DE2157438C3 - Kreiselgesteuerte Stabilisierungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kreiselgesteuerte Stabilisierungseinrichtung für eine mittels eines Kardanrahmens um zwei zueinander rechtwinklige Achsen drehbar gelagerte Plattform, beispielsweise einer

Ii Schiffsradaranlage, bei der auf der Plattform ein Kreiselgehäuse mit einem darin kardanisch aufgehängten Vertikalkreisel angebracht ist, auf den beiden Kardanachsen des Vertikalkreisels angeordnete Synchro-Geber über Verstärker mit Servomotoren an den

_>(i zu den Kardanachsen parallel verlaufenden Drehachsen der Plattform verbunden sind und bei der auf der Plattform angeordnete Beschleunigungsmesser über Verstärker, Integratoren und Drehmoment-Erzeuger rechtwinklig zu den zugeordneten Synchro-Gebern auf

.·-, den senkrecht zur Erdoberfläche nachführbaren Vertikalkreisel einwirken.

Bei einer derartigen, aus der US-PS 28 35 132 bekannten Stabilisierungseinrichtung sind die Beschleunigungsmesser in Gestalt eines auf der Plattform

in befestigten Pendels ausgebildet, dessen Hängewinkel in bezug auf die Plattform in zwei in Nord-Süd-Richtung und Ost-West-Richtung durch den Schiffskompaß nachgeführten elektromagnetischen Abnehmern ein entsprechendes Signal erzeugt, mit dem die ebenfalls in

η einem festen Azimutwinkel gehaltenen Drehmomenterzeuger gesteuert werden. Zur Erzeugung eines Aufrichtmomentes des Kreisels ist das Kreiselgehäuse drehbar auf der Plattform angeordnet Die bekannte Stabilisierungseinrichtung jedoch weist keine Vorrichtung auf,

in mit deren Hilfe der Vertikalkreisel vor Beginn des eigentlichen Stabilisierungsvorganges in eine etwa der Vertikalstellung entsprechende Stellung überführt werden kann.

In der US-PS 32 14 983 ist eine solche Grobhorizon-

n tierung mit Hilfe eines Kreisels beschrieben, der sich ohne zusätzliche Lotstützmittel unmittelbar durch die Schwerkraft mit seiner Figurenachse vertikal zur Horizontalebene einstellt. Bei dieser bekannten Stabilisittrungseinrichtung sind Anschlagmittel vorgesehen, so

-,ο daß der Vertikalkreisel bei der Grobhorizontierung der äußeren Plattformrahmen auf mechanische Weise mit aufgerichtet wird.

Eine Stabilisierungseinrichtung für eine auf einen Kreisel nachgesteuerte Plattform ist aus der US-PS

-,-> 3014 776 bekannt. Der in einem Kreiselgehäuse angeordnete Kreisel wird andauernd auf Lotfühler nachgesteuert, die unmittelbar auf dem Kreiselgehäuse befestigt sind und jeweils über einen Verstärker und ein Netzwerk an einen an dem Kreiselgehäuse angeordne-

Id ten Drehmomenterzeuger angeschlossen sind, so daß für jeden der beiden Freiheitsgrade des Kreiselgehäuses ein dauernd geschlossener Regelkreis zustande kommt. Die zu stabilisierende Plattform befindet sich außerhalb des geschlossenen Regelkreises und ist dauernd an die

u; die Ausgangsspannungen der Synchro-Geber gleichrichtenden Demodulatoren angeschlossen. Die beiden Netzwerke dieser Stabilisierungseinrichtung verfügen jeweils über zweite Eingänge, die über Schalter mit den

Demodulatorausgängen zur Dämpfung möglicherweise auftretender Nutationen verbunden werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sowohl der Einlaufvorgang des Vertikalkreisels aus einer willkürli- i dien Position heraus zu einer mit der Position der zu stabilisierenden Plattform übereinstimmenden Position als auch der nach dem Einlaufen stattfindende Stabilisierungsvorgang mittels des Vertikalkreisels auf einfache Weise in dem gleichen, in verschiedenen Phasen arbeitenden System verwirklicht werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die kreiselgesteuerte Stabilisierungseinrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß während der Einlaufphase π die Servomotore der Plattform über Umschalter mit Synchro-Gebern eines externen Kreisels zur Grobhorizontierung der Plattform verbindbar sind und daß die Synchro-Geber des auf die Plattform auszurichtenden Vertikalkreisels über Steuerkreise, die jeweils aus einem _>₍₎ Demodulator, einem Umschalter, einem den Int°.grator aufweisenden Kompensationsnetzwerk und einem Anpassungsverstärker bestehen, an die rechtwinklig zugeordneten Drehmoment-Erzeuger des Vertikalkreisels anschließbar sind, j-,

Dadurch, daß die Synchro-Geber des Vertikalkreisels vor Beginn der zweiten zur Stabilisierung dienenden Phase mit den rechtwinklig zugeordneten Drehmoment-Erzeugern des Vertikalkreisels verbunden werden können, ist es auf einfache Weise möglich, den jo Vertikalkreisel auf die zu stabilisierende Plattform auszurichten, die ihrerseits durch schiffsfeste Verriegelung oder durch Anschließen externer Kreisel mit Hilfe von Servo-Motoren grobhorizontierbar ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn als externer Kreisel zur η Grobhorizontierung der Plattform ein zentral gelegener Schiffskreisel Verwendung findet Sobald der Vertikalkreisel mit genügender Genauigkeit auf die extern stabilisierte Plattform ausgerichtet ist, kann die Stabilisierungseinrichtung mit Hilfe von elektrischen κι Umschaltern aus der ersten in die zweite Phase umgeschaltet werden, so daß der Vertikalkreisel die Stabilisierung der Plattform übernimmt. Während der ersten Phase kann der Integrator des Steuerkreises mit Hilfe eines weiteren Schalters gesperrt verden. 4-,

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Stabilisierungseinrichtung und

F i g. 2 mehr Einzelheiten der Schaltung der Stabilisie- ,0 rungseinrichtung für eine Achse der Plattform.

In der Fig. I ist die zu stabilisierende Plattform 1 gezeigt, die mittels zweier konzentrischer Rahmen 2 bzw. 3 und zweier senkrecht zueinander liegender Achsen 4 bzw. 5 kardanisch aufgehängt ist Befindet sich -,-, die zu stabilisierende Plattform 1 an Bord eines Schiffes, dann ist die mit dem inneren Kardanrahmen 2 verbundene Achse 5 übereinstimmend mit der Schiffs-Längsachse drehbar im Kardanrahmen 3 gelagert, welcher schiffsfest aufgestellt ist. t,o

Der innere Rahmen 2 trägt zwei Servomotoren 6 bzw. 7.

Durch das Zwischenschalten der Getriebe 8 bzw. 9 können diese Servomotoren bei einer bestimmten Erregung die zu stabilisierende Plattform 1 so um die (,-, Achsen 4 und 5 drehen, daß t'iese Plattform in bezug auf die Horizontebene in einer bestimmten, festen Lage gehalten wird.

Als Referenz für die Horizontebene dient ein Kreise! tO, welchei jn einem auf der zu stabilisierenden Plattform angebrachten Kreiselgehäuse 11 kardanisch aufgehängt ist Eine Konstruktion, bei der die Kreisel bzw. Kreiselgehäuse direkt mit der zu stabilisierenden Plattform verbunden sind, hat den Vorteil, daß die als Folge der Schlinger- und Stampfbewegungen des Schiffes auftretenden Schiffsverformungen keinen Einfluß auf die Stabilisierung ausüben. Wenn die durch diese Schiffsverformungen auftretenden Ungenauigkeiten von geringer Bedeutung sind oder auf andere Weise korrigiert werden, ist es ohne weiteres möglich, den Kreisel getrennt von der zu stabilisierenden Plattform aufzustellen, z. B. im Metazentrum des Schiffes. Im ersten Fall spricht man von einer lokalen Stabilisierung, im zweiten Fall von einer zentralen Stabilisierung. Der Kreisel 10 ist ein Vertikalkreisel, dessen Spinachse im ausgerichteten Betriebszustand des Kreisels genau senkrecht zur Horizontebene steht De»· Vertikalkreisel 10 liefert mittels der an diesem gekoppelten Synchro-Geber 12 und 13 zwei Fehlerspannungen, wenn das Kreiselgehäuse und damit die Plattform aus der durch diese vertikale Spinachse des Kreisels bestimmten I age gebracht wird. Diese Fehlerspannungen werden jetzt über die tntsprechenden Servoverstärker 14 und 15 den Servomotoren 6 bzw. 7 zugeführt, die die zu stabilisierende Plattform 1 als Folge davon so kippen, daß diese Fehlerspannungen auf Null gebracht werden.

Bevor die Spinachse des Kreisels 10 mit Hilfe der gebräuchlichen Kreiselsteuermittel in der Vertikallage gehalten werden kann, muß zunächst die Kreiselspinnachse aus einer willkürlichen Richtung heraus einigermaßen mit der Hochachse der zu stabilisierenden Plattform in Übereinstimmung gebracht werden.

Hierfür wird jetzt der Kreisel 10 mit Hilfe der vorgenannten Synchro-Geber 12 und 13 einem auf jeden dieser Synchros angeschlossenen ersten Steuerkreis und zweier Drehmoment-Erzeuger 16 bzw. 17 derart aufgerichtet, daß die Spinachse nahezu mit der Hochnchse der zu stabilisierenden Plattform übereinstimmt, wobei der erste Steuerkreis sich entsprechend F i g. 2 aufeinanderfolgend zusammensetzt ays einem Demodulator 18, einem Kompensationsnetzwerk 19 und einem Anpassungsverstärker 20. In der zweiten Phase wird der Kreisel 10 in an sich bekannter Weise mittels zweier an der zu stabilisierenden Plattform befestigter Beschleunigungsmesser 21 bzw. 22, einem mit jedem dieser Beschleunigungsmesser verbundenen zweiten Steuerkreis und durch die vorgenannten Drehmoment-Erzeuger 16 und 17, in einer bestimmten erdlotfesten Lage gehalten, wobei der zweite Steuerkreis aus dem in Fig.2 angegebenen Filter 23, dem Koriipeiisationsnetzwerk 19 und dem Anpassungsverstärker 20 besteht. Die Kreiselsteuerkreise, ·όπ denen jeder aus einer Kombination eines ersten und eines zweiten Steuerkreises gebildet wird, sind mit 24 bzw. 25 bezeichnet

Bei externer StabiPjierung erfolgt die Plattformstabilisierung mittels eines zentral gelegenen Schiffskreisels. Mit Hilfe eines der zwei am Ausgang des externen Kreiselstabilisierungssystems 26 vorhandenen Synchro-Geber 41 und 42 und mit jedem der mit den Getrieben 8 bzw. 9 verbundenen Synchro-Empfänger 43 und 44 wird die Lage der extern &i stabilisierenden Plattform I verglichen mit der durch das externe Kreiselstabilisierungssystem 26 angegebenen Referenzlage. Ist die Lage der Plattform 1 nicht in Übereinstimmung mit dieser Referenzlage, dann werden durch die Synchro-Empfän-

ger 43 und 44 Steuerspannungen abgegeben, die über die Leitungen 45 bzw. 46 und über die Servoverstärker 14 bzw. 15 den Servomotoren 6 bzw. 7 zugeführt werden. Die in Fig. 1 mit 27 und 28 bezeichneten Umschalter stehen hierbei in der nicht angegebenen Stellung. Um auf einfache Weise von der externen Stabilisierung auf die interne Stabilisierung umschalten zu können, muß der Kreisel innerhalb einer festgelegten Genauigkeitsgrenze mit der extern stabilisierten Plattform ausgerichtet sein. Hierzu wird die Kreiselspinachse mittels der an den Kreisel angeschlossenen Synchro-Geber 12 bzw. 13, der an jeden dieser Synchros angeschlossenen Kreiselsteuerkrei.se 24 bzw. 25 und den Drehmoment-Frzeugern 16 bzw. 17 in eine mit der Hochachse der Plattform übereinstimmende Richtung gebracht. Weiter sei bemerkt, daß eine externe Stabilisierung auch durch das Koppeln der intern zu stabilisierenden Plattform mit einer anderen stabilisierten Plattform erhalten werden kann, so daß den Bewegungen der letztgenannten Plattform zwangsläufig gefolgt wird. Im Falle einer internen Ausrichtung des Kreisels bei der die Plattform schiffsfest verriegelt ist, wird der Kreisel unter Zuhilfenahme von wiederum den Synchros 12 bzw. 13, den Kreiselsteuerkreisen 24 bzw. 25 und den Drehmoment-Erzeugern 16 bzw. 17 in eine, um eine nahezu vertikale Achse schaukelnde Position gebiacht.

Die Stabilisierungseinrichtung wird von der ersten in die zweite Phase geschaltet, wenn der Kreisel entweder mit genügender Genauigkeit mit der extern stabilisierten Plattform ausgerichtet ist, oder in der Einlaufphase, nach dem Ablauf einer vorab festzulegenden Zeit, in eine um eine nahezu vertikale Achse schaukelnde Position gebracht ist.

Im Nachfolgenden wird jetzt anhand der F i g. 2 der Teil der Stabilisierungseinrichlung näher beschrieben, der die Stabilisierung um die Achse 4 vornimmt.

In Fig. 2 steht der Umschalter 28 während der externen Stabilisierung in der nicht dargestellten Stellung. In dieser Stellung wird mit Hilfe des Synchro-Übertragungssystems 42, 44 die Lage der Plattform mit der durch das externe Kreiselstabilisierungssystem 26 angegebenen Referenz verglichen. Stimmen beide Lagen nicht überein, dann wird durch den Synchro-Empfänger 44 ein Steuersignal abgegeben, welches über Leitung 46 und Servoverstärker 15 dem Motor 7 zugeführt wird. Erfolgt keine externe Stabilisierung, dann steht der Umschalter 28 in der angegebenen Stellung und wird das durch den Verstärker 15 und Motor 7 gebildete Servosystem durch den Synchro-Geber 12 nachgesteuert; in der Einlaufphase bleibt die Plattform jedoch verriegelt.

Sowohl während der externen Stabilisierung als auch in der Einlaufphase bei interner Ausrichtung steht der Umschalter 29 in der angegebenen Stellung. Der Vertikalkreisel 10 wird dann über den Synchro 12, den Demodulator 18, den Umschalter 29, das Kompensationsnetzwerk 19, den Anpassungsverstärker 20 und den Drehmoment-Erzeuger 16 nachgesteuert Befindet sich die Stabilisierungseinrichtung in der zweiten Phase, dann wird der Vertikalkreisel über den Beschleunigungsmesser 21, den Filter 23, den Umschalter 29, das Kompensationsnetzwerk 19, den Anpassungsverstärker 20 und den Drehmoment-Erzeuger 16 nachgesteuert.

Unterstem man, daß der Vertikalkreisel iö nahezu mit der zu stabilisierenden Plattform ausgerichtet ist und die Stabilisierungssystemeinrichtung deswegen in die zweite Phase geschaltet werden kann, wird infolge der auftretenden Winkelverdrehung Θ, der Plattform um die Achse 4 durch den Beschleunigungsmesser 21 eine Spannung

e =

a)

abgegeben;

worin ^die Beschleunigung der Schwerkraft,

a eine Störbeschleunigung infolge einer auftretenden Schiffsbewegung und K\ eine Konstante darstellt.

in Das Ausgangssignal des Beschleunigungsmessers ist deshalb aus zwei Komponenten gebildet, nämlich: eine Komponente als Maß für den Schrägstand der Plattform und ein in Amplitude und Frequenz sich änderndes Signal infolge der Schiffsbewegungen.

ι, Letztgenanntes Signal kann formelmäßig angegeben werden mit

K\ a = Ki -+-ä sin '·>, ι,

worin o>, die Schiffsfrequenz darstellt.

JIi Das durch den Beschleunigungsmesser abgegebene Signal wir>J dem Filter 23 zugeführt. Die Aufgabe des Filters ist es, die Schiffsfrequenz (o)_x), die in der Größenordnung von 0,5 bir !,25 rad/sec liegt, ausreichend abzuschwächen. Dazu ist das Filter als zwei- und

j, dreistufiges Tiefpaßfilter ausgeführt und so ausgelegt, daß wer.n die Übprtragungsfunktion des Filters mit F angegebei) wird, für die Frequenzwerte angenähert ω ■< 0,12 rad/sec F=I gilt und für die Frequenzwerte ω> 0,12 rad/sec eine Dämpfung von 30dB/oct auftritt.

in Aufgrund dieser Filtercharakteristik kann das durch das Filter abgegebene Signal angegeben wci üen mit

Ki ge,

Dieses Signal wird dem Kompensationsnetzwerk 19 r. zugeführt, das aus dem Verstärker 30, dem Integrationsglied 31 und einem Summationsglied 32 besteht. Zwischen dem Integrations- und dem Summationsglied ist ein Schalter 33 angebracht, welcher in der zweiten Phase geschlossen ist. Wird die Übertragungsfunktion -in des Kompensationsnetzwerkes ausgedrückt mit

worin s=den Laplace-Operater oder Differential-Ope-4-, rator darstellt, dann wird das durch das Netzwerk abgegebene und dem Anpassungsverstärker 20 zugeführte Signal ausgedrückt mit

Da für den Drehmoment-Erzeuger 16 eine 400-Hz-Ausführung benutzt wird, ist der Anpassungsverstärker 20 als Modulator ausgeführt Mit K2 für die Gleichstrom-Verstärkung dieses Modulators und mit ^3 für die ίί Übertragungsfunktion des Drehmoment-Erzeugers wird das auf den Kreisel ausgeübte Drehmoment mit folgender Formel ausgedrückt:

μι -Mäanders geschrieben

worin Ci und Ci Konstanten sind und r die /?C-Zeit des zum Kompensationsnetzwerk gehörenden Integrationsgliedes 31. Da die Übertragungsfunktion des

Kreisels mit —i- angegeben werden kann, ergibt sich der Winkel um den der Kreisel gedreht wird, aus

die Zeitkonstante für die durch den Beschleunigungsmesser, den Kreiselsteuerkreis und den Drehmoment-Erzeuger gebildete Kreisel-Steuerkette (Aufrichtskreis) ist.

Nimmt man an, daß auf den Kreisel keine Stördrehmomente ausgeübt werden und die Spinachse

„;„>,„„ u/;_nu«i.u/>ri o

Der Beschleunigungsmesser 21 nimmt die auftretende Erhöhung der Eigenfahrt auf. Zur Kompensation des hierdurch verursachten Fehlers in dem Signal vom Beschleunigungsmesser wird ein durch einen Rechner berechnetes Korrektursignal, genannt Ve-Kompensierung (Ve= Eigenfahrt), über den Kabelempfänger-Verstärker 36 zusammen mit dem Signal vom Beschleunigungsmesser 21 dem Filter 23 zugeführt (vgl.: Savet — Gyroscopes: Theory and Design, Abschnitt 6,12).

Der Beschleunigungsmesser 22 nimmt die Zentrifugalbeschleunigung auf. die infolge der Änderung des Eigenkurses auftritt. Zur Kompensation des hierdurch verursachten Fehlers in dem Signal vom Beschleunigungsmesser wird ein, durch einen Rechner berechnetes Korrektursignai, genannt Ke. Ve-Kompensierung (¹Ke= Eigenkurs), über einen Kabelempfänger-Verstär-

Achse 34 gedreht war wie die Plattform um die Achse 4, dann gibt C\ß, im Ausdruck

h t Γψ Ρΐ t 1 · f Γ"ι^^

?* w% I £%· I ΨΛ I fft t F^ fW

das Drehmoment an, welches auf den Kreisel ausgeübt werden muß, um diese Spinachse wiederum in die gewünschte raumfeste Richtung zu bringen (vgl. Savet — Gyroscopes: Theory and Design, Abschnitt 3,4).

Tritt ".η Kreisel eine Unsymmetrie auf, z.B. um die Achse 34, dann wird durch die verursachte Unsymmetrie-Drehung um die Achse 35 eine Präzessionsgeschwindigkeit erzeugt Um diese stets zunehmende Winkelverdrehung auszugleichen, muß auf die Achse 34 ein zunehmendes Drehmoment ausgeübt werden. Hierzu wird das Steuerdrehmoment oder ein hiermit übereinstimmender Wert wie für den hier angenommenen Fall, das vom Beschleunigungsmesser stammende, gefilterte Signal integriert so daß der Integrationswert mit der auftretenden Unsymmetrie des Kreisels übereinstimmt Im vorgenannten Ausdruck gibt

die Unsymmetriekompensation an. 4i

Für die Integrationskonstanten τ und τί sei bemerkt daß

damit die die Aufrichtung bestimmende Steuerung nicht zu stark durch die Unsymmetriekompensation beeinflußt wird (vgl: Savet — Gyroscopes: Theory and Design, Abschnitt 6,5). Das Integrationsglied 31 ist weiter so ausgeführt daß es eine kleinere Zeitkonstante τ besitzt wenn dessen Eingangsspannung einen bestimmten Wert überschreitet Das bedeutet solange die Spinachse die gewünschte Lotrichtung innerhalb einer bestimmten Genauigkeitsgrenze noch nicht erreicht hat ist es nicht so wichtig, daß die _b0 Unsymmetriekompensation die Steuerung, die die gewünschte räumliche Richtung bestimmt beeinflußt während dagegen der verzögernde Effekt auf die Kreiselsteuerung verringert wird

Außer der vorgenannten Unsymmetriekompensation kann in der Kreiselsteuerung eine Kompensation der Eigenfahrt und des Eigenkurses und eine Erdrotationskompensation angebracht werden.

messer 22 dem betreffenden Filter zugeführt (vgl. Savet —Gyroscopes: Theory and Design, Abschnitt 6,13). Bei schnellen Kursänderungen kann in der Ke. Ve-Kompensation eine Ungenauigkeit auftreten, die zu ernsten Stabilisierungsfehlern führen kann. Diese Fehler können verringert werden, indem bei schnellen Kursänderungen die Stabilisierungseinrichtung in eine Betriebsart »Freie Auswanderung« geschaltet wird. Dieses Umschalten erfolgt durch den Rechner, der dazu über den Kabelempfänger-Verstärker 37 ein Signal an das Integrationsglied 31 und das Summationsglied 32 abgibt. Das Integrations- und das Summationsglied sind beide mit einem Haltekreis versehen. Hiermit wird in der Betriebsart »Freie Auswanderung« die Ausgangsspannung des Integrations- und des Summationsgliedes konstant gehalten. Unerwünschte Beschleunigungen haben jetzt keinen Einfluß auf den Kreisel mehr. In der Betriebsart »Freie Auswanderung« ist eine Ke.Ve-Kompensation nicht notwendig.

Die Erdrotationskompensation schließlich wird ebenfalls durch den Rechner bestimmt und über den Kabelempfänger-Verstärker 38 zusammen mit dem vom Kompensationsnetzwerk 19 stammenden Signal dem Modulator 20 zugeführt (vgl.: Savet — Gyroscope s : Theory and Design, Abschnitt 6,4).

Während externer Stabilisierung und während des Einlaufens bei interner Stabilisierung wird der Kreisel über den Synchro 12, den Demodulator 18, das Kompensationsnetzwerk 19, den Verstärker 20 und den Drehmoment-Erzeuger 16 nachgesteuert Bei externer Stabilisierung wird durch einen an den Ausgang des zum Kompensationsnetzwerkes gehörenden Verstärkers 30 angeschlossenen Präzisions-Anzeiger 39 und der Lampe 40 angegeben, daß der Kreisel innerhalb einer festgelegten Genauigkeitsgrenze mit der Plattform ausgerichtet ist und von externer auf interner Stabilisierung umgeschaltet werden kann. Weiter sei bemerkt daß während des Einlaufens der zwischen dem Integrationsglied 31 und dem Summationsglied 32 angebrachte Schalter 33 sich im geöffneten Zustand (wie dargestellt) befindet Hierbei ist die Plattform schiffsfest verriegelt und der Kreisel wird in eine, um eine nahezu vertikale Achse schaukelnde Position gebracht wodurch eine Unsymmetriekompensation, welche einen verzögernden Einfluß während des Anlaufs auf die Kreiselsteuerung ausüben würde, nicht notwendig ist Nach Ablauf einer festzulegenden Zeit wird dann automatisch aus dem Einlaufvorgang in die zweite Phase geschaltet wobei der Schalter 33 geschlossen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 809 651/167

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Kreiselgesteuerte Stabilisierungseinrichtung für eine mittels eines Kardanrahmens um zwei zueinander rechtwinklige Achsen drehbar gelagerte Plattform, beispielsweise einer Schiffsradaranlage, bei der auf der Plattform ein Kreiselgehäuse mit einem darin kardanisch aufgehängten Vertikalkreisel angebracht ist, auf den beiden Kardanachsen des Vertikalkreisels angeordnete Synchro-Geber über Verstärker mit Servomotoren an den zu den Kardanachsen parallel verlaufenden Drehachsen der Plattform verbunden sind und bei der auf der Plattform angeordnete Beschleunigungsmesser über Verstärker, Integratoren und Drehmoment-Erzeuger rechtwinklig zu den zugeordneten Synchro-Gebern auf den senkrecht zur Erdoberfläche nachführbaren Vertikalkreisel einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Einlaufphase die Servomotore (6, 7) der Plattform (1) über Umschalter (27. 28) mit Synchro-Gebern (41, 42) eines externen Kreisels (26) zur Grobhorizontierung der Plattform (1) verbindbar sind und daß die Synchro-Geber (12, 13) des auf die Plattform (1) auszurichtenden Vertikalkreisels (10) über Steuerkreise, die jeweils aus einem Demodulator (18), einem Umschalter (29), einem den Integrator (31) aufweisenden Kompensationsnetzwerk (19) und einem Anpassungsverstärker (20) bestehen, an die rechtwinklig zugeordneten Drehmoment-Erzeuger (16,17) des Vertikalkreisel· (10) ar^chließbar sind.

2. Kreiselgesteuerte Subilisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch geke,- nzeichnet, daß während der Einlaufphase die Servomotore (6,7) der Plattform (1) an Synchro-Geber (41,42) eines zentral gelegenen Schiffskreisels (26) über an der Plattform befestigte Synchro-Empfänger (43, 44) angeschlossen sind.

3. Kreiselgesteuerte Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch I und 2, bei der Filter zur Unterdrückung von durch Schiffsbewegungen hervorgerufenen Frequenzkomponenten im Ausgangssignal der Beschleunigungsmesser vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (23) einerseits an die Ausgänge der dem Schrägstand der Plattform (1) entsprechende Signale abgebenden Beschleunigungsmesser (21, 22) angeschlossen sind und andererseits ein durch einen Rechner bestimmtes Korrektursignal des Eigenkurses und der Eigenfahrt an dem in der zweiten Phase mit dem Kompensationsnetzwerk (19) verbundenen Filter (23) anliegt.

4. Kreiselgesteuerte Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 3, bei der jedes Kompensationsnetzwerk aus einem Verstärker und einem Integrator, die in der Einlaufphase an den zugeordneten Demodulator und in der zweiten Phase an das zugeordnete Filter angeschlossen sind, sowie aus einem Summationsglied besteht, das mit dem Eingang eines als Modulator ausgeführten Anpassungsverstärkers verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsnetzwerk (19) mit zwei Haltekreisen versehen ist, so daß die Ausgangsspannungen des Integrators (31) und des Summationsgliedes (32) wahrend von dem Rechner bestimmter Zeitintervalle mit schnellen Kursänderungen konstant haltbar sind.

5, Kreiselgesteuerte Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Integrator (31) und dem Summationsglied (32) ein Schalter (33) angebracht ist, mit dessen Hilfe der Integratorausgang während der Einlaufphase sperrbar isL