DE2834793A1

DE2834793A1 - Schaltungsanordnung zur ueberwachung der geraete zur erzeugung wenigstens eines bei korrekter einstellung verschwindenden fehlersignals

Info

Publication number: DE2834793A1
Application number: DE19782834793
Authority: DE
Inventors: Artur Roessle
Original assignee: ALLGEMEINE ELEKTRICITAETS-GESELLSCHAFT AEG-TELEFUNKEN; AEG AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1980-02-21
Also published as: DE2834793C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Über-
wachung der Geräte zur Erzeugung wenigstens eines bei korrekter Einstellung verschwindenden Fehlersignals, insbesondere der Fehlersignale zur aelbsttätigen Antennennachführung einer Erdefunkstelle für Satellitenübertragung.
Fehlersignale sind in der Regel Gleichspannungen, die die Ablage oder Mißweise eines einzustellenden oder auszurichtenden Gerätes von einem Sollwert bzw. einem Zielpunkt angeben. Ist die optimale Einstellung bzw. Ausrichtung erreicht, wird das Fehlersignal zu Null.
Sind die Geräte zur Erzeugung dieses Fehlersignals jedoch gestört, kann das Fehlersignal ebenfalls verschwinden.
Daraus ergeben sich Probleme für die Überwachung der für die Erzeugung der Fahlersignele zuständigen Anlagentelle, die nachfolgend am Beispiel der selbsttätigen Antennena iibrung, einer Erdefunkstelle für Satellitenfunk beschrieben werden sollen.
Die Verfügbarkeit einer Erdefunkatelle ist von der Betriebsbereitschaft zahlreicher Geräte abhängig.
Wesentlichen Einfluß übt dabei die Antennennachführungseinrichtung aus. Im normalen Betriebszustand wird die Antenne durch eine vom Satelliten ausgesendete Baken-Frequenz auf den Satelliten ausgerichtet. Aus der Bakenfrequenz erzeugt die Eigennachführeinrichtung ein Summen-und ein Differenzsignal. Das Summensignal kann ständig durch eine Pegelkontrolle überwacht werden und gibt Aufschluß darüber, ob die Bskenfrequenz oder die Geräte im Summenkanal ausgefallen sind. Die Fehlersignale werden im Differenzkanal erzeugt, wenn die Antenne eine Mißweisung gegenüber dem Satelliten aufweist. Im Differenzkanal wird dann kein Fehlersignal erzeugt, wenn entweder die Antenne exakt auf den Satelliten ausgerichtet ist oder - und des ist das hier zu lösende Problem -der Differenzkanal ausgefallen ist.
Ist bei vorheriger korrekter Ausrichtung der Antenne - das ist der normale Betriebszustand - durch Geräte fehler der Differenzkanal ausgefallen, so wird kein Alarm ausgelöst, und die Antenne kann unter Einfluß von Wind allmählich vom Satelliten wegdriften bzw.
der Satellit aus der Antennenkeule herausdriften.
Ein Alarm wird erst dann erzeugt, wenn die Nachrichtenverbindungen ausfallen. Die betriebliche Erfahrung hat gezeigt, daß dieser Fall keineswegs selten auftritt.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung hat über die behebung dieser betrieblichen Unzulänglichkeiten hinausg@hend ganz allgemein die Aufgebe, die Funktionsfähigkeit von Geraten zur Erzeugung eines bei korrekter Einstellung verschwindenden Fehlersignals zu überwachen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die das Fehlersignla übertragenden Kanäle über eine Wechselstromkopplung an je einen analogen Rauschverstärker angeschlossen sind, welche das auch bei korrekter Einstellung vorhandene Geräterauschen verstärkt einem Digitalteil zuführen, in dem eine Logik das Ausbleiben des Rauschens erkennt, und als Überwachungs- und/oder Schaltkriterium weiterleitet.
Für die Überwachung der beiden die Mißweisung einer Richtantenne einer Erdefunkstelle nach Azimut und Elevation ausweisenden Fehlersignalkanäle ist je ein über einen Kondensator angekoppelter analoger Rauschverstärker vorgesehen, dessen Ausgänge an Je einem Schmitt-Trigger zur Impulsformung liegen, dem je ein Monoflop für die steigende und fallende Flanke des am Schmitt-Trigger gebildeten Rauschimpulses nachgeschaltet ist. Die Ausgänge der Monoflops sind mit dem Eingang je eines NAND-Gatters verbunden, dessen Ausgange mit einem nachgeschalteten, für Azimut und Elevation gemeinsamen NAND-Gatter verknüpft sind. Der Ausgang dieses NAND=Gatters ist über eine nachgeschaltete Schaltverstärkerstufe an ein Relais gelegt, das bei einer abfallenden Flanke des Rauschimpulses in einem der beiden Fehlersignalkanäle über einen Kontakt einen Abfall des Bskensignalpegels hervorruft und damit in bekannter Weise die Eigennachführung der Richtentenne auf Handbetrieb umschaltet.
Vorteilhaft sind zur besseren Erkennung der Fehlerursachen an die Ausgänge der beiden Azimut und Elevation überwachenden NAND-Gatter Je ein JK-Flip-Flop mit einer nachgeschalteten Leuchtdiode angeschlatet.
Im folgenden wird an Hand zweier Figuren die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 im Blockschaltbild die Anschaltung der erfindungsgemäßen Fehlersignalüberwachung in die Eigennachführung der Richtantenne einer Erdefunkst-elle Fig. 2 im Prinzipschaltbild die AusfUhrung der erfindungsgemäßen Schaltungsenordnung Die Fig. 1 zeigt im Blockschaltbild den Signalfluß des von der Richtantenne empfangenen Bekensignals, das über einen Modenkoppler in bekannter Weise nach der Monopulsmethode in ein Summen- und Differenzsignal aufgespalten wird. Im HF-Gestell werden Summen- und Differenzaignal aufbereitet und gelangen ins Auswertegestell.
bei normalem Bakenempfang erzeugt der Differenz empfänger im Falle eines Ausdriftens des Satelliten aus der Antennenkeule Fehlersignale für Azimut # AZ und Elevation #EL, die iiber ein Regergestell Stellbefehle für die Antennenantriebe für Azimut und Elevation liefern.
Das Summensignal dient hierbei lediglich als Referenzsignal und wird in bekannter Weise im sogenannten Spannungsfenster über ein Relais P auf Pegelabfall überwacht. Wenn die Bakenfrequenz ausfällt oder die Geräte zur Erzeugung des Summensignale gestört sind, wird über die Kontakte pi und p2 des Pegelrelais P von den Ausgängen des Differenzempfängers im Auswertegestell auf Handbetrieb umgeschaltet.
In der Fig. 1 ist dieser Betriebsfall durch die Stellung der Kontakte p1 und p2 angedeutet.
Die bisher beschriebene Schaltung ist in bekannten Anlagen bereits vorhanden. Neu ist die erfindungsgemäße Fehlersignalüberwachung, die mit ihren beiden Eingängen an die Fehlersignalkanäle #AZ für Azimut und #EL für Elevation geschaltet ist. Ihr Ausgang liegt an einem Relais A, dessen Kontakt al die Zuführung des Summensignals zum Spannungsfenster unterbricht und somit im P Relais das gleiche Schaltkriterium wie beim Abfall des Summensignalpegels bzw. des Bakensignals hervorruft.
Das aus dem Differenz empfänger gewonnene Azimut- und Elevations-Fehlersignal steht am Ausgang des Differenzempfängers als Gleichspennungssignal, überlagert von niederfrequenten Rauschanteilen, zur Verfügung.
Dieses Geräterauschen macht sich die Erfindung in der nachfolgenden, anhand der Fig. 2 beschriebenen Schaltungsanordnung zunutze. Dabei wird das Rauschen in den Fehlersignalkanälen für Azimut und Elevation getrennt überwacht und erst nach digitaler Umformung in einem NAND-Gatter 7 verknüpft. Da die beiden Schaltungazüge für Azimut und Elevation identisch sind, wird im folgenden nur der in Fig. 2 oben gezeichnete Schaltungszug für den Fehlersignalkanal für die Elevation beschrieben.
Die erwähnte Rauschspannung wird gemäß Fig. 2 über einen Koppelkondensator 1 von 22 pF einem dreistufigen Transistorverstärker 2 zugeführt, verstärkt und von einem nachfolgenden Schmitt-Trigger 3 zu Rechtecksignalen umgeformt.
Die steigende Flanke des Rauschsignsls setzt ein Mono-Flop 4 und die fallende Flanke ein anderes Mono-Flop 5 für jeweils 3 Sekunden. Da die untere Grenze der niederfrequenten Rauschanteile bei ca. 30 Hz liegt, sind die beiden Mono-Flops 4 und 5 im normalen Betrieb ständig gesetzt. Ihre beiden Q-Ausgänge geben L-Potential zu den Eingängen des folgenden NAND-Gatters 6, dessen Ausgang H-Signal abgibt. Der Ausgang des NAND-Gatters 6 führt zum Eingang des JK-Flip-Flops 9.
Die Ausgänge der beiden JK-Flip-Flops 9 bzw. 9' geben H-Potential auf die Eingänge des bereits erwähnten gemeinsamen NAND-Gatters 7, dessen Ausgang L-Potential abgibt.
Die folgende Transistorschaltstufe 8 setzt den TTL-Pegel auf +20 V um. Der Ausgang dieser Stufe führt zum A-Relais auf der vorhandenen Baugruppe "Spannungsfenster", siehe Fig. 1.
Wenn beispielsweise im Azimut-Fehlerkanal #AZ eine Unterbrechung auftritt, so werden auch die niederfrequenten Rauschanteile zu Null, die beiden Mono-Flops 4' und 5' kippen in die Ruhelage zurück und geben H-Signal auf das NAND-Gatter 6'. Der Ausgangspegel wechselt darauf von H nach L. Das JK-Flip-Flop 9' wird gesetzt und zeigt mit der nachgeschalteten Leuchtdiode 10' an, daß die Störung im Azimut-Kanal aufgetreten ist. Gleichzeitig wird das folgende NAND-Gatter 7 sein Ausgangssignal von L nach H ändern, die Transistorschaltstufe 8 steuert durch und Massepotential wird an das A Relais gelegt, so daß es anzieht und die Antenne auf "Eigenposition" schaltet. Die Antenne kann nun von Hand nachgeführt werden, bis der Fehler beseitigt ist.
Anschließend wird das Signal mittels der Reset-Taste 11 gelöscht. In der oberen Stellung c verhindert der Schiebeschalter 12 die automatische Umschaltung auf Eigenposition.
Die Störung wird dann nur noch durch wenigstens eine der beiden Lauchtdioden 10,0' angezeigt, während in der gezeichneten Stellung d die Überwachung mit einer Umschaltung verbunden ist. L e e r s e i t e

Claims

Schaltungsanordnung zur Überwachung der Geräte zur Erzeugung wenigstens eines bei korrekter Einstellung verschwindenden Fehlersignals (3) Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Überwachung der Geräte zur Erzeugung wenigstens eines bei korrekter Einstellung verschwindenden Fehlersignals, insbesondere der Fehlersignale zur selbsttätigen Antennennachfilhrung einer Erdefunkstelle für Satellitenübertragung, dadurch gekennzeichnet, daß die das Fehlersignal übertragenden Kanäle über eine Wechselstromkopplung an je einen analogen Rauschverstärker angeschlossen sind, welche das auch bei korrekter Einstellung vorhandene Geräterauschen verstärkt einem Digitslteil zuführt, in dem Je eine Logik das Ausbleiben des Rauschens erkennt, und als jLrWac1flgs- und/oder Schaltkriterium weiterleitet (Fig. 1).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden die Mißweisung einer Richtantenne einer Erdefunkstelle nach Azimut und Elevation ausweisenden Fehlersignalkanäle (#AZ, #EL) je ein über je ein Kondensator (1, 1') angekoppelter analoger Rauschverstärker (2, 2') vorgesehen ist, dessen Ausgänge an je einem Schmitt-Trigger (3, 3') zur Impulsformung liegen, dem Je ein Monoflop (4, 4'; 5, 5') für die stegende und fallende Flanke des am Schmitt-Trigger (3, 3') gebildeten Rauschimpulses nachgeschaltet ist, daß die Ausgänge der Monoflops (4, 4'; 5, 5') mit dem Eingang Je eines NAND-Gatters (6, 6') verbunden sind, dessen Ausgänge mit einem nachgeschalteten,für Azimut und Elevation gemeinssmen NAND-Gatter (7) Uber eine Schaltverstärkerstufe (8) an einem Relais (A) liegt, das bei einer abfallenden Flanke des Rauschimpulses in einem der beiden Fehlersignalkanäle über einen Kontakt (s1) einen Abfall des Bakensignalpegels hervorruft und damit in bekannter Weise die Eigennachführung der Richtantenne auf Handbetrieb umschaltet (Fig, 1, Fig. 2).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgänge der beiden Azimut und Elevation überwachenden NAND-Gatter (6, 6') je ein JK-Flip-Flop (9, 9') mit einer nachgeschalteten Leuchtdiode (10, 10') zur Signalisierung des Ausfalls des betreffenden Fehlersignalkanals gelegt ist (Fig. 2).