DE2438572A1

DE2438572A1 - Flight earth probe mounting - ensuring earth magnetism, conductivity, radioactivity, aircraft borne probe alignment

Info

Publication number: DE2438572A1
Application number: DE2438572A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Sender
Original assignee: Prakla Seismos GmbH
Current assignee: Geco Prakla GmbH
Priority date: 1974-08-10
Filing date: 1974-08-10
Publication date: 1976-02-26

Abstract

For true earth-related direction control of the airborne probe, independently of the aircraft course, the probe system (30, 32) is mounted about an axis (36) from an oscillatable platform (34), with cardan suspension. The platform (34) is coupled to an adjusting motor (40) which is under the electrical control of the aircraft course indicator (42). This course indicator can be a compass gyroscope. In an embodiment an infra-red probe (30) or an air picture chamber (32) i.e. a row measuring chamber, is mounted upon a plate or platform (34), rotatable e.g. in ball-bearing (36) on an outer ring. A positioning motor (40) permits the measuring system to be adjusted around the zenith axis by means of a drive (38).

Description

Verfahren und Einrichtung zur Ausrichtung eines Abtast-und/oder Aufnahmesystems zur Erderkundung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ausrichtung eines Abtast- und/oder Aufnahmesystems oder dergleichen einer in einem Luftfahrzeug angeordneten Erderkundungseinrichtung. Method and device for aligning a scanning and / or recording system for earth exploration The invention relates to a method and a device for aligning a scanning and / or recording system or the like of an in Earth exploration facility arranged in an aircraft.

Die Erfindung soll also bei der sogenannten Fernerkundung der Erde eingesetzt werden, welche neben den abbildenden Verfahren der Aufnahmetechnik photographischer Luftbilder, der Strahlungsmessung mit Abtastsystemen bzw. Scannern, der Seitensichtradartechnik (SLA-R) und dergleichen auch nicht abbildende Verfahren mit Sensoren zur messung des ErdmagnetFeldes, der Bodenleitfähigkeit, der Radioaktivität und dergleichen umfaßt.The invention is thus intended for the so-called remote sensing of the earth are used, which in addition to the imaging process of the recording technology photographic Aerial photos, radiation measurement with scanning systems or scanners, the side view radar technology (SLA-R) and the like, including non-imaging methods with sensors for measuring the earth's magnetic field, soil conductivity and radioactivity and the like.

Insbesondere ist die Erfindung für Verfahren vorgesehen, bei welchen die Erde von einem Luftfahrzeug mit vorgegebener Flugrichtung in dem von dem Abtastsystem erfaßten Geländestreifen linienförmig im wesentlichen senkrecht zur Flugrichtung abgetastet wird. Dies ist beispielsweise bei Strahlungsmessungen mit Abtastern bzw. Scannern im Inararotbereich der Fall, bei welchen die Abtastung mit einem Drahspiegel ausgeführt und die vom Spiegel aufgenommene Bodenstrahlung fokussiert und einem Infrarotdetektor zugeführt wird.In particular, the invention is provided for methods in which the earth from an aircraft with a predetermined flight direction in that of the scanning system detected terrain strips linearly essentially perpendicular to the direction of flight is scanned. This is the case, for example, with radiation measurements with scanners or Scanners in the infrared range are the case, in which the scanning with a wire mirror executed and the ground radiation picked up by the mirror focused and a Infrared detector is fed.

Bei den derzeit ausgeführten messungen ist es üblich, das Abtastsystem bzw. den Scanner starr in das Flugzeug einzubauen.In the measurements currently being carried out, it is common to use the scanning system or to install the scanner rigidly in the aircraft.

Windeinflüsse, insbesondere Seitenwind, führenzu Kursabweichungenund Richtungsänderungen der Flugzeugachse bzw.Wind influences, especially cross winds, lead to course deviations and Changes in direction of the aircraft axis or

Änderungen des sog. Driftwinkels und somit zu unangenehmen Verzerrungen in den Aufnahmen.Changes in the so-called drift angle and thus unpleasant distortions in the recordings.

Diese Verzerrungen können zwar bei der Auswertung von Luftbildaufnahmen.korrigiert werden, da sich die Einzelbilder bei der Luftbildmessung im allgemeinen beträchtlich überdecken. Diese Korrektur erfordert allerdings einen erheblichen zusätzlichen Aufwand.These distortions can be corrected when evaluating aerial photographs because the individual images in the aerial image measurement are generally considerable cover. This correction, however, requires a considerable additional one Expenditure.

Noch wesentlich nachteiliger wirken sich die Kursabweichungen bei den mit Abtastlinien arbeitenden Verfahren aus.The course deviations have an even more disadvantageous effect the procedures using scan lines.

Die Abtastlinien werden nämlich bei diesen Verfahren dicht aneinander gelegt, so daß sich später bei der Auswertung ein kontinuierlicher Bildstreifen mit der gewünschten Bildauflösung ergibt.Namely, in these methods, the scanning lines become close to each other placed so that later in the evaluation there is a continuous strip of images with the desired image resolution.

Bei den praktisch nicht vermeidbaren zeitweiligen Abweichungen vom vorgegebenen Kurs ergeben sich bei diesen Verfahren nicht nur Überlappungen von Abtastlinien, sondern auch Informationslücken zwischen den Abtastlinien.With the practically unavoidable temporary deviations from given course, these procedures not only result in overlaps of Scan lines, but also information gaps between the scan lines.

Zwar könnten auch hier die durch Überlappungen bedingten Verzerrungen allerdingsjit hohem rechnerischem Aufwand wieder korrigiert werden, jedoch fehlt im Bereich der Informationslücken jede möglichkeit einer Korrektur.It is true that here too the distortions caused by the overlaps However, it must be corrected again with a high computational effort, but is missing in the area of information gaps, every possibility of correction.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es auch bereits bekannt, den Driftwinkel oder eine Kursabweichung ständig, beispielsweise mit Hilfe eines optischen Navigationssensors oder eines Doppler-Radar-Systems zu ermitteln und dann die für Luftbildaufnahmen verwendete Aufnahmekammer und/oder den jeweils verwendeten Abtaster vorzugsweise automatisch um den ermittelten Driftwinkel bezüglich der Flugzeugachse zu drehen, um zu erreichen, daß die aufgenommenen Luftbilder und Abtastlinien rechtwinklig zum Flugstreifen ausgerichtet sind. To avoid these disadvantages, it is already known that the Drift angle or a course deviation constantly, for example with the help of an optical To determine navigation sensor or a Doppler radar system and then the recording chamber used for aerial photography and / or the one used in each case Scanner preferably automatically around the determined drift angle with respect to the aircraft axis Rotate to make the aerial images and scan lines taken at right angles are aligned with the flight lane.

Dennoch können in der Praxis auch beim Einsatz hochwertigor elektronischer Navigationshilfsmittel Abweichungen des tatsächlichen Flugweges vom vorgegebenen Kurs nicht verhindert werden, so daß die oben beschriebenen Nachteile bestenfalls abgeschwächt, jedoch nicht vermieden werden können.Nevertheless, in practice, even when using high-quality electronic Navigation aids Deviations of the actual flight path from the given one Course cannot be prevented, so the disadvantages described above are at best weakened, but cannot be avoided.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren so zu verbessern, daß Aufnahmeverzerrungen bei der Fernerkundung durch Kursänderungen oder Schwankungen des Driftwinkels und der ermittelten Werte des Driftwinkels praktisch ausgeschlossen sind, und eine Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens zu schaffen.The invention was therefore based on the object of the known methods to improve so that recording distortion during remote sensing due to course changes or fluctuations in the drift angle and the determined values of the drift angle practically are excluded and a facility to carry out this procedure should be provided.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise ausgeführt, daß das Abtast- oder Aufnahmesystem unabhängig vom gesteuerten Kurs durch Drehung um eine zur Flugrichtung lotrechte Achse auf den wahren Kurs ausgerichtet gehalten wird.To solve this problem, the method according to the invention is shown in Way carried out that the scanning or recording system independent of the controlled Course by rotating around an axis perpendicular to the direction of flight on the true course is held in alignment.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Ausrichtung mit Hilfe der Anzeige eines Kursanzeigers des Luftfahrzeuges vorgenommen. In a preferred embodiment of the method according to the invention the alignment is carried out with the aid of a heading indicator on the aircraft performed.

Dabei ist es bei unterschiedlichen Ausgestaltungen der Erfindung möglich, die Ausrichtung in Abhängigkeit von der Anzaige des Kursanzeigsrs von Hand einzustellen oder mit Hilfe eines vom Kursanzeiger gesteuerten Meßwertgeber eine selbsttätige Einstellung vorzunehmen.It is possible with different embodiments of the invention, adjust the alignment manually depending on the display of the course indicator or an automatic one with the help of a transducer controlled by the course indicator Setting.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist somit unabhängig von Kursabweichungen oder Änderungen des Driftwinkels in jedem Falle gewährleistet, daß die Luftaufnahmen und/oder Abtastlinien rechtwinklig zum Flugstreifen ausgerichtet bleiben.The method according to the invention is therefore independent of course deviations or changes in the drift angle in each case ensures that the aerial photographs and / or scan lines remain aligned perpendicular to the flight lane.

Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient vorzugsweise eine Einrichtung, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Abtast- oder Aufnahmesystem im Luftfahrzeug auf einer um eine zur Flugrichtung senkrechte Achse schwenkbaren Platte angeordnet ist. Diese Platte kann dann in Abhängigkeit vom- jeweiligen Anzeigewert des Kursanzeigers entweder von Hand oder automatisch in die richtige Stellung nachgeführt werden.The method according to the invention is preferably used to carry out the method according to the invention a device which is characterized according to the invention in that the scanning or recording system in the aircraft on a one perpendicular to the direction of flight Axis pivotable plate is arranged. This plate can then be dependent from the respective display value of the course indicator either manually or automatically be tracked into the correct position.

Für die sslbsttätige Nachführung ist dabei erfindungsgemäß der Platte ein vom Kursanzeiger angesteuerter Stellmotor zugeordnet. Wegen der kleinen Richtkräfte wird dabei fUr die Übertragung des Steuersignales ein berührungsloser, beispielsweise induktiver oder optischer Abgriff des Anzeigesignales vorgesehen.According to the invention, this is for the automatic tracking the Plate assigned to a servomotor controlled by the course indicator. Because of the little ones Directional forces are used for the transmission of the control signal by a contactless, For example, inductive or optical tapping of the display signal is provided.

Der in der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehene Kursanzeiger ist vorzugsweise ein über einen Magnetfeldsensor, beispielsweise über einen magnetkompaß,zur Nordrichtung gestützter Anzeiger. Hochwertige Geräte dieser Art, die praktisch ohne Zeitverzögerung eine sehr genaue Anzeige der Nordrichtung liefern, sind üblicherweise ohnehin in Vermessungeflugzeugen vorgesehen, so daß der Aufwand der erfindungsgemäßen Einrichtung dadurch nicht erhöht wird.The course indicator provided in the device according to the invention is preferably a via a magnetic field sensor, for example via a magnetic compass, for North based indicator. High-quality devices of this type that practically do without Time delays to provide a very accurate indication of north direction are common anyway provided in survey aircraft, so that the effort of the invention Facility is not increased by this.

Die für die Erderkundung eingesetzten Sensoren, beispielsweise Luftbildkamera und Abtaster, können daher mit verhältnismäßig geringem Aufwand durch eine auf die Nordrichtung bezogene Einstellung mit verhältnismäßig geringem Aufwand schneller und genauer eingestellt werden, als dies bei der bisherigen, auf den Driftwinkel bezogenen Einstellung möglich war. Dies beruht darauf, daß die bei der Bestimmung des Driftwinkels in jedem Fall vorhandenen Unsicherheitsfaktoren erfindungsgemäß ausgeschaltet werden.The sensors used for earth exploration, for example aerial cameras and scanner, can therefore with relatively little effort by one on the North-related setting faster with relatively little effort and can be set more precisely than with the previous one, to the drift angle related setting was possible. This is due to the fact that the determination of the drift angle existing uncertainty factors according to the invention in each case turned off.

Diese Unsicherheitsfaktoren beruhen bei den bekannten Verfahren darauf, daß die genaue Ermittlung das Driftwinkels mit einem optischen Navigationssystem eine längere Zeit erfordert. Wegen der dadurch bedingten langen Zeitkonstanten kann die optische Driftbestimmung insbesondere beim Auftreten böiger Winde und bei schnell wechselnden Windverhältnissen, wie sie beispielsweise im Gebirge oder bei bestimmten Wetterlagen auftreten, nur zögernd und unsicher durchgeführt werden. Auch bei der Bestimmung des Driftwinkels mittels eines Doppler-Radar-Systems ergeben sich insbesondere beim Überfliegen hügeligen Geländes starke Schwankungen des momentanen Anzeigewertes, auch wenn der hlittelwert eine durchaus zuverlässige Navigationsinformation liefert.In the known methods, these uncertainty factors are based on that the exact determination of the drift angle with an optical navigation system requires a longer time. Because of the resulting long time constants, the optical determination of drift, especially when gusty winds occur and when the wind is fast changing wind conditions, for example in the mountains or in certain Weather conditions occur, can only be carried out hesitantly and uncertainly. Even with the Determination of the drift angle by means of a Doppler radar system results in particular strong fluctuations in the current display value when flying over hilly terrain, even if the mean value provides absolutely reliable navigation information.

Weitere Merkmale'und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in welchen die Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist. Dabei zeigen : Fig. 1 bis 3 schematische Darstellungen eines Erkundungsfluges in senkrechter Projektion zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der damit erzielbaren Vorteile, und Fig. 4 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens. < Fig. 1 veranschaulicht den störungsfreien Flugweg eines mit einer Luftbildkammer und einer Abtasteinrichtung ausgerüsteten Meßflugzeuges 10 und die vom Aufnahme- und vom Abtastsystem erfaßten Geländestreifen.Further features and advantages of the invention emerge from the claims as well as from the following description and the drawing, in which the invention for example, is explained and shown. They show: FIGS. 1 to 3 schematic Representations of a reconnaissance flight in vertical projection for illustration of the method according to the invention and the advantages that can be achieved therewith, and FIG. 4 a schematically simplified representation of a device according to the invention for Execution of the procedure. < Fig. 1 illustrates the trouble-free Flight path of one equipped with an aerial image chamber and a scanning device Measurement aircraft 10 and the terrain strips detected by the recording and scanning system.

Die mit 12, 14 und 16 bezeichneten einzelnen Luftbilder werden so ausgelöst, daß sie sich in Längsrichtung in den schraffierten Bereichen 18 überdecken. Diese Überdeckung beträgt im allgemeinen je nach Gelände form zwischen etwz 20 und 60%.The individual aerial images labeled 12, 14 and 16 will be so triggered that they overlap in the longitudinal direction in the hatched areas 18. This coverage is generally between 20 and 20, depending on the shape of the terrain 60%.

Mit 20 sind die vorzugsweise mit Hilfe eines Drehspiegels senkrecht zum überflogenen Geländestreifen zeilenweise aufgenommenen Abtastlinien bezeichnet, die so dicht beieinander liegen, daß sich bei der späteren Auswertung ein kontinuierlicher Bildstreifen mit guter Bildauflosung ergibt. Der geflogene Kurs 22 verläuft entlang einer kartographisch festgelegten Grundspur des ausgewählten Geländestreifens.At 20, they are preferably vertical with the help of a rotating mirror denotes the scan lines recorded line by line for the terrain strip flown over, which are so close together that a continuous Image strips with a good image resolution result. The flown course 22 runs along a cartographically determined basic lane of the selected strip of land.

Die Grundspur ist normalerweise eine gerade Linie, die in einem bestimmten Winkel Q zur geographischen oder Gitter-Nordrichtung verläuft.The basic track is usually a straight line that goes into a particular Angle Q to the geographic or grid north direction.

Da meist eine Seitenwindkomponente vorhanden ist, ist es im allgemeinen nicht ausreichend, die Flugzeuglängsachse in diesem Winkel g auszurichten, um den gewünschten Kurs zu fliegen. Hierfür ist eine Korrektur um den sogenannten Driftwinkel 6 erforderlich.Since there is usually a crosswind component, it is generally not sufficient to align the longitudinal axis of the aircraft at this angle g to the desired course to fly. This requires a correction by the so-called drift angle 6 required.

Der jeweiligo Driftwinkel kann aus Fluggeschwindigkeit und Kurs sowie Richtung und Stärke des Windes errechnet werden, was jedoch wegen der starken zeitlichen und örtlichen änderungen der Wind daten einen erheblichen Aufwand erfordert. In der Praxis wird daher der Driftwinkel ständig mittels eines optischen Navigationssonsors oder eines Doppler-Radar-Systems ermittelt. Wie oben bereits erläutert wurde, werden bisher bei Änderungen des Driftwinkels die Luftbildkammer und das Abtastsystem vorzugsweise automatisch um den jeweils ermittelten Driftwinkel gegen die Flugzeugachse gedreht, um zu erreichen, daß die Luftbilder und die Abtastiinien rechtwinklig zur ausgewählten Grundspur ausgerichtet bleiben. The respective drift angle can be derived from airspeed and course as well Direction and strength of the wind can be calculated, which is because of the strong temporal and local changes to the wind data require considerable effort. In in practice, therefore, the drift angle is constantly being used by means of an optical navigation sensor or a Doppler radar system. As already explained above, will up to now the aerial image chamber and the scanning system have been preferred for changes in the drift angle automatically rotated by the determined drift angle against the aircraft axis, to make the aerial images and scan lines perpendicular to the selected one Remain aligned with the basic track.

Abweichungen des Flugkurses von der festgelegten Grundspur wirken sich in gleicher Weise wie Schwankungen der Drift-Information aus und müssen daher ebanfalls korrigIert werden.Deviations of the flight course from the fixed basic track have an effect in the same way as fluctuations in the drift information and must therefore Also be corrected.

Ein solcher Korrekturvorgang ist in Fig. 2 veranschaulicht.Such a correction process is illustrated in FIG.

Der Pilot hat festgestellt, daß er um den Betrag # vom Sollstreifen 22 abgekommen ist und den durch 22A bezaichnetan Kurs fliegt. Er leitet daher bei der mit x bezeichneten Stelle eine Korrektur ein, welche ihn bei y wieder auf den Sollstreifen zurückbringt. Die für diese Kurskorrektur erforderliche Änderung des gesteuerten Kurses führt zu den in Fig. 2 gezeigten Fehlern bei den Luftaufnahmen und den Abtastlinien.The pilot has determined that he is by the amount # from the nominal strip 22 has departed and is flying the course marked by 22A. He therefore guides a correction to the point marked x, which brings it back to y at the point Brings target strip back. The change in the controlled course leads to the errors shown in FIG the aerial photographs and the scan lines.

Da ein gewisser Informationsverlust an den Bildrändern meist in Kauf genommen wird, können die Fehler bei den Luftbil.daufnahmen mit einem gewissen Aufwand bei der Auswertung wieder korrigiert werden.Since a certain loss of information at the edges of the image is usually accepted is taken, the errors in the aerial photos can be taken with a certain amount of effort be corrected again during the evaluation.

Bei den Abtastlinien zeigt es sich jedoch ganz deutlich, daß bei a Informationelücken entstehen, während sich bei b Überlappungen zeigen. Zumindest die bei a entstandenen Informationslücken sind auch bei der späteren Auswertung keinesfalls mehr korrigierbar.In the case of the scan lines, however, it is very clear that with a Information gaps arise, while at b there is an overlap. At least the information gaps that arise at a are also in the later evaluation no longer correctable.

Bei der hier in Verbindung mit Fig. 2 behandelten Kursabweichung wurde ein konstant bleibender Driftwinkel vorausgesetzt. Die in Fig. 2 veranschaulichte Fehlermöglichkeit tritt jedoch nicht nur bei Kurskorrekturen auf, sondern ist durch die oben erläuterten Unsicherheitsfaktoren bei der Bestimmung der Abdrift, also durch die lange Zeitkonstante bei der optischen Abdriftbestimmung und die Schwankungen bei der Abdriftbestimmung mit Doppler-Radar ständig vorhanden, Fig. 3 zeigt nun, wie die vorstehend beschriebenen und veranschaulichten Fehler bei den Luftbildaufnahmen und Abtastlinien durch die Erfindung vermieden werden. Der Pilot leitet wieder bei x eine Kurskorrektur ein, durch die er bei y wieder den Sollstreifen erreicht. Da erfindungsgemäß die Einstellung oder Ausrichtung der Luftbildkammer und der Abtastlinien nicht mehr die Flugzeuglängsachse, sondern der durch die Grundspur kartographisch festgelegte Flugkurs die Bezugsgröße bildet, wird die störende Winkelabweichung der Luftbildaufnahmen und Abtastlinien vermieden, und es ergibt sich lediglich eine seitliche Verschiebung.In the course deviation dealt with here in connection with FIG Assuming a constant drift angle. The illustrated in FIG The possibility of error does not only occur with course corrections, but is through the uncertainty factors explained above when determining the drift, i.e. due to the long time constant in the optical drift determination and the fluctuations always present when determining the drift with Doppler radar, Fig. 3 now shows such as the aerial photography errors described and illustrated above and scan lines are avoided by the invention. The pilot directs a course correction is made again at x, through which he returns to the target strip at y achieved. Since according to the invention the setting or alignment of the aerial image chamber and the scan lines are no longer the longitudinal axis of the aircraft, but the one through the basic track cartographically determined flight course forms the reference value, the annoying angular deviation of aerial photographs and scan lines are avoided, and only one results lateral shift.

Damit ist erfindungsgemäß gewährleistet, daß die Abtastlinien und Luftbilder auch bei Kursabweichungen und Änderungen des Driftwinkels immer rechtwinklig zum vorgegebenen Solletreifen liegen. Da in der Praxis bei der Auswertung auch Verzerrungen bei Schwankungen um die Flugzeug längsachse ohnehin noch auszugleichen sind und aus diesem Grund bei der Auswertung nicht die volle Abtastbreite ausgenutzt wird, wird es durch die Erfindung insbesondere bei den mit Abtastlinien arbeitenden Verfahren möglich, aufgetretene Navigationsfehler bei der Auswertung praktisch vollständig und ohne Einbuße in der Bildqualität zu eliminieren.This ensures according to the invention that the scan lines and Aerial photos always at right angles, even with course deviations and changes in the drift angle to the specified target strip. Since in practice there are also distortions in the evaluation in any case, fluctuations around the aircraft's longitudinal axis still have to be compensated for and For this reason, the full scanning width is not used in the evaluation, This is particularly the case with the methods using scan lines possible, navigation errors that have occurred during the evaluation are practically complete and to eliminate without sacrificing image quality.

Fig. 4 zeigt eine schematisch vereinfachte Darstellung einer besonders einfachen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei sind'z,B. ein Abtastsystem 30, im vorliegenden Falle ein Infrarot-Abtastsystem, oder eine Luftbildkammer 32, d.h. eine Reihenmeßkammer, auf einer Platte oder Plattform 34 montiert.Fig. 4 shows a schematically simplified representation of a particular simple embodiment of a device according to the invention for carrying out the method according to the invention. Where'z, B. a scanning system 30, herein In the case of an infrared scanning system, or an aerial photo chamber 32, i.e. an in-line measuring chamber, mounted on a plate or platform 34.

Die Plattform 34 ist drehbar z.B. in Kugellagern 36 am Außenring gelagert. Ein Stellmotor 40 erlaubt über ein Getriebe 38, die Plattform um die Hochachse zu drehen, so daß eine Ausrichtung des Meßsystemes um die Zenithachse möglich ist. Zur Steuerung der die Meßeinrichtung tragenden Plattform dient ein Kursanzeiger 42, für den gerade in Meßflugzeugen ein sehr hochwertiges Gerät vorgesehen ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein magnetisch gestützter Kurskreisel verwendet, welcher so arbeitet, daß die Anzeigeachse eines Kurskreisels 44 von einem magnetischen Sensor 46 auf die magnetische Nordrichtung ausgerichtet wird. Es kann sich auch um einen nordsuchenden Kreiselkompaß handeln, bei dem 46 die zugehörige Plattform mit den Lage- und Beschleunigungssensoren wäre. Zur elektrischen Übertragung der Kursinformation zur Anzeige auf Kontrollinstru.-menten, als Eingangkursinformation für den Autopiloten usw.The platform 34 is rotatably supported, for example in ball bearings 36 on the outer ring. A servomotor 40 allows via a gear 38 to close the platform around the vertical axis Turn so that an alignment of the measuring system around the zenith axis is possible. A course indicator is used to control the platform carrying the measuring device 42, for which a very high-quality device is provided especially in measurement aircraft. In the present embodiment is a magnetically supported course top used, which operates so that the display axis of a course gyro 44 of a magnetic sensor 46 is aligned to magnetic north. It can is also a north-looking gyro compass, where 46 is the associated Platform with the position and acceleration sensors would be. For electrical transmission the course information for display on control instruments, as input course information for the autopilot, etc.

sind auch als Synchro-Transmitter bezeichnete elektrische Drehmelder vorgesehen. Diese übertragen in einer Dreiphasenspannung vektoriell die jeweilige Winkelstellung des Kurskreisels zur Flugzeugachse. Der an die Achse des Kurskreisels 44 angeschlossene Drehmelder 47 liefert dabei den Kompaßkurs (Nord) als Ausgangssignal an einen Differential-Drehmotor 48, dessen Achse durch eine Kursrose 49 auf den geflogenen Kurs (Südost) eingestellt ist. Diese Einstellung erfolgt im allgemeinen von Hand, kann aber beispielsweise auch über den Ausgang eines Bordrechners automatisch nachgeführt' werden. Eine selbsttätige Nachführung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der vorgeschriebene Sollstreifen nicht geradlinig verläuft. Hierdurch wird der gewünschte Kurswinkel e des Flugzeuges eingestellt. Dabei wird bei magnetischer Stützung des Kurskreisels selbstverständlich auch die magnetische Deviation berücksichtigt.are also known as synchro-transmitters intended. These transmit the respective vector in a three-phase voltage Angular position of the course gyro to the aircraft axis. The one on the axis of the course gyro 44 connected resolver 47 supplies the compass course (north) as an output signal to a differential rotary motor 48, the axis of which by a course rose 49 on the flown course (south-east) is set. This setting is generally made manually, but can also be done automatically via the output of an on-board computer, for example be tracked '. Automatic tracking is particularly advantageous when if the prescribed target strip does not run in a straight line. This will the desired course angle e of the aircraft is set. It will with magnetic support of the course top, of course also the magnetic one Deviation taken into account.

Die so korrigierte Ausgangsinformation des Differential-Drehmelders 48 wird in einem weiteren Drehmelder 50, der hier aus einem Steuerempfänger besteht, welcher mechanisch mit der Hochachse der Plattform 32 verbunden ist, mit deren Ausrichtung verglichen. Der elektrische Ausgang des Synchro-Steuerempfängers 50 liefert, solange die Plattform nicht auf den gewünschten Kurswinkel ausgerichtet ist, ein vom Abweichungswinkel abhängiges Fehlersignal an den Servoverstärker 52, welcher den Stellmotor 40 so ansteueCl daß dieser die Plattform 34 immer auf den gewünschten Kurswinkel einstellt.The output information of the differential resolver corrected in this way 48 is in another resolver 50, which here consists of a control receiver, which is mechanically connected to the vertical axis of the platform 32, with its orientation compared. The electrical output of the synchro control receiver 50 delivers so long the platform is not oriented at the desired course angle, one of the deviation angle dependent error signal to the servo amplifier 52, which the servomotor 40 so ansteueCl that this always sets the platform 34 to the desired course angle.

Schließlich soll noch kurz die schematisch dargestellte Abtasteinrichtung 30, hier ein Infrarot-Abtasteinrichtung beschrieben werden. Die Bodenstrahlung trifft auf einen ebenen Drehspiegel 54, der von einem Motor 56 über eine Welle mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben wird.Finally, the schematically illustrated scanning device should briefly 30, an infrared scanning device will be described here. The ground radiation hits on a flat rotating mirror 54, which is driven by a motor 56 via a shaft with a is driven at a certain speed.

Die aufgenommene Information wird dann mit einem spiegeloptischen System, beispielsweise einem Cassegrein-Spiegelsy-stem 58,einem Infrarotdetektor 60 zugeführt. Dieser setzt die aufgenommenen Signale in elektrische Signale, vorzugsweise Video-Signale um, die ggf, über einen Verstärker und Codierer 62 einem magnetaufzsichnungsgerät 64 zugeführt werden.The recorded information is then with a mirror optical System, for example a Cassegrein mirror system 58, an infrared detector 60 supplied. This converts the recorded signals into electrical signals, preferably Video signals to, if necessary, via an amplifier and encoder 62 to a magnetic recording device 64 are fed.

Die Achse 66 des Abtastspiegels 52 wird bei der Erfindung jeweils genau auf den geflogenen Kurs ausgerichtet, so daß beim Flug die Abtastung der Erdoberfläche in senkrecht zur Flugrichtung verlaufenden und zueinander parallelen Linien erfolgt, welche bei der Auswertung der Aufzeichnung ein photoähnliches Bild erzeugen.The axis 66 of the scanning mirror 52 is in each case in the invention precisely aligned with the flown course, so that the surface of the earth is scanned during flight takes place in lines running perpendicular to the direction of flight and parallel to each other, which generate a photo-like image when evaluating the recording.

Die Darstellung in Fig. 4 ist so zu verstehen, daß wahlweise eine Luftbildkammer 32 oder ein Infrarot-Abtastsystem 30 auf der Plattform 34 angeordnet ist. Es ist jedoch nach der Erfindung auch möglich, mehrere Plattformen mit verschiedenen Abtastsystemen vorzusehen, welchen das Ausgangssignal des Synchro-Steuerempfängers 50 bzw. des Verstärkers 52 parallel zugeführt ist. Eine solche Anordnung ist für den praktischen Einsatz günstiger als die ebenfalls gegebene möglichkeit, mehrere Systeme auf einer Plattform anzuordnen.The representation in Fig. 4 is to be understood that optionally one Aerial image chamber 32 or an infrared scanning system 30 arranged on the platform 34 is. However, it is also possible according to the invention, several platforms with different To provide scanning systems, which the output signal of the synchro control receiver 50 or the amplifier 52 is supplied in parallel. Such an arrangement is for the practical use cheaper than the also given possibility of several Arrange systems on a platform.

- ANSPRÜCHE -- EXPECTATIONS -

Claims

CLAIMS 1. Method for aligning a scanning and / or recording system or the like of an earth exploration facility arranged in an aircraft, characterized in that the scanning or recording system is independent of the controlled Maintaining a course aligned with the true course over the ground.

2. The method according to claim 1, characterized in that the alignment is made with the aid of the display of a course indicator of the aircraft.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Alignment with the help of a measuring transducer connected to the course indicator is set automatically.

4. Device for carrying out a method according to one of the preceding Claims, characterized in that the scanning and / or recording system (30, 32) in the aircraft (10) on an essentially perpendicular to the direction of flight Axis (36) pivotable platform (34) is arranged.

5. Device according to claim 4, characterized in that the platform (34) is gimbaled.

6. Device according to claim 5, characterized in that the gimbal The supported platform is stabilized to the longitudinal and transverse axes via a vertical position encoder is.

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that that the platform (34) is electrically controlled by the course indicator (42) of the aircraft Servomotor (40) is assigned.

8. Device according to claim 7, characterized in that the course indicator (42) is a compass heading gyro L e r s e i t e