DE2038355A1

DE2038355A1 - Funktionsgeber

Info

Publication number: DE2038355A1
Application number: DE19702038355
Authority: DE
Inventors: Ardila Jorge Enrique; Shear Wayne Gregory; Everett Samuel Roger
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1969-09-16
Filing date: 1970-08-01
Publication date: 1971-04-22
Also published as: GB1279511A; FR2057800A5; US3636336A; DE2038355B2; JPS5128174B1

Description

Karl A. B ro se

Pip! -Ing.

D -8023 München - Pullach
Vvi5no!s:r.2,T.Md;n.793Q570,7931782

vln/Fo · München-Pullach, 2?. Juli 1970

Paris file: 44-12-A

THEBENDIZOOHPORATION, Executive Offices, Bendix Genter, Southfield, Michigan 48 075, USA

Funkti on s geb e r

Die Erfindung betrifft Funktionsgeber und insbesondere nach digitalen Prinzipien arbeitende Funktionsgeber, bei denen die erzeugte Funktion aus einer Reihe von geraden Linien zusammengesetzt wird und sich diese Linien einer gegebenen Funktion annähern. ·

Ein mit einem zusammenwirkenden Kollisionsschutzsystem ausgestattetes Flugzeug benötigt eine Information über seine Höhenänderung oder Höhenänderungsverlauf, um diese Höhenänderung innerhalb dem Kollisionsschutznetz oder -bereich einem zusammenarbeitenden Flugzeug zu senden. Dasjenige Flugzeug, das normalerweise an Bord ein zusammenwirkendes Kollisionssehutzsysbem mit führt, weist normalerweist auch eine Informationsquelle über die Flugzeughöhe auf, wobei diese Information in binärer Form geliefertwird und als gleichzeitige Binärentscheidungen in einem Speicherregister vorgesehen werden, das allgemein aus einem vielstufigen Flip-Flop-Speicherregister besteht. Der Höheninformation liegt eine digitale Einheit entsprechend 100 Fuß zugrunde, so daß, wenn das Flugzeug um 100 Fuß steigt, dem Speicherregister eine binäre "1" eingegeben rfird, während, wenn das Flugzeug

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um 100 Fuß fällt oder absinkt, eine binäre ¹¹I" vom Speicherregister genommen oder subtrahiert wird» Es besteht nun die Möglichkeit, die Anzahl der iOO-Fuß-lnderungs~ schritte, die während eines festen zeitlichen Intervalls auftreten, zu zählen,um eine einfache ^lineare Beziehung zwischen der Höheneingangsgröße und der Ausgangs-HÖhenänderungsgröße vorzusehen» Da jedoch eine Information über die Höhenänderung so schnell wie möglich zur Verfügung stehen muß, ist es erforderlich, die Zeit zwischen den einzelnen Einheitsänderungen der Höheninformation zu messen, um äne sofortige Antwort in schnellen Folgen zu gewährleisten.

Bei demjenigen Fall, bei dem es wünschenswert ist, eine Funktion zwischen Höhe und Höhenänderung zu erzeugen, ist es ebenso erforderlich zu bestimmen, ob die Höhe zunimmt oder abnimmt, d.h. in welcher Richtung sich die Höhenänderung bewegt.

Die Erfindung betrifft nun einen Funktionsgeber, der allgemein aufgrund digitaler Techniken irgendeine Funktion, erzeugen kann und diese Funktion durch eine verbundene Reihe von geraden Liniensegmenten angenähert werden kann, und der in einer etwas spezielleren noch zu beschreibenden Form die Funktion erzeugt:

Z ■ S/t

Z s» die Höhenänderung

S » eine konstante 100-Fuß-Höhe als Einheitssprung

¹¹¹¹⁽¹ t . - die veränderliche Zeit ist.

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Der Funktionsgeber nach der vorliegenden Erfindung weist neben einer Einrichtung zum Einleiten und Beendigen seiner Betriebsweise und Ablesevorrichtungen grundsätzlich drei Elemente auf j Einen Zähler, eine Quelle für eine Vielzahl von TaktSignalen, eine Gattereinrichtung, die auf den Zustand des Zählers ansprechen kann, um eines aus der Vielzahl der Taktsignale dem Zähler in einer richtigen Folge zuzuleiten, so daß der Zähler die gewünschte Funktion erzeugen kann. Der grundlegende Steuervorgang des Funktionsgebers besteht darin, daß ein Zähler, wenn er durch eine konstante Taktfrequenz getastet wird, seinen Zustand linear mit der Zeit ändert, so daß ein Funktionssegment entsprechend einer geraden Linie erzeugt wird, dessen Steigung zur Frequenz des Taktsignals bezogen ist und diese Steigung darauf bezogen ist bzw. angibt, ob die Zählung zunimmt oder abnimmt, während der Zähler getastet wird. ,

Es ist somit Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Funktionsgeber zu schaffen, der irgendeine Funktion erzeugen kann, die durch eine Aneinanderreihung von geraden Liniensegmenten angenähert werden kann.

Ebenso ist es Ziel der Erfindung, einen Funktionsgeber zu schaffen, mit dessen Hilfe sich aus der Höhe die Höhenänderung ermitteln läßt.

Die Erfindung sucht auch einen Funktionsgeber zu schaffen, mit dessen Hilfe aus einer Höhe eines mit einem zusammenwirkenden KoHisionsschutzsystem ausgestatteten Flugzeugs die Höhenänderung des Flugzeugs bestimmt werden kann.

Es fällt auch in den Rahmen der Erfindung, einen Funktionsgeber zu schaffen, der auf digitalen Techniken aufgebaut und nach diesen arbeitet.

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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer verallgemeinerten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Funktion Z = S/t, wobei die Beziehung zwischen Höhe und Höhenänderung gezeigt ist und zusätzlich, auf welche Weise diese Beziehung vermittels einer Aneinanderreihung von geraden Liniensegmenten angenähert werden kann;

Fig. 3 eine Werttabelle, die das Prinzip veranschaulicht, nach welchem die Richtung der Höhenänderung bestimmbar ist;

Fig. 4- ein Blockschaltbild einer Vorrichtung, welche die Richtung der Höhenänderung bestimmt;

Fiρ. 5 ein Blockschaltbild einer Taktgeberschaltung, welche ein Kollisionsschutzsystem mit dem Funktionsgeber, der hier beschrieben ist, verbindet;

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Quelle für eine Vielzahl von Taktsignalen, die in dem Funktionsgeber verwendet werden und Gattereinrichtungen, um diese Taktsi^nalte dem Funktionspeber-

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Zähler zuzuführen; und

Fig. .7 ein Blockschaltbild des Funktionsgeber-Zählers.

Gemäß Figur 1 wird ein Startimpuls von einer nicht gezeigten Quelle an den EingangsanSchluß 10a des ODER-Gatters IO angelegt und dazu verwendet, das Zählregister 11a des Zählers 11 zurückzustellen, welches zusätzlich aus einem Zähler-Dekoder 11b und dem Bewertungsnetzwerk 11c besteht. Das Zählregister 11a besteht aus einer Vielzahl von Flip-Flop-Elementen, die als Zähler verbunden sind und von Taktsignalen i die in dem Frequenzgenerator 16 an der Addier-Eingangsklemme 15 oder an der Subtrahier-Anschlußklemme 14 angesteuert werden.Das Zählregister 11a ist ein binär zählendes Begister desjenigen Typs, der der Fachwelt gut bekannt ist und dieses Register kann entweder bei jedem Taktimpuls, der dem Anschluß IJ zugeführt wird, einen Zählschritt hinzufügen, oder von der Gesamtzählung einen Zählschritt abziehen und zwar für jeden Taktimpuls am Anschluß 14. Der Dekoder 11b, der ebenso gut bekannt ist, ermittelt im wesentlichen den Zustand jedes Flip-Flops des Zählregisters 11a und besteht allgemein aus einer "Vielzahl von UND-Gattern, von denen eines für jeden bestimmten Zustand des Zählregisters 11a geöffnet wird, so daß nur ein einziger der Dekoder-Ausgänge, beispielsweise 17a, 17b und 17s für einen bestimmten Zustand des Zählregisters erregt wird. Ein Frequenzgenerator 16 enthält nicht nur eine Quelle für eine Vielzahl von Taktsignalen, sondern ebenso Gattereinrichtungen, die von den Ausgangsgrößen des Dekoders 11b gesteuert werden, um nur eines der Taktsignale zu einem Zeitpunkt zu einem der Anschlüße 13 oder 14 des-ZählregisterB zu leiten. Das Zählregister 11a ändert somit seinen Zustand linear mit der Zeit

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und zwar mit einer Geschwindigkeit, die proportional der Frequenz des Taktsignals ist, das daran angelegt -wurde. Das Bewertungsnetzwerk 11c ist sehr ähnlich dem Dekoder' 11d dahingehend, daß es den Zustand des Zählregisters 11a allgemein abtastet und insbesondere den Zustand jedes Flip-Flops, aus dem das Register besteht. Da das Zählregister 11a sich linear mit der Zeit ändert, ist die Ausgangsgröße aus dem Bewertungsnetzwerk 11c ein gerades Liniensegment mit einer Steigung, die proportional der Frequenz des Taktsignals ist, das an das Zählregister 11a angelegt wurde und eine Neigungsrichtung oder -verlauf hat, die angiebt, ob der Eingang 13 oder 14 erregt wird» Es ist natürlich, wie dies gut bekannt ist, möglich, die linearen Änderungen des Zustande des Zählregisters 11a in eine andere als eine lineare Änderung am Ausgang des Bewertungsnetzwerkes zu konvertieren und zwar unter Verwendung verschiedenartigster Bewertungs-Netzwerktechniken. Zum Zwecke der vorliegenden Beschreibung und zum besseren Verständnis ist angenommen, daß das Bewertungsnetzwerk die Linearität der Zählregister-Zustandsänderungen aufrecht erhält.

Ein mit einem zusammenarbeitenden Kollisionsschutzsystem ausgestattetes Flugzeug weist normalerweise eine Höheninformation in Form gleichzeitiger Binärentscheidungen, die in einem Speicherregister vorliegen, auf, wobei dieser Zustand des Speicherregisters sich ändert, und zwar bei 100 Fuß Höhenänderungsinkremenfcen. Es ißt ebenso, bekannt, daß zum gegenwärtigen Zeitpunkt die maximale Höhenänderung für ein mit einem zusammenarbeitenden Kollisionsschutzsystem ausgestattetem Flugzeug 10 000 Fuß pro Minute beträgt. Demnach beträgt die minimale Verzögerung zwischen den Zustandsänderungen des Höhenspeicherregisters 600 Millisekunden. Es ist ebenso bekannt, wie dies zuvor ausgeführt wurde, daß die

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Höhenänderung Z zur Höhe S in konstanten 100-Fuß-Schritten oder Inkrementen durch die Gleichung Z = 1OO/t bezogen ist. Diese Beziehung ist in der Darstellung gemäß Figur 2 aufgetragen und zwar von einer Höhenänderung von 10 000 Fuß pro Minute zu einer Höhenänderung von 500 Fuß pro Minute, wobei mit einer anfänglichen Verzögerung'von 600 Millisekunden "begonnen wird. Die Kurve ist durch neun miteinanderverbundene gerade Mnienab schnitte angenähert und zwar entsprechend den Abschnitten von 10 000 bis 7400 Fuß pro Minute, 7 400 bis 5 300 Fuß pro Minute, 5 300 bis 3 700 Fuß pro Minute, 3700 bis 2 600 Fuß pro Minute, 2 600 bis 1 900 Fuß pro Minute, 1 900 bis 1 300 Fuß pro Minute, T 300 bis 900 Fuß pro Minute, 900 bis 700 Fuß pro Minute und 700 bis 500 Fuß r>ro Minute. Der Grund, warum die Kurve in dieser Weise aufgeteilt ist, wird klar, wenn man sich vergegenwärtigt, daß grundsätzlich die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Zustandsänderungen des Höhenspeicherregisters bestimmt werden muß und daß eine Hauptquelle von Taktsignalen mit einer 1.5-MiHisekunden-Periode zur Verfügung steht und zwar vom an Bord mitgeführten Kollisionsschutzsystem. Wie bereits erwähnt wurde, beträgt die minimale Zeit für aufeinanderfolgende Zustandsänderungen (im folgenden als Übergänge bezeichnet) des Höhenspeicherregisters 600 Millisekunden ¥e, welches ein Vielfaches der 1.5 Millisekunden-Signale ist, die von dem Kolli-sionsscbutzsystem empfangen werden. Zusätzlich, nach der anfänglichen 600 Millisekunden-Verzögerung, was der maximalen Höhenänderung entspricht, beginnen weniger 100 Fuß pro Minute-Inkremente jweils bei 6 Millisekunden. Dies bedeutet für eine 10 000-Fuß-pro-Minute-Änderung, daß der darauffolgende Impuls unmittelbar nach dem 600 Millisekunden-Intervall vorhanden ist, und für 9 900 Fuß pro Minute-Höhenänderungsgeschwindigkeit der

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nachfolgende Impuls nahezu einen Zählschritt nach dem festen Intervall vorhanden ist, wenn dieser Zählschritt 6 Millisekunden nach dem festen Intervall auftritt« Berücksichtigt man den geradlinigen Anschnitt von 10 000 Fuß pro Minute Ms 7 4-00 Fuß pro Minute, so läßt sich ersehen, daß dieser aus 26 Inkrementen von 100 Fuß Höhe zusammengesetzt ist. Verwendet man die Formel

Z = S/t,
dann ist

Z = 7 400 Fuß pro Minute

S = 100 Fuß

t =810 Millisekunden.

Das bedeutet, daß "bei einer Höhenänderungsgeschwindigkeit von 7 400 Fuß pro Minute, 100 Fuß Maßeinheit Höhenänderung -jede 810 Millisekunden oder 210 Millisekunden nach der anfänglichen 600 Millisekunden Verzögerung auftritt. Teilt man 210 durch 26, so stellt man fest, daß jedes 100-Fuß-Inkrement auf dieser geraden Linie oder Liniena"bschnitt nahezu 8.1 Millisekunden der Zeitskala belegt. Wie an friU herer Stelle erwähnt wurde, kann das Kollisionsschutzsystem Taktimpulse mit 1.5 Millisekunden-Intervallen vorsehen. Demzufolge ist es vorteilhaft, diese 8.1 Millisekunden Zeitspanne oder Zeitintervall auf ein genaues Vielfaches von 1.5 zu bringen. Das nachstliegende eines solchen Vielfachen beträgt 7-5 Millisekunden und dieses wird als Folge des ersten Liniensegmentes der Einfachheit halber angenommen. Der Einfachheit

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halber ist ebenso angenommen, daß die Folge aufeinanderfolgender Liniensegmente zweimal so schnell vom vorangehenden Liniensegment beträgt, so daß die Folgen der Liniensegmente Jeweils 7.5, 15, 130, 60, 120, 240, 480,- 960 und 1 920 Millisekunden betragen.

Figur 4 zeigt ein Höhenspeicherregister, das aus einer Vielzahl an Flip-Hops besteht, die so angeordnet sind, daß sie zählen und dieses Speicherregister enthalt ein höchstwertiges Bit (msb) Flip-Flop , ein niedrigstwertiges Bit (lsb) Flip-Flop und ein niedrigstwertiges Bit + (1sb + 1) Flip-Flop. Wie dies in der Zähltechnik gut bekannt ist, bewirkt ein Hinzufügen oder Abziehen eines Zählschrittes vom.Register 20 immer, daß das 1sb komplementiert, während 1sb + 1 komplementiert oder vom Zustand vom lsb nicht abhängig ist. Dies ist in der Wertetabelle der Figur 3 gezeigt, auf die nun weiter eingegangen werden soll um zu erklären, auf welche Weise die Richtung der Höhenänderung bestim-mt werden kann. In der Wertetabelle ist die Tatsache angezeigt, daß 1sb den Zustand ändert und zwar mit jedem Einheitssprung oder Einheitsschritt (incrementation) des Hohenspeicherregisters, und zwar im Wechsel von einem "1"-Zustand zu einem "0"-Zustand oder von einem "0"-Zustand zu einem "1"-Zustand. Nimmt man an, daß 1sb sich in dem "1"-Zustand befindet und die Höhe um ein einzelnes 100-Fuß-Inkrement zunimmt, dann komplementiert 1sb in den "0"-Zustand, ühnlich, da die Höhe zunimmt, komplementiert ebenso 1sb + 1, Wenn die Höhe abnehmen würde_r so würde lsb + nicht komplementieren. Himmt man nun an, daß sich 1sb anfänglich in einem "O"-Zustand befindet, dann würde 1sb + nicht komplementieren, wenn die Höhe zunehmen würde, und würde komplementieren, wenn die Höhe abnehmen würde, unter Hinweis auf Figur 4 werden Inkrementänderungen im Höhen-

- ίο -

Speicherregister 20 durch den positiven Flankendetektor 22 oder negativen Flankendetektor 23 erfasst, welcher die Änderung im Zustand des Flip-Flops 1sb abtastet, welcher, wie erwähnt wurde, mit jeder inkrementellen Änderung des Hohenspeicherregisters komplementiert. Das Erfassen des komplementierenden Flip-Flops 1sb vermittels dem Detektor 22 oder 23 hat die Erzeugung eines Impulses zur FoI-

. ge, der durch das ODER-Gatter 25 zum Anschluß 26 gelangt und einen "Übergang" des Hohenspeicherregisters 20 bestimmt. Der Übergangsimpuls triggert ebenso den Univibrator 28, welcher einen 1-Mikrosekunden-Ausgangsimpuls erzeugt, der den Flip-Flop 30 veranlasst, den Zustand von 1sb + 1 zu speichern. Der Ausgangsimpuls aus dem Univibrator 28 schiebt ebenso die zuvor in dem'Flip-Flop 30 enthaltene Information in den Flip-Flop 32. Dieser letztere Informationsinhalt oder Abschnitt hängt mit dem Zustand von Λ sb + 1 unmittelbar vor dem Stromübergang zusammen. Der Zustand der Flip-Flops 30 und 32 wird durch das ODER-Gatter 34· abgetastet, welches dann bestimmt, ob Isb +1 bei diesem Übergang oder mit diesem Übergang komplementiert hat.

ψ Wenn 1sb + 1 komplementiert hat, erzeugt das Exklusiv-ODER-Gatter 34- eine Ausgangsgröße, während, wenn 1sb +1 nicht komplementiert hat, das Exklusiv-QDER-Gatter 34- keine Ausgangsgröße erzeugt. Das Exklusiv-ODER-Gatter 36 empfängt als Eingangsgröße den Ausgang vom Exklusiv-ODER-Gatter 34- und den Zustand von 1sb nach dem Übergang. Demzufolge, wenn 1sb + 1 komplementiert hat und sich Isb in dem Nullzustand nach dem übergang befindet, erzeugt das Exklusiv-ODER-Gatter ' 36 eine Ausgangsgröße. Aus der Wertetabelle der Figur 3 läßt sich erkennen, daß dies anzeigt, dass die. Höhe zunimmt. Die Ausgansgröße aus dem Exklusiv-QDER-Gatter 36 stellt den Flip-Flop 38 in den einen - Zustand,, so daß der Anschluß 39 erregt wird^ wodurch angezeigt wird* daß die Hohe zunimmt.

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Solange die Höhe fortfährt zuzunehmen, bleibt der Flip-Flop 38 in diesem einen Zustand und der Anschluß 39 "bleibt erregt. Wenn jedoch die Höhe abnehmen sollte, erzeugt ein zweiter Univibrator 27, der durch den Übergang getriggert wird, einen 2-Mikrosekunden-Ausgangsimpuls, welcher den Flip-Flop 38 zurückstellt, wodurch das Signal am Anschluß 39 aufgehoben bzw. ausgelöscht wird und der positive Flankendetektor 4-2 getriggert wird, so daß dieser einen Impuls erzeugt, der durch das ODER-Gatter 44 gelangt und anzeigt, daß die Höhenänderungsgeschwindigkeit sich umgekehrt hat. Wenn sich die Höhenänderung erneut umkehren sollte, so daß die Höhe erneut zunimmt, so würde der Flip-Flop 38 durch das Signal, das aus dem Exklusiv-ODER-Gatter 36 gelangt, so eingestellt werden, daß der Anschluß 39 erneut erregt wird und der positive Flankendetektor 4-0 getriggert wird, so daß er einen Ausgangsimpuls erzeugt, der durch das ODER-Gatter 44- gelangt, und anzeigt, daß eine Höhenumkehrung bzw. Höhenänderungsumkehrung stattgefunden hat. Figur 5 zeigt nun, daß der Anschluß 26, der mit dem Anschluß 26 in Figur 4 identisch ist, das Übergangssignal empfangen hat, welches den Flip-Flop 50 einstellt, um das UND-Gatter 53 in Bereitschaft zu setzen. Der Anschluß 52, der so angeschlossen ist, daß er die Impulse empfängt, die in 1.5-Millisekunden-Intervallen von dem Kollisionsschutzgerät abgegeben werden, e» ist an den zweiten Eingang des UND-Gatters 53 angeschlossen, so daß diese Impulse dort hindurch gelangen und zu einem Teiler 55 gelangen, welcher die Eingangsimpulse durch teilt, so daß dadurch an dessen Ausgang Impulse mit 7-5 Millisekunden-Intervallen erscheinen. Diese letzteren Impulse gelangen zum UND-Gatter 57? welches zu diesem Zeitpunkt, was noch erklärt werden soll, geschlossen ist, und gelangen zum UND-Gatter 58, welches zu diesem Zeitpunkt offen ist, so daß die zum Teiler 60 gelangen könne,- in welchem die Impulse durch 80 geteilt werden, so daß man einen Ausgangsimpuls nach' 600·

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Millisekunden erhalte Dieser letzte Impuls, welcher am Anschluß 65 erscheint, wird ebenso dazu verwendet, den Flip-Flop 62 in den einen Zustand zu versetzen, wodurch das Gatter 57 in Bereitschaft gesetzt wird, so daß die 7«5-Millisekunden-Impulse nunmehr dort hindurch gelangen können und zum Anschluß 64- gelangen» Es ' läßt sich ebenso entnehmen, daß das Übergangssignal am Anschluß 26 zu Beginn "bewirkt hat, daß der Flip-Flop 62 zurückgestellt } wurde, wodurch das Gatter 57 geschlossen wurde und das Gatter 58 iii Bereitschaft gesetzt wurde» Um zusammenfassend die Funktionsweise der Schaltung nach Figur 5 zu "beschreiben, so erzeugt die Schaltung anschließend an den tibergang keine Ausgangsgröße "bis 600 Millisekunden danach, zu welchem Zeitpunkt ein einzelner Impuls am Anschluß 65 erscheint und am Anschluß 64- Impulse mit einer 7»5~^iHisekunden-Folge erscheinen»

Die Figur 6 zeigt eine Vielzahl von miteinander verbundenen Teiler Flip-Flops 70 Ms 771 die aufeinanderfolgend' die am Anschluß 64- mit 7·5 Millisekunden erscheinenden Impulse teilen, wobei dieser Anschluß derselbe ist wie der Anschluß 64-P in Figur 5 und die zuvor erwähnten Flip-Flops stellen den frequenzerzeugenden Abschnitt des Frequenzgenerators 16 in Figur 1 dar» Es sei daran erinnert, daß die. mit 7»5 Millisekunden-Intervallen er scheinenden Impulse dem Anschluß 64-nicht vor 600 Millisekunden nach einem Übergang aufgedrückt werden. Der einzelne Impuls, der 600 Millisekunden nach dem Übergang erscheint, wird dem Anschluß 65 aufgedrückt, wobei dieser Anschluß dem Anschluß 65 der Figur 5 gleich ist, und dieser Impuls gelangt durch das ODER-Gatter 100 bis 106 hindurch und stellt die Flip-Flops 110 bis 116 jeweils zurück und stellt zusätzlich den Flip-Flop 117 und die Flip-Flops 70 "bis 77 zurück. Wenn sich die Flip-Flops 110 bis 117 in.

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dem rückgestellten Zustand befinden, dann ist das UNO-Gatter 120 voll in Bereitschaft gesetzt und sieht eine Ausgangsgröße auf der Leitung 121 vor, durch welche das UND-Gatter 80 in Bereitschaft gesetzt wird, so daß die mit 7.5-Millisekunden-Intervallen erscheinenden Impulse dort hindurchgelangen können, ebenso durch das ODER-Gatter 81 zum Anschluß 82. Die Figur 7 zeigt Flip-Flops 200 bis 206" und diese stellen ein Zählregister dar, das ähnlich dem Zählregister 11a in Figur .1 ist, und dieses wird zurückgestellt und zwar aufgrund des Übergangssignales und zwar zurückgestellt auf das binäre Äquivalent der dezimalen 100, welche TO 000 Fuß pro Hinute-Höhenänderung darstellt. Dies wird durch Rückstellen der Flip-Flops 200, 201, 203 und 204 in den logischen "0"-Zustand und durch Rückstellen der Flip-Flops 202, 205 und 206 in den logischen "1"-Zustand erreicht. Die am Anschluß 82 erscheinenden Impulse, wobei dieser Anschluß dem Anschluß 82 in Figur 6 identisch ist, steuern das Zählregister an, so daß dieses herabzählt und zwar um einen Zählschritt für jeden Taktimpuls am Anschluß 82. Wenn am Anschluß 26 ein nachfolgendes Übergangssignal erscheint, dann wird der momentane Zustand des Zählregisters in das Gedächtnis 220 übertragen, welches analog dem Bewertungsnetzwerk 11c der Figur T ist. In diesemjletzteren Fall besteht das Gedächtnis 220 in geeigneter Weise aus einem Schieberegister, welches dieselbe Stufenanzahl wie das Zählregister aufweist und Anzahl von Gattern aufweist, welche durch das Übergangssignal in Bereitschaft gesetzt werden, um den momentanen Zustand des Zählregisters in das Schieberegister zu übertragen. Die Höhenänderungsinformation wird daher in dem Gedächtnis festgehalten und kann als solche vom Kollisionsschutzsystem ausgewertet werden. Der Dekoder 11b ist im wesentlichen identisch mit dem Dekoder 11b in Figur 1 und überwacht fortwährend den Zustand des Zählregisters, und' sollte die in dem letzteren Register enthaltene Zählung auf 7^ absinken, bevor ein nachfolgender Übergang auftritt, dann wird die Ausgangsleitung 17j des Dekoders erregt.,

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In Figur 6 läßt sich erkennen, daß, wenn die Leitung 17j erregt wird, der Flip-Flop 110 getriggert wird und zwar in den einen Zustand, wodurch das Gatter 120 und das Gatter 80 geschlossen wird, so daß die in 7„5-Millisekunden-Intervallen erscheinenden Impulse nicht langer zum Anschluß 82 gelangen können_o Ein Flip-Flop 11ü~£instellsignal setzt jedoch das UND-Gatter 90 in Bereitschaft, so daß dadurch die Ausgangsgröße des Flip-Flops 70 dort hindurch gelangen kann und ebenso durch die ODER-Gatter 98 und 81 sum Anschluß 82 gelangen kann, um das Zählregister, das aus den Flip-Flops 200 "bis 206 der Figur 7 besteht, anzusteuern, wobei diese Impulse in 15-Millisekunden-Intervallen auftreten. Das Zählregister 11a zählt nun nach unten und zwar in dieser langsameren Folge*, Wenn .ein Übergang nicht bevor das Zählregister 11a den Zählschritt von 53 erreicht hat, auftritt, dann erfasst der Dekoder 11b diesen letzteren Zählschritt und erregt seine Ausgangsleitung 17ö welche (siehe Figur 6) den Flip-Flop 110 durch das ODER-Gatter 100 zurückstellt und den Flip-Flop 111 in den einen Zustand triggert, wodurch die Gatter 120 und 80 geschlossen gehalten werden und das Gatter 90 außer Bereitschaft gelangt, jedoch das Gatter 9^ qualifiziert bzw. in Bereitschaft gesetzt wird. Die Ausgangsgröße aus dem Flip-Flop 71 * das sind Impulse, die in 30-Millisekunden-Intervallen austreten, gelangt nun durch dieses letztere Gatter in die ODER-Gatter 98 und 81 zum Anschluß 82, und steuert das Zahlregister 11a in dieser noch langsameren Folge an» Es geht nun hervor, daß,- solange ein nachfolgender Übergang auftritt, das Zählregister 11a in progressiv langsamer werdenden Folgen angesteuert wird, was erforderlich ist, um die Kurve gemäß Figur 2 zu erzeugen_o

Wenn das Zählregister 11a (Figur 7) die vier Zählschritte erreicht, bevor ein nachfolgender Übergang auftritt, dann

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erzeugt der Dekoder üb bei diesem letzteren Zählschritt ein Ausgangssignal, welches durch das ODER-Gatter 222 zu den Flip-Flops 202, 205 und 206 und durch das ODER-Gatter 210 zu den verbleibenden Flip-Flops des Zählregisters gelangt, um das Zählrefcxster in eine "Ο''-Zustandsbedingung zurückzuführen. Der "(V'-Zustand wird von dem Dekoder 11b interpretiert und es wird der Anschluß 4-9 erregt, der ebenso in Figur 5 gezeigt ist, um den Flip-Flop 50 zurückzustel len, so daß das UND-Gatter 53 außer Bereitschaft gebracht wird und das System in einen inaktiven Zustand verbracht wird und zwar in einer identischen Weise,wenn ein'umgekehrtes Signal am Anschluß 4-5 erscheint, wobei der Anschluß 45 in den Figuren 4- und 7 identisch ist.

Demnach stellt jeder Impuls in einem Impulszug gemäß der vorliegenden Erfindung einen Zähler zurück und zwar auf einen bestimmten anfänglichen Zustand. Ein Frequenzgenerator erzeugt eine Vielzahl an TaktSignalen, von denen jedes eine unterschiedliche bestimmte Frequenz aufweist. Eine Gattereinrichtung, die von dem Zustand des Zählers gesteuert wird, wählt eines der Taktsignale aus, um den Zähler nach unten zählen zu lassen. Der Zustand des Zählers zum Zeitpunkt der Zähl errückstellung ist somit auf die Impulsfolgefrequenz der Impulse bezogen. Eine Maßstabsveränderung der Systemparameter gestattet es, daß das System eine Folge von geraden Liniensegmenten erzeugt, die der gewünschten Funktion angenähert sind. Insbesondere ermöglicht eine Maßstabsveränderung der Systemparameter, daß das System in Form eines digitalen Höhenänderungsgeschwindigkeit-Generators arbeitet, wenn die Impulse feste Werte der Höhenänderung darstellen.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutunr·

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Claims

- 16 PATENTANSPRÜCHE

Funktionsgeber zum Erzeugen einer gewünschten Funktion in dem Intervall zwischen zwei StartSignalen, gekennzeichnet durch eine Zähleinrichtung (11), d;ie durch die Startsignale in einen bestimmten Anfangszustand zurückstellbar ist, und die Zähleinrichtung (11a) durch die Takt- \ signale ansteuerbar ist; durch eine Einrichtung (16) zum Erzeugen einer Vielzahl von Taktsignalen, die je eine bestimmte Frequenz aufweisen; und durch Gatter-schaltungen, die auf den momentanen Zustand der Zähleinrichtung (Ha) ansprechen und dabei eines der vielen Taktsignale der Zähleinrichtung (11a) zuführen, wobei der Zustand der Zähleinrichtung (Ha), auf die Zeit bezogen, der gewünschten Funktion entspricht.
2. Funktionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Startsignale aus Impulsen in einem Impulszug bestehen.
3. Funktionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, " daß die Startsignale von einem Flugzeug-Höhenmeßgerät stammen, und daß eine Einrichtung zum Erzeugen eines Startsignales in Abhängigkeit von jeder bestimmten inkrementellen Höhenänderung vorgesehen ist.
4-, Funktionsgeber nach Anspruch 3-» dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (220) auf die Startsignale anspricht und den momentanen Zustand der Zähleinrichtung (11a) speichert.
5- Funktionsgeber nach. Anspruch 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Taktsignale eine derartige bestimmte Frequenz

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oder Frequenzen aufweisen, daß 'die Zähleinrichtung (11a) die Funktion S/t erzeugt, wobei S die bestimmte inkrementelie Höhenänderung und t die Zeit ist. ■
6. Funktionsgeber nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Taktsignale jeweils von einem Hauptzeitsbeuersignal abgeleitet sind.
7· Funktionsgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktsignale durch digitale Teilung eines Hauptzeitgebersignals abgeleitet sind.
8. Funktionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bewertungsnetzwerk (11c) vorgesehen ist und dieses auf den momentanen Zustand der Zähleinrichtung (11a) zum Erzeugen der gewünschten Funktion ansprechen kann.

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