DE2062616C2 - Kreiselmagnetkompaß - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kreiselmagnetkompaß für Luftfahrzeuge mit einem Magnetkompaß zur Lieferung eines ersten Signals, das sowohl gewünschte Langzeit- als auch unerwünschte Kurzzeitkomponenten des magnetischen Steuerkurses des Luftfahrzeuges aufweist, mit einem Kurskreisel zur Lieferung eines zweiten Signals, das sowohl gewünschte Kurzzeit- als auch unerwünschte Langzeitkomponenten des Inertial-Steuerkurses des Luftfahrzeuges aufweist, und mit Different!..!einrichtungen mit einem Ausgang und zwei Eingängen, von denen ein Eingang mit dem Kurskreisel verbunden ist. während der andere Eingang mit Integrationseinrichtungen verbunden ist. die als Eingangssignal das Differenzsignal zwischen dem Ausgangssignal des Magnetkompasses und dem Ausgangssignal der Differentialeinrichtungen empfangen.

Kreiselmagnetkompasse, bei denen ein Magnetkompaß zur Nachführung der Bezugsnchtung eines Kurskreisels auf die Richtung des Magnetfeldes ver-Aendet wird, sind allgemein bekannt. Als Magnetkompaß werden hierbei in vielen Fällen Magnetflußrohre oder Magnetfeldsonden verwendet und der Kurskreisel wird diesem Magnetflußrohr dadurch nachgeführt, daß die Richtung des Erdmagnetfeldes mit der Kurskreisel-Bezugsrichtung verglichen wird und die Differenz einem Drehmomentmotor an dem Kurskreisei zugeführt wird, um den Kurskreisel in einer Richtung zu präzedieren. die zur Verringerung dieses Fehlers auf Null führt. Das Magnetflußrohr stellt die Horizontalkomponente des Erdmagnetfeldes dadurch fest, daß die Detektorelemente des Magnetflußrohres mit Hilfe einer pendelartigen Befestigung in dem Luftfahrzeug in einer allgemein horizontalen Ebene gehalten werden. Daher kann die Magnetflußrohr-Information fehlerhaft sein, wenn Beschleunigungskräfte auf das Luftfahrzeug wirken. Bei einem geradlinigen und ebenen unbeschleunigten Flug erzeugt das Magnetflußrohr jedoch eine gute stabile Information. Auf der anderen Seite liefert der Kurskreisel eine gute und stabile Information während Kurven und Kurzzeitbeschleunigungen des Luftfahrzeuges, er weist jedoch eine allen Kreiselgerä ten eigene Drift auf. Weil das Nachfuhrsignal bei üblichen Kreiselmagnetkompassen einem Drehmomentmotor an dem Kurskreisel zugeführt wird, um diesen mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit, beispielsweise ungefähr zwei oder drei Grad pro

Minute, zu präzedieren, dient der Kurskreisel zur Integration der Magnetflußrohr-Information, wodurch die unerwünschten Kurzzeitfehler beseitigt werden. Die Kurzzeitmanöver des Luftfahrzeuges werden jedoch

unmittelbar durch den Kreisel festgestellt, werden jedoch nicht von der Nachführschleife erkannt. Andererseits ist es nicht möglich, daß sich die Langzeit-Drift des Kurskreisels über längere Zeit aufbauen kann, weil der Kurskreisel dem MagnetfluQrohr nachgeführt wird.

Es ist weiterhin ein Kreisclmagnetkompaß der eingangs genannten Art bekannt (US-Patentschrift 26 99 612) bei dem der Kurskreisel nicht dem Magnetflußrohr nachgeführt wird sondern zum Antrieb von elektromechanischen Differentialeinrichtungen verwendet wird, die einen zweiten ebenfalls mechanischen Eingang aufweisen, der von dem integrierten Differenzsignal zwischen dem Ausgangssignal des Magnetkompasses und dem Ausgang der Differentialeinrichtungen angesteuert wird. Der Integrator ist in diesem Fall durch ein Getriebe mit hohem Untersetzungsverhältnis gebildet und das Differenzsignal wird ebenfalls mit Hilfe einer elektromechanischen Einrichtung gebildet und die Ausgangswelle der Differentialeinrichtungen treibt gleichzeitig die Kompaßrose des Magnetkompasses an. Bei diesem Magnetkompaß ergibt das Ausgangssignal des Kurskreisels lediglich eine Kurzzeit-Da-;nstabilisation. Dieser bekannte Kreiselmagnetkompaß ergibt hinsichtlich der Genauigkeit und Stabilität gute Ergebnisse, doch ist auf Grund der Verwendung einer Vielzahl von elektromechanischen Bauteilen eine häufige periodische Wertung erforderlich, die durch die relativ starke Abnutzung bedingt ist. Weiterhin ist der Raumbedarf dieses elektromechanischen Systems groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Kreiselmagnetkompaß der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Anzahl der elektromechanische.i Bauteile, insbesondere für den Integrator verringert ist. so daß sich ein verringerter Raumbedarf und ein geringerer Wartungsumfang ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Integralionseinrichtungen eine Zeitsteuersignalquelle, deren Periode größer als die Periode der Kurzzeitkomponenten der ersten und zweiten Signale ist. und digitale Abtast- und Halteeinrichtungen sowie eine das Vorzeichen des Differenzsignals feststellende Detektoreinrichtung einschließen, daß der inhalt der Halteeinrichtungen in Abhängigkeit von dem das Vorzeichen des Differenzsignals darstellenden Ausgangssignals der Detektoreinrichtung um einen konstanten, einer kleinen Winkeländeiung entsprechenden Betrag bei jedem Zeitsteuersignal vergrößert bzw. verkleinert wird, und daß der Inhalt der Halteeinrichtungen das Ausgangssignal der Integratoreinrichtungen darstellt.

Der erfindungsgemäße Kreiselmagnetkompaß kann mit Ausnahme der Rohiiatenquellen, d. h. des Magnetflußrohres und des Kurskreisels vollständig in Halbleitertechnik aufgebaut sein. Obwohl der Kurskreisel bei dem erfindungsgemäßen Kreiselkompaß dem magnetischen Meridian nicht mechanisch nachgeführt wird, wird er doch dem magnetischen Meridian durch die Einfügung der Differentialeinrichtunfen elektronisch »nachgeführt«. die in zweckmäßiger Weise mit dem vertikalen Kardanring des Kurskreisels verbunden sind. Das intetrierte Differenz- oder Nachführsignal wird elektronischen Differentialeinrichiungen zugeführt, de* ren Ausgangssignal das den Nutzeinrichtungen zugeführte Ausgangssignal des Kreiselkompasses bildet. Diese Ausgangsiignal schließt jeweils die gewünschten Kurzzeit- und Langzeitkomponenten des Kurskreiseln bzw. des Magnetfluß; ohres ein. Das Differenzsignal wird in einem Summierglied als Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Differentialeinrichtungen und dem Ausgangssignal des Magnetflußrohres gebildet und dann in aem Integrator integriert

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kreiselmagnetkompasses ergibt sich bei der Anwendung auf Pluglagen- und Steuerkurs· Bezugssysteme, bei denen eine Kreiselplattform zur Erzeugung der Längsneigungs-, Querneigungs- und Steuerkursdaten für das

ίο Luftfahrzeug verwendet wird. Hierbei werden die Steuerkursdaten in den meisten Fällen von einem Kurskreisel geliefert, dessen vertikaler Kardanring durch einen Vertikalkreisel senkrecht gehalten wird, wobei diese beiden Kreisel in einer gemeinsamen Kardanrahmen-Traganordnung angeordnet sind. Weil der Kurskreisel an Stelle der elektromechanischen Nachführung elektronisch nachgeführt wird, erübrigt sich ein Nachführ-Drehmomentmotor, wodurch Abgleichprobleme entfallen und vor allen Dingen alle

)» Reaktionsdrehmomente auf den Vertikalkreisel vermieden werden, wodurch die Genauigkeit verbessert wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unieransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im

2i folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Erläuterung der grundlegenden Ausführungsform des Kreiselmagnetkompasses,

Fig. 2a und 2b ein schematisohps Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform unter Verwendung von digitaler Schaltungstechnik,

F i g. 3 eine Tabelle, die den Speicherinhalt des in der Schaltung nach F i f.. 2 verwendeten Speichers darstellt.

j5 F i g. 4 ein Blockschaltbild einer Zeitsteuersignalquelle der Schaltung räch F i g. 2.

F i g. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des in der Schaltung nach F i g. 2 verwendeten Digital-Analog-Konverters.

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer abgeänderten Ausführungsform des Kreiselmagnetkompasses.

In Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform des Kreiselrnagnetkompasses gezeigt. Die Steuerkurs·Datenquellen umfassen einen Magnetkompaß in Fbrrn eines Magnetflußro'irs 10 /ur Lieferung eines der Winkelausrichtcng der Luftfahrzeug-Längsachse relativ zur magnetischen Nordrichtung entsprechenden Signals und einen Kurskreisel 11 zur Lieferung eines der Winkelausrichtung der Luftfahrzeug-Längsachse relativ zum durch den Kreisel definierten Trägheitsbezug, z. B. der Richtung der Kreiselrotor-Dreilachse, entsprechenden Signals. Das Magnetflußrohr kann von der Art sein, wie sie ir, der DEOS 20 05 l09oderderUS-PS28 52 859 beschrieben ist, bei der der dreischenklige Magnetflußrohr-Detektor mit Hilfe einer pendeiförmigen Ma^cse und einer Aufhängung in der horizontalen Lage gehaften wird und insgesamt in einem Gehäuse untergebracht ist. das an dem Luftfahrzeug starr befestigt ist. Das Magnetflußrohr 10 ist. obw >hl es einen ausgezeichneten Langzeit-Steuerkursbeziigswcn liefert. Kur/zeitstörungen auf Grund von auf das Pendelelement des Magnetflußrohres wirkenden Luftfahrzeugbeschleurigungen ausgesetzt. Der Kurskreisel kann ein üblicher Kurskreisel von der Art sein, wie sie in der US-PS 23 83 461 gezeigt ist, bei der vertikale Rahmen (von dem ein Teil durch die punktierte Verbindung 11' angedeutet und mit ψ_ρ bezeichnet ist) durch die Kreiselträgheit eines sich

drehenden Rotors stabilisiert ist, dessen Drehaehsen mit Hilfe üblicher Nivelliereinrichtungen horizontal oder unter rechten Winkeln in bezug auf den Vertikalkreisel gehalten wird. Alternativ kann der Kreisel (der den Krciscl-Richtungs-Bezugswerl liefert)eine Kreiselplattform von der Art sein, wie sie beispielsweise in der US-PS 32 66 325 beschrieben ist. Der Kreisel-Kursbezugswert ist, obwohl er die gewünschte Kurzzeilkomponenten aufweist, Langzeitstörungen auf Grund der Unvollkommenheiten des Kreisels ausgesetzt, die bewirken, daß der Kreisel von seiner Bezugsrichtung auswandert, obwohl derartige Drifteigenschaften sehr klein sind und beispielsweise in der Größenrodnung eines Bruchteils eines Grades pro Stunde in Abhängigkeit von der Qualität des Kreisels liegen.

Auf dem Kurskreisel 11 (oder auf dem Richtungsbezügsbauteil der Kreiselplattform) ist eine Differentialeinrichtung (2 befestigt. Die Differenlialeinrichtung 12 kann ei" drehbares elektrisches Differential mit einem relativ zum Luftfahrzeug in Azimutrichtung befestigten Stator und einen durch den vertikalen Kardanring des Kurskreisels 11 eingestellten Rotor umfassen. Die an einem Eingangsanschluß 13 erscheinende Eingangsinformation wird den Statorwicklungen der Differentialeinrichtung 12 zugeführt und die an dem Anschluß 14 erscheinende Ausgangsinformation wird von den Rotorwicklungen der Differentialeinrichtung 12 abgenommen, wobei die Ausgangsinformation die algebraische Summe der Eingangsinformation am Anschluß 13 und der Stellung des Kurskreisels 11 darstellt.

Der Kreiselmagnetkompaß stellt ein System mit geschlossener Schleife oder mit einer Rückführung dar, bei dem der Ausgang des Magnetflußrohres 10. der das Signal i/'^ ist. algebraisch in einem Summierglied 15 mit dem Ausgangssignal der Differentialeinrichtung 12 am Ausgangsanschluß 14 kombiniert wird. Das Ausgangsoder Ruckführungssignal ψο bewirkt damit die Bildung eines Differenzsignals ij'„,- ψο= vvan der Ausgangsleitung 16 des Sumnik, ,.-!iedes 15. Das Differenzsignal yv an der Leitung 16 wird als Eingangssignal einer Integrationseinrichtung 17 zugeführt, die das Differenzsignal if,- integriert, um ein zum Integral des Signals ip«. proportionales Ausgangssignal lpiam Eingangsanschluß 13 der Differentialeinrichtung 12 zu erzeugen. Somit wird !/»».-IPO = !/', in der Integralionseinrichtung 17 integriert, um

zu erzeugen. Die Zeitkonstante der Integrationseinrichtung 17 ist so gewählt, daß sich eine Synchronisationsgeschwindigkeit von wenigen Grad pro Minute, z. B. in der Größenordnung von zwei oder drei Grad pro Minute ergibt. Es ist daher verständlich, daß der Kurskreisel in der Kompaßschleife gehallen wird und elektronisch dem magnetischen Meridian an der Differentialeinrichtung 12 an dem Kreisel 11 nachgeführt wird, obwohl die Kurskreisel-Drehachse nicht mechanisch dem magnetischen Meridian nachgeführt wird.

Somit werden unerwünschte am Ausgang des Magnetflußrohres 10 auftretende Kurzzeilstörungen durch die Langzeit-Ansprecheigenschaften der Integralionseinrichtung 17 kompensiert und erreichen nicht den Ausgangsanschluß 14. während zur gleichen Zeit die erwünschten Kurzzeit-Komponenten des Kurskreisels 11 direkt in dem Ausgangssignal am Ausgangsanschluß i4 erscheinen. Auf dsr anderen Seite erscheinen die erwünschten Langzeitkomponenten des magnetischen Steuerkurses am Ausgang der Integrationseinrichtung 17 am Ausgangsanschluß 14, während Zur gleichen Zeit die unerwünschten, von der Kreiseldrifl hervorgerufenen Langzeitkomponenlen vom Kurskreisel 11 ebenfalls aiii Ausgang der Integralionseinrichtung 17 erscheinen und bewirken, daß das Ausgängssignal in gleicher und entgegengesetzter Richtung »gedreht« wird. Im Ergebnis kann der Kurskreisel daher auswandern, doch wird sein Bezugswert kontinuierlich dem magnetischen Steuerkurs des Luftfahrzeuges auf

ίο einer Larigzeilbasis nachgeführl, während er weiterhin den momentanen Sleuerkurs des Luftfahrzeuges anzeigt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in einem Blockschaltbild in den Fig. 2a und 2b dargestellt, die zusammen als Fig. 2 bezeichnet werden. Im allgemeinen besteht das Ausführungsbeispiel insgesamt aus digitalen Festkörper-Elektronikschaltungen, in denen zum von dem Magnetflußrohr 10 abgeleiteten magnetischen Steuerkurs \p_m proportionale und in Sinus-Cosi-

ίο nus-Signale umgeformte Signale und den Ausgang ψο des Systems von der Diffcrenlialeinrichiung des Kurskreisels darstellende Signale auf einer Zeitteilungs-Basis in dem gleichen Analog-Digital-Konverter digitalisiert werden. Die digitalen magnetischen Steuerkurs-Signale ψ™ und das digitale Ausgangs-Steuerkurs-Signal ψο werden getrennt einem Rechner in Form einer dig'talen Verarbeitungseinheit zur kontinuierlichen Erneuerung mit Hilfe ihrer entsprechenden Analogwerte zugeführt. Diese digitalen Steuerkurs-Signale werden außerdem einem Differenzsignal-Register zugeführt. Die Differenz zwischen i/>_m und ψο wird damit ebenfalls in der Verarbeitungseinheit gebildet und mit einer derart niedrigen Rate erneuert, daß sich im Ergebnis eine Integration des Differenzsignals zur Bildung des Synchronisiersignals ψ, ergibt. Dieses Signal wird dann in analoge Sinus-Cosinus-Signale zurückverwandelt und der Differentialeinrichtung zugeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Differentialeinrichtung einen an dem vertikalen Kardanring des Kurskreisels befestigten Sinus-Cosinus-Funktionsdrehmelder. Die Sinus-Cosinus-Werte des Synchronisationswinkels ψ, werden entsprechenden Statorwicklungen des Funktionsdrehmelders zugeführt, dessen Rotorwicklungen der Summe von φ, und ψ_ρ entsprechende Sinus-Cosinus-

Signale liefern, wobei ψ_ρ der Plattform- oder Kreiselsteuerkurs ist. der den Ausgang des Systems darstellt.

Die Sinus- und Cosinuswerte des magnetischen Steuerkurses ip_ro werden auf eine Weise abgeleitet, wie sie in der DE-OS 19 64 569 erläutert ist. Wie es hier

so beschrieben wird, wird der Dreidraht-Ausgang des Magnetflußrohres 10 einem stromgesteuerten Servo 20 (current servo) zugeführt, in dem die Dreidrahldaten in Sinus-Cosinusdaten mit Hilfe eines Scott T-Netzwerkes umgeformt, von dem zu den Sinus-Cosinuswerten des

magnetischen Steuerkurses ip_m proportionale Gleichströme abgeleitet werden. Diese Signale werden in geeigneter Weise maßstäblich verändert und in Dreidraht-Daten umgeformt und dann zum Magnetflußrohr zurückgeführt, um die von dem Magnetflußrohr festgestellten Magnetfeldkomponenten zu kompensieren, wobei die Größe der Gleichströme proportional zur Richtung des Magnetfeldes sind.

Enperiodenfehler-Kompensationssignale können von einem Kompensator 21 geliefert werden, der die Sinus-Cosinus-Spännungen in Richtung und Größe entsprechend dem Emperiodenfehler modifiziert, wie dies allgemein in dem US-Patent 28 52 859 der gleichen Anmelderin beschrieben ist

Um das magnetische Sleuerkurssigrial gegen Fehler aufgrund von Feldstärkeänderungen zu kompensieren, werden die zu sin i/>_m und cos ip_m proportionalen Gleichspannungen einem Kompensator (Verstärkungsregler, A.G.G.) 22 zugeführt, i

Der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 gezeigte Kreisel-Steuerkürsbezug ist als Kreiselplattform 23 (F i g. 2b) dargestellt, bei der der Kurskreisel 11 in der Senkrechten mit Hilfe eines Vertikalkreisels 24 stabilisiert ist. Auf dem Kurskreisel 11 ist der elektrische Komponenten-Funktionsdrehmeldef 12 befestigt, dessen Stator 25 auf dem Stützrahmen des Kurskreisels befestigt ist und dessen Rotor 26 durch den Zapfen 11' des vertikalen Kardanrings eingestellt wird. Die Ausgangssignale sin ψο und cos ψο werden den is Funktions-Drehmelder-Rotorwicklungen 26 abgenommen, um den Ausgang zu liefern und zur Rückführung zum Vergleich mit den magnetischen Daten, wie in Fig. 1.

Sin 1/J_m, und cos ijj_m,-5ignaie (der tiefgesieiiie index a bezeichnet Analogsignale) im Wechselspannungs-Analogformat von dem Kompensator (A.G.C.) 22 und sin ψο, und cos ψο,-Signale von den Ausgangswicklungen 26 des Funktions-Drehmelders 12 werden in Multiplex-Art dem Eingang einer Analog-Digital-Schaltung zugeführt, die hier als ein digitaler Steuertransformator 30 (F i g. 2a) bezeichnet ist. Dieser Transformator 30 ist von der Art. wie sie in der DE-OS 20 01 537 der gleichen Anmelderin gezeigt ist und ähnelt in seiner Betriebsweise einem Synchro-Steuertransformator. bei dem die Dreidraht-Daten im Funktions-Drehmelder-Sinu,6-Cosinus-Format sind und bei dem der Wellenwinkel durch ein Digitalwort dargestellt ist. Der Ausgang an der Leitung 31 (die den Ausgang des Transformators 30 bildet) ist ein dem Sinus des Differenzwinkels ψ/π,/— ψ/η, oder ψο^-φο, entsprechendes Signal (der tiefgestellte Index d bezeichnet Digitalsignale). Die Polarität dieses Ausgangs hängt nur davon ab. ob ip„„y(oder ipo_d) größer öder kleiner als ψ™, (oder ψο,) ist und dies wird durch einen Fehler-Phasendetektor 32 festgestellt Der Ausgang des Detektors 32 wird zur kontinuierlichen Erneuerung des Digitalwortes in einem Umlaufspeicher 34 verwendet, um die Differenz auf Null zu halten. Zu diesem Zweck wird der Ausgang des Phasendetektors 32 einer Addier-Subtrahier-Steuerung 33 zugeführt, die durch ein Programm gesteuert wird, um das passende Wort in dem Speicher jeweils um ein Bit mit Hilfe einer Addier-Subtrahiereinrichtung 40 zu vergrößern oder zu verkleinern, wie es weiter unten beschrieben wird.

Wie es oben dargelegt wurde, wird der digitale Steuertransformator 30 in Zeitmultiplex zwischen dem magnetischen Steuerkurs ψ™ und den Ausgangsdaten ψο betrieben, wobei der Zeitmultiplexbetrieb in üblicher Weise durch in geeigneter Weise programmierte Gatter 29 gesteuert wird, die die ψπτ und ψο-Daten an den Digitaltransformator 30 ankoppeln. Diese Gatter 29 können in üblicher Weise durch ein passendes zeitgebergesteuertes Programm betätigt werden. In der Praxis können der Transformator 30 und der Umlaufspeicher 34 außerdem zur Digitalisierung anderer Steuerdaten des vollständigen Lagen- und Steuerkurs-Bezugssystems, wie ζ. B. des Synchronisierwinkels xp_s als auch bestimmte Steuerdaten vom Vertikalkreisel 24. beispielsweise zur Erzielung einer Analog-Digital-Umwandlung der Querneigungs- und Längsneigungs-Daten, der Aufrichtungssteuerung, der Schnellaufrichtungs-, äußeren Querneigungs-, Kardanring-Servo-Steuerung usw. verwendet werden.

Der Ausgang des Transformators 30 weist zu

sin (ψιη,-ψηί,ί) oder sin {ψο^-Wod)

proportionale Signale auf, wie es durch den Programmschritl festgelegt wird. Wie dies in der DE-OS 20 01 537 gezeigt ist, wird die Phase des Digiial-Sieuer^Transformator-Ausgangs, der ein 400-Hz-Wechselstromsignal an der Leitung 31 ist, in dem Phasendetektor 32 festgestellt und einer Serien-Digitaldatenverarbeitung mit der Addier-Subtrahier-Steuerung 33 (F i g, 2b), einer Addier-Subtrahier-'Einrichtung 40 und den Umlaufspeicher 34 zugeführt. Der Umlaufspeicher 34 umfaßt drei ψ/η, ψο und ψ, entsprechende 13 Bit-Worte, die reihenweise und kontinuierlich synchron mit einem geeigneten Programmsleuergerät 44 (F i g. 4) durch den Speicher umlaufen. Fig.4 zeigt eine geeignete Zeitsteuersignalquelle mit einem z. B. bei 1 MHz arbeitenden Haupttaklgeber41 zur Lieferung eines Zeitsteuersignals auf. Diese Taktgeberfrequenz wird durch einen

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13-Bit-Worte unterteilt, die durch Impulsketten Cl. Cl und C3 in der Zeit kenntlich gemacht werden können. Ein Teiler 43 liefert die Programmsteuerzykluszeit mit Hilfe weiterer Zeltsteuersignale. Jedes Wort wird seriell mit der MHz-Bitrate von dem Taktgeber 41 durch den Speicher verschoben, wie dies durch die Tabelle nach Fig. 3 dargestellt ist. Das Programmsleuergerät 44 kann, wenn dies erwünscht ist, die Multiplexzuführung der i/)_m, und ψο,- Daten in dem Transformator 30 steuern, wie dies schematisch dargestellt ist.

Ein wesentliches Merkmal des Kreiselmagnetkompressors besteht darin, daß der Synchronisierwinkel ψ, der »nachgeführte« Steuerkurswinkel ist und den Langzeit-Nullbezug für den Kreisel darstellt. Er ist als das Integral der Differenz zwischen ψο und tp_m definiert. In der in Fig. 2 dargestellten Digitalanordnung wird dieser Differenzwinkel ψο in einem Register 50 abgeleitet. Dieses Register wird von dem Programmsteuergerät 44 bei der Einschaltung des Systems und bei jeder Speicherzykluszeit auf Null eingestellt. Wenn ψο in dem Umlaufspeicher 34 erscheint, wie es im folgenden erklärt wird, wird es über eine Subtrahiereinheit 51 dem Register 50 zugeführt, so daß der Inhalt des Registers 50 •ψο darstellt. Wenn ψ™ in dem Speicher 34 erscheint, wird es ebenfalls torgesteuert zur Subtrahiereinheit 51 geführt, in der es von dem Inhalt des ψο-Registers 50 subtrahiert wird, wobei die Differenz dazwischen nun der Inhalt des ψο-Registers 50 ist. Daher ist der resultierende Inhalt des ψο-Registers 50 gleich ψο-ψπ> Die Polarität oder das Vorzeichen dieses Differenzsignals wird zu der Addier-Subtrahier-Steuerung 33 zurückgekoppelt, um das Vorzeichen zu bestimmen, mit dem die »Nachführung« erfolgen muß, d. h- sie bestimmt, ob der Wert von ψ, in dem Speicher 34 vergrößert oder verkleinert werden muß. Der Integrationseffekt wird mit Hilfe einer langsam arbeitenden Zeitsteuersignalquelle erzeugt, die hier ais Nachführtaktgeber 52 bezeichnet ist. Dieser Taktgeber arbeitet mit einem niedrigstbewerteten Bit pro Sekunde, das in Ausdrucken der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Bitwortlänge einer Nachführgeschwindigkeit von ungefähr 2,6 Bogenminuten pro Sekunde oder ungefähr 2^l/2 Grad pro Minute entspricht. In Zwei-Komplement-Schreibweise wird der Nuilzustand als eine positive Zahl erkannt, d.h., das Vorzeichenbit entspricht einer logischen NuIL Daher wird ψ₅ abwechselnd vergrößert und dann verkleinert, wenn eine Null erreicht wird.

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Programmfluß oder -Zyklus beschrieben. Die Tabelle nach F i g. 3 zeigt den Inhalt des Umlaufspeichers 34 am Anfang jeder der Zeiten CI, C2 und CZ. Bei Abfall des ersten Bits von Ci ist tp_m in dem Schlitz Nr. 2 und wird in das Pufferregistef 36 eingeleitet und der Analogwert von i/i_m wird von den Eingangsgattern 29 in den Transformator 30 geführt. Von dem vorhergehenden Zyklus wurde die Phasendifferenz £2 zwischen ψο,/und ■yoa vom Pha^ndetektor 32 in die Addier^Subtrahier-Steuerung 33 eingeleitet und diese Steuerung wird nun zur Ansteuerung der Addier-Subtrahier-Schaltung 40 verwendet, um ψο, das nun im Schlitz Nr. 1 ist, durch ein niedrigswertiges Bit entsprechend £2 zu erneuern. Beim n-ten-Bit von Cl sind die Worte in Speicher beinahe um eine Wortlänge verschoben und die Phasendifferenz E\ zwischen \p_md und tp_mj vom Phasendetektor 32 wird nun in das Addier-Subtrahier-Steuergerät 33 zur Verwendung in dem C2-Teil der Zykluszeit eingeführt.

Beim Abfall des ersten Bits von C2 wird nichts in den Puffer 36 eingeleitet, weil Ip₁ im Schlitz Nr. 2 ist und ψ, während des normalen Betriebs nicht dem Transformator 30 zugeführt wird, und es wird nichts von den Analog-Eingangs-Galtern 29 hinduichgesleuert. Während C2 wird der Fehler El (i/>_m-Fehler) von der Addier-Subtrahier-Steuerung 33 zur Ansteuerungs-Addier-Subtrahier-Einheit 40 geleitet, um ip_m zu erneuern, das nun im Schlitz Nr. I ist. Am /7-ten-Bit von C2 sind die Worte in dem Speicher wiederum fast um eine Wortlänge verschoben und das Vorzeichen des Ausgangs des Differenzregisters 50 wird in die Addier-Subtrahier-Steuerung 33 zur Verwendung in dem C3-Teil der Zykluszeit eingeleitet. Beim Abfall des ersten Bits von C3 wird daher ψο, das nun im Schlitz Nr. 2 ist, in das Pufferregister 36 eingeführt und der •ψο-AnaIog-Wert wird von den Eingangsgattern 29 in den Transformator 30 eingeleitet. Während CZ wird der Fehler oder das Vorzeichen von ψο von dem Addier-Subtrahier-Steuergerät 33 zur Ansteuerung der Addier-Subtrahier-Schaltung 40 verwendet, um φ₅ zu erneuern, das nun im Schlitz Nr. 1 ist. Es ist jedoch zu ■beachten, daß diese letzte Einleitung nur dann stattfindet, wenn der Nachführtaktgeber bereit ist, d. h. er erneuert mit der Nachfuhrgeschwindigkeit von einem niedrigstbewerteten Bit pro Sekunde, wie es oben beschrieben wurde, anstatt mit der Hochgeschwindigkeits-SpeicherzykluszeiL Beim n-ten-Bit von CZ sind die Worte in dem Speicher wiederum fast um eine Wortlänge verschoben und die Phasendifferenz E2 vom Detektor 32 wird in das Addier-Subtrahier-Steuergerät

33 zur Verwendung in der neuen Cl-Zykluszeit eingeleitet.

Es ist verständlich, daß das oben beschriebene Programm lediglich zu Darstellungszwecken dient und daß viele verschiedene Routinen zur Durchführung der erwünschten Umlauffunktion denkbar sind. Obwohl ein umlaufender Serienspeicher hier als bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde (weil eine Hochgeschwindigkeitsberechnung bei dem beschriebenen Kreiselmagnetkompaß nicht erforderlich ist), ist es außerdem verständlich, daß auch ein Parallelspeicher verwendet werden kann.

Somit ist es nun verständlich, daß die ψο-, ψπτ und ψί-Daten kontinuierlich und seriell durch den Speicher

34 umlaufen und kontinuierlich erneuert werden, um die augenblicklichen Werte wiederzugeben. Es ist außerdem zu erkennen, da3 der Informationsfluß in die Subtrahierschaltung 51 und das Differenzregister 50 Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der digitalen Datenverarbeitung bei der Erneuerung von ψο, ■ψ_π, und i/ij in dem Speicher 34 wird ein typischer gleichzeitig durch C\ und C2 und mit der obigen Programmfölgö gesteuert werden, wie dies durch die Steuerlogik angezeigt wird. Es sollte jedoch beachtet werden, daß, wenn, der Kreiselmagnetkompaß eingeschaltet wird, ein sehr großer Winkel zwischen ψ_π> und ψο vorhanden sein kann, und daß dieser Winkel daher schnell in den t/irSpeicher eingeführt werden muß. Dies wird durch Erhöhung der Folgefrequenz des Nachführtaktgebers 52 erreicht, wie dies schematisch bei 53 angezeigt ist. Wie es oben erklärt wurde, erfolgt die normale Vergrößerung und Verkleinerung von ψ, in dem Speicher 34 mit einem niedrigstbewerteten Bit pro Sekunde; für eine schnelle Synchronisierung kann diese Folgefrequenz auf eine Bitfolge erhöht werden, die z. B. 30 Grad pro Sekunde entspricht. ψ, kann außerdem zu Anfang in dem Speicher 34 durch den Piloten mit Hilfe von Schaltermitteln in der Pilotensleuerung eingestellt werden. Unterschiedliche Synchronisationsfolgefrequenzen können in einfacher Weise vorgesehen werden. Wenn φ, sehr groß ist, kann die 30 Grad pro Sekunde-Bit-Folge ausgewählt werden; wenn ψ, klein ist. kann eine kleinere Bit-Folge ausgewählt werden, die z. B. zwei Grad pro Sekunde entspricht. Es ist verständlich, daß es bei der Einschaltung des Kreiselmagnetkompasses außerdem möglich ist, ψο (Inhalt des Registers 50) direkt in die iprDatenposition im Speicher zu übertragen.

Der in dem Speicher 34 umlaufende digitale Synchronisierwinkel φ, muß in ein analoges Sinus-Cosinus-Wechselspannungsformat umgeformt werden, damit er in dem Funktionsdrehmelder 12 am Kurskreisel 11 verwendet werden kann. Zu diesem Zweck sind ipr Digital-Anaiogwandler 55 und ein Gleichspannungs-Synchro-Wandler 56 vorgesehen. Ein ausführlicheres Blockschaltbild des Wandlers 55 ist in F i g. 5 dargestellt. Grundsätzlich wird die den ip_rWinkel darstellende digitale Zahl in Zwei-Komplement-Schreibweise auf die Einleitung von CZ hin aus dem Umlaufspeicher 34 herausgeführt. Diese Zahl wird in einem Zähler durch einen Takt auf Null reduziert, der eiru. synchrone Harmonische einer Sinusschwingung ist. Die Sinusschwingung wird abgetastet, wenn der Zähler das Null-Äquivalent durchläuft, um den Sinus des digitalen Winkels φ, zu bestimmen und wenn er am -90° -Äquivalent ist, um den Cosinus des digitalen Winkels ip_s zu bestimmen.

so In Fig.5 wird der Zwei-Komplement-Winkel ip_s in einen üblichen Zähler 60 eingebracht Der synchrone heramonische Taktgeber für den Zähler 60 ist der 1-MHz-Bezug von der Zeitsteuersignalquelle 41 nach Fig.4. Der Taktgeberausgang wird in einem Teilernetzwerk 61 durch 2^a (bei diesem Ausführungsbeispiel) geteilt und in geeigneter Weise in einem Filter 62 gefiltert, um einen sauberen Sinusschwingungsausgang zu erzeugen, der seinerseits einem Nulldurchgangs-Netzwerk 63 zugeführt wird. Wenn die Sinusschwingung durch Null läuft, wird der Zähler 60 durch ein Gatter 64 torgesteuert, um ein Abzählen des Digitalwertes von ψί in dem Zähler 60 zu starten. Wenn eine Nullzählung erreicht wird, was durch ein logisches 0°-Detektorgatter 65 festgestellt wird, ist der Momentanwert der Bezugssinusschwingung von dem Filter 62 proportional zu sinipj und dieses Signal wird in ein Sinus- Abtast- und Haitenetzwerk 66 verschoben, in dsrr, die Bezügs-Sinusschwingung von dem Filter 62

g iid, um einen zu sin % proportionalen

Gleichspannungs-Signal-Ausgang zu erzeugen. Diese Zählung durch den Zähler 60 wird fortgesetzt, bis eine 90° entsprechende Zählung erreicht wird, die durch das logische 90°'Detektorgatter 65 festgestellt wird. Am Ende dieser Abzählung ist der Mömentanwen der Bezugs-Sinusschwingung von dem Filter 62 proportional zu cos ψΐ und dieses Signal wird in ein Cosinus-Abtast' und Haltenetzwerk 67 verschoben, in dem die Bezugs-Sinusschwingung vom Filter 62 abgetastet wird, um einen zu cos ·ψ₅ proportionalen GleichspannungS'Signalausgang zu erzeugen. Die sin ip_s und cos ijj_s-Glcichspannungssignale werden unter Verwendung einer konventionellen Modulatortechnik, die hier als Gleich spannungs-Synchro-Konverter 56 bezeichnet ist, mit (5 einem 400-H?-Träger moduliert.

Die sin ψ,- und cos φ,-Signale stellen die Langzeitkomponenten des magnetischen Steuerkurses des Luftfahrzeuges zusammen mit irgendwelchen Steuerungskomponenten aufgrund der Langzeit-Kreiseldrift dar. Diese Signale werden jeweils an die Sinus/Cosinus-Wicklunger des Stators 25 des Funktionsdrehmelders I2 des Kurskreisels zugeführt. In den Sinus/Cosinus-Wicklungen 26 des an dem vertikalen Kardanringzapfen II' des Kurskreisels Il befestigten und eingestellten Funktionsdrehmelders 12 werden die Langzeitkomponenten des Luftfahrzeugsteuerkurses induziert und ihre Spannungsausgänge geben nicht nur diese Komponenten wieder, sondern auch irgendwelche Kurzzeitkomponenten aufgrund von schnellen, von dem Kurzkreisel festgestellten Änderungen im bteuerkurs des Luftfahrzeuges. Daher sind die Ausgänge der Rotorwicklungen des Funktionsdrehmelders sin(ipj + ip_p) und cos (tp_f + φ_ρ), wobei ψ_ρ der Kreiselsteuerkurs ist und diese Ausgänge die Kompasystemausgänge sin ψο und cos ψο bilden. Die Sinus/Cosinus-Komponenten des Luftfahrzeug-Steuerkurses werden über die Leitung 70 zur Speisung des Transformators 30 zum Vergleich mit ψπ, zurückgekoppelt, wie dies oben beschrieben wurde.

Der magnetische Steuerkurs des Luftfahrzeuges ist eines Primärbezug und wird in vielen Avionic-Systemen von Luftfahrzeugen, wie z. B. Darstellungssystemen, Autopilotsystemen, Flugrichtungssystemen, Bereichsnavigationssystem u. ä. benötigt In vielen Fällen werden diese Daten im Dreiieiter-Synchro-Format benötigt, damit sie richtig mit diesen Systemen zusammenarbeiten können. Für diesen Zweck können die Sinus/Cosinus-Komponenten des ψο- Steuerkurses einem üblichen Scott-T-Netzwerk 71 zur Umwandlung in ein Dreileiterformat zugeführt werden. Es ist jedoch klar, daß, wenn diese ψο-Daten im Digitalformat benötigt werden, sie direkt von dem Speicher 34 durch eine geeignete Programmroutine passenden Abtast- und Haltenetzwerken zugeführt werden können.

Der beschriebene Kreiselmagnetkompaß kann in einer Anzahl von Betriebsweisen betrieben werden; z. B. mit Hilfe von einem nicht gezeigten Pilotensteuerwähler in der »Kompaß«-Betriebsweise, »Kurskreisel«- Betriebsweise und »Nachführ«- Betriebsweise. Die Nachführ-Betriebsweise ist natürlich die, d>e oben beschrieben wurde. Wenn es erwünscht ist, in der Kompaß-Betriebsweise zu arbeiten, d. h. nur mit dem magnetischen Steuerkurs, ist es lediglich erforderlich, den Ausgang des Komponenten 22 zu schalten, um die Nachfuhr- und Kreiselschleife zu überbrücken, wie es schematisch durch den Sehalter 77 in F i g. 2a dargestellt ist Wenn es erwünscht ist, die Koir.paßir.formaiion -$_m in Digitalformat zu liefern, ist es lediglich erforderlich.

ψ_π, getrennt aus dem Umlaufspeicher auszuleiten, way in einfacher Weise durch oine Programmroutine erreicfit werden kann. Wenn es erwünscht ist, in der Kurskreisel-Betriebsweise zu arbeiten, ist es auf ähnliche Weise lediglich notwendig, die Zeitsteuersignalquelle zu stoppen, wodurch dann nur die kompensierten Kreiseldaten am Ausgang des Scott-T-Netzwerki 71? erscheinen.

Bei Kreiselmagnetkompassen sind bestiriimte Kompensationen für eine genaue Betriebsweise erforderlich von denen die wichtigsten die Kompensation der statischen Kompaßfehler (oder Zweiperiodenfehier), des geeichten Krcisldriftgeschwindigkeitsfehlers und des Erddrehungsfehlers sind. Diese Kompensationen können in dem vorliegenden Digitalsystem wie folgt vorgesehen werden.

In früheren Systemen wurden Zweiperiodenfehler durch sowohl mechanische als auch elektrische Mittel kompensiert, eine Art der ersteren umfaßt eine einstellbare Vielpunkt-Nocke, deren Nockenstößel mechanisch durch Kurskreisel oder magnetische Steuerkursdaten eingestellt witd und dazu dient, den Ausgangssteuerkurs entsprechend der Einstellung der Nockenoberfläche zu korrigieren, während eine Art der letzteren eine veränderlich gekoppelte sich drehende transformatorähnliche Anordnung in der magnetischen Steuerkursdaten-Synchronkette ist, die in dem deutschen Patent 11 16 579 der gleichen Anmelderin gezeigt ist. Bei dem vorliegenden Digitalsystem wird die Erzeugung dieses Kompensationssignals ψ<· in einem 24-Punkt-Kompensator 73 durchgeführt.

Bei diesem 24-Punkt-Komparator 73 wird die Größe und die Richtung der Kompensation für 360° des Steuerkurses während der Systemdehnung unter Verwendung eines Kurvenanpassungsverfahrens bestimmt und diese Werte werden an 24 Widerständen eingestellt. Wenn ψο aus dem Umlaufspeicher, z. B. durch den Abfall von Cl, herausprogrammiert wird, wird es außerdem einem Registerzähler 74 zur Bestimmung der richtigen Auswahl der voreingestellten Widerstandswerte entsprechend des Luftfahrzeugsteuerkurses zugeführt. Der Registerzähler 74 kann von der gleichen Art von Abzählschaltungen sein, wie sie in dem ψ,-DigitaI-Analog-Konverter 55 verwendet wird, und aus diesem Grund kann dieser letztere Konverter in der '·-axis als Zeitteilungsbasis mit den ψ₅- Daten verwendet werden.

Das Kompensationssignal ψ_Γ wird mit dem ip_m-Signalausgang des Transformators 30 kombiniert und wird durch das Programm ausgewählt, wenn die Erneuerung von tp_m in dem Speicher 34 durchgeführt werden muß, als auch durch Änderung der Werte von E 2. Damit jedoch das Kompensationssignal nicht durch den Betrieb der Nachführsteuerung ausintegriert wird, ist es außerordentlich erforderlich, diese Korrektur in den -ipi-Daten einzufügen. Diese Einfügung wird dadurch erreicht, daß das ip,rSignal dem i/vKonverter 55 und damit dem Nulldurchgangsdetektor 63 (F i g. 5) zugeführt wird, wo es zur Verschiebung der Sinus- und Cosinus-Abtastpunkte um einen rp_c entsprechenden Winkel dient

Normalerweise besteht die Richtungskreisel-Driftrate aus zwei Komponenten; aus vorhersehbaren und daher steuerbaren Drifteigenschaften und unvorhersehbaren und daher unsteuerbaren Drifteigenschaften. Die ersten können durch Eichung bestimmt werden, die letzteren nicht Daher wird die geeichte Kreiseldriftrate in das System eingeführt, um die Genauigkeit des Systems zu verbessern. Weil die Kompensation eine

Rate ist, kann ein Oszillator mit einstellbarer Frequenz zur Einfügung der erwünschten Rate verwendet werden. Zu diesem Zweck ist ein Oszillator 75 vorgesehen, dessen Schwingungsfrequenz entsprechend der geeigneten Rate eingestellt wird, und dessen Ausgang zur Erzeugung eines diskreten Signals von entsprechender Frequenz verwendet wird, die in das Addier-Subtrahier-Steuergerät 33 in zeitlicher Beziehung mit E2, dem ψο-Erneuerungsfehler eingeleitet wird.

Weil die Erddrehung, die außerdem die Kreiselausgangsdaten beeinflußt, eine vorher bekannte Größe ist, kann sie mit derselben Technik kompensiert werden, wie der geeichte Kreiseldriftfehler. Somit wird die Frequenz eines Oszillators 76 entsprechend dem Sinus der geographischen Breite beispielsweise durch Einstellung eines in passender Weise geeichten Knopfes durch den Piloten eingestellt und eine entsprechende diskrete Frequenz wird in ähnlicher Weise in die Addier-Subtrahier-Steuerung 33 zur Einstellung der Erneuerung von ψο im Speicher 34 eingeleitet.

Die Anordnung nach F i g. 2 stellt einen vollständigen Kreiselmagnetkompaß mit sehr guten Betriebseigenschaften dar und ist in idealer Weise auf solche Systeme anwendbar, in denen eine Anzahl von Variablen aus dem Analog- in das Digital-Format umgewandelt werden müssen; z. B. in einem Lagen- und Steuerkurs-Bezugssystem. In Fig.6 ist ein beträchtlich einfacheres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei der die Multiplex zuführung einer Vielzahl von Daten fortgelassen und durch eine relativ einfache Schaltungsanordnung ersetzt ist. Das grundlegende Betriebsprinzip bleibt natürlich der gleiche.

In F i g. 6 können Sinus- und Cosinuswerte von ψ^ in der gleichen Weise wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 von dem Magnetflußrohr 10 abgeleitet werden und es kann die gleiche Art von Funktionsdrehmelder 12 an dem Kurskreisel 11 verwendet werden, der in diesem Ausführungsbeispiel ein einzelnes Kreiselinstrument sein kann und nicht notwendigerweise mit einer Plattform verbunden ist. Der Sinus und Cosinus vom ψο-Ausgang des Funktionsdrehmelder-Rotors ist in ähnlicher Weise zum Vergleich mit den Sinus- und Cosinus-i/)_m-Signalen vom Magnetflußrohr 10 zurückgeführt Die Differenz dieser zwei Signale kann völlig in Festkörperbauweise mit Hilfe eines Differenzwinkelrechners 80 abgeleitet werden, der einen dem Sinus der Differenz zwischnn ψο und ipm, d.h. sin Οψο—ψ/π) proportionalen analogen Signalausgang liefert. Dieses Ausgangssignal kann dann digitalisiert und integriert werden, um den Synchronisierwinkel ψ₅ zu erzeugen. Eine Festkörpertechnik zur Durchführung dieser Schritte besteht aus einem Digitalisierer und Integrator 8Ϊ.

Das Fehlersignal sin(ipo—ipm) wird in geeigneter Weise verstärkt und einer aus den Gattern 82 und 83 bestehenden Gatterschaltung zugeführt, die jeweils durch eine Zeitsteuersignalquelle 52 angesteuert werden, die wie in der Anordnung nach F i g. 2 mit einer derartigen Bitrate arbeitet, daß sich eine Nachführgeschwindigkeit von ungefähr 2'/2 Grad pro Minute ergibt. Wie es schemalisch gezeigt ist, vergrößert oder verkleinert die Zeitsteuersignalquelle 52 den ψο—ψιπ-Fehler in Abhängigkeit von seinem Vorzeichen in einem üblichen Vorwärts/Rückwärts-Zähler 84. Der Ausgang des Zählers 84 ist daher das Integral des ψο — ψη,-Fehlers und stellt daher den Synchronisierwinkel tp_s in Digitalformat dar.

Wie in Fig.?, muß dieses ip_s entsprechende Digitalwort zur Anwendung an dem Sinus/Cosinus-Funktionsdrehmelder 12 in Analogformat umgewandelt werden. Dies kann durch Verwendung eines üblichen Digital-Analog-Sinus/Cosinus-Konverters 85 durchgeführt werden. Wenn erwünscht, können die Umformer 55 und 56 nach F i g. 2 verwendet werden. Wie in dem System nach Fig.2 werden die Statorwicklungen des Funktionsdrehmelders 12 jeweils mit sin ψ_Ι und cos ψ, erreg! und die Systemausgänge werden von den sin ψ₀ und cos ψο-Wicklungen des Funktionsdrehmelder-Rotors abgenommen, v/obei diese Ausgänge zum Vergleich mil den ψ,π-Daten und zu Ausgangszwecken an ein Scott-T-Netzwerk 71 zurückgekoppelt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kreiselmagnetkompaß für Luftfahrzeuge mit einem Magnetkompaß zur Lieferung eines ersten Signals, das sowohl gewünschte Langzeit- als auch unerwünschte Kurzzeitkomponenten des magnetischen Steuerkurses des Luftfahrzeugs aufweist, mit einem Kurskreisel zur Lieferung eines zweiten Signals, das sowohl gewünschte Kurzzeit- als auch unerwünschte Langzeitkomponenten des Inertial-Steuerkurses des Luftfahrzeuges aufweist, und mit Differentialeinrichtungen mit einem Ausgang und zwei Eingängen, von denen ein Eingang mit dem Kurskreisel verbunden ist, während der andere Eingang mit Integrationseinrichtungen verbunden ist, die als Eingangssignal das Differenzsignal zwischen dem Ausgangssignal des Magnetkompasses und dem Ausgangssignal der Differentialeinrichtungen empfangen, dadurch gekennzeichnet, daß jie Integrationseinrichtungen eine Zeitsteuersignafquelle (52). deren Periode größer als die Periode der Kurzzeitkomponenten der ersten und zweiten Signale (ψ™ ψο) ist. und digitale Abtast- und Halteeinrichtungen (33, 34,40; 82, 83, 84) sowie eine das Vorzeichen des Differenzsignals feststellende Detektoreinrichtung (50) einschließen, daß der Inhalt der Halteeinrichtungen (34; 82) in Abhängigkeit von dem das Vorzeichen des Differenzsignals darstellenden Ausgangssignal der Detektoreinrichtung um einen konstanten, einer kleinen Winkeländerung enfbrechenden Betrag bei jedem Zeitsteuersignal vergrößert bzw. verkleinert wird, und daß der Inhalt der Halteeimichtungen (34; 82) das Ausgangssignal der Ime<rratoreinrichtungen darstellt.

2. Kreiselmagnetkompaß nach Anspruch 1. da durch gekennzeichnet, daß die Abtast- und Halteeinrichtungen Speichereinrichtungen (34), Addier-Subtrahiereinrichtungen (40) und eine Addier-Subtrahiersteuerung (33) einschließen, daß die Addier-Subtrahiersteuerung (33) das Ausgangssignal der Zeitsteuersignalquelle (52) und das das Vorzeichen df.s Differenzsignals darstellende Ausgangssignal der Detektoreinnchtung (50) empfängt und die Addier Subtrahiereinrichtung (40) zur Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Inhaltes der Speichereinrichtungen (34) um den konstanten Betrag bei jedem Zeitsteuersignal ansteuert, und daß der Ausgang der Addier-Subtrahiereinrichtungen (40) mit dem Eingang der Speichereinrichtungen (34) zur erneuten Einspeicherung des sn modifizierten Speichennhaltes verbunden ist

3 Kreiselmagnetkompaß nach Anspruch 2. da dur_Lh gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtun gen (?4) weiterhin die ersten und zweiten Signale (i(·.,. ψο) speiehern, daß eine zweite /eitsteuersignal quelle (41) mit einer Penode, die kurzer als die Periode der Kurzzeitkomponenten der ersten und zweiten Signale (i('m. i/a>) ist. erste auf die zweiten Zeitsteuersignale ansprechende und einen Teil der Abtast· und Halleeinrichtungen auf Zeitteilungsbasis ausnutzende Einrichtungen (29 bis 33, 40) zur kontinuierlichen Erneuerung der Werte der ersten und zweiten Signale [tp_m ψο) in den Speichereinrichtungen (34) auf ihre momentanen Werle, und zweite auf die zweiten Zeitsteuersignale ansprechende Einrichlungen (50, 51) zum Vergleich der gespei-

cherten ersten und zweiten Signale zur Lieferung des Differenzsignals vorgesehen sind und daß die zweiten Einrichtungen ein das Vorzeichen des Differenzsignals darstellendes Ausgangssignal liefern.

4. Kreiselmagnetkompaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast- und Halteeinrichtungen eine Vorwärts-Rückwärtszähler (84) und Einrichtungen (82,83) zur Zuführung von Vorwärtsbzw. Rückwärts-Taktsigrialen bei jedem Zütsteuersignal in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Detektoreinrichtungen einschließen.