DE2137488A1

DE2137488A1 - PROCEDURE FOR DETERMINING INTERMEDIATE BED LEVEL BALANCING FAULTS

Info

Publication number: DE2137488A1
Application number: DE19712137488
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Haenisch; Erk Dipl Phys Soerensen; Georg Ulrich Dr Ing Weber
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1971-07-27
Filing date: 1971-07-27
Publication date: 1973-02-08

Description

"Verfahren zum Bestimmen zeitabhängiger Fehler des Bettungsebenenausgleichs" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen zeitabhängiger Fehler des Bettungsebenenausgleichs mindestens zweier Ebenen auf einem Schiff. "Procedure for determining time-dependent errors in the bedding level compensation" The invention relates to a method for determining time-dependent errors in the bedding plane compensation at least two levels on a ship.

Ein Bettungsebenenausgleich auf einem Schiff ist bekanntlich für beispielsweise an verschiedenen Stellen auf einem Schiff montierter kooperierender Zielortungs- und Zielbekämpfungseinrichtungen erforderlich, um für die Zielortung und -bekämpfung ein wohldefiniertes Koordinatensystem zu haben.A bed level adjustment on a ship is known for, for example cooperating target location systems mounted at various points on a ship and targeting facilities required for targeting and firing to have a well-defined coordinate system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend genannten Art anzugeben1 das betriebssicher auch bei starken Schiffsvibrationen und -verwindungen, die beispielsweise durch Antriebsaggregate und Seegang hervorgerufen werden, automatisch kleine zwei abhängige Fehler des Bettungsebenenausgleichs festzustellen gestattet, um sie ansctiließend kompensieren zu können.The invention is based on the object of a method of the introductory part specified type to be indicated1 that is operationally safe even in the event of strong ship vibrations and twisting caused, for example, by drive units and swell automatically detect two small dependent errors in the bedding level compensation allowed in order to be able to compensate them incessantly.

Kreiseleinrichtungen, die beispielsweise nach dem Trägheitsnavigationsprinzip arbeiten, scheiden zur Lösung dies er Aufgabe wegen ihrer geringen Vibrationsfestigkeit in vielen Anwendungsfällen aus. Mechanische Meßeinrichtungen verbieten sich meist wegen der relativ großen Entfernungen zwischen den einzelnen Bettungen auf dem Schiff.Gyroscopic devices, for example based on the inertial navigation principle work, divorce the solution to this task because of their low vibration resistance in many use cases. Mechanical measuring devices are usually out of the question because of the relatively large distances between the individual beds on the ship.

Die Erfindung besteht zur Lösung der ihr zugrunde liegenden Aufgabe darin, daß die Richtungen je einer gebündelten Strahlung, die von zwei - einen gegenseitigen Abstand D aufweisenden - vorgegebenen Punktel (P1, P1') der einen der zwei Ebenen auf zwei gleichfalls - den gegenseitigen Abstand D aufweisenden - vorgegebener} Punkten (p2, P2') der anderen der zwei Ebenen geführt wird gegenüber der jeweiligen Richtungen der zwei Ebenen vermessen werden.The invention consists in solving the problem on which it is based in the fact that the directions of a bundled radiation, those of two - one mutual Distance D having - predetermined points (P1, P1 ') of the one of the two planes on two likewise - the mutual distance D having - given} Points (p2, P2 ') the other of the two levels is guided opposite the respective directions of the two planes can be measured.

Als gebündelte Strahlung kommt vorzugsweise Lichtstrahlung, beispielsweise Laser-Strahlung, in Betracht, jedoch sind auch andere Strahlungsarten bei einem Verfahren nach der Erfindung benutzbar.Light radiation, for example, is preferably used as the bundled radiation Laser radiation is contemplated, however other types of radiation are also included in one The method according to the invention can be used.

Das Verfahren nach der Erfindung ist beispielsweise aucb zum Bestimmen der Fehler des Bettungsebenenausgleichs von mehr als zwei Ebenen benutzbar, beispielsweise bei der Verwendung eines Zielortungsgerätes und mehrerer mit ihm kooperierender Zielbekämpfungseinrichtungen, beispielsweise mehrerer Geschütze oder Raketenabschußeinrichtungen. Hierbei werden die Bettungsebenen aller Bekämpfungseinrichtungen getrennt mit der Bettungsebene der Ortungseinrichtung in gegenseitige Beziehung gesetzt.The method according to the invention is also for determining, for example the error of the bedding level compensation can be used from more than two levels, for example when using a target location device and several cooperating with it Anti-target devices, such as multiple guns or missile launchers. The bedding levels of all control facilities are separated with the The bedding level of the locating device is set in mutual relationship.

Zweckmäßigerweise werden bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an Jeweiligen Ort der Strahlungsquellen der zwei gebündelten Strahlungen deren Richtungen auf die zwei vorgegebenen Punkte der anderen der zwei Ebenen nachgeführt. Die Nachführung der Strahlung erfolgt hierbei zweckmäßigerweise so, daß mit Hilfe mindestens eines Sensors in oder bei jedem der vorgegebenen Punkts der anderen der zwei Ebenen dSe Ablage des Auftrefforts der gebündelten Strahlung von deren Soll-Auftreffort zumindest richtungsmäßig - vorzugsweise zusätzlich betragsmäßig - ermittelt wird und daß die Nachführung der Strahlungsrichtung auf deren Soll-Auftreffort nach Maßgabe der so ermittelten Ablage erfolgt.Appropriately when carrying out the invention Procedure at the respective location of the radiation sources of the two bundled radiations their directions on the two given points of the other of the tracked two levels. The tracking of the radiation is expedient in this case so that with the aid of at least one sensor in or at each of the predetermined points the other of the two levels dSe storage of the point of incidence of the bundled radiation from their target point of impact at least in terms of direction - preferably additionally in terms of amount - is determined and that the tracking of the radiation direction to its target point of impact takes place in accordance with the filing determined in this way.

Die Bewegungen der Strahlungsrichtungen zwecks deren Nachführung erfolgt vorteilhafterweise durch Drehung von Spiegeln oder anderen an sich bekannten Ablenkode Umlenkeinrichtungen, deren Drehachsen zueinander orthogonal ausgerichtet sind und über die bzw. durch die e die Strahlungen geleitet werden.The movements of the radiation directions are carried out for the purpose of tracking them advantageously by rotating mirrors or other deflection code known per se Deflection devices whose axes of rotation are aligned orthogonally to one another and Via or through which the radiation is conducted.

Die Richtungsvermessung der jeweiligen gebündelten Strahlung erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß die Strahlung - beispielsweise mit Hilfe eines halbdurchlässigen Sptegeis - geteilt wird und daß die von der zu ver:nessenden Strahlungsrichtung abhängige Richtung der abgeteilten Strahlungskomponente nahe der Strahlungsquelle bestimmt wird.The direction of the respective bundled radiation is measured expedient in such a way that the radiation - for example with the help of a semi-permeable Sptegeis - is divided and that that of the radiation direction to be forgotten dependent direction of the divided Radiation component near the Radiation source is determined.

Anhand der Abbildungen und der darin gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung sei dieselbe im folgenden näher beschrieben.On the basis of the figures and the exemplary embodiments shown therein the invention is the same described in more detail below.

Fig. 1 zeigt zwei räumliche kartesische Koordinatensysteme x, y, z und x', y', z'. Vom Koordinatenursprung P1 des Koordinatensystems x, yt z wird in Richtung auf den Koordinatenursprung P2 des Koordinatensystems =', y', z' eine gebündelte Strahlung längs der Koordinatenachse y geführt, deren Richtung mit derjenigen der Koordinatenachse y' übereinstimmt. Der Abstand zwischen P1 und P2 betrage Ro. Auf der x-Achse liegt im Abstand D ein vorgegebener Punkt P1'. Auf der x'-Achse gleichfalls im Abstand D von P2 liegt der vorgegebene Punkt P2'. Von P1' wird gleichzeitig eine gebündelte Strahlung in Richtung zu P2' geführt. Die Punkte P1 und P1' einerseits sowie P2 und P2- andererseits befinden sich in den zwei Ebenen, deren Bettungsfehler betimmt werden soll. Bei auftretendem Bettungsfehler gelangt gemäß Fig. 2 die von P1 ausgehende Strahlung S1 nicht senkrecht zu P2, sondern geht von P1 unter einem Fehlwinkel #1 ab. Analog ist der Fehlwinkel #2 definiert. Es ergibt sich daraus eine Winkelverschiebung a = #1 + + 62* Dies gilt bei Bewegungen einer Verdrehung um Ro. Ortsverschiebungen lassen sich ausdrücken durch einen Fehler d -Bei Bewegungen mit Verdrehung mit Ro machen sich Verdrehungen als Differenz der Ortsverschiebung in einer zu Ro orthogonalen Richtung - bezogen auf einen willkürlichen Bezugsabstand - bemerkbar.Fig. 1 shows two spatial Cartesian coordinate systems x, y, z and x ', y', z '. From the coordinate origin P1 of the coordinate system x, yt z, in Direction to the coordinate origin P2 of the coordinate system = ', y', z 'a bundled Radiation guided along the coordinate axis y, the direction of which with that of the Coordinate axis y 'coincides. The distance between P1 and P2 is Ro. Auf the x-axis lies at a distance D from a predetermined point P1 '. Likewise on the x 'axis The predetermined point P2 'lies at the distance D from P2. P1 'also becomes a bundled radiation guided towards P2 '. The points P1 and P1 'on the one hand as well as P2 and P2- on the other hand are in the two planes, their bedding errors should be determined. If a bedding error occurs, the from P1 outgoing radiation S1 not perpendicular to P2, but goes from P1 at a skew angle # 1. The skew angle # 2 is defined analogously. It results this results in an angular displacement a = # 1 + + 62 * This applies to movements of a Rotation around Ro. Displacements can be expressed by an error d - For movements with rotation with Ro, rotations make themselves as the difference of Displacement in a direction orthogonal to Ro - relative to an arbitrary one Reference distance - noticeable.

Bei der Ausführungsform einer Anordnung zur Durchführung der Efindung gemäß Fig. 3, die in gezeigten Beispielsfall zwei Spiegel 1 und 2 nit orthogonal zueinander ausgerichteten Drehachsen 3 und 4 aufweist, um die Nachführung des von einer beispielsweise in Pt 1 angeordneten Lichtquelle 5 ausgehenden Strahlungsbündels auch bei auftretenden Bettungsfehlern immer von P2 zu ermöglichen, erfolgt eine Mehrfachausnützung der Spiegel und die zusätzliche Verwendung zweier Hilfsstrahlungen zwecks Vermessung der Richtungen der-von der Strahlungsquelle ausgehenden Hauptstrahlung. Die Hilfsstrahlungsquellen sind mit 6 und 7 bezeichnet; ihre Hilfsstrahlung ist strichpunktiert eingezeichnet, während die Hauptstrahlung der Strahlungsquelle 5 durchgezogen gezeichnet ist. Die Hauptstrahlung gelangt von der Strahlungsquelle 5 zur Unterseite des um die horizontal ausgerichtete Drehachse 3 kippbaren Spiegels 1, wird von dort zur Oberseite des um eine Vertikaiachse schwenkbaren Spiegels 2 reflektiert und gelangt zu P2, Die Hilfsstrahlung von der Hilfsstrah lungsquelle 6 gelangt auf die Oberseite des Spiegels 1 und von dort zu einer Ableseskala 8. Die Hilfsstrahlung von der Hilfsstrahlungsquelle 7 wird von der Unterseite des Spiegels 2 zu einer Ableseskala 9 reflektiert. Somit werden bei der Anordnung nach Fig. 3 Hilfsstrahlungen ebenso wie die Hauptstrahlung über die Spiegel geleitet und die Auslenkungen der Hilfsstrahlungen nahe der Hauptstrahlungsquelle zur Bestinnung deren Richtung festgestellt.In the embodiment of an arrangement for carrying out the invention According to FIG. 3, the example shown in the two mirrors 1 and 2 are orthogonal has mutually aligned axes of rotation 3 and 4 in order to track the of a light source 5 arranged for example in Pt 1 emanating radiation beam To always enable P2 even if bedding errors occur, a Multiple use of the mirrors and the additional use of two auxiliary beams for the purpose of measuring the directions of the main radiation emanating from the radiation source. The auxiliary radiation sources are denoted by 6 and 7; their auxiliary radiation is drawn in dash-dotted lines, while the main radiation is the radiation source 5 is drawn solid. The main radiation comes from the radiation source 5 to the underside of the mirror that can be tilted about the horizontally aligned axis of rotation 3 1, becomes from there to the top of the mirror 2, which can be pivoted about a vertical axis reflects and arrives at P2, the auxiliary radiation from the auxiliary radiation source 6 reaches the top of the mirror 1 and from there to a reading scale 8. The auxiliary radiation from the auxiliary radiation source 7 is from the underside of the mirror 2 reflected to a reading scale 9. Thus, in the arrangement according to FIG Auxiliary radiation as well as the main radiation passed through the mirror and the Deflections of the auxiliary radiation near the main radiation source for determination whose direction was determined.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Procedure for determining time-dependent errors in the bedding level compensation at least two levels on a ship, characterized in that the directions each of a bundled radiation1 that of two having a mutual distance D, given points (P1, Pi) of one of the two levels on two likewise the mutual distance D having predetermined points (P2, P2 ') of the other the two planes is guided opposite the respective directions of the two planes be measured.

2. The method according to claim p, characterized in that on the respective Location (Pt) of the radiation sources of the two bundled radiations and their directions be tracked to the two specified points (P2, P2 ').

3, method according to claim 2, characterized in that with the help at least one sensor in or at each of the predetermined points of the other of the two levels the Storage of the point of impact of the bundled radiation of their target point of impact at least in terms of direction - preferably additionally in terms of amount - is determined and that the tracking of the radiation direction to its target point of impact takes place in accordance with the filing determined in this way.

4, method according to claim 2 or 3, characterized in that the movements of the radiation directions for the purpose of tracking them by rotating Mirroring or other deflection or deflection devices known per se takes place1 whose axes of rotation are aligned orthogonally to one another and via or through which the radiations are conducted,

5. The method according to any one of claims i to 4, characterized in that the direction measurement of the respective bundled Radiation takes place in such a way that the radiation - for example with the help of a semitransparent mirror - is divided and that of the direction of radiation to be measured dependent direction of the divided radiation component near the radiation source is determined.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized by the multiple utilization the mirror or other deflection or deflection devices and by the additional Use of two bundled auxiliary radiation for the purpose of measuring the directions the bundled streams leading from one to the other of the two levels (Main rays) in such a way that the auxiliary rays come from such directions also passed over or through the mirror or deflection or deflection devices that the deflections of the auxiliary radiation close to the sources of the main radiation are determinable.

L e r s e i t e