DE2554190C2 - Magnetic compass - Google Patents
Magnetic compassInfo
- Publication number
- DE2554190C2 DE2554190C2 DE19752554190 DE2554190A DE2554190C2 DE 2554190 C2 DE2554190 C2 DE 2554190C2 DE 19752554190 DE19752554190 DE 19752554190 DE 2554190 A DE2554190 A DE 2554190A DE 2554190 C2 DE2554190 C2 DE 2554190C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- magnetic field
- signals
- devices
- compass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/36—Repeaters for remote indication of readings of a master compass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/02—Magnetic compasses
- G01C17/28—Electromagnetic compasses
- G01C17/30—Earth-inductor compasses
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
- Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Description
schaltung verwendet wird, die Gleichströme an den Magnetfelddetektor mit einer derartigen Größe liefert, daß der Erdmagnetfelddetektor kompensiert wird. Durch diesen Nullabgleich ergibt sich eine extrem hohe Genauigkeit der magnetischen Richtungsanzeige, es sind jedoch keinerlei Kompensationseinrichtungen für die sich ändernde Stärke des Erdmagnetfeldes in dem Ausgangssignal vorgesehen und die Verwendung von Verstärkungssteuereinrichtungen der eingangs beschriebenen Art ergibt wiederum die Gefahr, daß zusätzlichen Kompaßfehler eingeführt werden.circuit is used, the direct currents to the magnetic field detector of such a size that the earth's magnetic field detector is compensated. By This zero adjustment results in an extremely high accuracy of the magnetic direction display, there are however, no means of compensation whatsoever for the changing strength of the earth's magnetic field in the output signal provided and the use of gain control devices of the type described in the opening paragraph Art again runs the risk of introducing additional compass errors.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetkompaß der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Ausgangssignal von Änderungen der Stärke des Magnetfeldes unabhängig ist. wobei einerseits durch die Auswerteschaltung keine zusätzlichen Zweiperioden-Kompaßfehler eingeführt werden sollen und andererseits zur Kompensation von Kompaßfehlern vorgesehene Schaltungen keine Änderung des Ausgangssignals bewirken sollen.The invention is based on the object of creating a magnetic compass of the type mentioned at the outset, whose output signal is independent of changes in the strength of the magnetic field. whereby on the one hand by the Evaluation circuit no additional two-period compass errors should be introduced and on the other hand circuits provided to compensate for compass errors do not change the output signal should cause.
Dise Aufgabe wird bei einem Magnetkompaß gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die in dessen kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöstThis object is achieved in a magnetic compass according to the preamble of claim 1 by the in its characterizing part specified features solved
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the subclaims.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Magnetkompasses ergibt sich eine Kompensation von Änderungen der Stärke des Magnetfeldes, ohne daß durch Fig. IA und IB eine teilweise Blockschaltbilddarstellung der wesentlichen Bauteile einer Ausführungsform des Magnetkompasses sowie die elektrischen Verbindungen dieser Bauteile miteinander;The design of the magnetic compass according to the invention results in a compensation for changes the strength of the magnetic field, without a partial block diagram representation by FIGS. 1A and 1B the essential components of an embodiment of the magnetic compass and the electrical connections these components with each other;
F i g. 2 einen Teil der Fig. IA und 1B, wobei die automatische Verstärkungssteuereinrichtung des Magnetkompasses ausführlicher gezeigt ist.F i g. 2 part of FIGS. 1A and 1B, the automatic Gain controller of the magnetic compass is shown in more detail.
Fig.3 ein ausführliches Schaltbild eines Index-Winkelfehler-Kompensator nach Fig. IB;3 shows a detailed circuit diagram of an index angle error compensator according to Fig. IB;
Fig.4 ein ausführliches Schaltbild der ebenfalls in Fig. IB gezeigten Zweiperioden-Kompaßfehler-Kompensationseinrichtung; 4 shows a detailed circuit diagram of the also in Fig. 1B shows two-period compass error compensation means;
F i g. 5 ein Blockschaltbild, das eine abgeänderte Ausführungsform des Magnetkompasses nach F i g. 1A und IB zeigt.F i g. 5 is a block diagram showing a modified embodiment of the magnetic compass according to FIG. 1A and IB shows.
In den Fig. IA und IB schließt der Magnetkompaß einen Magnetfelddetektor in Form einer Magnetfeldsonde 11 ein, die aus einer Wechselstromquclle 2 gespeist wird, die durch einen üblichen 400-Hz-Oszillator oder -Signalgenerator gebildet sein kann und die mit einer Erregungswicklung 12 der Magnetfeldsonde gekoppelt ist.In Figures IA and IB the magnetic compass closes a magnetic field detector in the form of a magnetic field probe 11, which is fed from an alternating current source 2 which can be formed by a conventional 400 Hz oscillator or signal generator and which with an excitation winding 12 of the magnetic field probe is coupled.
Die Magnetfeldsonde 11 weist drei in Sternschaltung betriebene induktive Wicklungen 13, 14 und 15 auf einem entsprechenden sternförmigen Kern auf, wobei die einzelnen Schenkel der Wicklung zu einem gemeinsamen geerdeten Anschluß F zusammengeführt sind. Die von dem Anschluß F entfernten Anschlüsse der Wicklungen 13, 14, 15 sind jeweils mit A, B, C in Fig. IAThe magnetic field probe 11 has three inductive windings 13, 14 and 15 operated in a star connection on a corresponding star-shaped core, the individual legs of the winding being brought together to form a common earthed connection F. The connections of the windings 13, 14, 15 removed from the connection F are each labeled A, B, C in FIG. 1A
die Kompensationseinrichtungen zusätzliche Zweipe- 30 bezeichnet. Den Anschlüssen A, B, C können, wenn dies
rioden-Kompaßfehler eingeführt werden, wobei auch erwünscht ist Einperioden-Kompaßfehler-Kompensazur
Kompensation von Kompaßfehlern vorgesehene tionssignale von einer (nicht gezeigten) Einperioden-Schaltungen
keine Änderung des Ausgangssignals be- Kompaßfehler-Kompensationseinrichtung von der allwirken,
gemeinen Art zugeführt werden, wie sie in der briti-Bei dem erfindungsgemäßen Magnetkompaß wird 35 sehen Patentschrift 8 50 692 beschrieben ist. Der Andurch
die Verwendung einer einfachen gemeinsamen Schluß A der Magnetfeldsonde 11 ist über einen Trennautomatischen
Verstärkungssteuerung nicht nur die kondensator 16 mit einem Ende einer ersten Eingangs-Auswirkung
der sich ändernden Stärke des Erdmagnet- wicklung 20 eines Scott-T-Transformators 21 verbunfeldes
kompensiert, sondern es werden außerdem die den, während die Anschlüsse B und C über jeweilige
Auswirkungen anderer Fehlerquellen korrigiert, ohne 40 Trennkondensatoren 17 und 18 mit den jeweiligen Enda3
die Fehler bekannter Systeme wieder eingeführt den einer zweiten Eingangswicklung 22 des Scott-T-werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Magnetkompaß
werden die Eingangssignale an die Nutzeinrichtungen
selbst überwacht und nicht lediglich die Ausgangssignale des Magnetfelddetektors. Damit werden nicht nur
Änderungen der Stärke des Erdmagnetfeldes, sondern
auch Verstärkungsänderungen kompensiert, die durch
Änderungen von Bauteilparametern und andere Effekte
hervorgerufen werden, ohne daß neue Fehler eingeführtthe compensation devices additional two-pipe 30 denotes. If period compass errors are introduced to the terminals A, B, C , which is also desirable, one-period compass error compensation for compensating compass errors provided tion signals from a (not shown) one-period circuitry no change in the output signal of the universal, common type, as described in the British patent 8 50 692 will see in the magnetic compass according to the invention. The use of a simple common circuit A of the magnetic field probe 11 is not only compensated for the capacitor 16 with an end of a first input effect of the changing strength of the geomagnetic winding 20 of a Scott-T transformer 21 connected field via a separating automatic gain control, but In addition, while the connections B and C are corrected via the respective effects of other sources of error, the errors of known systems are reintroduced without 40 isolating capacitors 17 and 18 with the respective enda3, that of a second input winding 22 of the Scott-T. In the magnetic compass according to the invention
are the input signals to the utility facilities
monitors itself and not just the output signals of the magnetic field detector. So not only will
Changes in the strength of the earth's magnetic field, rather
also compensates for changes in gain caused by
Changes to component parameters and other effects
without introducing new errors
4545
werden.will.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ergeben elektrisch über Kreuz geschaltete Netzwerkeinrichtungen eine Korrektur der Zweiperioden-Kardinal-Kompaßfehler in den Sinus- und Kosinuskanälen des Magnetfelddetektor-Signalauswertesystems durch die Einstellung von lediglich einer einzigen Einstelleinrichtung. Eine ähnliche Anordnung, die wiederum nur eine einzige Einstellung erfordert, wird für die Korrektur irgendeines Indexwinkelfehlers verwendet Transformators 21 verbunden sind. Die Wicklung 22 weist eine Mittenanzapfung auf, die mit dem anderen Ende der Wicklung 20 verbunden ist.According to a preferred embodiment of the invention, network devices that are electrically cross-connected result a correction for the two-period cardinal compass errors in the sine and cosine channels of the magnetic field detector signal evaluation system by setting only one setting device. A similar arrangement, again requiring only a single adjustment, is used for the Correction of any index angle error used transformer 21 connected. The winding 22 has a center tap connected to the other end of the winding 20.
Wie dies gut bekannt ist weisen die Ausgangssignale der Wicklungen 13, 14 und 15 eine Frequenz auf, die doppelt so groß ist, wie die Frequenz, die an der Erregungswicklung anliegt. Der Frequenzverdoppelte Kosinusausgang einer Wicklung 23 des Transformators 21 sowie der Frequenzverdoppelte Sinusausgang in einer Wicklung 27 dieses Transformators sind mit einer Strom-Rückführschleife 31 verbunden. Zusätzlich wird der Strom-Rückführschleife 31 über die Leitung 29a der Ausgang eines Frequenzverdopplers 29 zugeführt Weil der Frequenzverdoppler 29 aus der Quelle 2 gespeist wird, weist sein Ausgang in der Leitung 29a eine Frequenz von 800 Hz auf und dieser Ausgang dient als Bezugssignalquelle für die Rückführschleife 31.As is well known, the output signals of windings 13, 14 and 15 have a frequency equal to is twice as large as the frequency applied to the excitation winding. The frequency doubled cosine output a winding 23 of the transformer 21 and the frequency-doubled sine output in one Windings 27 of this transformer are connected to a current feedback loop 31. Additionally will the output of a frequency doubler 29 is fed to the current feedback loop 31 via the line 29a because the frequency doubler 29 is fed from the source 2, its output in the line 29a has a frequency of 800 Hz and this output serves as a reference signal source for the feedback loop 31.
Wie dies ausführlicher in der britischen PatentschriftHow this is more fully described in British Patent Specification
Bei einer abgeänderten Ausführungsform des Korn- ω 12 91 597 beschrieben ist liefert die Strom-Rückführpensationssystems werden diese beiden letzteren Korn- schleife 31 Ausgänge an zwei Leitungen 32 und 33, dieIn a modified embodiment of the grain ω 12 91 597 is described, the current feedback compensation system provides these latter two grain loop 31 outputs to two lines 32 and 33, which
pensationen durch Gleichstromsignale durchgeführt die in vorgegebenen Verhältnissen direkt den induktiven Windungen des Magnetfelddetektors zugeführt werden.pensations by direct current signals carried out in given proportions directly the inductive Windings of the magnetic field detector are supplied.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert In der Zeichnung zeigtEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing the drawing shows
65 Gleichstromsignale sind, deren Amplitude jeweils proportional zum Sinus und Kosinus des magnetischen Steuerkurses 65 are direct current signals, the amplitude of which is proportional to the sine and cosine of the magnetic heading
(Hm Sinus ψ + Hn, Kosinus ψ) des Fahrzeuges sind. Entsprechend werden die Hori- (H m sine ψ + H n , cos ψ) of the vehicle. The hori-
zontalkomponenlen des von den Magnetfeldsonderwicklungcn 13, U\ und 15 gemessenen Erdmagnetfeldes in Sinus- und Kosinus-Komponentenwerte aufgelöst, die dann in der Strom-Rückführschleife 31 in proportionale Gleichströme an den Leitungen 32 und 33 umgewandelt werden. Wie es in der oben erwähnten britischen Palentschrift 12 91 597 beschrieben ist, werden diese Gleichströme jeweils über zwei Leitungen 10 und 10a in die Wicklungen 13 und 15 der Magnetfeldsonde 11 zurückgeführt, wobei diese Ströme bestrebt sind, das hier vorhandene Erdmagnetfeld aufzuheben. Die Rückführungsanordnung und die vielen sich daraus ergebenden Vorteile sind ausführlich in der oben erwähnten britischen Patentschrift 12 91597 beschrieben, unter Einschluß des auf einer geschlossenen Schleife beruhenden Betriebs, der Ausgänge mit hoher Genauigkeit und in Form von analogen Gleichstromausgängen ergibt, die proportional zum Sinus und Kosinus des magnetischen Steuerkurses des Fahrzeuges sind.zontalkomponenlen of the magnetic field measured by the magnetic field special windings 13, U 1 and 15 resolved into sine and cosine component values, which are then converted in the current feedback loop 31 into proportional direct currents on the lines 32 and 33. As it is described in the above-mentioned British Palentschrift 12 91 597, these direct currents are each returned via two lines 10 and 10a into the windings 13 and 15 of the magnetic field probe 11, these currents trying to cancel the earth's magnetic field present here. The feedback arrangement and the many advantages resulting therefrom are fully described in the aforementioned British Patent 12,91597, including closed loop operation which gives high accuracy outputs in the form of DC analog outputs proportional to sine and cosine of the vehicle's magnetic heading.
Entsprechend wird die 800-Hz-Dreiphasen-Magnetazimut-Information, die von dem Horizontal-Magnetfelddetektor oder der Magnetfeldsonde 11 abgeleitet wird, in Gleichstromsignale umgewandelt, die proportional zum Sinus und Kosinus des Steuerkurses des Fahrzeuges sind, und zwar durch das Zusammenwirken des Scott-T-Traniiformators 21 und der Strom-Rückführschleife 31. Die Größen der Ausgänge an den Leitungen 32 und 33 sind damit eine Funktion der magnetischen Azimutrichtung oder des Steuerkurses des Fahrzeuges und der Intensität der Horizontalkomponente des Erdmagnetfeldes. Die Änderung der Größe der Sinus- und Kosinus Ausgänge, die durch irgendeine Änderung der Magnetfeldstärke Hm hervorgerufen wird, beeinflußt lediglich den Ausgangsgradienten (Volt pro Azimut-Grad) und ändert nicht die trigonometrische Beziehung des magnetischen Eingangs-Steuerkurswinkels ψ und die Ausgangsspannungen der Strom-Rückführschicife 31, die daher wie folgt ausgedrückt werden können:Correspondingly, the 800 Hz three-phase magnetic azimuth information derived from the horizontal magnetic field detector or the magnetic field probe 11 is converted into direct current signals proportional to the sine and cosine of the heading of the vehicle by the interaction of the Scott T transformer 21 and the current feedback loop 31. The sizes of the outputs on lines 32 and 33 are thus a function of the magnetic azimuth direction or the heading of the vehicle and the intensity of the horizontal component of the earth's magnetic field. The change in the size of the sine and cosine outputs caused by any change in magnetic field strength Hm only affects the output gradient (volts per azimuth degree) and does not change the trigonometric relationship of the magnetic input heading angle ψ and the output voltages of the current Return shipments 31, which can therefore be expressed as follows:
V32 = ATj sin ψ
V33 = Κ·\ cos ψ V32 = ATj sin ψ
V33 = Κ · \ cos ψ
worin K\ die Verstärkung der Strom-Rückführschleife 31 berücksichtigt und die Dimension von Volt pro Oersted aufweist.where K \ takes into account the gain of the current feedback loop 31 and has the dimension of volts per oersted.
Die Signale V32 und V33 an den Leitungen 32 und 33 dienen als zwei Eingänge für eine automatische Verstärkungssteuerschaltung 34, die weiterhin bestimmte Sienale empfängt die auf zwei Leitungen 56 und 57 zurückgeführt werden. Wie dies weiter erläutert wird, entstehen die Rückführungssignaie an den Ausgängen der Pufferverstärker 52 und 53 (F i g. IB), nachdem die Ausgänge der automs.tischen Verstärkungssteuerschaltung 34 zumindest in einem Doppelkanal-Modulator 45 verarbeitet wurden. Fur das Verständnis der Betriebsweise der Verstärkungsüteuerschaltung 34 kann das Vorhandensein der Indexfehler-Kompensationseinrichtung 37 und der Zweiperioden-Kompaßfehler-Kompensationseinrichtung 48 aus Vereinfachungsgründen zunächst vernachlässigt weiden.Signals V32 and V33 on lines 32 and 33 serve as two inputs to an automatic gain control circuit 34, which continues to receive the particular sienale which is fed back on two lines 56 and 57 will. As will be explained further, the feedback signals arise at the outputs of the Buffer amplifiers 52 and 53 (Fig. IB) after the outputs the automatic gain control circuit 34 is processed at least in a double-channel modulator 45 became. In order to understand the operation of the gain control circuit 34, the presence the index error compensator 37 and the two-period compass error compensator 48 are initially neglected for reasons of simplicity.
Der endgültige Ausgang des Kompaßsystems, der über die Leitungen 61, 62 und 63 einem Luftfahrzeug-Navigationssystem oder einer anderen Nutzeinrichtung 64 zugeführt wird, muß üblicherweise in einem Dreiphasen-Synchro-Gebe:rsystem brauchbar sein und muß aus proportionalen Spanungen zwischen Paaren derartiger Leitungen wie z. B. zwischen den Leitungen 61 und 62, 62 und 63, 63 und 61 bestehen. Diese können nominell beispielsweise 11,8 Volt sein und müssen auf einem konstanten Gradienten gehalten werden, um die erforderliehe Kompaßgenauigkeiten über einen weiteren Bereich von horizontalen Magnetfelrlstärken Hm aufrechtzuerhalten. Weil der Ausgang der Magnetfeldsonde 11 und damit der Ausgang der Strom-Rückführschleife 31 einen Gradienten aufweist, dessen Größe direkt proportional zur horizontalen Magnetfeldstärke ist, die sich selbstverständlich mit den Breitengraden ändert, muß die automatische Verstärkungssteuerschaltung 34 die Ausgangssignale des Systems an den Leitungen 61, 62 und 63 auf dem gewünschten konstanten Schenkel-Schenkel-Gradienten von nominell 11,8 Volt halten.The final output of the compass system, which is supplied via lines 61, 62 and 63 to an aircraft navigation system or other utility 64, must typically be useful in a three-phase synchro-transmitter system and must consist of proportional voltages between pairs of such lines such as z. B. between lines 61 and 62, 62 and 63, 63 and 61 exist. These may be nominally 11.8 volts, for example, and must be kept on a constant gradient in order to maintain the required compass accuracies over a wider range of horizontal magnetic field strengths Hm . Because the output of the magnetic field probe 11 and thus the output of the current feedback loop 31 has a gradient, the size of which is directly proportional to the horizontal magnetic field strength, which of course changes with the latitude, the automatic gain control circuit 34 must the output signals of the system on the lines 61, Maintain 62 and 63 at the desired constant thigh-thigh gradient of nominally 11.8 volts.
Zu diesem Zweck werden die Gleichstromausgänge an den Leitungen 35 und 36 der Verstärkungssteuerschaltung 34 dem üblichen Doppelkanal-Modulator 45 zugeführt, wobei jedem der beiden getrennten Kanäle dieses Modulators über eine Leitung 2a das 400-Hz-Bezugssignal der Quelle 2 zugeführt wird. Die Gleichstromsignale an den Leitungen 35 und 36 werden mit dem 400-Hz-Wechselstromsignal in üblicher Weise moduliert, so daß 400-Hz-Signale an den Leitungen 46 und 47 erscheinen, die jeweils proportional zum Sinus und Kosinus des magnetischen Steuerkurses des Luftfahrzeuges sind. Nach getrennter und unabhängiger Zuführung an die Pufferverstärker 52 und 53 erscheinen gleichmäßig verstärkten Versionen dieser Signale an den Leitungen 54,55, mit denen die Rückführungsleitungen 56 bzw. 57 verbunden sind.To this end, the DC outputs on lines 35 and 36 of the gain control circuit 34 fed to the usual double-channel modulator 45, each of the two separate channels the 400 Hz reference signal of the source 2 is fed to this modulator via a line 2a. The DC signals on lines 35 and 36 are modulated with the 400 Hz alternating current signal in the usual way, so that 400 Hz signals appear on lines 46 and 47, proportional to the sine and, respectively Cosine of the aircraft's magnetic heading. After separate and independent feeding equally amplified versions of these signals appear to buffer amplifiers 52 and 53 the lines 54, 55 to which the return lines 56 and 57 are connected.
Die automatische Verstärkungssteuerschaltung 34, die ausführlicher in F i g. 2 gezeigt ist, überwacht den Gradienten an den Ausgangsleitungen 54,55 der Pufferverstärker 52 bzw. 53, vergleicht das Ergebnis mit einem Bezugsspannungspegel und ändert dann die Systemverstärkung entsprechend durch Steuerung der Verstärkung der automatischen Verstärkungssteuerschaltung 34. Wenn der Gradient an den Ausgängen der Pufferverstärker 52,53 nach Fi g. 1A kleiner als ein vorgegebener Pegel ist, so wird die Spannungsverstärkung der Schaltung 34 vergrößert, um den Ausgang der Pufferverstärker 52,53 auf den richtigen Pegel zu bringen. Der Ausgang der Pufferverstärker 52, 53 und der Spannungsgradient wird in gleicher Weise gesteuert. Die Signalpegel an den Ausgangsleitungen 35,36 der automatischen Verstärkungssteuerschaltungen 34 werden schließlich über einen Scott-T-Ausgangstransformator 60 geführt. Die Ausgänge des Transformators 60 sind daher vollständig von der Feldstärkeänderung des Erdmagnetfeldes unabhängig. Damit ist:The automatic gain control circuit 34, which is shown in greater detail in FIG. 2 monitors the Gradients on the output lines 54,55 of the buffer amplifier 52 and 53, the result compares with a Reference voltage level and then changes the system gain accordingly by controlling the gain of the automatic gain control circuit 34. When the gradient at the outputs of the buffer amplifiers 52.53 according to FIG. 1A smaller than a given one Level is, the voltage gain of the circuit 34 is increased to the output of the buffer amplifier 52.53 to the correct level. The output of the buffer amplifiers 52, 53 and the voltage gradient is controlled in the same way. The signal levels on the output lines 35,36 of the automatic Gain control circuits 34 are ultimately via a Scott-T output transformer 60 led. The outputs of the transformer 60 are therefore entirely dependent on the change in the field strength of the earth's magnetic field independent. So is:
V35 = K2 sin φ
und
V36 = Κι cos ψ V35 = K2 sin φ
and
V36 = Κι cos ψ
worin £2 eine neue Proportionalitätskonstante istwhere £ 2 is a new constant of proportionality
Die automatische Verstärkungssteuerschaltung 34 ist so aufgebaut daß sie die Einführung irgendeiner NuIlabweichung oder einer Unsymmetrie zwischen den Übertragungskanälen, die zu periodischen Fehlern führen würden, in die Steuerkurs-Ausgangsdaten des Luftfahrzeuges verhindert Die einzelnen Verstärkungen der Sinus- und Kosinuskanäle werden nun in identischer Weise gesteuert und es werden keine Offset-Spannungen in die Gleichstromsignale induziert die den Sinus und Kosinus des magnetischen Steuerkurses des Fahrzeuges darstellen. Wie es ausführlicher in F i g. 2 zu er-The automatic gain control circuit 34 is constructed to introduce any zero deviation or an asymmetry between the transmission channels, which leads to periodic errors would be prevented in the aircraft's heading output data. The individual reinforcements the sine and cosine channels are now controlled in the same way and there are no offset voltages The DC signals induce the sine and cosine of the vehicle's magnetic heading represent. As is explained in more detail in FIG. 2 to
9 109 10
kennen ist, werden die Gleichstromsignale an den Lei- 400-Hz-Erregungssignal von der Generatorquelle 2 zutungen 32 und 33 vorher durch das Zusammenwirken geführt wird. Unter der Steuerung des seinem einen der Magnetfeldsonde 11, des Scott-T-Transformators 21 Eingang zugeführten Gleichstroms mit veränderlicher und der Strom-Servoschleife 31 erzeugt und sind in ih- Amplitude und des seinem zweiten Eingang zugeführrer Amplitude jeweils proportional zu Sinus φ und Ko- 5 ten Wechselstromes mit konstanter Amplitude wirkt sinus y>. Die Ausgangsleitung 32 ist in Reihe über einen der Verstärker 87 als üblicher eine veränderliche Puls-Widerstand 75, einen Verbindungspunkt 76, einen Wi- breite aufweisender Generator zur Lieferung eines derstand 77 und eine Eingangsleitung 35 an einen ersten 400-Hz-Signals mit veränderlicher Impulsbreite am Kanal des Doppelkanal-Modulators 45 geführt. Ein Verbindungspunkt 74.is known, the direct current signals to the line 400 Hz excitation signal from the generator source 2 connections 32 and 33 is previously passed through the interaction. Under the control of its one of the magnetic field probe 11, the Scott-T transformer 21 input supplied direct current with variable and current servo loop 31 is generated and its amplitude and its second input supplied amplitude are proportional to sine φ and Ko- The 5th alternating current with constant amplitude acts sinus y>. The output line 32 is in series via one of the amplifiers 87, usually a variable pulse resistor 75, a connection point 76, a generator having a width for supplying a state 77 and an input line 35 to a first 400 Hz signal with a variable pulse width guided on the channel of the double-channel modulator 45. A connection point 74.
Kondensator 78 ist zwischen der Leitung 35 und Erde 10 Das eine veränderliche Impulsbreite aufweisende Sieingeschaltet und bildet ein Tiefpaßfilter mit dem Wi- gnal wird parallel von dem Verbindungspunkt 74 aus derstand 77. In gleicher Weise ist die zweite Ausgangs- über zwei jeweilige Widerstände 85, 86 den Basiselekleitung 33 in Reihe durch einen Widerstand 79, einen troden der Zerhackertransistoren 83 und 84 zugeführt, Verbindungspunkt 80, einen Widerstand 81 und eine . um die Beziehung zwischen den Leitfähigkeits- und Eingangsleitung 36 an den zweiten Kanal des Doppelka- 15 Sperrzeiten dieser Schalttransistoren zu steuern. Die nal-Modulators 45 geführt. Ein Kondensator 82 ist zwi- Transistoren 83. 84 sind synchron zur deichen Zeit leischen der Leitung 36 und Erde eingeschaltet und bildet tend und sind dann beide nichtleitend, und zwar für eine mit dem Widerstand 81 ein Tiefpaßfilter. Schalt- oder gesteuerte Zeitperiode in Abhängigkeit von der Impuls-Zerhackertransistoren 83 und 84 sind jeweils von den breite des Ausganges des Verstärkers 87. Wenn der Verbindungspunkten 76 und 80 gegen Erde geschaltet 20 nichtleitende Teil der Periode hinsichtlich der Zeitdauer und steuern den Stromfluß durch ihre Emitter- und KoI- vergrößert wird, so wird der Gesamtstrom pro Periode, lektorelektroden entsprechend ihrer jeweiligen Basis- der beispielsweise von der Leitung 32 zur Leitung 35 vorspannung. gelangt, vergrößert. Dies heißt mit anderen Worten, daß Die Gleichstromsignale an den Leitungen 32 und 33 ein proportional geringerer Teil des an der Leitung 32 werden durch die Transistoren 83 bzw. 84 zerhackt und 25 zur Verfügung stehenden Stroms gegen Ende abgeleitet bilden nach Glättung in den durch die Widerstands- wird. Auf diese Weise wird die Spannung zwischen ö"ü Kondensatorkombinationen 77, 78 und 81, 82 gebilde- Leitungen 54,55 unabhängig von irgendwelchen Ampliten Tiefpaßfiltern Gleichströme, die getrennt in dem tudenänderungen in dem gesamten Magnetfeldsonden-Doppelkanalmodulator 45 mit dem 400-Hz-Bezugssi- Datensystem sowie von Amplitudenänderungen unabgnal an der Leitung 2a moduliert werden. Diese Doppel- 30 hängig gemacht, die sich aus anderen Störfaktoren in kanal-Ausgangsspannungen werden über den Scott-T- den Signalkanälen zwischen der Strom-Servoschieife 31 Transformator 60 als Dreidraht-Synchrodaten an das und den Pufferverstärkern 52 und 53 ergeben. Entspre-Navigationssystem oder eine andere Nutzeinrichtung chend wird der Dreidrahtausgang, der der Nutzeinrich-64 weitergeleitet. tung 63 nach ρ i g. 1B von dem Transformator 60 zuge-Zur Steuerung der automatischen Verstärkungssteu- 35 führt wird, im wesentlichen von Schenkel zu Schenkel erschaltung 34 werden die gleichen mit 400 Hz modu- auf einem konstanten Wert gehalten, beispielsweise auf Iierten Ausgangsströme an den Leitungen 54 und 55 ll,8VoitCapacitor 78 is connected between line 35 and earth 10. The filter, which has a variable pulse width, forms a low-pass filter with the signal being connected in parallel from connection point 74 from stand 77. In the same way, the second output is via two respective resistors 85, 86 the base electrical line 33 in series through a resistor 79, a troden of the chopper transistors 83 and 84, junction 80, a resistor 81 and a. to control the relationship between the conductivity and input line 36 to the second channel of the double channel 15 blocking times of these switching transistors. The NAL modulator 45 is performed. A capacitor 82 is between transistors 83. 84 are switched on synchronously with the dike time leischen line 36 and earth and forms tend and are then both non-conductive, namely for one with the resistor 81 a low-pass filter. Switching or controlled time period depending on the pulse chopper transistors 83 and 84 are respectively of the width of the output of the amplifier 87. When the connection points 76 and 80 are connected to ground 20 non-conductive part of the period in terms of time duration and control the flow of current through their emitters - and KoI- is increased, then the total current per period is biased from the line 32 to line 35 according to their respective base electrodes. gets enlarged. In other words, the direct current signals on lines 32 and 33 form a proportionally smaller part of the current available on line 32 are chopped up by transistors 83 and 84 and 25 are diverted towards the end after smoothing in by the resistor - will. In this manner, the voltage between ö "ü capacitor combinations 77, 78 and 81, 82 gebilde- lines 54,55 independently of any Ampliten low pass filters direct currents, is separated in the tudenänderungen in the entire magnetic field probes dual channel modulator 45 with the 400 Hz Bezugssi - Data system and amplitude changes are modulated independently on line 2a. These double 30 pending, which result from other interference factors in channel output voltages, are transmitted via the Scott-T signal channels between the current servo loop 31 transformer 60 as three-wire synchronous data to and the buffer amplifiers 52 and 53 result. Entspre navigation system or other utility device is accordingly the three-wire output of Nutzeinrich-64 forwarded. tung 63 by ρ i g. 1B by the transformer 60 supplied-to control the automatic Verstärkungssteu- 35 leads, essentially from leg to leg circuit 34 the same are modulated with 400 Hz kept at a constant value, for example to Iaten output currents on lines 54 and 55 ll, 8Voit
jeweils über die Leitungen 56 und 57 einer eine konstan- In dem vollständigen System, wie es in den F i g. 1A te Amplitude und eine veränderliche Phase ergebenden und 1B dargestellt ist, können die Ausgänge V„ und K36 Schaltung aus einem Widerstand 95 und einem Konden- 40 der automatischen Verstärkungssteuerschaltung 34 an sator 96 zugeführt, die in Reihe in die Leitungen 56, 57 den Leitungen 35 und 36 zuerst in dem Indexwinkeleingeschaltet sind und einen Verbindungspunkt 97 mit- Fehlerkompcnsator 37 vor der Modulation mit 400 Hz einander bilden. Die durch die Widerstands-Kondensa- verarbeitet werden. Zu diesem Zweck wird die Komtor-Kombination 95, % gebildete Schaltung ist von der pensationsschaltung nach F i g. 3 verwendet. Der Indexallgemeinen Art, wie sie in den US-Patentschriften 45 winkelfehler, der in dem Kompensator 37 kompensiert 35 48 284 und 36 17 863 beschrieben ist Das eine kon- wird, ist vorhanden, weil die normale Schwierigkeit bestante Amplitude und eine veränderliche Phase auiwei- steht, eine perfekte Ausrichtung zwischen der Längssende Signal am Verbindungspunkt 97 wird mit einer achse des Luftfahrzeuges und der effektiven elektri-Diode 94 gleichgerichtet und erscheint als veränderliche sehen Längsachse der Magnetfeldsonde 11 zu erzielen, einseitig gerichtete Spannung an einem Eingang eines 50 Entsprechend ist der Indexwinkel-Fehlerkompensator üblichen integrierenden Operationsverstärkers 92, des- 37 vorgesehen, um die Durchführung einer manuellen sen Ausgang über einen Kondensator 91 zum gleichen Korrektur nach dem Einbau des Systems dadurch zu Eingang zurückgekehrt ist. An den zweiten Eingang des ermöglichen, daß im wesentlichen die gleiche Funktion Verstärkers 92 ist über einen Widerstand 93 eine stabile durcngeführt wird, wie sie sich durch ein relativ aufwenpositive einseitig gerichtete Bezugsspannung aus einer 55 digesServodifferential ergibt, das bei einigen bekannten (nicht gezeigten) geeigneten Quelle angelegt, die mit Systemen verwendet wurde. Weil jedoch die Einbaugedem Anschluß 98 verbunden ist Wie es in F i g. 2 gezeigt nauigkeiten üblicherweise innerhalb von ± 10° liegen, ist, wirken der Verstärker 92 und seine zugehörige kann die Kompensationsfunktion genau mit Hilfe der Schaltung als übliche Vergleichseinrichtung, um im Er- relativ wenig aufwendigen Schaltung nach Fig.3 gebnis den Ausgangsgradienten an den Leitungen 54,55 60 durchgeführt werden, bei der lediglich eine einzige Pomit dem festen Spannungspegel am Anschluß 98 zu ver- tentiometerwelle eingestellt werden muß. Es ist zu ergleichen, wobei sich ein integrierter Ausgang als Funk- kennen, daß die Korrektur von der beschriebenen Komtion des Unterschiedes der beiden Spannungspegel an pensationseinrichtung in dem Wert des Winkels φ den Anschlüssen 97 und 98 ergibt durchgeführt wird, wenn dieser noch in der trigonome-In the complete system, as shown in FIGS. 1A, resulting in amplitude and a variable phase and shown in FIG. 1B, the outputs V 1 and K 36 circuit comprising a resistor 95 and a capacitor 40 of the automatic gain control circuit 34 can be fed to the generator 96, which is connected in series to the lines 56, 57 the Lines 35 and 36 are first switched on at the index angle and form a connection point 97 with error compensator 37 prior to modulation at 400 Hz. Which are processed by the resistance condensate. For this purpose, the comtor combination 95,% formed circuit is from the compensation circuit according to FIG. 3 used. The index of the general kind, as described in US Pat. stands, a perfect alignment between the longitudinal transmission signal at the connection point 97 is rectified with an axis of the aircraft and the effective electric diode 94 and appears as a variable longitudinal axis of the magnetic field probe 11 to achieve, unidirectional voltage at an input of a 50. The index angle is accordingly -Fault compensator usual integrating operational amplifier 92, des- 37 provided to carry out a manual sen output via a capacitor 91 for the same correction after the installation of the system thereby returning to input. At the second input of the enable that essentially the same function of amplifier 92 is carried out via a resistor 93, a stable one, as it results from a relatively expensive unidirectional reference voltage from a 55-digit servo differential, which is suitable for some known (not shown) Source created that was used with systems. However, because the fitting is connected to the connector 98, as shown in FIG. 2 shown accuracies are usually within ± 10 °, the amplifier 92 and its associated can act the compensation function precisely with the help of the circuit as a conventional comparison device in order to determine the output gradient on the lines in the result of the relatively inexpensive circuit according to FIG 54, 55, 60, in which only a single Pom with the fixed voltage level at connection 98 has to be set to the tentiometer shaft. It is to be compared, with an integrated output as radio know, that the correction of the described Comtion of the difference between the two voltage levels at the compensation device in the value of the angle φ results in the connections 97 and 98 is carried out if this is still in the trigonome -
Das positive Signal am Ausgang des Verstärkers 92 65 frischen Form von Sinus ψ und Kosinus ^Daten istThe positive signal at the output of amplifier 92 is 65 fresh form of sine ψ and cosine ^ data
wird über einen Widerstand 88 einem Eingang eines Entsprechend empfängt die Einrichtung nach Fig.3The device according to FIG. 3 receives an input of a corresponding via a resistor 88
Verstärkers 87 zugeführt, dessen anderem Eingang an zwei Eingänge K2 Sinus φ und K2 Kosinus ψ und er-Amplifier 87, the other input of which is connected to two inputs K 2 sine φ and K 2 cosine ψ and
emem Anschluß 90a und über einen Widerstand 89 das zeugt intern zwei WerteA connection 90a and a resistor 89 internally produce two values
11
—Κι β · Kosinus ^und — fo/^Sinus yi. 11th
- Κι β · cosine ^ and - fo / ^ sine yi.
Der K2 Sinus ψ-Wert und der — K2 β Kosinus ψ-Wert werden entsprechend der gut bekannten trigonometrischen Gleichung addiert, um K2 sinus (φ + β) zu bilden, wobei ψ' = φ + /?dazu verwendet werden kann, einen korrigierten Wert von φ darzustellen. Der K2 Kosinus ψ- Wert und der -K2 β Sinus ψ-Wert werden in gleicher Weise addiert, um K2 Kosinus (ψ + β) zu bilden. Die /^-Ausdrücke müssen sowohl in dem Sinus- als auch in dem Kosinus-Ausgangskanal identisch sein, um eine genaue Kompensation durchzuführen. Daher wird die gleiche Quelle für den /S'-Ausdruck in den beiden Kanälen der Schaltung verwendet.The K 2 sine ψ- value and the - to form K 2 cosine β ψ- value are added according to the well-known trigonometric equation to K 2 sin (φ + β), can be used wherein ψ '= φ + / to? to represent a corrected value of φ . The K 2 cosine ψ value and the -K 2 β sine ψ value are added in the same way to form the K 2 cosine (ψ + β) . The / ^ expressions must be identical in both the sine and cosine output channels in order to perform accurate compensation. Hence the same source for the / S 'term is used in the two channels of the circuit.
Im einzelnen werden der Schaltung nach Fig.3 im Betrieb negative Gleichspannungen, die K2 Sinus φ und K2 Kosinus ψ darstellen als jeweilige Eingänge an Leitungen 35, 36 zugeführt und diese Eingänge werden jeweils direkt den Eingängen von üblichen eine Verstärkung von 1 aufweisenden Ausgangsverstärkern 145 und 155 zugeführt, die in der Nähe der rechten Seite von Fig.3 gezeigt sind. Die beiden gleichen negativen Gleichspannungen werden in dem übrigen oder größeren Teil der Schaltung verwendet, um Kompensationsspannungen zu erzeugen, die ebenfalls in die Verstärker 145, 155 eingegeben werden. Zu dem letzteren Zweck wird der —Sinus φ-Ausdruck an der Leitung 35 über einen üblichen invertierenden Verstärker 103 einem Schalttransistor 107 zugeführt Der Ausgangsanschluß 104 des Verstärkers 103 ist über einen Widerstand 102 mit seinem Eingangsanschluß 101 verbunden und zusätzlich ist ein zweiter Eingangsanschluß dieses Verstärkers über einen Widerstand 105 mit Erde verbunden. Der — Kosinus ψ-Ausdruck an der Leitung 36 wird direkt einem Schalttransistor 109 zugeführt Die Transistoren 107 und 109 werden abwechselnd vollständig leitend und vollständig nichtleitend gemacht, so daß zunächst der Ausgang des Transistors 107 an einer Leitung 108a auftritt und dann das von dem Schalttransistor 109 weitergeleitete Signal an der Leitung 1086 erscheint Weil beide Leitungen 108a und 1086 mit einem einstellbaren Schleifer 113a eines Potentiometers 113 verbunden sind, ist zu erkennen, daß die von den Schaltiransistoren 107 und 109 weitergeleiteten Signale abwechselnd dem Schleifer 113a zugeführt werden, um auf einer Zeitteilungsbasis in einem Verstärker 120 verstärkt zu werden. In detail, negative DC voltages representing K 2 sine φ and K 2 cosine ψ are fed to the circuit according to FIG 145 and 155 which are shown near the right-hand side of Figure 3. The two same negative DC voltages are used in the remainder or greater part of the circuit in order to generate compensation voltages which are also input to the amplifiers 145, 155. For the latter purpose, the —sine φ- term on line 35 is fed to a switching transistor 107 via a conventional inverting amplifier 103. The output terminal 104 of the amplifier 103 is connected to its input terminal 101 via a resistor 102 and, in addition, a second input terminal of this amplifier is via a resistor 105 connected to ground. The - cosine ψ- term on the line 36 is fed directly to a switching transistor 109. The transistors 107 and 109 are alternately made completely conductive and completely non-conductive, so that first the output of the transistor 107 appears on a line 108a and then that of the switching transistor 109 forwarded signal appears on line 1086. Because both lines 108a and 1086 are connected to an adjustable wiper 113a of a potentiometer 113, it can be seen that the signals forwarded by the switching transistors 107 and 109 are alternately fed to the wiper 113a in order to be on a time division basis an amplifier 120 to be amplified.
Die Schalttransistoren 107 und 109 werden unter der Steuerung eines Sinusschwingungssignals an einer Leitung 26 abwechselnd leitend gemacht und dieses Signal wird zweckmäßigerweise aus der 400-Hz-Quelle 2 nach F i g. 1Ä gewonnen, obwohl auch andere übliche eine stabile Frequenz abgebende Signale alternativ verwendet werden können. In der Praxis wird das 400-Hz-Periodensignal an der Leitung 2b über eine Leitung 106 zugeführt, um die Leitfähigkeit des Transistors 107 zu steuern. Damit ein Betrieb auf Zeitteilungsbasis verwendet werden kann, wird das Signal an der Leitung 2b über eine Leitung 111, einen 180°-Phasenschieber 112 und eine Leitung 110 zur Steuerung des Betriebes des Schalttransistors 109 zugeführtThe switching transistors 107 and 109 are alternately rendered conductive under the control of a sinusoidal oscillation signal on a line 26 and this signal is expediently obtained from the 400 Hz source 2 according to FIG. 1A, although other conventional signals emitting a stable frequency can alternatively be used. In practice, the 400 Hz period signal is supplied on line 2b via line 106 in order to control the conductivity of transistor 107. So that an operation on the basis of time division can be used, the signal on the line 2b is fed via a line 111, a 180 ° phase shifter 112 and a line 110 for controlling the operation of the switching transistor 109
Auf diese Weise werden die Signale an den Leitungen 35 und 36 abwechselnd an den ausgewählten Kontaktpunkt des Potentiometers 113 angelegt, dessen gegenüberliegende Anschlüsse 1136 und 113emit den Eingängen des Operationsverstärkers 120 verbunden sind. Der Ausgangsanschluß 121 des Verstärkers 120 ist über einen Widerstand 115 mit seinem Eingang am Anschluß 1136 verbunden, wärend der Anschluß 113c über einen Widerstand 114 in üblicher Weise mit Erde verbunden ist Der Eingang des Verstärkers 120 wird daher auf einer Zeitteilungsbasis betrieben und sein Ausgang am Anschluß 121 wird einem zweiten Paar von Schalttransistoren 122,123 zugeführt, die so angeordnet sind, daß sie den Serien-Signalfluß durch die jeweiligen Widerstände 126,127 zu den Verstärkern 128,129 steuern. Die effektive Verstärkung des Verstärkers 120 wird entsprechend der Einstellung einer einzigen Betätigungseinrichtung 37a geändert, die von Hand entsprechend der bekannten Größe des Indexfehlers eingestellt wird, der als Ergebnis des üblichen Ausschwingens des Kompaßsystems am Boden bestimmt wird.In this way, the signals on lines 35 and 36 are alternately sent to the selected contact point of the potentiometer 113 is applied, its opposite connections 1136 and 113em with the inputs of the operational amplifier 120 are connected. The output terminal 121 of the amplifier 120 is via a Resistor 115 connected to its input at terminal 1136, while terminal 113c has a Resistor 114 is connected to ground in the usual way. The input of amplifier 120 is therefore on operated on a time division basis and its output at terminal 121 becomes a second pair of switching transistors 122,123 which are arranged so that they enable the series signal flow through the respective resistors 126,127 to control amplifiers 128,129. The effective gain of amplifier 120 becomes accordingly the setting of a single actuator 37a changed by hand according to the known size of the index error is set as a result of the usual swing of the compass system is determined on the ground.
Die Leitfähigkeit des Schalttransistors 122 tritt gleichzeitig mit der Leitfähigkeit des Schaittransistors 109 auf. In gleicher Weise wird der Schalttransistor 123 gleichzeitig mit den Leitfähigkeitsperioden des Schalttransistors 107 leitfähig gemacht. Dieser Betrieb wird dadurch erreicht, daß die Leitfähigkeit des Schalttransistors 123 entsprechend dem Signal an der Leitung 26 gesteuert wird, das direkt dem Schalttransistor 123 über eine Leitung 125 zugeführt wird. Der gewünschte synchrone Betrieb des Schalttransistors 122 wird dadurch erreicht, daß das um 180° phasen verschobene Signal von dem Phasenschieber 112 über eine Leitung 124 dem Schalttransistor 122 zugeführt wird. Auf diese Weise benutzen beide Kanäle der Schaltung auf einer Zeitteilungsbasis den gemeinsamen Verstärker 120, wodurch sichergestellt ist daß identische Korrekturen auf die beiden Kanäle angewandt werden, d. h. daß die Größe des Sinusausdruckes, die zu dem Kosinusausdruck hinzuaddiert wird, identisch zu der Größe des Kosinusausdruckes ist der in dem Sinuskanal subtrahiert wird. Es ist weiterhin zu erkennen, daß die Einstellung einer einzigen Betätigungseinrichtung 37a die Einstellung des Potentiometers 113 derart ermöglicht, daß beide Kanäle in identischer Weise entsprechend der Größe des Ihdexfehlers eingestellt sind.The conductivity of the switching transistor 122 occurs simultaneously with the conductivity of the switching transistor 109 on. In the same way, the switching transistor 123 becomes simultaneous with the conduction periods of the switching transistor 107 made conductive. This operation is achieved by increasing the conductivity of the switching transistor 123 is controlled in accordance with the signal on line 26, which is transmitted directly to switching transistor 123 via a line 125 is supplied. The desired synchronous operation of the switching transistor 122 is thereby achieved that the phase shifted by 180 ° signal from the phase shifter 112 via a line 124 the Switching transistor 122 is supplied. In this way, both channels use the circuit on a time division basis the common amplifier 120, whereby it is ensured that identical corrections to the applied to both channels, d. H. that the size of the sine term that adds to the cosine term is identical to the size of the cosine term that is subtracted in the sine channel. It can also be seen that the setting of a single actuator 37a the setting of the Potentiometer 113 allows both channels in an identical manner according to the size of the idex error are set.
Die auf Zeitteilungbasis auftretenden Ströme, die abwechselnd durch die Schalttransistoren 122,123 fließen, werden abwechselnd den üblichen eine Verstärkung von 1 aufweisenden Verstärkern 128,129 zugeführt und die jeweiligen Ausgänge an den Anschlüssen 132, 133 fließen über Widerstände 141,150 an die gleichen jeweiligen Eingangsanschlüsse der Verstärker 145, 155, die mit den jeweiligen Leitungen 35,36 verbunden sind. Die Ausgänge der Verstärker 145 und 155 können durch die Wirkung geeigneter Tiefpaßfilter geglättet werden, um irgendeine 400-Hz-Modulation aus den Ausgängen zu beseitigen, die an den jeweiligen Ausgangsleitungen 38, 39 auftreten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Filter an den Eingängen der Verstärker 128 und 129 angeordnet und umfassen Widerstände 126, 127 bzw. Kondensatoren 128a, 129a.The currents occurring on a time-division basis, which alternately flow through the switching transistors 122, 123, are alternately fed to the usual amplifiers 128, 129, which have a gain of 1, and the respective outputs at the terminals 132, 133 flow through resistors 141, 150 to the same respective ones Input terminals of the amplifiers 145, 155, which are connected to the respective lines 35, 36. the Outputs of amplifiers 145 and 155 can be smoothed by the action of suitable low pass filters remove any 400 Hz modulation from the outputs appearing on the respective output lines 38, 39 occur. In the illustrated embodiment the filters are arranged at the inputs of the amplifiers 128 and 129 and comprise resistors 126, 127 and capacitors 128a, 129a, respectively.
Die Mathematische Beziehung, die den Indexfehler als eine Funktion des Sinus und Kosinus des magnetischen Steuerkurses ausdrückt ist:The mathematical relationship showing the index error as a function of the sine and cosine of the magnetic The heading is:
tan-'tan- '
wonnwonn
ψ'ψ ' ψψ ββ
der kompensierte Ausgang
der unkorrigierte Eingang,
der Tangens des Indexfehlers istthe compensated output
the uncorrected input,
is the tangent of the index error
Daher kann durch Einstellung der Verstärkung des auf Zeitteilungsbasis betriebenen Verstärkers 120 entsprechend des Wertes von die Gleichung (5) wie folgt erfüllt werden: Der Ausg; .ng des Verstärkers 128 ist:Therefore, by adjusting the gain of the time division amplifier 120 accordingly of the value of equation (5) can be satisfied as follows: The output; .ng of amplifier 128 is:
wenn die Transistoren 109 und 122 leitend sind, und der Ausgang des Verstärkers 129 ist:when the transistors 109 and 122 are conductive, and the The output of amplifier 129 is:
= — Kißsin ψ = - Kißsin ψ
wenn die Transistoren 107 und 123 leitend sind. Die Addition am Verstärker 145 ergibt einen Ausgang:when the transistors 107 and 123 are conductive. The addition at amplifier 145 results in an output:
Vie = K2 (sin φ — ^ cos φ) Vie = K 2 (sin φ - ^ cos φ)
während die Addition am Verstärker 155 einen Ausgang: while the addition at amplifier 155 has an output:
V39 = K2 (cos ψ + /?sin ψ)
erzeugt oderV39 = K 2 (cos ψ + /? Sin ψ)
generated or
V38 = K2 sin ψ' V39 = K2 cos ψ' V38 = K 2 sin ψ 'V 39 = K 2 cos ψ'
Diese Gleichstromsignale sind für die Umwandlung in dem Doppelkanal-Modulator 45 bereit, weil sie Gleichstromsignale in Ausdrücken von ψ' sind und die gewünschte Indexwinkel-Fehlerkompensation gem. Gleichung (5) enthalten. Daher liefert der Doppelkanal-Modulator 45 an seinen Ausgangsleitungen 46, 47 Signale mit 400 Hz, deren Amplituden wie folgt sind:These DC signals are ready for conversion in the dual channel modulator 45 because they are DC signals in terms of ψ ' and contain the desired index angle error compensation according to equation (5). The double-channel modulator 45 therefore supplies signals at 400 Hz on its output lines 46, 47, the amplitudes of which are as follows:
V46 = K3 sin φ'
V47 = K3 cos φ' V 46 = K 3 sin φ '
V47 = K 3 cos φ '
Diese Signale dienen dann als Eingänge für die Zweiperioden-Kempaßfehler-Kompensationseinrichtung48. These signals then serve as inputs for the two-period Kempaßerrachungseinrichtung48.
Der Zweiperioden-Kompaßfehler in einem Magnetfeld-Meßfühler unter Einschluß eines Meßfühlers nach Art der hier beschriebenen Magnetfeldsonde wird durch das Vorhandensein einer Weicheisenmasse oder -massen in der Nähe der Magnetfeldsonde hervorgerufen, wodurch das Umgebungs-Erdmagnetfeld an dieser Magnetfeldsonde verzerrt wird. Wie der Name sagt, ist dieser Fehler ein sinusförmiger Fehler und weist zwei vollständige Perioden innerhalb einer Azimutdrehuno' des Fahrzeuges um 360° auf. Im allgemeinen bestimmt die mittlere Lage der Weicheisenmasse relativ zur Magnetfeldsonde die Richtung ihres effektiven Vektors. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird die Zweiperioden-Kompaßfehler-Kompensation dadurch durchgeführt, daß der Gesamtvektor effektiv in orthogonale Komponenten aufgeteilt wird, von denen die eine als Kardinaloder Hauptrichtungs-Zweiperioden-Kompaßfehlerkomponente bezeichnet wird, während die andere die Interkardinal- oder Zwischenrichtungs-Kompaßfehler-Komponente genannt wird. Der Kardinal-Zweiperioden-Kompaßfehler weist Extremwerte an Steuerkurs-Winkel werten von 0°, 90°, 180° und 270° auf. Der interkardinale Zweiperioden-Kompaßfehler weist andererseits Extremwerte bei Azimutwinkeln von 45°, 135°, 225° und 315° auf. In Fig.4 wird der letztere Fehler einfach dadurch korrigiert, daß ein einstellbarer Serien-The two-period compass error in a magnetic field probe including a probe after The type of magnetic field probe described here is due to the presence of a soft iron mass or - caused masses in the vicinity of the magnetic field probe, causing the surrounding earth's magnetic field to adhere to it Magnetic field probe is distorted. As the name suggests, this error is a sinusoidal error and has two complete periods within an azimuth rotation of the vehicle by 360 °. Generally determined the mean position of the soft iron mass relative to the magnetic field probe the direction of its effective vector. For convenience, the two-period compass error compensation is used performed by effectively dividing the total vector into orthogonal components, one of which is called cardinal or Major heading bi-period compass error component, while the other is called the Called the intercardinal or inter-directional compass error component. The cardinal two-period compass error has extreme values at heading angles of 0 °, 90 °, 180 °, and 270 °. The intercardinal Two-period compass error, on the other hand, shows extreme values at azimuth angles of 45 °, 135 °, 225 ° and 315 °. In Fig.4, the latter error simply corrected by the fact that an adjustable serial
widerstand 199 in den -Gegenkopplungszweige des Wechselstromverstärkers 200 gelegt wird, der durch die Leitung 46 angesteuert wird. Die Einstellung der Betätigungseinrichtung 486 entsprechend den Daten, die während des Ausschwingens des Kompaßsystems beim Einbau gewonnen werden, korrigiert dann den Ausgang an der Leitung 50 in der geeigneten Weise. Der Interkardinale Zweiperioden-Kompaßfehler wird dadurch kompensiert, daß die Verstärkungssymmetrie zwischen den Sinus- und Kosinus-Kanälen geändert wird, die die Ausgänge an den jeweiligen Leitungen 50 und 51 liefern.Resistance 199 is placed in the negative feedback branches of the AC amplifier 200, which is caused by the Line 46 is controlled. Adjustment of the actuator 486 according to the data obtained during the swinging of the compass system during installation are obtained then corrects the output on line 50 as appropriate. The intercardinal Two-period compass errors are compensated for by eliminating the gain symmetry between the Sine and cosine channels which provide the outputs on lines 50 and 51, respectively.
Die Korrektur des Kardinal- oder Hauptrichtungs-Kompaßfehlers wird durch die einfache Schaltung nach F i g. 4 unter Verwendung einer einzigen Einstcll-Betätigungssteuereinrichtung 48a und einer gemeinsamen Schaltungsstufe in einer Weise durchgeführt, die Fehlerquellen weitgehend verringert und die durch große Einfachheit gekennzeichnet ist. Die Größe der Einstellung eier Betätigungseinrichtung 48a wird ebenfalls durch das Ausschwingen des Kompaßsystems im eingebauten Zustand am Boden bestimmt. Das Signal K2 Sinus φ' an der Leitung 46 wird über eine Leitung 175 über Widerstände 177 und 18frden jeweiligen Eingängen eines Differenz-Operationsverstärkers 188 zugeführt Der Wert K2 cos φ' von der Leitung 47 wird über einen Widerstand 178 am Anschluß 183 zu dem Kanal K2 sin ^-Ausdruck hinzuaddiert und in gleicher Weise wird der Ausdruck K2 sin ψ;'von der Leitung 46 über den Widerstand 180 am Anschluß 185 zum K2 cos ψ»-Ausdruck hinzuaddiert Zwischen dem Ausgang 189 des Verstärkers 188 und seinem Eingangsanschluß 183 ist in üblicher Weise ein Widerstand 187 eingeschaltet Ein veränderlicher Widerstand 186 mit der einstellbaren Betätigungseinrichtung 48a ist zwischen dem Anschluß 185 und Erde eingeschaltet Der veränderliche Widerstand 186 stellt die einzige Einstelleinrichtung für den Kardinal-Kompaßfehler dar und seine Änderung beeinflußt die effektive Verstärkung/des Verstärkers 188. Entsprechend der Einstellung der Betätigungseinrichtung 48a erscheint cine Kompensationsspannung an dem Ausgang 189 des Verstärkers 188:The correction of the cardinal or main direction compass error is carried out by the simple circuit according to FIG. 4 is carried out using a single setting actuation controller 48a and a common circuit stage in a manner which largely reduces sources of error and which is characterized by great simplicity. The size of the setting eier actuator 48a is also determined by the swing of the compass system when installed on the ground. The signal K 2 sine φ 'on the line 46 is fed via a line 175 through resistors 177 and 18frden respective inputs of a differential operational amplifier 188 supplied, the value K 2 cos φ' of the conduit 47 is connected through a resistor 178 to the terminal 183 to the Channel K 2 sin ^ expression is added and in the same way the expression K 2 sin ψ; 'from the line 46 via the resistor 180 at connection 185 to the K 2 cos ψ expression is added between the output 189 of the amplifier 188 and its Input terminal 183 is a resistor 187 switched on in the usual manner A variable resistor 186 with adjustable actuator 48a is connected between terminal 185 and ground The variable resistor 186 is the only means of setting the cardinal compass error and its change affects the effective gain / des Amplifier 188. Corresponding to the setting of the actuating device 48a, a compensation voltage appears at the output 189 of the amplifier 188:
—y(s\n ψ' + cos —Y (s \ n ψ '+ cos
Der Signalwert Vigg wird an dem Verbindungspunkt 190 mit sich verzweigenden Leitungen verbunden, um dieses Signal über die Widerstände 192,193 den Eingängen von jeweiligen Verstärkern 200 und 201 zuzuführen. Wie es weiter oben erwähnt wurde, weist der Verstärker 200 einen zwischen seinem Ausgang 203 und seiner Eingangsleitung 195 eingeschalteten veränderlichen Widerstand 199 auf. Der andere Eingang des Verstärkers 200 ist über einen Widerstand 1% mit Erde verbunden. Dem weiteren Verstärker 201 wird das Signal K2 cos ψ' von der Leitung 47 über einen Widerstand 194 zugeführt, und dieser Verstärker weist in ähnlicher Weise einen Widerstand 202 auf, der den Ausgang 204 mit der Eingangsleitung 197 verbindet Dieser Verstärker verwendet in gleicher Weise einen Widerstand 198, der zwischen einem zweiten Eingang und Erde eingeschaltet ist. Die Verstärker 200 und 201 dienen über die jeweiligen Verbindungspunkte 195 und 197 als Addier- und Invertierschaltungen, so daß zu dem Ki ■ sin ^'-Ausdruck an der Leitung 46 der Korrekturausdruck hinzuaddiert wird, der am Anschluß 190 auftritt, und der Summationsausdruck tritt an der Ausgangsleitung 50 auf. In ähnlicher Weise wird das Ki cos ^'-Signal an der Leitung 47 zu dem Kompensa-The signal value Vigg is connected to branching lines at the connection point 190 in order to feed this signal via the resistors 192, 193 to the inputs of the respective amplifiers 200 and 201. As mentioned earlier, the amplifier 200 has a variable resistor 199 connected between its output 203 and its input line 195. The other input of amplifier 200 is connected to ground via a 1% resistor. The signal K 2 cos ψ 'is fed to the further amplifier 201 from the line 47 via a resistor 194, and this amplifier similarly has a resistor 202 which connects the output 204 to the input line 197. This amplifier uses one in the same way Resistor 198 connected between a second input and ground. The amplifiers 200 and 201 serve as adding and inverting circuits via the respective connection points 195 and 197, so that the correction expression appearing at connection 190 is added to the Ki · sin ^ 'expression on line 46, and the summation expression occurs the output line 50 on. Similarly, the Ki cos ^ 'signal on line 47 is applied to the compensation
25 34 19025 34 190
15 1615 16
tionssignal an dem Verbindungspunkt 190 mit HiKe des genannten Figuren nicht dargestellt sind, sind mit BeVerstärkers 201 und der zugehörigen Schaltung Wozu- zugsziffem oberhalb von 300 bezeichnet Es ist zu eraddiert und es wird ein invertiertes Signal an der Aus- kennen, daß das Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 ähngangsleitung 51 erzeugt Auf diese Weise ist die Span- lieh wie das nach den F i g. IA und IB in Serienanordnung V» gleich: 5 nung einen Bezugssignalgenerator oder eine Quelle 2,tion signal at the connection point 190 with HiKe of the mentioned figures are not shown with BeVerstärkers 201 and the associated circuit additional numbers above 300. It is to be added and there is an inverted signal on the knowledge that the embodiment according to F i g. 5 similar duct 51 generated In this way, the chip is borrowed like that according to FIGS. IA and IB in series arrangement V »equals: 5 a reference signal generator or a source 2,
eine Magnetfeldsonde H1, Trennkondensatoren 16, 17a magnetic field probe H 1 , isolating capacitors 16, 17
Vx m Ki[Ua φ'+y(w φ1+cos φ)] (15) und 18, einen Scott-T-Trunsformator 21, eine Strom- Vx m Ki [Ua φ '+ y (w φ 1 + cos φ)] (15) and 18, a Scott-T-Trunformator 21, a current
Rückführschleife 31, eine automatische Verstärkungs-Feedback loop 31, an automatic gain
während die Spannung an der- Ausgangsleituag. 51 steuereinrichtung 34, einen Doppelkanalmodulator 45, gleich; to leistungsverstärker 52 und 53, einen ausgangs-Scett-T-while the voltage on the output line. 51 control device 34, a double channel modulator 45, same; to power amplifiers 52 and 53, an output Scett-T
Transformator 60 und eine Nutzeinrichtung 64 verwen-Use transformer 60 and a utility device 64
Vsi - Ka [cos yf + ^(sin ψ + cos φ*β (1&) det In einer Weise, die der bei Fi g. 1A bezüglich derVsi - Ka [cos yf + ^ (sin ψ + cos φ * β (1 &) det In a manner similar to that of Fig. 1A with respect to the
Leitungen 10 und 10a verwendeten Weise ähnlich ist,Lines 10 and 10a used is similar,
ist werden die jeweiligen Korrekturströme Summierpunk-the respective correction currents are summing point
In den Gleichungen (15) und (t6) kenn der neue Wert ts ten 320,321 nach F i g. 5 zugeführt, so daß sie durch die Κ* die Auswirkung- der Einstellung des Widerstandes jeweiligen Schenkel der Magnetfeldsonde 11 nach Erde 199 einschließen. Daher ist die Spannung an der Aus- fließen und durch die Kondensatoren 16, 17, und 18 gangsleitung 50, glejcb sin φ" und die Spannung an der daran gehindert werden, in den Scott-T-Transformator Ausgangslehuqg 51 ist cos ψ", wobei tp" den Wert ψ1 21 zufließen.In equations (15) and (t6), the new value ts th 320,321 according to FIG. 5 supplied so that they include the effect of the setting of the resistance of the respective leg of the magnetic field probe 11 to earth 199 by the Κ *. Therefore, the voltage at the output line and through the capacitors 16, 17, and 18 output line 50, equals sin φ " and the voltage at which is prevented from entering the Scott-T transformer output line 51 is cos ψ", where tp " the value ψ 1 21 flow.
korrigiert, sowohl für Kardinal- als auch InterkaKfiaal- a> In dem Unteren Teil der F i g. 5 ist die Index-Kompen-Kompaßfehfer darstellt Aus den Gleichungen (15) und; sationseinrichtung 37 schematisch dargestellt Die Ahn-(16) ist ersichtfeh, daß der Wert des korrigierte» Wia-. lichkeit mit der entsprechenden Anordnung nach F i g. 3 kels v'durch dfe folgende Gleichung ausgedrückt ist: ist unmittelbar zu erkennen, ebenso wie die Vereinfacorrected for both cardinal and interkaKfiaal- a> In the lower part of FIG. 5 is the index-Kompen-Kompassfehfer represents From equations (15) and; sation device 37 shown schematically The Ahn- (16) it can be seen that the value of the corrected »Wia-. possibility with the corresponding arrangement according to fig. 3 kels v 'is expressed by the following equation: can be recognized immediately, as is the simplification
chung der Darstellung zu erkennen ist
Di d di ican be seen in the illustration
Di d di i
ν"'- tan-' Ο + ft}·*"1 tf'+ ^00S ^ t\j\ v Damit werden die Sinus ψ- und Kosinus ^Gleich- ν " '- tan-' Ο + ft} · *" 1 tf '+ ^ 00 S ^ t \ j \ v This means that the sines ψ- and cosines ^ equals-
^ (Γ + ^cos y' + >»siä ψ Y ' strom-Signalausgänge der Strom-Rückführschleife 31^ (Γ + ^ cos y '+> »siä ψ Y' current signal outputs of the current feedback loop 31
an den Leitungen 32 bzw. 33 abwechselnd nach deron the lines 32 and 33 alternately after the
ψ' stellt die endgültige» Ausgang&-§teuerkurskompo- Invertierung des einen Signals in einem Inverter 340 ψ ' represents the final »output & heading compo-inversion of one signal in an inverter 340
nenten dar. die. gegen Kardinal- und Interkardinal-Zwei- dem Eingang eines eine veränderliche Verstärkung auf-nents. the. against cardinal and intercardinal two- the input of a variable gain on-
perioden-Kompaefehler korrigiert sied. Es ist zu erken- 30 weisenden Verstärkers 120a über SchalteinrichtungenShe corrects period compass errors. It can be recognized by the amplifier 120a via switching devices
nen, daß der Verstärker 188 dessen effektive VerstSr- 300 zugeführt, die den Transistoren 107,109 nach F i g. 3NEN, that the amplifier 188 is supplied with its effective amplification 300 which is applied to the transistors 107,109 of FIG. 3
kung ^durch djte Einstellung de* veränderlichen FWW* entsprechen. Wie dies schematisch dargestellt ist, ist diekung ^ correspond to the variable FWW * by the setting. As shown schematically, the
tiometers 186; eingestellt wird, in der Schaltung so wirkt. Verstärkung des Verstärken 120a mit Hilfe eines Ein-tiometers 186; is set, so acts in the circuit. Reinforcement of the reinforcement 120a with the help of an input
daß die Funktion ν (sin φ' + cos φ) erzeugt und diese Stellknopfes 37a steuerbar, der allgemein der Verstär-that the function ν (sin φ '+ cos φ) is generated and this setting button 37a is controllable, which generally controls the
Funktion wird in den Sinus- und Kosinuskanäten durch 35 kungssteuerung des Verstärkers 120 nach Fig. 3 durchFunction is in the sine and cosine lines by 35 control of the amplifier 120 of FIG
die jeweilige Wirkung der Verstärker 200 und 201 und den Knopf 37a und das Potentiometer 113 entsprechendthe respective action of amplifiers 200 and 201 and button 37a and potentiometer 113 accordingly
ihrer zugehörigen Schaltungen hinzu*ddk:rt Es ist zu dem Wert β entspricht Der Ausgang des Verstärkerstheir associated circuits add * ddk: rt It is to the value β corresponds to the output of the amplifier
erkennen, daß die Korrektur des Kardinal-Zweiperi- 120a wird in gleicher Weise abwechselnd auf zweirecognize that the correction of the cardinal two-perimeter 120a will alternate in the same way on two
öden-Kompaßfehlers durch manuell« Betätigung einer Zweigleitungen wie in F i g. 3 mit Hilfe eines Schaltersdull compass error by manually operating a branch line as in FIG. 3 with the help of a switch
einzigen Einstelleinrichtung durchgeführt wird. Weiter- 4» 301 geschaltet, der allgemein den Transistoren 122, 123single adjustment device is carried out. Further- 4 »301 switched, which generally corresponds to the transistors 122, 123
hin verringert die einzige mit dem Verstärker 188 ver- nach F i g. 3 entspricht Die Steuerung der Schalter 300the only one with the amplifier 188 reduces according to FIG. 3 corresponds to the control of the switches 300
bundene Stufe mögliehe Fehlerquellen so weit wie mög- und 301 nach F i g. 5 ist die gleiche wie in F i g. 3, sie istBound level possible sources of error as far as possible and 301 according to FIG. 5 is the same as in FIG. 3, she is
lieh und trägt zur Vereinfachung des Einstellvorganges jedoch aus Vereinfachungsgründen schematisch inborrowed and contributes schematically to simplify the setting process, however, for reasons of simplicity
bei. Fig.5 durch Schalter-Steuereinrichtungen 302 darge-at. 5 represented by switch control devices 302
In dem Ausföhrungsbeispisl nach den Fig. IA und 45 stellt, die beispielsweise durch die 400-Hz-Quelle 2 ge-In the Ausföhrungsbeispisl according to FIGS. 1A and 45, which is generated for example by the 400 Hz source 2
IB werden die Indexkompensations- und Zweiperio- steuert werden. In Fig.3 werden die Ausgänge derIB will be the index compensation and two-period controls. In Fig.3 the outputs of the
den-Kompaßfehler-Kompensationssignale aus den Si- Transistoren 122 und 123 zwei Verzweigungsschaltun-the compass error compensation signals from the Si transistors 122 and 123 two branch circuits
ims- und Kosinus-Ausgängen der Strom-Rückführ- gen unter Einschluß von Verstärkern 128 und 129 zuge-ims and cosine outputs of the current feedback including amplifiers 128 and 129
schleife 31 erzeugt uiid erneut strömiyigsabwärts in führt, um die ursprünglichen Sinus ψ und Kosinus ψ Loop 31 generates uiid again downstream in leads to the original sine ψ and cos ψ
den beiden Kanälen zugeführt, um mit ihren ursprimg"- so Gleichstromausgänge der Strom-Rückführschleife überThe two channels are fed to their original "- so direct current outputs of the current feedback loop over
liehen oder nichtkompensierten Werten summiert zu die Verstärker 145 und 155 zu modifizieren oder um mitborrowed or uncompensated values are summed to modify the amplifiers 145 and 155 or to use
werden. diesem summiert zu werden. Andererseits werden zweiwill. this to be summed up. On the other hand there will be two
In dem abgeänderten Ausführungsbeispiel nach Ausgangszweige des Schalters 301 nach F i g. 5 entspre-Fig..5 werden die Sinus* und Kosinus-Ausgänge der chend angelegt, um den Gleichstromfluß zur Lieferung Strom-Rückführschleife 31 im wesentlichen in der glei- 55 von Kompensationsströmen im richtigen Verhältnis an chen Weise verwendet, um die Kompensationssignale die um 120° versetzten Induktorwicklungen 13,14 und als Gleichstromsignale zu erzeugen. Die Summierung 15 der Magnetfeldsonde 11 zu steuern, um hier eine dieser Signale mit den ursprünglichen Daten wird je- effektive Summierung mit den ursprünglichen Quellen doch direkt an der Magnetsonde H dadurch durchge- für die Sinus ψ und Kosinus ^Signale der Stromführt, daß die Kompensationssignale als Gleichströme 60 Rückführschleife 31 zu erzielen. In F i g. 5 werden diese in die Magnetfeldsojiden-Schenkel selbst zurückgeführt Gleichstromverhältnisse durch die ausgewählten Wiwerden, so daß im Ergebnis der Ausgang der Magnet- derstände 303,304 und 305 in den dargestellten Verhältfeldsonde selbst grundsätzlich entsprechend dem Kon- nissen bestimmt Die Ströme von den Widerständen 304 \ zept der oben erwähnten britischen Patentschrift und 303 werden der Magnetfeldsondenwicklung 15 zu- | 8 50 692 kompensiert wird. 65 geführt, während der Strom von dem Widerstand 303 ?'In the modified embodiment according to the output branches of the switch 301 according to FIG. 5 corresponding to Fig. 5, the sine * and cosine outputs of the correspondingly applied to the direct current flow for supply current feedback loop 31 essentially in the same way 55 of compensation currents in the correct ratio to the way used to the compensation signals 120 ° offset inductor windings 13,14 and to generate direct current signals. To control the summation 15 of the magnetic field probe 11 in order to have one of these signals with the original data, each summation with the original sources is carried out directly on the magnetic probe H for the sine ψ and cosine signals of the current carrying the compensation signals as direct currents 60 to achieve feedback loop 31. In Fig. 5, this in the Magnetfeldsojiden-legs are even attributed DC conditions by the selected Wiwerden, as a result, the output resistances of the magnetic 303,304 and 305 nits in the illustrated behaves field probe itself basically in accordance with the con- determined The currents from the resistors 304 \ concept of The above-mentioned British patent specification and 303 are attached to the magnetic field probe winding 15 8 50 692 is compensated. 65 led while the current from the resistor 303? '
In F i g. 5 sind gleiche Bezugsziffern zur Bezeichnung der Magnetfeldsonden·Wicklung 13 zugeführt wird. |In Fig. 5, the same reference numerals are used to designate the magnetic field probes · winding 13 is supplied. |
von Elementen verwendet die Elementen nach den Wenn dies erwünscht ist können zwei Widerstands- ||of elements used the elements according to the If desired, two resistance ||
F i g. 1A bis 4 entsprechen. Elemente, die in diesen letzt- Kondensatorschaltungen 306 und 307 verwendet wer- Ü F i g. 1A to 4 correspond. Elements that advertising Ü used in these ultimately capacitor circuits 306 and 307
1717th
den, um Einschwingeffekte der Schalter 300 und 301 zu und 15 der Magnetsonde 11 zugeführt zu werden, so daß verringern. das Interkardinal-Zweiperioden-Kompaßfehler-Kor-to be supplied to transient effects of the switches 300 and 301 and 15 of the magnetic probe 11, so that to decrease. the intercardinal two-period compass error correction
Somit dient die Einrichtung nach Fig.5 in einer der rektursignal effektiv mit den Magnetfeldsonden Wicknach F i g. 3 ähnlichen Weise dazu, eine Indexfehler- lungsausgängen summiert wird, die zu den Ausgängen kompensation durch die Zeitteilung eines einzigen Ver- 5 der Strom-Rückfühlerschleife 31 beitragen, stärkers 120a zwischen den Sinus ψ und Kosinus φ-Κζ- Thus, the device according to FIG. 5 is used in one of the correction signals effectively with the magnetic field probes Wicknach F i g. 3, an index error output is summed up, which contributes to the output compensation through the time division of a single amplifier 120a between the sine ψ and cos φ-Κζ- Entsprechend werden bei der abgeänderten Ausfüh-Correspondingly, the modified execution
nälen durch abwechselnden Betrieb der Schalter 300, rungsform nach F i g. 5 die Index- und die Zweiperi-301 zu erzielen, wobei die Verstärkung des Verstärkers oden-KompaBfehler-Kompensaiionssignale aus den Si-120a durch das einzige Steuerelement 37a entsprechend nus ψ lind Kosinus y-Gleichstromausgängen der der Größe des Fehlers gesteuert wird. Diese Betriebs- 10 Strom-Rückführschleife 31 erzeugt und dann zurück zu weise stellt sicher, daß die Größe des Sinus ^-Stromes, den richtigen Magnetfeldsonden-Induktorwicklungen in der den Magnetfeldsonden-Wicklungen 13,14,15 züge- den erforderlichen Verhältnissen zurückgeführt, so daß führt wird und einen Beitrag in dem Kosinus ^-Aus- der Magnetfeldsonden-Ausgang, der der Strom-Rückgangskanal der Strom-Rückführschleife 31 liefert, iden- führschleife 31 zugeführt wird, kompensiert ist Es ist zu tisch zu der Größe des Kosinus ^-Stromes ist, der von 15 erkennen, daß in dem Ausfühmngsbeispiel nach Fig. den Magnetfeldsonden-Wicklungen 13, 14, 15 subtra- die Rückführungs-Kompensationssignale aus den hiert wird und einen Beitrag zu dem Sinus ^-Ausgangs- Strom-Rückführausgängcn vor der eine Breitengradkanal dsr Strom-Rückführschleife 3i liefert kompensation ergebenden automatischen Verstär-by alternately operating the switches 300, approximately in the form of FIG. 5 to achieve the index and the two-cycle 301, the amplification of the amplifier oden-KompaBerrensälungssignale from the Si-120a by the single control element 37a in accordance with nus ψ and cosine y direct current outputs of the size of the error is controlled. This operating 10 current feedback loop 31 generates and then back to weise ensures that the size of the sine ^ current is fed back to the correct magnetic field probe inductor windings in the proportions required for the magnetic field probe windings 13, 14, 15 that leads and a contribution in the cosine ^ -out- of the magnetic field probe output, which supplies the current decrease channel of the current feedback loop 31, is supplied to iden- guiding loop 31, is compensated. Current is that of 15 recognize that in the Ausfühmngsbeispiel according to Fig. The magnetic field probe windings 13, 14, 15 subtract the feedback compensation signals from the hed and a contribution to the sine ^ output current feedback outputs before the one Latitude channel dsr current feedback loop 3i provides compensation resulting automatic amplification
Eine abgeänderte Ausführungsform der Kardinal- kungssteuerschaltun.g 34 erzeugt werden. Dies ist wün- und Zwischenkardinal-Zweiperioden-Kompaßfehler- 20 sehenswert, weil die Kompensations-Gleichstromsigna-Kompensationseinrichtung des Steuerkurs-Übertra- Ie, die den Magnetfeldsonden-Wicklungen zugeführt gungssystems nach F i g. 4 ist in F i g. 5 gezeigt Das we- werden, im wesentlichen mit der Richtung des von den sentliche Merkmal des Ausführungsbeispiels liegt wie- Induktoren gemessenen Magnetfeldes in Verbindung derum in der Art, wie die Kompensationssignale mit den stehen und in dieser Hinsicht keine Beziehung zur Breiprimären Signalen summiert werden, & h. an der Ma- 25 tengrad-Verstärkungskompensation aufweisen.A modified embodiment of the cardinalization control circuit 34 can be generated. This is desirable and intercardinal two-period compass error 20 worth seeing because the compensation direct current signal compensation device of the heading transmission, which is fed to the magnetic field probe windings system according to FIG. 4 is in FIG. 5 the we- are shown, essentially with the direction of the from the An essential feature of the exemplary embodiment is related to how inductors measured magnetic field the same way in which the compensation signals are summed up with the and in this respect no relation to the primary signals, & h. at the graduation gain compensation.
gnetfeldsonde 11 statt am Ausgang der Strom-Rück- gnetfeldsonde 11 instead of at the output of the current return
führschleife 31. In F i g. 5 werden für die Kardinal-Zwei- Hierzu 4 Blatt Zeichnungenguide loop 31. In FIG. 5 there are 4 sheets of drawings for the cardinal two
perioden-Kompaßfehler-Kompensation die Sinus ψ- period compass error compensation the sine ψ- ~ ~
und Kosinus y-Gleichstromausgänge der Strom-Rückführscheife 31 an den Leitungen 32 und 33 miteinander in einer Summierschaltung summiert, die schematisch bei 310 dargestellt ist, bevor sie dem Eingang eines eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkers 188a zugeführt werden. Die Summserschaltung 310 nach Fig.5 entspricht dem Summiernetzwerk 177 bis 180 nach F i g. 4, und, wie dies schematisch dargestellt ist, kann die Verstärkung des Verstärkers 188a durch die Einstellung eines Knopfes 48a der Größe γ geändert werden, die dem Tangens der gewünschten Korrektur entspricht Wie in Fig.4 ist der Ausgang des Verstärkers 188a über Verzweigungsleitungen und die jeweiligen zusammenwirkenden Widerstände 311 und 312 an Summierschaltungen 320 und 321 angelegt Anstatt zurück zu den unkompensierten Sinus ψ und Kosinus ip-Kanälen an den Verstärkern 200 und 201 nach F i g. 4 zurückaddiert zu werden, werden die Kompensationsströme in den in der Zeichnung nach F i g. 5 dargestellten Stärken verwendet, so daß sie direkt den Wicklungen 13 und 15 der Magnetfeldsonde 11 zugeführt werden. Die Ströme werden effektiv mit den Magnetfeld- sonden-Wicklungsausgängen summiert, die zu den Sinus ψ und Kosinus ^Signalausgängen der Strom-Rückführschleife 31 beitragen.and cosine y DC outputs of current feedback loop 31 on lines 32 and 33 are summed together in a summing circuit, shown schematically at 310, before being applied to the input of a variable gain amplifier 188a. The summing circuit 310 according to FIG. 5 corresponds to the summing network 177 to 180 according to FIG. 4, and, as shown schematically, the gain of amplifier 188a can be changed by setting a knob 48a of magnitude γ , which corresponds to the tangent of the desired correction. As in FIG respective cooperating resistors 311 and 312 are applied to summing circuits 320 and 321 instead of going back to the uncompensated sine ψ and cosine ip channels on amplifiers 200 and 201 of FIG. 4 to be added back, the compensation currents in the drawing in FIG. 5 strengths shown are used so that they are fed directly to the windings 13 and 15 of the magnetic field probe 11. The currents are effectively summed up with the magnetic field probe winding outputs, which contribute to the sine ψ and cosine signal outputs of the current feedback loop 31.
Das Interkardinal- oder Zwischenrichtungs-Zweiperioden-Kompaßfehler-Kompensationssignal wird in ähnlicher Weise den Magnetfeldsonden-Wicklungen zugeführt Der Gleichstrom-Sinus v-Signalausgang der Strom-Rückführschleife 31 wird einem eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärker 199a zugeführt, dessen Verstärkung mit Hilfe eines Knopfes 486 entsprechend der Größe der erforderlichen Korrekturen geändert wird, wobei der Verstärker 199a nach F i g. 5 der veränderlichen Impedanz 199 und dem Verstärker 200 nach Fig.4 entspricht. Der Ausgang des Verstärkers 199a wird mit Hilfe von zwei Widerständen 313 und 314 entsprechend den in Fig.5 dargestellten Verhältnissen modifiziert, um den jeweiligen Summierschaltungen 320 und 321 und damit den Wicklungen 13The intercardinal or inter-directional two-period compass error compensation signal is shown in The DC sine v signal output of the Current feedback loop 31 is fed to a variable gain amplifier 199a, the gain of which is achieved with the aid of a button 486 is changed according to the size of the required corrections, the amplifier 199a after F i g. 5 corresponds to the variable impedance 199 and the amplifier 200 according to FIG. The outcome of the Amplifier 199a is provided with the aid of two resistors 313 and 314 corresponding to those shown in FIG Ratios modified to the respective summing circuits 320 and 321 and thus the windings 13
Claims (11)
Zweiperioden-Kompaßfehler-Kompensationseinrichtungen einschließen, die zwischen den Modulatorschaltungen (45) und den Eingängen der Nutzeinrichtungen (64) eingeschaltet sind, und daß die Vergleichereinrichtungen (92) die ersten und zweiten Ausgangs-Wechselspannungssignale nach Durchlaufen der Zweiperioden-Kompaßfehler-Kompensationseinrichtungen (48) empfangen.5. Magnetic compass according to one of the preceding claims, characterized in that the direction error compensation devices
Include bi-period compass error compensators connected between the modulator circuits (45) and the inputs of the utility facilities (64) and the comparator means (92) receiving the first and second output AC voltage signals after passing through the bi-period compass error compensators (48) receive.
perioden-Kompaßfehlern zu steuern, so daß am Es ist bekannt (US-PS 35 48 284 und 36 46 537), diesessecond input devices (183, 184), first 15 systems using magnetic field detection summing devices (177, 178) to supply the ren navigated, difficulties arise due to the first and second output AC voltage si- decreasing strength of the horizontal component of the signal to the first input devices (183 ), Earth's magnetic field at high latitudes. A Mazweitc summing device (179, 180) for the supply compass with a magnetic field detector is set up to standardize the first and second output alternating signals in such a way that it only measures the horizontal voltage signals to the second input device component of the earth's magnetic field ), a variable impedance will show at high latitudes the strength of the transmitting devices (186), which are proportionally reduced in parallel to the two-measured components and the th input devices (184) are switched on effective amplification ^ of the comparison, so that a heading information with strengthening circuits (188) proportional to the two results of reduced accuracy
to control period compass errors, so that on it is known (US-PS 35 48 284 and 36 46 537), this
mit einem Magnetfelddetektor mit einer Anzahl von Weiterhin ist ein Magnetkompaßsystem der eingangsThe invention relates to a magnetic compass 65 sen, if they are not supposed to introduce errors themselves,
Furthermore, a magnetic compass system is described in the opening paragraph
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/528,759 US3942257A (en) | 1974-12-02 | 1974-12-02 | Index error correction for flux valve heading repeater system |
| US05/528,758 US3938257A (en) | 1974-12-02 | 1974-12-02 | Two-cycle compensator for flux valve heading repeater system |
| US05/528,760 US3939572A (en) | 1974-12-02 | 1974-12-02 | Latitude compensator for flux valve heading repeater system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2554190A1 DE2554190A1 (en) | 1976-08-12 |
| DE2554190C2 true DE2554190C2 (en) | 1986-02-06 |
Family
ID=27415007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752554190 Expired DE2554190C2 (en) | 1974-12-02 | 1975-12-02 | Magnetic compass |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPS5178265A (en) |
| CA (1) | CA1059311A (en) |
| DE (1) | DE2554190C2 (en) |
| FR (1) | FR2293696A1 (en) |
| GB (2) | GB1487161A (en) |
| IT (1) | IT1060081B (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4143467A (en) * | 1978-05-01 | 1979-03-13 | Sperry Rand Corporation | Semi-automatic self-contained magnetic azimuth detector calibration apparatus and method |
| US4262427A (en) * | 1979-08-10 | 1981-04-21 | Sperry Corporation | Flux valve compass system |
| CN114937403A (en) * | 2022-06-20 | 2022-08-23 | 中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校 | Experimental device for position follow-up control |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1623555B2 (en) * | 1967-07-05 | 1977-10-20 | Smiths Industries Ltd., London | NAVIGATION DEVICE FOR DETERMINING THE NORTH / SOUTH AND EAST / WEST COMPONENTS OF THE LEGAL COURSE OF A VEHICLE |
| US3548284A (en) * | 1968-07-19 | 1970-12-15 | Sperry Rand Corp | Synchro data transmission apparatus having discrete gain changing to compensate for undesirable signal gradient variations |
| US3678593A (en) * | 1968-12-26 | 1972-07-25 | Sperry Rand Corp | Compass system and components therefor having automatic field cancellation |
| US3705980A (en) * | 1970-01-02 | 1972-12-12 | Sperry Rand Corp | Controlled magnitude repeater for synchro and resolver signals |
| US3646537A (en) * | 1970-03-13 | 1972-02-29 | Sperry Rand Corp | Automatic gain control for an electromechanical transducer |
| US3617863A (en) * | 1970-04-02 | 1971-11-02 | Sperry Rand Corp | Constant amplitude-variable phase circuit |
| US3784753A (en) * | 1972-12-26 | 1974-01-08 | Sperry Rand Corp | Multiplexed gain control for a synchro data transmission system |
-
1975
- 1975-10-22 CA CA238,149A patent/CA1059311A/en not_active Expired
- 1975-10-31 GB GB4510875A patent/GB1487161A/en not_active Expired
- 1975-10-31 GB GB4511976A patent/GB1487162A/en not_active Expired
- 1975-11-27 JP JP14181575A patent/JPS5178265A/en active Pending
- 1975-11-27 JP JP14181475A patent/JPS5942244B2/en not_active Expired
- 1975-12-01 FR FR7536668A patent/FR2293696A1/en active Granted
- 1975-12-01 IT IT5247575A patent/IT1060081B/en active
- 1975-12-02 DE DE19752554190 patent/DE2554190C2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2293696A1 (en) | 1976-07-02 |
| JPS5178265A (en) | 1976-07-07 |
| JPS5942244B2 (en) | 1984-10-13 |
| FR2293696B1 (en) | 1982-06-25 |
| GB1487162A (en) | 1977-09-28 |
| IT1060081B (en) | 1982-07-10 |
| CA1059311A (en) | 1979-07-31 |
| JPS5178264A (en) | 1976-07-07 |
| GB1487161A (en) | 1977-09-28 |
| DE2554190A1 (en) | 1976-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0043973A1 (en) | Rotating-field machine drive consisting of an inverter-controlled rotating-field machine, and a control system for an inverter connected to two alternating voltage integrators and a model computer circuit | |
| DE2064391C3 (en) | Device for the compensation of interference signal strength changes | |
| DE1591963C3 (en) | Electronic multiplier for alternating current quantities | |
| DE2554190C2 (en) | Magnetic compass | |
| DE3742537C2 (en) | ||
| DE2935517A1 (en) | DISPLAY INSTRUMENT FOR MEASURING ELECTRICAL PERFORMANCE, PROVIDED WITH A STATIC TRANSDUCER | |
| DE2023842A1 (en) | Isolating circuit | |
| DE1945125B2 (en) | ANALOG MULTIPLIER | |
| DE4010772A1 (en) | EVALUATION CIRCUIT FOR A DIFFERENTIAL THROTTLE PEG SENSOR AND APPLICATION OF SUCH A CIRCUIT | |
| DE3143669C2 (en) | Circuit for measuring the rms value of an alternating voltage | |
| DE598492C (en) | Circuit arrangement for generating one or more alternating voltages of the same and arbitrarily adjustable frequency and within wide limits arbitrarily independent of the respectively set frequency of adjustable amplitudes and phases | |
| DE2923341C2 (en) | Multiphase electronic electricity meters | |
| DE1623555A1 (en) | Navigation device for vehicles | |
| DE892346C (en) | Process for the production of two voltages with 90íÒ phase shift | |
| DE920859C (en) | Rectifier circuit with at least two controllable gas- or vapor-filled rectifiers operated in push-pull circuit | |
| DE1513403C (en) | Circuit arrangement for generating and stabilizing a high DC voltage | |
| DE2929260C2 (en) | Extinguishing angle control for a grid-commutated inverter | |
| DE2329823B1 (en) | DC amplifier arrangement based on the modulation principle | |
| DE2100734A1 (en) | High voltage generator | |
| DE3149990A1 (en) | ELECTRIC SCALE | |
| DE1437943C (en) | amplifier | |
| DE709675C (en) | Arrangement for demodulating amplitude-modulated oscillations | |
| DE939517C (en) | Device for determining the phase characteristics of a network | |
| DE2940368A1 (en) | PHASE LOCKABLE CONTROL LOOP | |
| DE2714673A1 (en) | Self excited reference or calibration oscillator - has two phase shifting stages whose gains are constant and independent of oscillator frequency |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SPERRY CORP., 10104 NEW YORK, N.Y., US |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition |