stufenlos vorwählbaren 3andgeschwindigkeit. Diesem 3andgerät 1Q ist eine in Stufen einstellbare Verzögerungseinheit 20 und eine im Signalweg folgende Einheit 21 zur variablen Verstärkung nachgeschaltet. Dieser Einheit 21 i8t ein Demodulator 30 zugeordnet, an den wiederum ein Autoplot 40, oder die Stellglieder 50, 51, 52, 53 angeschlossen sind Im Fall, daß digitale Signale benötigt we n.
der A/D-Wandler 60 zwischengeschaltet. Dem Speichergerät 13, der Ver zögerungseinheit 20 und der Einheit zur variablen Verstärkung 51 ist eine Kontroll- und Bedienungseinheit 70 des Fahrzeugfühlers bzw. Bil zugeordnet. Zur Aufnahme bezw. Übertragung der resultierenden Prozeß daten dienen spannungsgesteuerte Oscillatoren 61, denen für digitale Signale gegebenenfalls ein D/A-Wandler 62 vorgeschaltet wird.
Die Kontroll- und Bedienungseinheit 70 besteht aus einem Schalter 71 fUr die Bandgeschwindigkeit und Schaltern 72 für die Kanalwahl und die ver%nderlicbe Veretkrkung bzw. die verdnderliche Verzögerung, ferner einer optischen Anzeige 73. Baut man die vorgeschriebene Anordnung weiter aus und ergänzt die Anlage durch einen Hybridrechner. so können die Versuchsergebnisse während des Erprobungefluges schon so weit analysiert werden, daß sofort eine sinnvolle Änderung des Programms möglich ist. Die erfindungegemäße Flugerprobungs- und Steuereinrichtung funktioniert wie folgt ttnter Zuhilfenahme von Yersuchsergebnissen im Windkanal oder mit Simulatoren werden mehrkanalige Signalfolgen, die der Durchführung spezifischer Manöver durch den Piloten entsprechen, synchron gespeichert und mit einer Zeitkode versehen. Infolge der Kapazitflt moderner Speicher ist die Aufzeichnung ganzer, sinnvoll zusammenhängender Komplexe hintereinander möglich, so daß die jeweilige Flugdauer des Fahrzeugs optimal ausgenützt werden kann.
Zu Beginn des Erprobungsfluges wird das Luft- und Raumfahrzeug in einen definierten Anfangszustand gebracht, sei es nun durch den Piloten oder durch Fernsteuerung mittels vorgegebener Speichersignale, und die erprobung durch Aufschalten eines über den Zeitkode angewählten ersten Zustands eingeleitet. Die hieraus nun resultierenden Ist-Signale werden synchron für die spätere Auswertung gespeichert.
Nun ist es auch möglich mit Hilfe der Erfindung Signale unmittelbar aus dem Vergleich zwischen den gewonnenen Ist- und den Modellwerten abzuleiten, die dann zur Annäherung des Verhaltens des untersuchten Fahrzeugs an ein gewünschte. bzw. erforderliches Verhalten herangesogen werden können.

Claims

PRt entanspruch

1. Flugerprobungs- und Steuereinrichtung mit programmierter Signalvorgabe für Luft- und Raumfahrzeuge, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß einem Autopiloten (40) oder den Stellgliedern (50, 51, 52, 53) direkt eine Speichereinheit (10), z.B. ein Bandgerät, zur Wiedergabe vorprogrammierter Signal folgen und zur Aufnahme aus der ahlweisen Vorgabe an das Luft- oder Raumfahrzeug resultierender Informationen vorgeschaltet ist und dieser Speiohereinheit (10) eine einstellbare Verzögerungseinheit (20) sowie eine Einheit zur variablen VerstErkung (21) zugeordnet ist, welche durch eine Kontrolleinheit (70) des Piloten beeinflußbar sind und weiterhin ein Demodulator (30) zwischengeschaltet ist, der die frequenzmodulierten Signale von der Trägerfrequenz trennt und dem gegebenenfalls ein Analog-Digitalwandler (60) folgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: DAS 1 053 941, 1 101 162, 1 269 498, 1 269 506