DE2124357C3

DE2124357C3 - Meridian gyro

Info

Publication number: DE2124357C3
Application number: DE19712124357
Authority: DE
Inventors: Eduard Prof. Dr 7770 Überlingen Fischel
Original assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Current assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Filing date: 1971-05-17
Publication date: 1977-07-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Meridian-Kreiselgerät mit einem in einem Zwischengehäuse an einem Band aufgehängten Kreisel, einem Abgriff zur Erzeugung eine» Abgriffsignals nach Maßgabe der Auslenkung des Kreisels aus einer Bandnullage, einem Drehmomenterzeuger zur Ausübung eines dem Kreiselrichtmoment entgegenwirkenden Gegenmoments auf den Kreisel, wobei das Abgriffsignal mit hohem Verstärkungsgrad auf den Drehmomenterzeuger geschaltet ist, einem Stellmotor zur Nachdrehung des Zwischengehäuses und einer Steuerschaltung zur Steuerung des Stellmotors in Abhängigkeit von dem Abgriffsignal derart, daß im Endzustand der Kreisel mit seiner Drallachse nach NordThe invention relates to a meridian gyro device with a belt in an intermediate housing suspended gyro, a tap to generate a »tap signal in accordance with the deflection of the Gyroscope from a band zero position, a torque generator for exercising one of the gyroscopic straightening torque counter-torque on the gyro, with the tap signal with a high gain is switched to the torque generator, a servomotor for post-rotation of the intermediate housing and a control circuit for controlling the servomotor in dependence on the tap signal in such a way that in the Final state of the top with its twist axis to the north

ausgerichtet ist.is aligned.

Ein bandaufgehängter Kreisel sucht sich bekanntlich in die Nordrichtung einzustellen. Es wirkt auf den Kreisel ein Kreiselrichtmoment, welches proportional dem Kreiseldrall, der Winkelgeschwindigkeit der Erddrehung, in erster Näherung der Abweichung der Kreiseldrallachse von der Nordlage und dem Kosinus der geographischen Breite ist.
Es dauert jedoch sehr lange, bis der Kreisel in die,As is well known, a ribbon-hung gyro seeks to position itself in the north direction. The gyro is acted on by a gyroscopic directional torque which is proportional to the gyroscopic swirl, the angular velocity of the earth's rotation, as a first approximation the deviation of the gyro's swirl axis from the north and the cosine of the geographical latitude.
However, it takes a long time for the gyro into the,

Nordrichtung einschwingt. Es ist deshalb bekannt, das Kreiselrichtmoment durch ein elektromagnetisch erzeugtes Gegenmoment zu kompensieren. Zu diesem Zweck ist ein Drehmomenterzeuger vorgesehen, der ein Drehmoment auf den Kreisel um die Azimutachse auszuüben gestattet. Dieser Drehmomenterzeuger ist mit hohem Verstärkungsgrad von einem Abgriffsignal von einem Abgriff beaufschlagt, welches von der Auslenkung des Kreisels aus der Bandnullage abhängt. Das erzeugte Gegenmoment ist diesem AbgriffsignalNorth direction swings in. It is therefore known that the gyro straightening torque generated by an electromagnetically To compensate counter torque. For this purpose, a torque generator is provided that a Allowed torque to be exerted on the gyro around the azimuth axis. This torque generator is applied with a high gain of a tap signal from a tap, which of the Depends on the deflection of the gyro from the band zero position. The generated counter-torque is this pick-off signal

ϊο proportional, so daß das Abgriffsignal proportional dem Kreiselrichtmoment und damit der Abweichung der Kreiseldrallachse von der Nordrichtung wird. Bei bekannten Einrichtungen wird ein Servomotor von diesem Abgriffsignal stetig angesteuert, durch den einϊο proportional, so that the tap signal is proportional to the Gyro directional torque and thus the deviation of the centrifugal axis from the north direction. at known devices, a servomotor is continuously controlled by this tap signal, by a

Zwischengehäuse mit dem Abgriff und der Bandaufhängung in die Nordrichtung eingedreht wird. Im Endzustand steht dann das Zwischengehäuse mit der Bandnullage des Kreisels in Nordrichtung. Der Kreisel steht mit seiner Kreiseldrallachse in Nordrichtung und damit in der Bandnullage, so daß das Band entspannt ist. Das Kreiselrichtmoment ist null, und auch das Abgriffsignal ist zu null geworden.The intermediate housing with the tap and the tape suspension is turned in the north direction. in the The final state is then the intermediate housing with the band zero position of the gyro in north direction. The circle stands with its gyroscopic axis in north direction and thus in the band zero position, so that the band is relaxed. The gyro torque is zero, and the tap signal has also become zero.

Bei solchen Meridian-Kreiselgeräten treten relativ verwickelte Schwingungsverhältnisse auf. Es läßt sich zeigen, daß bei einer solchen Einrichtung die Kompensation des Kreiselrichtmoments durch ein Gegenmoment sich als Dämpfung für den Einschwingvorgang des Kreisels in die Nordrichtung auswirkt. Es läßt sich weiterhin zeigen, daß sich bei diesem Vorgang eine immer noch relativ lange Einschwingdauer ergibt, die praktisch durch Variation der Gegenmomente nicht weiter verringert werden kann.In such meridian gyroscopes, relatively complex vibration conditions occur. It can be show that in such a device the compensation of the gyroscopic directional torque by a counter-torque acts as damping for the transient process of the gyro in the north direction. It can be also show that there is still a relatively long settling time in this process, the practically cannot be further reduced by varying the counter-torques.

Es ist weiterhin ein Meridian-Kreiselgerät bekannt (INTERAVIA, 1961, 1007), bei welchem das Kreiselgehäuse über ein Torsionsband an einer Platte aufgehängt ist, die ihrerseits mittels eines Servomotors gegenüber einem Gerätegehäuse verdreht werden kann. Ein Abgriff spricht auf die Auslenkung des Kreisels aus einer Bandnuüage an, und nach Maßgabe des Abgriffsignals erfolg» periodisch eine Nachdrehung der Platte in eine Stellung, in welcher das Band entspannt ist. Das wirkt sich als Dämpfung der Kreiselschwingungen aus, und im Endzustand sind der Kreisel und die Bandnullage nach Nord ausgerichtet.A meridian gyro device is also known (INTERAVIA, 1961, 1007) in which the gyro housing is suspended via a torsion band on a plate, which in turn is opposite by means of a servo motor a device housing can be rotated. A tap speaks to the deflection of the top a Bandnuüage, and according to the tap signal periodically, the plate is rotated into a position in which the belt is relaxed. The acts as a damping of the gyro oscillations, and in the final state the gyro and the band are zero oriented to the north.

Bei diesem bekannten Meridian-Kreiselgerät soll durch die Nachdrehung des Torsionsbandes das Einschwingen des Kreisels in die Nordrichtung gedämpft werden. Erst wenn die Kreiseldrallachse nach diesem Einschwingvorgarig zur Ruhe kommt, erfogt die Messung der Nordrichtung. Es handelt sich also um einen einzigen zusammenhängenden Meßvorgang. Die vorhergegangenen Nachdrehbewegungen der Platte erfolgen so, daß das Band entspannt wird. Sie haben nichts mit einer Messung der Nordrichtung zu tun.With this well-known meridian gyro device, the rotation of the torsion band is supposed to Swinging of the gyro in the north direction can be dampened. Only when the gyroscopic spin axis after When this transient pre-war comes to rest, the north direction is measured. So it is about a single coherent measuring process. The previous post-rotation movements of the plate done so that the tape is relaxed. They have nothing to do with measuring north.

Es ist weiterhin ein Meridian-Kreiselgerät bekannt (US-PS 32 06 864), bei welchem ein Kreisel mit seiner horizontal gehaltenen Drallachse in Ost-West-Richtung angeordnet ist. Der Bewegung des Kreisels mit derIt is also a meridian gyro device known (US-PS 32 06 864), in which a gyro with his horizontal twist axis in east-west direction is arranged. The movement of the top with the

Drallachse in die Nordrichtung wirkt das Moment eines Drehmomentgebers entgegen, auf den ein nach Maßgabe eines von der Auslenkung der Kreiseldrallachse abhängigen Abgriffsignals einstellbarer Strom gegeben wird. Das so erhaltene, dem Kreiselrichtmoment analoge Signal wird auf einen Rechner gegeben. Ebenfalls auf den Rechner gegeben wird ein zweites Signal, das anschließend in gleicher Weise bei einer um einen kleinen Winkel gegen die Ost-West-Richtung versetzten Orientierung der Kreiseldrallachse gewonnen wird. Der Rechner, der als Analogrechner ausgebildet ist, erzeugt daraus einen Meßwert für die Nordrichtung.Twist axis in the north direction counteracts the moment of a torque transducer, on which a According to an adjustable current pick-off signal that is dependent on the deflection of the gyroscopic spin axis is given. The signal obtained in this way, which is analogous to the gyro straightening torque, is sent to a computer. A second signal is also sent to the computer, which is then transmitted in the same way with a gained a small angle to the east-west direction offset orientation of the gyroscopic axis will. The computer, which is designed as an analog computer, generates a measured value for the North direction.

Bei dieser bekannten Anordnung erfolgt keine Nachdrehung des Kreisels mit seiner Drallachse in die Nordrichtung. Im Gegenteil: Beide Messungen erfolgen bewußt bei Ausrichtung der Kreiseldrallachse im wesentlichen in die Ost-West-Richtung.In this known arrangement there is no subsequent rotation of the gyroscope with its spin axis in the North direction. On the contrary: both measurements are taken deliberately when aligning the gyroscopic twist axis essentially in the east-west direction.

Es ist weiterhin bekannt (DT-OS 16 23 575), durch ein Torsionsband mit einem gegenüber dem Kreiselrichtmoment großen Bandrichtmoment die Lrallachse des Kreisels an die Bandnuilage zu fessein. Die Auslenkung der Drallachse aus der Bandnuilage ist dann ein Maß für das Kreiselrichtmoment, d. h. für die Abweichung der Kreiseldrallachse von Nord. Aus der Auslenkung der Kreiseldrallachse wird bei dem bekannten Verfahren auf die Nordrichtung extrapoliert, und es wird das Meßsystem mit der Bandnuilage in die so ermittelte, wenigstens angenäherte Nordrichtung eingeschwenkt. Anschließend erfolgen mit einem »weichen« Torsionsband eine oder mehrere weitere Messungen.It is also known (DT-OS 16 23 575) by a Torsion band with a band straightening moment that is greater than the gyroscopic straightening moment To fix the gyro to the bandnuilage. The deflection the twist axis from the band zero position is then a measure of the gyroscopic directional torque, i.e. H. for the deviation of the Gyroscopic axis from the north. In the known method, the deflection of the centrifugal axis becomes extrapolated to the north, and the measuring system with the band zero position in the so determined at least an approximate north direction. This is followed by a »soft« torsion band one or more additional measurements.

Es braucht bei diesem Verfahren nicht das Einschwingen des Kreisels in die Nordrichtung nach einer mehr oder weniger gedämpften harmonischen Schwingung abgewartet zu werden.This process does not need settling of the gyro in the north direction after a more or less dampened harmonic oscillation to be waited for.

Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt die Messung der Auslenkung durch Ablesung mittels eines Zielfernrohres, das auf einen mit dem Kreisel verbundenen Spiegel gerichtet ist. Die Extrapolation auf die Nordrichtung wird rechnerisch oder graphisch vorgenommen, und das Gerät wird an Hand eines Teilkreises von Hand um den so ermittelten Abweichungswinkel verdreht. Die Durchführung dieses bekannten Verfahrens ist daher relativ umständlich und birgt die Gefahr von Fehlern bei der Ablesung, der Bestimmung des Abweichungswinkels und bei der Nachdrehung an Hand des Teilkreises in sich.In this known method, the deflection is measured by reading it with a telescopic sight, directed at a mirror connected to the top. The extrapolation to the North direction is done arithmetically or graphically, and the device is based on a partial circle rotated by hand by the deviation angle determined in this way. The implementation of this known method is therefore relatively cumbersome and harbors the risk of errors when reading, determining the Deviation angle and in the case of post-rotation on the basis of the pitch circle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meridian-Kreiselgerät der eingangs definierten Art zu schaffen, welches eine möglichst schnelle Einstellung des Kreisels in die Nordrichtung ermöglicht, wobei keine genaue Kenntnis der geographischen Breite verlangt wird und auch keine hohen Anforderungen an die Konstanz der Instrumentenkonstanten gestellt werden.The invention is based on the object of providing a meridian gyro device of the type defined at the outset create, which enables the fastest possible setting of the gyro to the north, whereby no precise knowledge of the geographical latitude is required and no high requirements are placed on it the constancy of the instrument constants can be set.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuerschaltung einen Speicher für das Abgriffsignal, eine Umschaltvorrichtung, durch welche der Speicher nach dem Einstellen des Kreisels von dem Abgriff ab- und auf den Stellmotor aufschaltbar ist, und einen Rückführkreis enthält, der den Drehwinkel des Stellmotors proportional zu dem gespeicherten Abgriffsignal macht.According to the invention this object is achieved in that the control circuit has a memory for the Tap signal, a switching device through which the memory after the setting of the gyro of the Tap can be switched off and switched to the servomotor, and contains a feedback loop that determines the angle of rotation of the Servomotor makes proportional to the stored tap signal.

Im Gegensatz zu dem eingangs geschilderten vorbekannten Gerät, bei welchem das auf den Drehmomenterzeuger gegebene hochverstärkte Abgriffsignal ständig gleichzeitig auf einen Servomotor zur Nachführung des Zwischengehäuses geschaltet ist und daher die elektrische Fesselung des Kreisels an die Bandnuilage und die Nachdrehung des Zwischengehäuses nach Nord miteinander verknüpfte Regelkreise sind, wird bei dem Gerät nach der Erfindung eine strenge Trennung durchgeführt: Es erfolgt eine Messung der Abweichung von Nord. Der so erhaltene Wert wird in dem Speicher gespeichert. Um diesen gespeicherten Wert wird dann das Zwischengehäuse verdreht, und zwar unbeeinflußt von dem während dieser Verdrehung beobachteten Verhalten des Kreisels und des Abgriffsignals. Erst wenn diese Verdrehung durchgeführt ist, erfolgt eine erneute Messung der verbleibenden Abweichung von Nord mittels des Kreisels und, soweit erforderlich, eine nochmalige Nachstellung. Dies alles kann gegebenenfalls automatisch ablaufen, ohne daß der Benutzer dazu Skalen ablesen oder Rechnungen durchführen müßte. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß mit einem solchen aus abwechselnden, aber voneinander getrennten Meß- und Nachstellvorgängen bestehenden Iterationsverfahren die Nordrichtung schneller bestimmt werden kann als mit den vorbekannten stetig arbeitenden Meridian-Kreiselgeräten.In contrast to the previously described device, in which the on the Torque generator given the highly amplified pick-up signal to a servo motor at the same time Tracking of the intermediate housing is switched and therefore the electrical shackling of the gyro to the The band zero position and the rotation of the intermediate housing to the north are linked control loops, a strict separation is carried out in the device according to the invention: a measurement of the Deviation from north. The value thus obtained is stored in the memory. To this saved Value is then rotated the intermediate housing, unaffected by that during this rotation observed behavior of the gyro and the pickup signal. Only when this rotation has been carried out, the remaining deviation from north is measured again using the gyro and, if so required a further readjustment. This can all run automatically, if necessary, without the user would have to read off scales or carry out calculations. It turned out surprisingly shown that with such an alternating but separate measurement and readjustment processes existing iteration methods the north direction can be determined faster than with the previously known steadily working meridian gyroscopes.

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawings.

F i g. 1 zeigt ein Meridian-Kreiselgerät schemaüsch in Schnittansicht mit der zugehörigen Schaltung;F i g. 1 shows a meridian gyroscope schematically in FIG Sectional view with the associated circuit;

F i g. 2 zeigt Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Meridian-Kreiselgerätes. F i g. 2 shows diagrams to explain the mode of operation of the meridian gyro device according to the invention.

In einem Gehäuse 10 ist ein Zwischengehäuse 12 drehbar gelagert. In dem Zwischengehäuse ist ein Kreisel 14 mit einem Mast 16 an einem Band 18 aufgehängt. An dem Mast 16 ist ein Spiegel 20 vorgesehen, der mit einem photoelektrischen Abgriff 22 am Zwischengehäuse 12 zusammenwirkt.An intermediate housing 12 is rotatably mounted in a housing 10. In the intermediate housing is a Gyroscope 14 is suspended from a belt 18 by a mast 16. A mirror 20 is attached to the mast 16 provided, which cooperates with a photoelectric tap 22 on the intermediate housing 12.

Das Zwischengehäuse 12 ist durch eine magnetisch abschirmende Zwischenwand 24 unterteilt. Durch einen Durchbruch 26 in der Zwischenwand ragt ein Zapfen 28, der am Gehäuse des Kreisels 14 gleichachsig zu dem Mast 16 und dem Band 18 sitzt und einen Anker 30 eines Drehmomenterzeugers 32 trägt. Durch den Anker 30 ist ein Drehmoment auf den Kreisel 14 um die Bandachse ausübbar. Das Zwischengehäuse 12 ist von einem Stellmotor 34 über ein Ritzel 36 und ein Zahnrad 38 verdrehbar. Mit aem Motor 34 ist ein Tachogenerator 40 gekuppelt. Mit dem Zwischengehäuse 12 ist ein Zielfernrohr 42 auf der Oberseite des Gehäuses 10 verbunden.The intermediate housing 12 is divided by a magnetically shielding intermediate wall 24. Through a Opening 26 in the intermediate wall protrudes a pin 28 which is coaxial with the housing of the gyro 14 Mast 16 and the belt 18 is seated and an armature 30 of a torque generator 32 carries. Through the anchor 30 is a torque can be exerted on the gyro 14 about the belt axis. The intermediate housing 12 is of a Servomotor 34 rotatable via a pinion 36 and a gear 38. With aem motor 34 is a tachometer generator 40 coupled. With the intermediate housing 12, a telescopic sight 42 is on top of the housing 10 connected.

Das Abgriffsignal Uk wird über einen Verstärker 44 auf den Drehmomenterzeuger 32 geschaltet. Dabei können Ströme it und h se auf Spulen des Drehmomenterzeugers geschaltet werden, daß der eine Strom die Fesselung des Kreisels um die Bandachse und der andere eine Dämpfung bewirkt.The pick-off signal Uk is switched to the torque generator 32 via an amplifier 44. In this case, currents it and h se can be switched to coils of the torque generator so that one current causes the gyro to be tied around the belt axis and the other causes damping.

Das Abgriffsignal ist außerdem über einen Widerstand R\ und einen Schalter Si einer Umschaltvorrichtung 46 auf einen als Speicher dienenden Kondensator C) geschaltet.The tap signal is also switched via a resistor R \ and a switch Si of a switching device 46 to a capacitor C) serving as a memory.

In einer zweiten Schaltstellung »Nachdrehen« der Umschaltvorrichtung 46 wird über den Schalter Si der Kondensator Q auf einen Servoverstärker SV geschaltet, der einen hochohmigen Eingang besitzt, so daß der in dem Kondensator gespeicherte Spannungswert während des Nachdrehvorganges erhalten bleibt und den Stellmotor 34 speist.In a second switch position "post-turning" the switching device 46, the capacitor Q is switched to a servo amplifier SV via switch Si, which has a high-resistance input so that the voltage value stored in the capacitor is retained during the post-turning process and feeds the servo motor 34.

Eine Rückführschleife enthält den Tachogenerator 40, einen Lade widerstand fa und einen Kondensator C?. Der Kondensator Ci wird in der Stellung »Nachdrehen«A feedback loop contains the tachometer generator 40, a charging resistor fa and a capacitor C ?. The capacitor Ci is in the position »turn afterwards«

von dem Tachogenerator mit einer Spannung Ut über den Widerstand A₂ auf eine Spannung aufgeladen, die dem Zeitintegral der Motordrehzahl proportional ist, also dem Drehwinkel des Motors 34. Der Widerstand A₂ ist zur Berücksichtigung der geographischen Breite einstellbar.charged by the tachometer generator with a voltage Ut via the resistor A ₂ to a voltage which is proportional to the time integral of the engine speed, that is to the angle of rotation of the motor 34. The resistor A ₂ is adjustable to take account of the geographical latitude.

In der dargestellten Schaltstellung »Vorbereitung« wird der Kondensator C₂ über einen Entladewiderstand R₃ jeweils wieder entladen.In the "preparation" switch position shown, the capacitor C _{2 is} discharged again via a discharge resistor R _3.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung wird nachstehend unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 2 beschrieben:The mode of operation of the arrangement described is explained below with reference to FIG. 1 and 2 described:

Fig.2 zeigt in Abhängigkeit von der Zeit f die Kreiseldrchzab!, den Winkel α* zwischen Kreiseldrallachse und Bandnullage, und den Winkel a₀ zwischen Bandnullage und Nord (siehe unteres Diagramm von Fig.2 und Winkel «o für f=0). Während der Zeit f=0 bis r₂ läuft der Kreisel hoch (oberes Diagramm von F i g. 2).FIG. 2 shows the gyroscopic angle as a function of the time f, the angle α * between the gyroscopic twist axis and the zero position of the tape, and the angle a ₀ between the zero position of the tape and the north (see diagram below in FIG. 2 and the angle «o for f = 0). During the time f = 0 to r ₂ , the gyro runs up (top diagram of FIG. 2).

Das Gerät wird mit der Bandnullage und der Kreiseldrallachse nach einem Magnetkompaß zunächst ungefähr nach der Nordrichtung ausgerichtet, so daß die Winkelabweichung der Kreiseldrallachse von der Nordrichtung eingeschränkt ist.The device is initially based on a magnetic compass with the tape zero position and the gyroscopic spin axis aligned approximately to the north, so that the angular deviation of the gyroscopic spin axis from the North direction is restricted.

Der Kreisel 14 sucht sich dann mit seiner Drallachse in die Nordrichtung einzudrehen. Dabei wandert er aus der Bandnullage aus, und der Abgriff liefert ein Signal Uk, welches über den Verstärker 44 mit hohem Verstärkungsgrad auf den Drehmomenterzeuger 32 gegeben wird. Auf diese Weise übt der Drehmomenterzeuger 32 auf den Kreisel 14 ein Gegenmoment aus, welches dem Kreiselrichtmoment entgegenwirkt. Das Kreiselrichtmoment wird also praktisch durch das Gegenmoment kompensiert, so daß der Kreisel im wesentlichen in der Bandnullage bleibt. Der Kreisel schwingt so in einem ersten Einschwingvorgang in dem Zeitraum von fi bis h in eine Gleichgewichtslage ein, in welcher das Kompensationsmoment des Drehmomenterzeugers dem Kreiselrichtmoment die WaageThe gyro 14 then seeks to turn its spin axis in the north direction. In doing so, it migrates out of the band zero position, and the tap supplies a signal Uk which is sent to the torque generator 32 via the amplifier 44 with a high degree of amplification. In this way, the torque generator 32 exerts a counter-torque on the gyro 14, which counter-torque counteracts the gyro-directional torque. The gyro directional torque is thus practically compensated by the counter-torque, so that the gyro remains essentially in the band zero position. In a first transient process in the period from fi to h, the gyro swings into an equilibrium position in which the compensation torque of the torque generator weighs the gyro-directional torque

hält.
Das Abgriffsignal Uk ist proportional dem Winkel zwischen Kreiseldrallachse und Nordrichtung. Dies Signal wird über den Widerstand R auf den Kondensator Ci gegeben, der also auf Uk aufgeladen wird und während der »Vorbereitungsw-Schaltstellung ständig auf dieser Spannung gehalten wird. Es erfolgt dann, gesteuert von einem Zeitschaltwerk 48, eine Umschaltung der Schalter S\ und S₂. Damit wird die Spannung des Kondensators Ci, also das gespeicherte Abgriffssignal, welches der Abweichung von der Nordrichtungholds.
The pick-off signal Uk is proportional to the angle between the gyro spin axis and north direction. This signal is passed through the resistor R to the capacitor Ci, which is charged to Uk and is kept at this voltage during the preparatory switch position. The switches S 1 and S ₂ are then switched over, controlled by a timer 48. This is the voltage of the capacitor Ci, i.e. the stored tap signal, which is the deviation from the north direction

proportional ist, auf den Servoverstärker SVgeschaltet, so daß der Stellmotor das Innengehäuse 12 in die Nordrichtung nachdreht (Zeit I₃ bis U, unteres Diagramm in Fig.2). Der Tachogenerator liefert eine der Drehgeschwindigkeit proportionale Spannung, die überis proportional, switched to the servo amplifier SV, so that the servo motor rotates the inner housing 12 in the north direction (time I ₃ to U, lower diagram in Fig. 2). The tachometer generator supplies a voltage proportional to the speed of rotation, which is about

R₂ und C₂ integriert wird, so daß die Spannung des Kondensators C₂ proportional dem Drehwinkel wird. Diese Spannung wird als Rückführung bzw. Gegenkopplung über den Schalter S₂ auf den Servoverstärker SV geschaltet. Der Servoverstärker wird somit um R ₂ and C _{2 is} integrated so that the voltage of the capacitor C ₂ becomes proportional to the angle of rotation. This voltage is switched to the servo amplifier SV as feedback or negative feedback via switch S _2. The servo amplifier is thus around

einen Winkel verdreht, der der Spannung am Kondensator Ct proportional ist, wobei durch geeignete Bemessung der Schaltelemente dafür gesorgt ist, daß dieser Winkel im wesentlichen der ursprünglichen Abweichung des Kreisels von der Nordrichtungtwisted an angle that is proportional to the voltage across capacitor Ct, being by appropriate Dimensioning of the switching elements ensures that this angle is essentially the original Deviation of the roundabout from north

entspricht. Die geographische Breite kann dabei wie gesagt durch die »Integrationskonstante« mittels des Widerstands A₂ berücksichtigt werden. Eine solche Berücksichtigung der geographischen Breite wirkt sich auf die Meßzeit günstig aus, ist aber keine unbedingte Notwendigkeit, und es werden jedenfalls keine großen Anforderungen an die Genauigkeit dieser Einstellung gestellt. Am Ende dieses Vorganges (U) ist der Kreisel mit seiner Drallachse mit wesentlich besserer Genauigkeit nach Norden ausgerichtet. Es kann jetzt dieseris equivalent to. As mentioned, the geographical latitude can be taken into account by the "integration constant" by means of the resistor A _2. Such consideration of the geographical latitude has a favorable effect on the measurement time, but is not an absolute necessity, and in any case no great demands are made on the accuracy of this setting. At the end of this process (U) , the gyro with its spin axis is aligned with significantly better accuracy to the north. It can now this one

Vorgang wiederholt werden (U bis ie). Der Kreisel wird auf diese Weise mit schnell konvergierenden Drehwinkeln stufenweise in die Nordrichtung eingedreht, wie im unteren Diagramm von F i g. 2 dargestellt ist. Es hat sich gezeigt, daß man damit überraschend schnell die Nordrichtung ermitteln kann.Repeat the process (U to ie). In this way, the gyro is turned gradually in the north direction with rapidly converging angles of rotation, as in the lower diagram of FIG. 2 is shown. It has been shown that it can be used to determine the north direction surprisingly quickly.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Meridian gyro device with a gyro suspended from a belt in an intermediate housing, a tap to generate a tap signal in accordance with the deflection of the gyro from a zero position of the tape, a torque generator to exert a counter-torque on the gyro that counteracts the directional torque, the tap signal being high Gain is connected to the torque generator, a servomotor for subsequent rotation of the intermediate housing and a control circuit for controlling the servomotor as a function of the tap signal in such a way that in the final state the gyro is aligned with its spin axis to the north, characterized in that the control circuit has a memory (Q ) for the tap signal (Uk), a switching device (46) through which the memory (Q ) can be switched off from the tap (22) and switched on to the servomotor (34) after the gyro (14) has been set, and a feedback circuit (40, R2, Ci) that defines the angle of rotation of the servomotor (34) makes proportional to the stored tap signal.

2. Meridian gyro device according to claim 1, characterized in that the switching device (46) can be actuated automatically by a timer (48).

3. Meridian gyro device according to claim 1 or 2, characterized in that the memory is a via a switch (S]) of the switching device (46) on the tap voltage (Ui) charged capacitor (Q) , which after switching over this switch ( S \) is connected to a servo amplifier (SV) feeding the servomotor (34) with a high input resistance.

4. Meridian gyro device according to claim 3, characterized in that the feedback circuit includes a coupled with the servomotor (34), tachometer generator (40) (? ₂ 7) a feedback capacitor charges via a charging resistor (C _2), and in that the feedback capacitor (C ₂ ) can be applied to the servo amplifier (SV) via a switch (S ₂ ) of the switching device (46) during post-rotation operation in the negative-coupling sense.

5. Meridian gyro device according to claim 4, characterized in that the charging resistor (R ₂ ) is adjustable to take into account the geographical latitude.