DE2609083C3

DE2609083C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Nordrichtung

Info

Publication number: DE2609083C3
Application number: DE19762609083
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. 7773 Nussdorf Schwieder
Original assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Current assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1979-11-08
Also published as: FR2354538A1; FR2354538B1; DE2609083A1; GB1516074A; DE2609083B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Nordrichtung mittels eines Meridiankreisels mit horizontal gehaltener Kreiscldrallachse, bei welchem das Kreisclrichtmomenl des Meridiankreisels durch ein Gcgcnmonient kompensiert wird, und bei welchem ein dem Gegenmoment und damit dem Sinus des Ablagewinkels von Nord proportionales Signal gespeichert, up.d der Meridiankreise! urn einer· sich aus derri gespeicherten Signal ergebenden Winkel nachgedreht wird und diese Verfahrensschritte wiederholt werden, wenn sich die Drallachse des Meridiankreisels dann noch nicht in der Nordrichtung befindet.

Die Erfindung betrifft weiterhin Vorrichtungen zur Ausübung dieses Verfahrens.

Durch die DE-OS 21 24 357 ist ein Verfahren zur Bestimmung der Nordrichtung mittels eines Meridiankreiscl-Gerätes bekannt, bei welchem das Kreiselrichtmoment eines bandaufgehängten Kreisels durch ein Gegenmoment kompensiert wird. Dieses Gegenmoment wird durch ein von der Auslenkunp des Kreisels aus der Bandnullage abhängiges Abgriffsigna! erzeugt. Das für die Kompensation des Kreiselrichtmomentes erforderliche Abgriffsignal wird bei feststehender Kreiselaufhängung nach Einstellung des Kreisels gespeichert. Anschließend wird der Kreisel um einen sich aus dem gespeicherten Abgriffsignal als Abweichung von Nord ergebenden Winkel nachgedreht. Zui genauen schnellen Bestimmung der Nordrichtung können diese Vcrfahrensschrilte wiederholt werden, se daß eine Bestimmung der Nordrichtung durch eir Iterationsverfahren erfolgt. Die bekannte Anordnung geht davon aus, daß der Kreisel mit seiner Drallachsc ungefähr schon nach Nord vorausgerichtel ist, so dal: nur noch kleine Winkelfehlcr zu korrigieren sind. Eine solche Vorausrichtung ist bei manchen Anwendunger nicht möglich oder unerwünscht. Wenn jedoch die ursprüngliche Richtung der Drallachse des Meridian krcisels zur Nordrichtung beliebig ist, dann ist aus den Kreiselrichtmoment kein eindeutiger Schluß auf die Ablage der Kreiseldrallachse von der Nordrichtung möglich. Das Kreiselrichtmoment hängt nämlich vorr Sinus des Winkels zwischen Nordrichtung und Kreisel drallachse ab. Zu einem vorgegebenen Wert des Sinus gehören jedoch zwei zu 90° symmetrische Winkelwerte Es ist auch nicht etwa möglich, die Verstellung ir Abhängigkeit von dem in jedem Zeitpunkt gemessener Kreiselrichtmoment so lange vorzunehmen, bis das gemessene Kreiselrichtmoment schließlich zu null wird also gewissermaßen die Sinuskurve stetig nachzufahren bis sie durch null geht. In dem Augenblick nämlich, in welchem die Kreiselaufhängung verdreht wird, geht der Meßwert verloren. Ein Meßwert für die Abweichung von Nord steht erst wieder zur Verfügung, wenn sich der Kreisel bei erneut stillstehender Kreiselaufhängung

JO wieder in seine Gleichgewichtslage eingestellt hat.

Statt eines an einem Band aufgehängten Kreisels kann auch ein Kreisel verwendet werden, der auf einer ständig horizontal gehaltenen Plattform angeordnet ist. Es ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Nordrichtung mittels eines Meridiankrcisels bekannt, der nicht nach Nord vorausgerichtet ist (US-PS 32 06 864). Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Kreisel mit seiner Drallachse im wesentlichen in der Ost-West-Richtung ausgerichtet. Eine Abweichung von einer Nullage wird mittels eines Abgriffes abgegriffen und über einen Verstärker an einem Anzeigeinstrument angezeigt. Auf einen Drehmomenterzeuger wird ein mittels eines Stellknopfes einstellbarer Strom gegeben, der ein dem Kreiselrichtmoment entgegenwirkendes Moment auf den Kreisel ausübt. Der auf den Drehmomenterzeuger gegebene Strom wird so gewählt, daß das Kreiselrichtmoment kompensiert wird und die Anzeige an dem Anzeigeinstrument null ist. Dieser Strom wird über den Spannungsabfall an einem Meßwiderstand gemessen und angezeigt. Der angezeigte Meßwert wird durch Einstellung eines Pcientiorne ters in einen Analogrechner eingegeben. Anschließend erfolgt eine Verdrehung des Kreisels um einen vorgegebenen Winkel, und das diesem neuen Winkel zugeordnete Kreiselrichtmoment wird in der beschriebenen Weise ebenfalls durch ein Gegenmoment kompensiert und der dazu erforderliche Strom gemessen. Der so erhaltene zweite Meßwert wird über ein zweites Potentiometer in den Analogrechner eingegeben, der so aufgebaut ist daß er aus den beiden eingegebenen Meßwerten die Abweichung der Kreiseldrallachse von der wahren Nordrichtung liefert. Die bekannte Anordnung erfordert Einstellvorgänge und die Übertragung von Meßwei ten auf einen Analogrechner. Der erhaltene Meßwert ist als Differenz zweier großer Meßwerte mit einer starken Ungenauigkeit behaftet- Es ist zu beachten, daß die Änderung des Sinus mit dem Winkel im Bereich von 90° extrem klein ist.

Auch ist das Krcisclrichtmomcnl von der geographischen Breite abhängig, die in den Analogrechner eingegeben werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Nordrichtung zu schaffen, welche keiner Vorausrichtung der Kreiseldrallachse bedürfen und eine schnelle und eindeutige Ausrichtung der Krciscldrallachse nach Nord gestatten.

Das Verfahren nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

(a) Umwandeln des dem Sinus des Ablagcwinkels proportionalen Signals in einen zugeordneten Winkelwert </t<90° und Speicherung dieses Winkclwertes,

(b) Prüfung, ob der Winkel (/* kleiner (Fall I) oder größer (Fall II) als ein vorgegebener Grenzwinkel yr;ist,

(c) im Fall I Prüfung, ob der Ablagewinkel gu kleiner oder größer als 90" ist und Verdrehung der Kreiseldrallachsc in Nordrichlung aufgrund dieser Prüfung,

(d) im Fall Il Verdrehung der Kreiseldrallachse um den Grenzwinkcl </r, und Wiederholung der vorhergehenden Verfahrensschrilte.

Das Verfahren kann in der Weise durchgeführt werden, daß zur Prüfung, ob der Ablagcwinkcl kleiner oder größer als 90° ist, das Vorzeichen des Kreiselrichlmomcnls eines zweiten Kreisels bestimmt wird, dessen Kreiscldrallachse ebenfalls horizontal gehalten wird und um 90" um eine vertikale Achse gegen die Kreiscldrallachse des Meridiankreisels versetzt ist.

Wenn kein zweiter Kreisel zur Verfugung steht, kann so vorgegangen werden, daß die Prüfung, ob der Ablagcwinkel kleiner oder größer als 90° ist, und die Verdrehung der Kreiseldrallachse in die Nordrichtung folgende Verfahrensschritte umfaßt:

(α) Verdrehung der Kreiscldrallachse um den sich aus dem Kreiselrichtmonicnt ergebenden Winkel ?>*<90°,

(ß) Prüfung, ob das Kreiselrichtmonicnt nach der Verdrehung null oder größer als der vorhergehende Wert ist,

(}■) im ersteren Falle Beendigung des Nachstellvorganges,

(ή) im letzteren Falle Verdrehung der Kreiseldrallachse um den Winkel 180° - 2 y ι, oder q c, je nachdem, ob |2 ςτ'^Ι größer oder kleiner ψ(; ist.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren:, geht aus von einer Vorrichtung, enthaltend einen Meridiankreisel mit horizontal gehaltener Kreiseldrallachse auf den ein dem Sinus des Winkeis zwischen Kreiseldrallachse und Nordrichtung proportionales Kreiselrichtmoment wirkt, welches durch ein entgegengesetzt gleiches Kompensationsmoment kompensierbar ist, einen Speicher zum Speichern der Größe des Kompensationsmomentes, eine Nachstelleinrichtung, mittels derer der Meridiankreisel um eine vertikale Achse um einen der gespeicherten Größe zugeordneten Winkel verdrehbar ist. und ein Steuerwerk, durch welches ein neuer Meß- und Nachstellvorgang einleitbar ist, wenn nach der Winkelverdrchung noch ein Kreisclrichtmoment auf den Meridiankreisel wirksam ist.

Sie kann gekennzeichnet sein durch

(a) einen zweiten Kreisel, dessen Drallachse ebenfalls

horizontal gehalten und gegen die Drallachsc des Mcridiankreisels um 90" um eine vertikale Achse versetzt ist und dessen dem Kosinus des Winkels zwischen Drallachsc des Mcridiankreisels und Nordrichtung proportionales Kreisclrichtmoment ebenfalls durch ein diesem entgegengesetzt gleiches Kompensationsmoment kompensiert wird,

(b) einen Vorzeichenspeicher, in welchem das Vorzeichen des Kompensationsmomentes des zweiten Kreisels gespeichert wird,

(c) einen Arcussinus-Ftinktionsgcber, dem der Ausgang des Speichers zugeführt wird und dessen Ausgang dem sich aus dem gespeicherten Sinus ergebenden Winkel |(/ά|< +90° entspricht,

(d) einen Grenzwinkel-Signalgeber, der ein Steuersignal liefert, welches einem festen Grcnzwinkel q₍; entspricht,

(e) eine (180° — Ig^D-Schaltungsanordnung, welcher der Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebers zugeführt wird und welche einen Ausgang 180° — \g^:k\ liefert,

(f) einen Grenzwinkel-Komparator zur Unterscheidung von |9ά|<9'<·; und |</>*| > g>₍,·, der von dem Ausgang des Speichers beaufschlagt ist,

(g) und eine gesteuerte Torschaltung, an welcher der Arcussinus-Funktionsgeber, der Grenzwert-Signalgeber und die (180" — IgulJ-Schaltungsanordnung anliegen und welche von dem Ausgang des Vorzeichenspeichers und des Grenzwinkelkomparators derart gesteuert ist, daß

bei positiven Vorzeichen des Kosinus und Iv'aI <</'(; der Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebcrs,

bei negativem Vorzeichen des Kosinus und |</'t|<9'r; der Ausgang der (180' — |g-t|)-Schaltung und

bei |m| > φι; der Ausgang des Grcnzwinkcl-Signalgebcrs,

über die Torschaltung auf die Nachstelleinrichtung aufgeschaltet ist.

Der zweite Kreisel liefert ein Signal, das dem Kosinus des Winkels zwischen Drallachse des Meridiankrciscls und Nordrichtung proportional ist. Da das Vorzeichen des Kosinus sich beim Durchgang durch 90" ändert, kann aus den Signalen beider Kreisel eindeutig die Abweichung zwischen der Drallachse des Meridiankrcisels und der Nordrichtung bestimmt werden. Da zur Erzielung einer solchen F.indculigkeil nur das Vorzeichen des von dem zweiten Kreisel gelieferten Signal erforderlich ist, kann für den zweiten Kreisel ein Kreisel geringerer Güte verwendet werden, der beispielsweise auch ein stärker verrauschtes Signal liefern kann. Durch die Torschaltung wird je nach dem Vorzeichen des Kosinus der Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebers also ein dem Winkel qn < 90" proportionales Signal oder ein Signal proportional 180" —\q'k\ auf die Nachstelleinrichtung geschaltet, sofern \tjn\ kleiner als ein Grenzwinkel q>c ist. Wenn der Winkel einen bestimmten Grenzwinkel, z. B. 60° überschreitet, also in dem Bereich um 90° herum liegt, in welchem der Sinus nur nach einer sehr sehr flachen Funktion vom Winkel abhängt und daher die Bestimmung des Winkels aus dem Sinus ungenau wird, erfolgt eine Nachstellung zunächst um diesen Grenzwinkel. Daran anschließend wird der MeB- und Nachstellvorgang wiederholt. Wenn der Grenzwinkel qn_f;=60" ist, bringt eine Verstellung um den Grenzwinkel die Kreiseldrallachse aus dem Bereich 90° ±30° mit Sicherheit heraus, so daß

anschließend der Winkel zwischen Krciseldrallachse und Nord sauber gemessen und die Kreiseldrallachse um diesen Winkel in die Nordrichtung eingedreht wird. Eine Unsicherheit über das Vorzeichen des Kosinus, die bei stark verrauschtem Kosinus-Signal im Bereich von 90° auftreten könnte, spielt keine Rolle, da dieser Bereich sowieso gesondert behandelt wird.

Eine andere Ausführung ist gekennzeichnet durch

(a) einen Arcussinus-Funktionsgeber, dem der Ausgang des Speichers zugeführt wird und dessen Ausgang dem sich aus dem gespeicherten Sinus ergebenden Winkel φ* < 90° entspricht,

(b) einen Grenzwinkel-Signalgeber, der ein Steuersignal liefert, welches einem festen Crenzwinkel q>(; entspricht,

(c) eine (180° — |i))i|)-Schaltungsanordnung, welcher der Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebers zugeführt wird und welche einen Ausgang 180° — |φ*| liefert,

(d) einen Grenzwinkel-Komparator zur Unterscheidung von \ψί\<φο und |<ρ*|> <ρο·. der von dem Ausgang des Speichers beaufschlagt ist,

(e) einen <jPi = O-Komparator, der von dem Ausgang des Speichers beaufschlagt ist und bei |ψ*| <φα ein »L«-Signal auf jeweils einen von zwei Eingängen des Steuerwerkes gibt, je nachdem, ob der Ausgang des Speichers null oder größer als der vorhergehende Wert ist,

(I) eine gesteuerte Torschaltung, an welcher der Arcussinus-Funktionsgeber, der Grenzwinkel-Signalgeber und die (180" — |<pi|)-Schaltungsanordnung anliegen und welche von dem Ausgang lies Grenzwinkel-Komparators und dem Steuerwerk so gesteuert ist, daß

bei |φ*| <<p<; für einen ersten Stellvorgang der Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebers,
bei \ψί\>ψι: für einen ersten Stellvorgang der Ausgang des Grcnzwinkel-Signalgebers und
wenn nach dem ersten Stellvorgang <ju#0 ist, für einen zweiten Siellvorgang der Ausgang der (180° -lcj'tl)-Schaltung

über die Torschaltung auf die Nachstelleinrichtung abgeschaltet ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der IJnteransprüche.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt den Verlauf des Kreiselrichtmoments in Abhängigkeit von dem Winkel zwischen Kreiseldrallachse des Meridiankreisels und Nord sowie die drei verschiedenen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterschiedlich behandelten Winkelbereiche;

Fig.2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Nordrichtung;

Fig.3 zeigt eine Darstellung ähnlich Fig. 1 für eine andere Ausführungsform der Erfindung;

Fig.4 zeigt schematisch den Aufbau dieser anderen Ausführungsform.

Auf einer Plattform 10 ist ein Meridiankreisel 12 angeordnet. Mit 14 ist die Drallachse des Meridiankreisels 12 bezeichnet Auf der Plattform 10 ist ein zweiter Kreisel 16 angeordnet, dessen Drallachse 18 senkrecht zur Drallachse des Meridiankreisels 12 verläuft. Die Plattform 10 ist horizontal angeordnet und um eine vertikale Achse verdrehbar.

Das Ausgangssignal des Mcridiankreisels 14 liegt an einem Analog-Digital-Wandler 20 an. Der Ausgang des Analog-Digital-Wandiers 20 ist mit einem Speicher 22 verbunden und wird bei Erscheinen eines Steuersignals, das von einem Steuerwerk 23 über eine Leitung 24 auf den Speicher 22 gegeben wird, in den Speicher 22 übernommen.

Das Ausgangssignal des Kreisels 16 liegt an einem Komparator 25 an, dessen Ausgang abhängig vom Vorzeichen des Signals einen von zwei Zuständen

ι« annimmt. Der Ausgang des Komparator 24 ist mit einem Vorzeichenspeicher 26 verbunden und ist auf einen Befehl des Steuerwerks 23, der über die Leitung 24 übertragen wird, in den Vorzeichenspeicher 26 einlesbar. Das auf die Kreisel 12 und 16 wirksame Kreiselrichtmoment wird jeweils durch ein Gegenmoment kompensiert, beispielsweise indem die Abweichung des Kreisels von einer Nullage mittels eines Abgriffs erfaßt und das Abgriffsignal hochverstärkt auf einen Drehmomenterzeuger geschaltet ist, welcher ein um eine vertikale Achse wirksames Gegenmoment auf den Kreisel 12 ausübt. Das dem Drehmomenterzeuger zugeführte Signal bildet dann gleichzeitig das Ausgangssignal des jeweiligen Kreisels. Dieses Ausgangssignal ist bei dem Meridiankreisel 12 proportional dem Sinus des Winkels zwischen Kreiseldrallachse und Nordrichtung bzw. zwischen Kreiseleingangsachse und Ostrichtung. Dieser Winkel wird nachstehend mit φι, bezeichnet. Das Ausgangssignal des Kreisels 16, dessen Drallachse 18 senkrecht zur Drallachse 14 des Kreisels 12 angeordnet ist, ist dabei proportional cos q\.

In dem Speicher 22 ist sin i\ in digitaler Form gespeichert. Der Ausgang des Speichers 22 wird einem Arcussinus-Funktionsgeber in Gestalt eines Festwertspeichers 28 zugeführt, an dessen Adresseneingang der in dem Digitalspeicher 22 gespeicherte Wert anliegt. Der Ausgang des Arcussimis-Funktionsgebers 28 entspricht dem sich aus dem gespeicherten Sinus ergebenden Winkel -90" <<)>*< +90'. Der Festwertspeicher 28 liefert außerdem ein vom Vorzeichen des Kompensationsmoments des Meridiankreisels 12 abhängiges Vorzeichen-Ausgangssignal an einem Ausgang 30.

Das Vorzeichen-Ausgangssignal vom Ausgang 30 steuert über eine Steuerleitung 32 einen Schalter 14,

••⁵ über welchen ein Stellmotor 16 je nach dem Vorzeichen-Ausgangssignal an eine positive oder negative Versorgungsspannung anlegbar ist. Die Plattform 10 ist durch den Stellmotor 16 in einer von der Polarität der Versorgungsspannung abhängigen Richlung verdrehbar. Der Ausgang des Festwertspeichers 28 liegt an einer Schaltungsanordnung 18 an, welcher einen Digi>alausgang 180°-|gu| liefert. Mit 40 ist schließlich ein Grenzwertsignalgeber bezeichnet, der einen Digitalwert entsprechend einem festen Winkel von 60° abgibt.

Von dem Ausgang des Vorzeichenspeichers 26, des Arcussinus-Funktionsgebers 28 und des Grenzwertsignalgebers 40 ist über eine Logikschaltung 42 der Setzeingang eines Zählers 44 ansteuerbar. Auf einen Setzbefehl, der über eine Leitung 46 von dem Steuerwerk 22 auf den Zähler 46 gegeben wird, wird der Zähler entweder auf φ*<90° oder 180° — |<p*| oder auf 60° gesetzt. Die Logikschaltung 42 arbeitet so, daß

bei positiven Vorzeichen des Kosinus und |<pi| <q>c der Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebers,

bei negativen Vorzeichen des Kosinus und |φ*| < ψα der Ausgang der Schaltung 38 und
bei |<p*| > φα der Ausgang des Grenzwinkel-Signalgebers 40

in dem Zähler 44 gesetzt wird. Der Zähler 44 ist ein abwärtszählender Zähler. Mit der Plattform 10 ist ein Impulsgenerator 48 gekoppelt, der zusammen mit der Plattform von dem Stellmotor 36 angetrieben wird. Dieser Impulsgenerator 48 erzeugt Impulse, die jeder > einem bestimmten Winkelinkrement entsprechen. Diese Impulse werden über Leitung 50 auf den Zähleingang des Zählers 44 gegeben und zählen diesen leer. Im Stromkreis des Motors 36 sitzt ein Schalter 52, der von einem Flip-Flop 54 gesteuert ist. Das Flip-Flop 54 wird '<> von dem Steuerwerk 23 über eine Leitung 56 gesetzt und von einem Ausgang 58 des Zählers 44 zurückgesetzt. Der Ausgang 58 erhält einen Impuls in dem Augenblick, wo der Zähler leergezählt ist. Auf diese Weise wird die Plattform 10 um einen Winkel verdreht, ¹^ der dem in dem Zähler 44 gesetzten Digitalwert entspricht. Der Ausgang 58 gibt den Impuls auch auf das Steuerwerk 23, um die Beendigung des Nachstellvorganges zu signalisieren.

Die Torschaltung 42 enthält eine erste UND-Schal- -'» lung 60, an deren einem Eingang der bei positiven Vorzeichen im Zustand »L« befindliche Ausgang 62 des Vorzeichenspeichers 26 anliegt. An dem anderen Eingang der UND-Schaltung 60 liegt der Winkelwertausgang 64 des Festwertspeichers 28. Der Ausgang der -' ersten UND-Schaltung 60 liegt an einem Eingang einer zweiten UND-Schaltung 66 an. Der andere Eingang der UND-Schaltung 66 ist über einen Inverter 68 mit einem Ausgang eines Grenzwinkel-Komparators 70 verbunden. Der Grenzwinkei-Koiiiparator liegt am Ausgang des Speichers 22 an und liefert »L«-Signal, wenn |<pt|>60° ist. Der Ausgang der UND-Schaltung 66 liegt an einer ODER-Schaltung 72, deren Ausgang mit dem Setzeingang des Zählers 44 verbunden ist. Eine dritte UND-Schaltung 74 liegt mit einem ersten Eingang an dem bei negativem Vorzeichen im Zustand »L« befindlichen Ausgang 76 des Vorzeichenspeichers 26 an. Der zweite Eingang der UND-Schaltung 74 ist mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung 38 verbunden. An dem dritten Eingang der UND-Schaltung 74 liegt der ⁴<> Ausgang des Inverters 68 also der invertierte Ausgang des Grenzwinkel-Komparators 70 an. Die Torschaltung enthält weiterhin eine vierte UND-Schaltung 78. An einem Eingang der UND-Schaltung 78 liegt der Ausgang des Grenzwinkel-Komparators 70 und an dem anderen Eingang der UND-Schaltung 78 liegt der Ausgang des Grenzwinkel-Signalgebers 40 an. Die Ausgänge der dritten und vierten UND-Schaltung 74 bzw. 78 liegen ebenfalls an je einem Eingang der ODER-Schaltung 72 an. Die UND-Schaltungen und die ODER-Schaltungen sind hier der einfachhalber als einfache UND-Glieder bzw. als ODER-Glied dargestellt. In der Praxis ist für jede Stelle der Digitalsignale ein UND- bzw. ODER-Glied vorgesehen.

Ist das Vorzeichen des Kosinus positiv, dann liegt am Ausgang 62 das Signal »L«. Die UND-Schaltung 60 schaltet daher den Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebers 28 auf den einen Eingang der UND-Schaltung 66. Wenn \tpt\ <60° der Ausgang des Grenzwinkel-Komparators 70 also »0« und der invertierte Ausgang am Inverter 68 demnach »L« ist, wird der Winkel <p*<90° in dem Zähler 44 gesetzt. Die UND-Schaltung 74 ist dabei von dem Ausgang 76 des Vorzeichenspeichers 26 her und die UND-Schaltung 78 ist von dem Ausgang des Grenzwinkel-Komparators 70 her gesperrt Ist das Vorzeichen des Kosinus negativ, dann liegt »L«-Signal am Ausgang 76 und »0«-Signal am Ausgang6Z

Die UND-Schaltung 60 ist also gesperrt. Dafür liegt das Signal »L« an einem Eingang der UND-Schaltung 74. Wenn |φ*| <60° ist, dann ist auch der dritte Eingang der UND-Schaltung 74 im Zustand »L«, so dali der Ausgang der Schaltungsanordnung 38 im Zähler 44 gesetzt wird. Ist dagegen |<pn|>60°, dann sind über den Inverter 68 die beiden UND-Schaltungen 66 und 74 gesperrt und es wird über die UND-Schaltung 78 der Wert 60° von dem Grenzwinkel-Signalgeber 40 im Zähler 44 gesetzt.

Das Steuerwerk 23 steuert den Ablauf des Vorganges. Zunächst wird über einen Ausgang 80 die Messung des Winkels ψ^ eingeleitet. Nach Beendigung der Messung, wenn also der Meridiankreisel 12 und der zweite Kreisel 16 definierte Signale liefert, werden diese so erhaltenen Signale einschließlich des Vorzeichens des Kosinus in die Digitalspeicher 22 und 26 gespeichert. Kurz darauf wird der durch die Logikschaltung 42 ausgewählte Wert durch einen über Leitung 46 gegebenen Befehl im Zähler 44 gesetzt und dann über die Leitung 56 der Nachstellvorgang eingeleitet. Über eine Leitung 82 wird schließlich dem Steuerwerk 23 signalisiert, ob durch diesen Nachstellvorgang die Kreiseldrallachse nach Nord ausgerichtet werden kann oder ob (im Falle |Φλ| > 60°) ein zweiter Meß- und Nachstellvorgang der beschriebenen Art erforderlich sein wird. Dieser zweite Meß- und Nachstellvorgang wird nach Auftreten eine«; Impulses am Ausgang 58 des Zählers 44 eingeleitet und enthält die vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung sei nochmals anhand der Darstellung in Fig. 1 erläutert. Dem Winkel 0° entspricht der Zustand, in welchem die Drallachse nach Nord ausgerichtet ist. Beiderseits dieser Lage ergeben sich Kreiselrichtmomente, we'che die Drallachse in Nordrichtung zu bewegen trachten und dem Sinus des Winkels zwischen Drallachse und Nordrichtung proportional sind. Diese Kreiselrichtmomente, die auf den Meridiankreisel 12 wirken, bestimmen mit ihrem Vorzeichen am Ausgang 10 (F i g. 2) die Drehrichtung, mit welcher der Motor 16 die Plattform 10 nachdreht. In dem Bereich I ist das Vorzeichen des Kosinus positiv. In dem Bereich III ist das Vorzeichen des Kosinus negativ und dementsprechend erfolgt eine Nachdrehung der Plattform entweder um den Winkel φ*<60° oder um den Winkel 180° — |g>t|. In dem Bereich II ist der Sinus nur nach einer sehr flachen Funktion von dem Winkel φ* abhängig, die Messung des Winkels <p* aus dem Sinus daher mit einer großen Unsicherheit behaftet. Wenn daher der Winkel sich in diesem Bereich befindet, erfolgt die Verdrehung der Plattform um den festen Betrag 60°. Dadurch wird der Winkel auf jeden Fall aus dem Bereich II in den Bereich I gebracht, so daß bei dem nächsten Meß- und Nachstellvorgang eine genaue Bestimmung des Winkels und die Nachdrehung in die Nullage erfolgen kann. Dadurch, daß der Bereich um 90° für die genaue Winkelmessung gewissermaßen »ausgeklammert« ist. ist ein Rauschen des Signals von dem zweiten Kreisel 16 unkritisch, welches in der Nähe von 90° Unsicherheiten hinsichtlich des Vorzeichens der Kosinusfunktion mit sich bringen könnten. Bei negativen Winkeln erfolgt die Nachstellung gesteuert von dem Ausgang 30 in umgekehrter Richtung. Auch hier sind die drei Bereiche Γ, ΙΓ und III' vorhanden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und 4 ist ein Meridiankreisel 81 auf einer um eine vertikale Achse drehbar und mit horizontaler Drallachse 83 auf einer Plattform 84 angeordnet Die Drallachse 83 bildet mit der Nordrichtung einen Winkel φ. Das dem Sinus des

Ablagewinkels ψ proportionale Kreiselrichtmoment wird in der im Zusammenhang mit F i g. 2 angedeuteten Weise durch ein Gegenmoment kompensiert, so daß die gesamte Mcridiankreiselanordnung86 ein Signal analog sin (/ liefert. Dieses Signal wird auf einen Analog-Digital-Wandler 88 gegeben. Der digitale Ausgang des Ar.alog-Digital-Wandlers 88 wird auf einem Befehl, der über Leitung 90 von einem Steurwerk 92 gegeben wird, in einen digitalen Speicher 94 eingelesen. Der Ausgang des Speichers 94 liegt an dem Adresseneingang eines als A rcussinus-Funktionsgeber 96 wirkenden Festwertspeichers. Der Festwertspeicher % liefert in digitaler Form einen Winkclwert, der einem dem Sinus zugeordneten Winkel 9*<90° entspricht. Der Festwertspeicher 96 liefert ferner an einem Vorzeichenausgang 98 ein Signal nach Maßgabe des Vorzeichens des Winkels ψ.

Der Ausgang g><. des Festwertspeichers 96 liegt an einer (180' — |^*|)-Schaltungsanordnung 100 an, welche einen digitalen Ausgang 180° -|g>*-| liefert. Dabei ist </■; der den einzelnen Meß- und Nächstelivorgängen (k= 1, 2 ...) zugeordnete Wert des Winkels der sich aus dem Sinus ergibt und kleiner als 90° ist. Der Ausgang des Speichers 94 beaufschlagt weiter einen Grenzwinkel-Komparator 102, der feststellt, ob |</u| kleiner oder größer als ein Grenzwinkel q₍, = 60° ist. Kin Grenzwinkcl-Signalgeber 104 stellt diesen Grenzwinkel g>₍,- in digitaler Form dar. Es ist weiterhin ein <jn = 0-Kompara-Ux 105 vorhanden. Dieser prüft, ob der im Speicher 94 gespeicherte Winkel null oder größer als der vorhergehende Wert ist. Der gn = 0-Komparator 104 ist mit dem Speicher 94 verbunden. F.r erhält ferner über einen luv euer 108 das invertierte Ausgangssignal des Grcnzwinkel-Komparators 102. Er liefert ein »!.«-Signal auf einen von zwei Eingängen 110, 112 des Steuerwerks 92. je nachdem, ob q ι, = 0 oder </-* > q<i _ ι ist.

Line Nachstellvorrichtung enthält einen abwärtszählcmlcn Zähler 114 mit einem Setzeingang 116. Eine Torschaltung 118 ist von dem Grcnzwinkcl-Koinparator 102 und einem ersten und zweiten Ausgang 120,122 des Steuerwerks 92 gesteuert. Sie schaltet entweder den Ausgang des Festwertspeichers 96, den Ausgang der (180 - j</ k\)-Schaltung 100 oder den Ausgang des (ircn/wiiikcl-Signalgcbcrs 104 auf den Setzeingang 116 des Zählers 114. Durch das Steuerwerk 92 wird über einen Ausgang 120 ein Flip-Flop 122 gesetzt. Das ! lip -Flop 122 schließt einen Schalter 124. Über den Schalter 124 wird ein Stellmotor 126 an eine VersorgiingsspHnnung geleg!, deren Polarität über einen Schalter 128 von dem Vorzeichen-Ausgang 98 des Festwertspeichers 96 bestimmt ist. Diese Polarität bestimmt auch die Drehrichtung des Motors 126. Der Motor 126 verdreht die Plattform 84, um die Drallachse 85 des Mcridiankreiscls 81 in die Nordrichtung zu bringen. Mit der Plattform 84 wird ein Impulsgenerator 130 angelrieben. Die Impulse des Impulsgenerator 130 werden abwärtszählend auf den Zähler 114 gegeben. Wenn der Zählerstand des Zählers 114 durch null geht, !'ibt der Zähler 114 einen Impuls an einem Ausgang 132 iih. Dieser Impuls setzt das Flip-Flop 122 zurück und schaltet damit den Stellmotor 126 ab. Der Drehwinkel der Plattform 84 ist daher proportional der im Zähler 114 jH-sct/ICM Zahl.

Die 'loischaltiing 118 weist eine erste UND-Schaltung 1J4 aiii. An einem ersten Hingang der UND-Schaltung Π4 liegt der Ausgang 120 des Steuerwerks 92. An einem zweiten Eingang der UND-Schaltung 134 liegt der Ausgang des Festwertspeichers 96. An einem dritten Eingang der UND-Schaltung liegt der durch den Inverter 108 invertierte Ausgang des Grenzwinkel-Komparator 102. Die Torschaltung 118 weist eine zweite UND-Schaltung 136 auf. An einem ersten Eingang der UND-Schaltung 136 liegt der Ausgang 122 des Steuerwerks 92. An einem zweiten Eingang der UND-Schaltung 136 liegt der Ausgang der (180° - |gn|)-Schaltungsanordnung 100. An einem dritten Eingang der UND-Schaltung 136 liegt der durch den Inverter 108 invertierte Ausgang des Grenzwinkel-Komparators 102. Die Torschaltung 118 enthält ferner eine dritte UND-Schaltung 138. An einem Eingang der UNΟι 5 Schaltung liegt der Ausgang des Grenzwinkel-Komparators 102 und an dem anderen Eingang liegt der Grenzwinkel-Signalgeber 104. Die Ausgänge der drei UND-Schaltungen 134, 136 und 138 sind über eine ODER-Schaltung 140 mit dem Setzeingang 116 des

i(i Zählers 114 verbunden. Die Ausgänge 120 und 122 des Steuerwerks 92 geben über ein ODER-Glied 142 einen Setzbefehl auf de;i Zähler 114, durch welchen die am Setzeingang 116 anliegende Zahl im Zähler 114 gesetzt wird.

2Ί Über Ausgänge 144,146 des Steuerwerks 92 wird der Meßvorgang eingeleitet bzw. der gemessene Winkel in dem Speicher 94 gespeichert. Über einen Eingang 148 wird das Steuerwerk 92 von dem Ausgangsimpuls des Zählers 114 nach Beendigung jedes Nachslcllvorganges

3» zurückgestellt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben. Über die Ausgänge 144 und 146 wird die Messung des Krciselrichtmomcnts und die Speicherung

3¹) des Winkels φι eingeleitet. Wegen der Zweideutigkeit der Arcussinus-Funktion kann zu einem gemessenen Kreisclrichtmoment z.B. sowohl der Punkt P\ (Fig. 3) als auch der Punkt Pi gehören. Es wird zunächst der Mleridiankrciscl mit seiner Drallachsc um den Winkel

⁴» <j)|<90" verdreht, der sich aus dem gespeicherten Kreisclrichtmoment ergibt. Befindet sich im Zeitpunkt der ersten Messung die Krciscldrallachsc in dem Punkt P\ (F i g. 3), also im Bereich I, so führt diese Verdrehung die Krciseldrallachse 83 genau in die Nordrichtung. Bei der zweiten Messung wird das Kreiselrichlmoment null und der <jn = 0-Komparator 105 gibt ein »!.«-Signal aul den Eingang 110 des Steuerwerks 92, wodurch der Meß- und Nachstellvorgang beendet wird. Liegt dagegen im Zeitpunkt der Messung die Krciseldrall.ichse 83 im Punkt P₂. d.h. unter einem Winkel von 180" — g>i zur Nordrichtung, so bringt eine Verdrehung um q>\ die Kreiseldrallachse in den Punkt /'j, d.h. unter einen Winkel 180" -2ψ\ zur Nordrichtung. Das Kreiselrichtinomcnt steigt daher gegenüber dem vorherigen Wert an, was von den </n = 0-Koniparator 105 festgestellt wird. Wenn gleichzeitig |2 (/1| <(/r;ist, Pi also im Bereich 111 liegt, dann führt eine Verdrehung um 180° -2 φι die Kreiseldrallachse in die Nordlichtung. Wird |2 <j>i| ></1; d. h. liegt die Krciscldrallachsc nach der ersten

bo Verdrehung etwa im Punkte /Y im Bereich II. dann erfolgt zunächst eine Verdrehung um den festen Winke g'<; = b0". Das bringt die Krciseldrallachse mit Sicherheil in den Bereich I, so dall bei einem dritten Meß- uric Nachstcllvorgang in der beschriebenen Weise die

Ί5 Nordrichtting erreicht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

20 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der Nordrichtung mittels eines Meridiankreisels mit horizontal gehaltener Kreiseldrallachse, bei welchem das Kreiselrichtmoment des Meridiankreisels durch ein Gegenmoment kompensiert wird, und bei welchem ein dem Gegenmoment und damit dem Sinus des Ablagewinkels von Nord proportionales Signal gespeichert, und der Meridiankreisel um einen sich aus dem gespeicherten Signal ergebenden Winkel nachgedreht wird und diese Verfahrensschritte wiederholt werden, wenn sich die Drallachse des Meridiankreisels dann noch nicht in der Nordrichtung befindet, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahr ensschritte:

(a) Umwandeln des dem Sinus des Ablagewinkels proportionalen Signals in einen zugeordneten Winkelwert <p*<90° und Speicherung dieses Winkelwertes,

(b) Prüfung, ob der Winkel φ* kleiner (Fall I) oder • größer (Fall II) als ein vorgegebener Grenzwinkel φ<; ist,

(c) Im Fall I Prüfung, ob der Ablagewinkel φ* kleiner oder größer als 90° ist und Verdrehung der Kreiseldrallachse in Nordrichtung aufgrund dieser Prüfung,

(d) im Fall II, Verdrehung der Kreiseldrallachse um den Grenzwinkel φα und Wiederholung der ^J0 vorhergehenden Verfahrensschritte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung, ob der Ablagewinkel kleiner oder größer als 90° ist, das Vorzeichen des Kreiselrichtmoments eines zweiten Kreisels bestimmt wird, dessen Kreiseldraliachse ebenfalls horizontal gehalten wird und um 90" um eine vertikale Achse gegen die Kreiseldraliachse des Meridiankreisels versetzt ist.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung, ob der Ablagewinkel kleiner oder größer als 90° ist und die Verdrehung der Kreiseldraliachse in die Nordrichtung folgende Verfahrensschritte umfaßt:

(λ) Verdrehung der Kreiseldraliachse um den sich aus dem Kreiselrichtmoment ergebenden Winkel </n< 90°,

(ß) Prüfung, ob das Kreiselrichtmoment nach der Verdrehung null oder größer als der vorhergehende Wert ist,

(γ) im ersteren Falle Beendigung des Nachstellvorganges,

(δ) im letzteren Falle Verdrehung der Kreiseldraliachse um den Winkel 180"— 2 <pk oder (pe;, je nachdem, ob |2 φ;| größer oder kleiner φα ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, enthaltend einen Meridiankteisel mit horizontal gehaltener Kreiseldraliachse, auf den w) ein dem Sinus des Winkels zwischen Kreiseldraliachse und Nordrichtung proportionales Kreiselrichtmoment wirkt, welches durch ein entgegengesetzt gleiches Kompensationsmoment kompensierbar ist, einen Speicher zum Speichern der Größe des <>5 Kompensationsmomentes, eine Nachstelleinrichtung, mittels derer der Meridiankreisel um eine vertikale Achse um einen der gespeicherten Größe

50

55 zugeordneten Winkel verdrehbar ist, und ein Steuerwerk, durch welches ein neuer Meß- und Nachstellvorgang einleitbar ist, wenn nach der Winkelverdrehung noch ein Kreiselrichtmoment auf den Meridiankreisel wirksam ist, gekennzeichnet durch:

(a) einen zweiten Kreisel (16), dessen Drallachse (18) ebenfalls horizontal gehalten und gegen die Drallachse (14)des Meridiankreisels (12) um 90° um eine vertikale Achse versetzt ist und dessen dem Kosinus des Winkels zwischen Drallachse (14) des Meridiankreisels (12) und Nordrichtung proportionales Kreiselrichtmoment ebenfalls durch ein diesem entgegengesetzt gleiches Kompensationsmoment kompensiert wird,

(b) einen Vorzeichenspeicher (26), in welchem das Vorzeichen des Kompensationsmomentes des zweiten Kreisels (16) gespeichert wird,

(c) einen Arcussinus-Funktionsgeber (28), dem der Ausgang des Speichers (20) zugeführt wird und dessen Ausgang (64) dem sich aus dem gespeicherten Sinus ergebenden Winkel |φ*|< +90° entspricht,

(d) einen Grenzwinkel-Signalgeber (40), der ein Steuersignal liefert, welches einem festen Grenzwinkel φα entspricht,

(e) eine (180° -IgnD-Schaltungsanordnung (38), welcher der Ausgang (64) des Arcussinus-Funktionsgebers (28) zugeführt wird und weiche einen Ausgang 180° -|<pi| liefert,

(f) einen Grenzwinkel-Komparator zur Unterscheidung von |qPii| < \ψα\ und |φ<| > φ_α, der von dem Ausgang des Speichers (22) beaufschlagt ist,

(g) und eine gesteuerte Torschaltung (42), an welcher der Arcussinus-Funktionsgeber (28), der Grenzwinkel-Signalgeber (40) und die (180° - |i/>t|)-SchaItungsanordnung (38) anliegen und welche von den Ausgängen des Vorzeichenspeichers (26) und des Grenzwinkel-Komparators (70) derart gesteuert ist, daß

bei positivem Vorzeichen des Kosinus und |r/'i|<g>e; der Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebers (28),

bei negativem Vorzeichen des Kosinus und \ψί\<ψ<; der Ausgang der (180° -|</ί|)-Schaltung(38)und

bei \(pk\><i^!c; der Ausgang des Grenzwinkel-Signalgebers (40)

über die Torschaltung (42) auf die Nachstelleinrichtung (44,48,36) aufgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Kompensationsmoment des Meridiankreisels (12) analoges elektrisches Signal einem Analog-Digital-Wandler (20) zugeführt wird und dessen Ausgang auf einen liefehl von dem Steuerwerk (23) in einen Digitalspeicher (22) einlesbar ist und daß der Arcussinus-Funktionsgeber (28) ein Festwertspeicher ist, an dessen Adresseneingang der in dem Digitalspeicher (22) gespeicherte Wert anliegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Festwertspeicher (28) ein vom Vorzeichen des Kompensationsmomentes des Mcridiankreisels (12) abhängiges Vor/eicliun-Ausgangssignal (30) abgibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn-

zeichnet, daß ein dem Kompensationsmoment des zweiten Kreisels (16) analoges elektrisches Signal einem Komparator (24) zugeführt wird, dessen Ausgang abhängig vom Vorzeichen des Signals einen von zwei Zuständen annimmt, und daß der Ausgang des Komparators (24) auf den Befehl des Steuerwerkes (23) in den Vorzeichenspeicher (26) einlesbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meridiankreisel (12) und der ι ο zweite Kreisel (16) auf einer um eine vertikale Achse drehbaren Plattform (10) angeordnet sind, welche durch einen Stellmotor (36) der Nachstelleinrichtung in einer durch das Vorzeichen-Ausgangssignal (30) des Festwertspeichers (28) gegebenen Richtung verstellbar ist, daß ein abwärtszählender Zähler (44). über die Torschaltung (42) auf den digitalen Ausgangswert des Arcussinus-Funktionsgebers (28), den Wert des Steuersigna/s von dem Grenzwinkel-Signalgeber (40) oder den Ausgangswert der (180°—jgjilJ-Schaltungsanordnung (38) auf einen Befehl des Steuerwerkes (23) setzbar und durch Impulse leerzählbar ist, die von einem mit der Plattform (10) durch den Steilmotor (36) angetriebenen Impulsgenerator (48) erzeugt werden, und daß der Stellmotor (36) durch ein Signal von dem Steuerwerk (23) einschaltbar und durch ein bei Leerzählung des Zählers (44) abgegebenes Signal abschaltbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- jo zeichnet, daß die Torschaltung (42) eine erste UND-Schaltung (60) enthält, an deren einem Eingang der bei positivem Vorzeichen im Zustand »L« befindliche Ausgang des Vorzeichenspeichers (26) und an deren anderem Eingang der Winkelwert-Ausgang des Festwertspeichers (28) anliegt, daß der Ausgang der ersten UND-Schaltung (60) an einem Eingang einer zweiten UND-Schaltung (66) anliegt, deren anderer Eingang über einen Inverter (68) mit dem Ausgang des Grenzwinkel-Komparators (70) verbunden ist, daß die Torschaltung eine dritte UND-Schaltung (74) enthalt, an deren erstem Eingang der bei negativem Vorzeichen im Zustand »L« befindliche Ausgang (76) des Vorzeichenspeichers (26), an deren zweitem Eingang der Ausgang der (180° — |g)i|)-Schaltungsanordnung (38) und an deren drittem Eingang der invertierte Ausgang des Grenzwinkel-Komparators (70) anliegt, daß die Torschaltung (42) eine vierte UND-Schaltung (78) enthält, an deren einem Eingang der Ausgang des Grenzwinkel· Komparators (70) und an deren anderem Eingang der Ausgang des GrenzwinkelSignalgebers (40) anliegt, und daß die Ausgänge der zweiten, der dritten und der vierten UND-Schaltung (66, 74 bzw. 78) an den Eingängen einer ODER-Schaltung (72) anliegen, deren Ausgang mit dem Setzeingang des Zählers (44) verbunden ist.

10. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, enthaltend einen Meridiankreisel mit horizontal gehaltener Kreiseldrallachsc, auf den ein dem Sinus des Winkels zwischen Kreiseldrallachse und Nordrichtung proportionales Kreiselrichlmornent wirkt, welches durch ein entgegengesetzt gleiches Kompensationsmoment kompensierbar ist. einen Speicher zum Speichern der Größe des bi Kompensationsmomentes, eine Nachstelleinrichtung, mittels derer der Meridiankreisel um eine vertikale Achse um einen der gespeicherlen Größe zugeordneten Winkel verdrehbar ist, und ein Steuerwerk, durch welches ein neuer Meß- und Naclistellvorgang einleitbar ist, wenn nach der Winkelverdrehung noch ein Kreiselrichtmoment auf den Meridiankreisel wirksam ist, gekennzeichnet durch

(a) einen Arcussinus-Funktionsgeber, dem der Ausgang des Speichers zugeführt wird und dessen Ausgang dem sich aus dem gespeicherten Sinus ergebenden Winkel <ρ*<90° entspricht,

(b) einen Grenzwinkel-Signalgeber, der ein Steuersignal liefert, welches einem festen Grenzwinkel (fG entspricht,

(c) eine (180° - lytD-Schaltungsanordnung, welcher der Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebers zugeführt wird und welche einen Ausgang 180°-J(pi| liefert,

(d) einen Grenzwinkel-Komparator zur Unterscheidung von \ψί\<ψα und |<p*|xpr;, der von dem Ausgang des Speichers beaufschlagt ist,

(e) einen <p*=0-Komparator, der von dem Ausgang des Speichers beaufschlagt ist und bei |<p*|<9>*-i ein »L«-Signal auf jeweils einen von zwei Eingängen des Steuerwerks gibt, je nachdem, ob der Ausgang des Speichers null oder größer als der vorhergehende Wert ist,

(f) eine gesteuerte Torschaltung, an welcher der Arcussinus-Funktionsgeber, der Grenzwinkel-Signalgeber und die (180° — |<pA|)-Schaltungsanordnung anliegen und welche von dem Ausgang des Grenzwinkel-Komparators und dem Steuerwerk so gesteuert ist, daß bei |φ*|<φο· für einen ersten Stellvorgang der Ausgang des Arcussinus-Funktionsgebers,

bei \(pk\><pc; für einen ersten Stellvorgang der Ausgang des Grenzwinkel-Signalgebersund

wenn nach dem ersten Stellvorgang (ρ^Φΰ ist, für einen zweiten Stellvorgang der Ausgang der (180° - I^D-Schaltung über die Torschaltung auf die Nachstelleinrichtung aufgeschaltet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Kompensationsmoment des Meridiankreisels analoges elektrisches Signal einem Analog-Digital-Wandler zugeführt wird, und dessen Ausgang auf einen Befehl von dem Steuerwerk in einen Digitalspeicher einlesbar ist und daß der Arcussinus-Funktionsgeber ein Festwertspeicher ist, an dessen Adresseneingang der in dem Digitalspeicher gespeicherte Wert anliegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß der Festwertspeicher ein vom Vorzeichen des Kompensationsmomenies des Meridiankreisels abhängiges Vorzeichen-Ausgangssignal abgibt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Meridiankreisel auf einer um eine vertikale Achse drehbaren Plattform angeordnet ist, welche durch einen Stellmotor der Nachstelleinrichtung in einer durch das Vorzeichen-Ausgangssignal des Festwertspeichers gegebenen Richtung verstellbar ist, daß ein abwärtszählender Zähler auf einen ersten Befehl des Steuerwerkes über die Torschaltung auf den digitalen Ausgangs-

wert des Arcussinus-Funktionsgebers oder den Wert des Steuersignals von dem Grenzwinkel-Signalgeber setzbar und durch Impulse leerzählbar ist, die von einem durch den Stellmotor angetriebenen Impulsgenerator erzeugt werden, daß der Stellmotor durch ein Signal von dem Steuerwerk einschaltbar und durch ein bei Leerzählung des Zählers abgegebenes Signal abschaltbar ist und daß nach erneuter Messung und Speicherung des Kreiselrichtmoments auf einen bei gn#0 gegebenen zweiten Befehl des Steuerwerks der Zähler auf den Ausgangswert der (180° — |<j9jt|)-Schaltungsanordnung setzbar und der Stellmotor erneut einschallbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung eine erste UND-Schaltung enthält, an deren erstem Eingang ein den besagten ersten Befehl führender Ausgang des Steuerwerks, an deren zweitem Eingang der Ausgang des Festwertspeichers und an dessen drittem Eingang der durch einen Inverter invertierte Ausgang des Grenzwinkel-Komparators anliegt, daß die Torschaltung eine zweite UND-Schaltung enthält, an deren erstem Eingang ein den besagten zweiten Befehl führender Ausgang des Steuerwerks, an deren zweitem Eingang der Ausgang der (180° — |<p/[|)-Schaltung und an deren drittem Eingang der durch den Invcrtei invertierte Ausgang des Grenzwinkel-Komparators anliegt, daß die Torschaltung weiterhin eine dritte UND-Schaltung enthält, an deren einem Eingang der Ausgang des Grenzwinkel-Komparators und an deren anderem Eingang der Ausgang des Grenzwinkel-Signalgebers liegt, und daß die Ausgänge der drei UND-Schaltungen über eine ODER-Schaltung auf den Setzeingang des Zählers geschaltet sind und dei Zähler über ein ODER-Glied einen Setzbefehl von jedem der besagten Ausgänge des Steuerwerks erhält.