DE2906970C2

DE2906970C2 - Vorrichtung zur Bestimmung der Vertikalrichtung eines Systems

Info

Publication number: DE2906970C2
Application number: DE2906970A
Authority: DE
Inventors: Torbern Lidingö Teiling
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1978-02-22
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1985-02-28
Also published as: IN155714B; ES478375A1; FR2418445B1; NL7900929A; YU32979A; GB2015126A; GB2015126B; SE425618B; SE7802038L; US4265111A; FR2418445A1; DE2906970A1; CH635428A5

Description

Vorteilhafterweise besteht die Transformationseinrichtung aus einer Rechnereinheit die aus den gemessenen drei Winkelgeschwindigkeiten das Differential des Roll- und Nickwinkels des Trägers berechnet, und aus Integratoren, die die von der Rechnereinhet berechneten Differentiale integriert, und denen zusätzlich ein Informationssignal über die ursprüngliche Vertikalrichiung des Trägers zugeführt wird. Damit kann mit einfachsten elektronischen Mitteln die erfindungsgemäQe Vorrichtung verwirklicht werden. Weiter vorteilhaft besteht die Vorrichtung zum anfänglichen Bestimmen der Vertikalrichtung aus zwei Pendeln zum Messen des Rollwinkels bzw. des Nickwinkels, die Signale ausgeben, die mit den Eingangssignal für die Integratoren verknüpft werden.

Außer der einfachen Ausgestaltung weist die Erfindung den weiteren Vorteil auf, daß in der Regel die Wendekreisel als Signalgeber für andere Teile des Systems verwendet werden können, bei denen Informationen bezüglich der Vertikalrichtung des Systems benötigt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden anhand der Zeichnungen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung genauer beschrieben. Es zeigt:

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Prinzips, wie eine Waffe stabilisiert werden kann;

F i g. 2 eine schematische Darstellung des Prinzips, wie die Vertikalrichtung mit der beschriebenen Vorrichtung bestimmt werden kann;

F i g. 3 die mit Einrichtungen vervollständigte Vorrichtung zum anfänglichen Bestimmen der Vertikalrichtung;

F i g. 4 den Aufbau der Recheneinrichtung und

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform, bei der die zwei Kreiselsensoren mit der Visiereinrichtung in Verbindung stehen, anstatt mit dem Waffenlauf.

Um eine Waffe auf ein Ziel zu richten, ist sie üblicherweise so gelagert, daß sie im Winkel zum Transportträger bzw. Fahrzeug bewegbar ist. Die Waffe ist dann so angeordnet, daß sie mit Hilfe von Servomotoren um zwei Achsen schwenkbar ist. Der Waffenlauf kann beispielsweise so gelagert sein, daß er in einem Panzerturm in Höhenrichtung schwenkbar ist, während der Panzerturm wiederum bezüglich eines Fahrgestells in Seitenbzw. Querrichtung schwenkbar ist.

F i g. 1 zeigt schematisch, wie ein derartiges herkömmliches System zur Steuerung einer Waffe in vertikaler und horizontaler Richtung aufgebaut werden kann. Das Schwenken der Waffe in horizontaler Richtung wird durch einen Servomotor 1 durchgeführt, der mit einem Zahnring oder dgl. auf dem Panzerturm in Eingriff kommt, während die Elevationsbewegung der Waffe mit Hilfe eines Servomotors 2 durchgeführt wird, der im Panzerturm angeordnet ist und der mit einem Zahnradbogen oder dgl. des Höhensystems in Eingriff kommt. Zur Messung der Drehbewegungen der Waffe sind darüber hinaus Kreiselsensoren 3 und 4, beispielsweise Wendekreisel angeordnet. Der Sensor 3 gibt ein elektrisches Ausgangssignal ab, das proportional zur Drehgeschwindigkeit in Seitenrichtung bezüglich des Bodens ist, d. h. zur Drehgeschwindigkeit des Panzerturms um die Transversalachse, während der Sensor 4 ein Ausgangssignal abgibt, das proportional zur Drehgeschwindigkeit in Höhenrichtung ist, d. h. zur Drehgeschwindigkeit des Waffenlaufs um die Elevationsachse, ebenfalls bezüglich des Bodens.

Die von den beiden Kreiselsensoren 3 und 4 abgegebenen Signale stellen die tatsächlichen Winkelgeschwindigkeiten des Systems dar und steuern die Servomotoren 1 und 2 so, daß die Drehgeschwindigkeit der Waffe sehr nahe bei Null liegt, d. h. die Waffe stabilisiert ist Die beiden tatsächlichen Geschwindigkeiten werden dann Vergleichern 5 bzw. 6 zugeführt in denen sie mit den Nenngeschwindigkeiten in Seitenrichtung bzw. Elevation verglichen werden, die von einem äußeren Steu-

ersystem erhalten werden. Die von den Vergleichern 5 und 6 abgegebenen Differenzsignale werden über Verstärker 7 bzw. 8 den Servomotoren 1 bzw. 2 zugeführt, die zusätzlich zur Signalverstärkung in der Regel auch geeignete dynamische Filter, Integratoren usw. aufwei-

sen, wenn die Nenngeschwindigkeiten vom Außensystem gleich Null sind, so kommen die Drehbewegungen der Waffe bezüglich des Bodens in die Nähe von NuIlJe nach der Qualität des Motorsystems.
Ein herkömmliches System weist üblicherweise auch ein Feuerleitsystem auf, das mindestens ein Zielteleskops und einen Rechner einschließt Die Konstruktion des Feuerleitsystems und des Zielteleskops haben im Prinzip keine Bedeutung für die Erfindung und werden daher nicht im Detail beschrieben. Das Zielteleskop kann beispielsweise derart beschaffen sein, daß ein Kanonier fortwährend die Lage der optischen Linie der Visiereinrichtung für das Teleskop bezüglich eines mit dem Teleskop beobachteten Ziels beurteilt. Der Kanonier kann dann mit Hilfe eines Steuerhebels oder dgl. die beiden Servomotoren 1 und 2 durch Zuführung von Nennsignalen geeigneter Größe zu den Zielsystemen so beeinflussen, daß die Waffe in Höhen- und Seitenrichtung geschwenkt werden kann. Damit kann der Kanonier mit Hilfe des Zielteleskops das Ziel verfolgen und von dem Feuerleitrechner können geeignete Vorhaltwinkel und Tangentialerhöhungswinkel berechnet werden, ungeachtet der Tatsache, daß der Träger, beispielsweise ein Fahrzeug, auf dem das Waffensystem gelagert ist gleichzeitig Drehbewegungen ausgesetzt ist, die beispielsweise auf das Fahren zurückzuführen sind.

Zusätzlich zu den oben erwähnten Drehbewegungen der Waffe, die von den Kreiselsensoren 3 und 4 gemessen werden, ist die Information über die Vertikalrichtung, d. h. den Rollwinkel und auch den Nickwinkel der Waffe für den Feuerleitrechner er Orderlich. Diese Winkel werden von einer Vorrichtung gemessen, die schematisch in F i g. 2 dargestellt ist. Dabei stellen die in der Figur verwendeten Zeichen Winkelgeschwindigkeiten und Winkel dar, die wie folgt definiert werden:

Ωη Drehgeschwindigkeit der Waffe um die Elevations- oder Höhenrichtachse bezüglich des Bodens, d. h. die Drehgeschwindigkeit in Höhenrich'ung;

Ωφ Drehgeschwindigkeit der Waffe um die Seitenrichtachse, d. h. die Drehgeschwindigkeit in Seitenrichtung;

Ωξ Drehgeschwindigkeit der Waffe um die Laufachse, d. h. die Rollwinkelgeschwindigkeit;

ml Drehstellung der Elevations- oder Höhenrichtachse um die Laufachse bezüglich der horizontalen Ebene, d. h. die Rollwinkel, und

n Vertikalwinkel der Laufachse zur horizontalen Ebene, d. h. der Nickwinkel.

Die Vorrichtung weist einen auf der Waffe angebrachten Kreiselsensor 9 auf, der die Rollwinkelgeschwindigkeit der Waffe mißt, d. h. die Dreh- bzw. Schwenkgeschwindigkeit der Waffe um die Laufachse,

und der ein zu dieser Geschwindigkeit Ωξ proportionales Ausgangssignal ausgibt. Dieses Ausgangssignal wird einer Recheneinheit 10 zugeführt, die anhand von F i g. 4 mehr im Detail beschrieben wird. Der Recheneinheit 10 werden auch von den Sensoren 3 und 4 im Stabilisierungssystem Signale zugeführt, die den Schwenkgeschwindigkeiten in Höhen- bzw. Seitenrichtung, Ωη bzw. Ωφ, entsprechen, wobei der Kreiselsensor 4 im rechten Winkel zum Waffenlauf angeordnet ist. Von der Recheneinheit 10 werden Ausgangssignale abgegeben, die ml und ή entsprechen, die ein Maß für die Rollwinkelgeschwindigkeit bzw. die Nickelwinkelgeschwindigkeit darstellen. Diese Signale werden dann Integratoren 11 bzw. 12 zugeführt, die die empfangenen Signale rhi bzw. ή integrieren. Damit liegen am Ausgang der Integratoren die Signale ml und η an. Diese Signale werden zur Recheneinheit 10 rückgekoppelt.

Durch die in F i g. 2 dargestellte Vorrichtung wird eine Beziehung zwischen den gemessenen Winkelgeschwindigkeiten (den .Ö-Signalen) und dem Roll- bzw. Nickwinkel (den ml- bzw. n-Signalen) erhalten. Damit diese Beziehung jedoch korrekt ist, ist es erforderlich, daß Integrationskonstanten für die beiden Integrationen hinzugefügt werden. Dies kann durch fortlaufende Überwachung von zwei Außenvorrichtung vorgenommen werden, die mindestens unter statischen Bedingungen die fraglichen Winkel ml und π messen können. Beispielsweise können derartige Vorrichtungen Pendel sein, die Winkelkübertrager bzw. Winkelgetriebe aufweisen.

F i g. 3 zeigt in Form eines Blockschaltdiagrammes eine geeignete Ausführungsform der Erfindung, die auch Einrichtungen zum Bestimmen der Integrationskonstanten aufweist. In F i g. 3 wurden für einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig.2. Ein Pendel 13 mißt den Winkel ml d. h. den Rollwinkel, und gibt ein Ausgangssignal ml_p als Maß für diesen Winkel ab. Das Signal ml_p wird einem der Eingänge eines Vergleichers 14 zugeführt. Der andere Eingang des Vergleichers 14 ist mti dem Ausgang des Integrators 11 verbunden. Im Vergleicher 14 wird ein Vergleich zwischen den Signalen ml und m!_p durchgeführt und die Differenz wird einem Schaltkreis 15 zugeführt, der die Differenz auf einen vorbestimmten Wert begrenzt, wonach das Signal dem Eingang des Integrators 11 über einen Schaltkreis 16 zugeführt wird, in dem das Signal mit dem Signal ml von der Recheneinheit 10 auf summiert wird. Über einen Umschalter 17 am Eingang des Schaltkreises 16 kann der Arbeitsbereich reguliert werden. In der Figur ist dies symbolisch mit den Werten r, und z"2 dargestellt die gleichzeitig die Zeitkonstante darstellen, mit der der Ausgangswert zu ml_p hin einschwingt

Wenn das Waffensystem nicht stationär ist, d. h. wenn das Fahrzeug, auf dem die Waffe angeordnet ist, sich in Bewegung befindet so ist das Pendel auch anderen Beschleunigungen ausgesetzt als der Schwerkraft Die Winkelinformation ist daher nur im Mittel während eines langen Zeitraums genau. Da die Überwachung durch die Begrenzerschaltung 15 begrenzt wird, so daß eine maximale, wählbare Änderungsgeschwindigkeit des Integrators erhalten wird, wird es erreicht daß die unerwünschte Drift des Integrators 11 kompensiert wird, währernd die großen und konstanten Pendelfehler nur langsam den Ausgangswert des Integrators ändern. Es ist auch die Möglichkeit vorgesehen, eine Beschleunigungskorrektur einzuführen, die gegebenenfalls aus Beschleunigungen besteht von denen ein Außensystem berechnet, daß das Pendel ihnen ausgesetzt sein wird. In der Figur ist dies mit einem dritten Eingangssignal Acccorr für den Vergleicher 14 dargestellt. Durch die Einführung der beiden v-Werte von verschiedener Größe, Γι und Vi, kann der kleinere Wert η für ein schnelleres Einschwingen des Ausgangswerts des Integrators verwendet werden, bevor die Kreiselsensoren in Gang kommen bzw. in Gang gebracht wurden. Es ist auch zweckmäßig, den Schalter 17 mit dem kleineren r-Wert.

nämlich v\ zu verbinden, wenn das Fahrzeug stillsteht.

In gleicher Weise wie oben beschrieben wurde, sind Einrichtungen für das Bestimmen der Integrationskonsante des Integrators 12 erforderlich. Die Vorrichtung weist daher ein Pendel 18 auf, das den vorliegenden Nickwinkel mißt. Da die Schwenkachse auch des Pendels bezüglich der Waffe befestigt ist und parallel zur Höhenachse verläuft, mißt das Pendel jedoch nicht den Winkel n, sondern den Winkel nl, d. h. den Winkel in einer Ebene im rechten Winkel zur Höhenachse, zwisehen der Laufachse und der horizontalen Ebene. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Winkel, wie im Falle des Winkels n, klein, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist. Damit kann der gemessene Winkel nl_r mit ausreichender Genauigkeit durch Multiplikation mit cos ml in n_p übertragen werden. Das Ausgangssignal vom Pendel 18 wird daher einem Schaltkreis 19 zugeführt, dessen Ausgangssignal aus dem Signal nl_p · cos ml besteht. Dieses Signal wird danach, analog zum oben Gesagten, dem Eingang eines Vergleichers 20 zugeführt, um es mit dem n-Signal am Ausgang des Integrators 12 zu vergleichen. Die Differenz wird einem Schaltkreis 21 zugeführt, der die Differenz auf einen vorbestimmten Wert beschränkt, wonach das Signal dem Eingang des Integrators 12 über einen Schaltkreis 22 zugeführt wird, in dem das Signal auf das von der Recheneinheit 10 erhaltene jj-Signai aufsummiert wird. Durch einen Umschalter 23 am Eingang des Schaltkreises 22 kann der Arbeitsbereich geregelt werden. Die verwendeten Zeitkonstanten r₃ und Γ4 müssen nicht unbedingt gleich sein wie die beim mMntegrator.

Anhand von Fig.4 wird nun die Recheneinheit 10 näher beschrieben. Die Ωφ- und .^-Signale am Eingang der Recheneinheit stellen die Schwenkgeschwindigkeit der Waffe in Seiten- bzw. Höhenrichtung dar. die senkrecht zueinander verlaufen. Diese Signale werden mittels eines Funktionsgebers 24 in Komponenten in einem neuen zweiten Koordinatensystem übertragen, das bezüglich des ersten Koordinatensystems um den Winkel ml gedreht ist Dies ist in der Figur durch die Signale sin ml und cos ml dargestellt die dem Funktionsgeber 24 zugeführt werden. Die Komponenten im zweiten Koordinatensystem sind mit Ω7 und J2, gekennzeichnet. Die zuletzt genannte Komponente stellt dann direkt den Wert π dar. Die zuerst genannte Komponente wird mit-

tels eines Multiplizierers 25 mit tan π multipliziert wobei im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels tan π «λ ist Das Ausgangssignal des Multiplizierers wird danach in einem Schaltkreis 26 dem Eingangssignal Ωξ, der Rollgeschwindigkeit aufaddiert, und es ergibt sich das Ausgangssignal riil.

Kurz zusammengefaßt wird das folgende Gleichungssystem durch die Recheneinheit 10 realisiert:

rhi =Ωξ-{Ωψ ■ cos ml - Ωη ■ sin ml)tan π
π =Ωφ - sin ml+Ωη ■ cos ml

Oben ist lediglich ein Beispiel des Gleichungssystems angegeben, das mit Hilfe der Recheneinheit 10 realisiert

werden kann. In Abhängigkeit davon, ob die Integratoren 11 und 12 m/bzw. η oder m bzw. n/oder Kombinationen zwischen beiden integrieren, können vier Varianten des Gleichungssystems verwendet werden. Der Winkel m kennzeichnet dann die Neigung der Radachse bzw. Zapfenachse in einer senkrechten Ebene. Darüber hinaus können die Pendel 13 und 18 durch Beschleunigungsmesser ersetzt werden, die die Winkel in der senkrechten Ebene und nicht schräge Winkel messen. Diese Wahl beeinflußt auch die Wahl der bestimmten Form der Gleichungen. Im oben angegebenen Beispiel des Gleichungssystems wird jedoch nur die für die Pendelfunktionen am besten geeignete Form erläutert.

In F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung beschrieben. Auch in diesem Fall ist die Vorrichtung bezüglich eines stabilisierten Waffensystems beschrieben, das dem oben beschriebenen ähnlich ist. In diesem Fall wird jedoch die Visierlinie des in dem System eingeschlossenen Zielteleskops im wesentlichen derart stabilisiert, daß die die beiden Winkelgeschwindigkeiten messenden Kreiselsensoren mechanisch eng mit den optischen Einrichtungen, in der Regel ein Spiegel oder ein Prisma, zur Richtungsbestimmung in der Visiereinrichtung verbunden sind. Die Waffe wird dann durch die stabilisierte Visiereinrichtung in herkömmlicher Weise gesteuert. Auch in diesem Falle wird die Information bezüglich der Vertikalrichtung benötigt, d. h. der Roll- und Nickwinkel der Waffe, ml bzw n. Daher ist auch ein dritter Kreiselsensor vorgesehen, der die Rollwinkelgeschwindigkeit Ωξ der Waffe mißt. Die Kreiselsensoren auf der Visiereinrichtung können natürlich auch etwas anders angeordnet werden, aber es ist kennzeichnend, daß sie die Winkelgeschwindigkeit der Visierlinie messen. Darüber hinaus ist es für das System kennzeichnend, daß die Visierlinie des Zielteleskops und der Waffenlauf in der Regel nicht parallel verlaufen, sondern durch zwei Winkel voneinander getrennt sind, die sogenannten Vorhaltewinkel, von denen der eine in Seitenrichtung und der andere in Höhenrichtung in der Figur mit ocdi bzw. Ad gekennzeichnet ist.

Wie aus Fig.5 zu ersehen ist. weist die Erfindung einen Kreiselsensor 26 zum Messen der Winkelgeschwindigkeit Ωψ der Visierlinie in seitlicher und einen Kreiselsensor 27 zum Messen der Winkelgeschwindigkeit Ω?/ der Visierlinie in senkrechter Richtung auf. Eine angenommene Drehgeschwindigkeit Ωξ' in Richtung der Visierlinie liegt am Ausgang eines Verstärkers 28 an. Die von dem Kreiselsensor 26 und dem Verstärker 28 ausgegebenen Signale werden einem Funktionsgeber 29 zugeführt, in dem die Signale in ein neues Koordinatensystem überführt werden, das gegenüber dem Koordinatensystem des Waffenlaufs um den Winkel Ad gedreht ist. In einem ersten Differentiationsschaltkreis 30 wird die Ableitung von A_d gebildet, die in einem Schaltkreis 31 mit dem von dem Kreiselsensor 27 ausgegebenen Geschwindigkeitssignal Qr/ aufsummiert wird. Das so erhaltene Signal wird einem der Eingänge eines weiteren Funktionsgebers 32 zugeführt Dem anderen Eingang des Funktionsgebers 32 wird das Ωξ '-Signal vom Funktionsgeber 29 zugeführt Im Funktionsgeber 32 werden die Signale in ein weiteres Koordinatensystem überführt, das gegenüber dem Koordinatensystem des Waffenlaufs um den Winkel aai gedreht ist Das am Ausgang des Funktionsgebers 32 auftretende J2/-Signal muß nun der Rollwinkelgeschwindigkeit Ωξ entsprechen, die von dem Kreiselsensor 33 gemessen wurde, der auf der Waffe angeordnet ist und die Winkelgeschwindigkeit in Rollrichtung mißt. In einem Schaltkreis 34 wird die Differenz zwischen diesen beiden Signalen gebildet, wonach das Differenzsignal dem Eingang des Verstärkers 28 zugeführt wird. Der Verstärker 28 ist so gestaltet, daß er mindestens eine Integration ausführt, und er weist eine Verstärkung auf, die einen bestimmten Wert überschreitet, bei dem das über den geschlossenen Schaltkreis dem Verstärker zugeführte Eingangssignal klein und die Differenz zwischen dem berechneten und dem gemessenen Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit

ίο Ωξ vernachlässigbar ist. Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine zweite Differentiationsschaltung 35 auf, die die Ableitung des Winkels Xd\ des Funktionsgebers bildet. Die so erhaltene Ableitung adi wird in einem Schaltkreis 36 dem von dem Funktionsgeber 29 erhaltenen Ωφ Signal aufsummiert, wonach das Ausgangssignal der Recheneinheit 10 zugeführt wird, analog zur Ausführungsform nach F i g. 3. Die so erhaltenen Drehgeschwindigkeitssignale Ωφ, Ωη und Ωξ sind identisch zu den entsprechenden Signalen in Fig.3, d. h. den Signa-

len, die erhalten worden wären, wenn die auf der Visiereinrichtung angeordneten Kreiselsensoren auf der Waffe angeordnet wären. Die Signale können damit der Recheneinheit 10 zugeführt werden, und die folgende Vorrichtung zum Berechnen der gewünschten Winkel /n/und n, d. h. des Roll- und Nickwinkels der Waffe, sind identisch mit der Vorrichtung nach F i g. 3.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Vertikalrichtung eines Systems, insbesondere eines Waffensystems, das auf einem beweglichen Träger oder Fahrzeug gelagert ist, und welches um zwei, insbesondere im rechten Winkel zueinanderstehende, Achsen um einen Seiten- bzw. Elevationswinkel geschwenkt werden kann, mit einem ersten und zweiten Wendekreisel zum Messen der Winkelgeschwindigkeiten des Systems bezüglich dieser Achsen, einem Wendekreisel zum Messen der Rollwinkelgeschwindigkeit des Trägers bzw. Fahrzeugs, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10 bis 12) zum Berechnen von Roll- und Nickwinkel (ml und n) des Trägers in Abhängigkeit von den Wendekreiseln (3, 4, 9) gemessenen Winkelgeschwindigkeiten (Ωφ, Ωη, Ωξ), welche einen Funktionsgeber (24) aufweist, der die von den Wendekreiseln (3,4) gemessenen Winkelgeschwindigkeiten (Ωφ, Ωη) in ein Koordinatensystem Oberträgt, das bezüglich des Koordinatensystems, in dem die Winkelgeschwindigkeiten (Ωφ, Ωη) gemessen wurden, um einen Winkel entsprechend dem Roll winkel (ml) des Trägers gedreht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10 bis 12) eine Rechnereinheit (10), die in Abhängigkeit von den gemessenen Winkelgeschwindigkeiten (Ωφ, Ωη, Ωξ) die Ableitung des Roll- und Nickwinkels (ml und n) des Trägers berechnet, und Integratoren (11, 12) aufweist, die die von der Rechnereinheit (10) berechneten differenzierten Signale (rhi, n) integrieren, und daß eine Vorrichtung (13, 18) zum Bestimmen der anfänglichen Vertikalrichtung mit den Integratoren verbunden ist.

3. Vorrichtung ,lach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Funktionsgeber (24) abgegebene Signal (Ω_ζ), das die Winkelgeschwindigkeit in Seitenrichtung (Ωφ) im ursprünglichen Koordinatensystem entspricht, in einem Multiplizierer (25) mit tan n multipliziert wird, wobei n der Nickwinkel ist, wonach das so gebildete Signal der Rollwinkelgeschwindigkeit (Ω£) in einem Schaltkreis (26) hinzuaddiert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum anfänglichen Bestimmen der Vertikalrichtung aus einem ersten und zweiten Pendel (13, 18) zum Messen des Rollwinkels (ml)bzw. des Nickwinkels (n)besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Vergleicher (14, 20), die die von den Pendeln (13, 18) ausgegebenen Signale mit den Werten des von der Recheneinheit (10—12) berechneten Roll- und Nickwinkels (ml, n) vergleichen, und Einrichtungen (15—17 und 21—23) aufweist, die eine Einflußnahme der von den Vergleichern (14, 20) abgegebenen Differenzsignale auf die Eingangssignale (mi, n) für die Integratoren (11, 12) ermöglichen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Pendel (18) gemessene Wert des Nickwinkels (nl_p) in einem Schaltkreis (19) mit cos ml multipliziert wird, wobei ml den Rollwinkel kennzeichnet, wonach der so erhaltene Wert dem Vergleicher (20) zugeführt wird.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Vertikalrichtung eines Systems, insbesondere eines Waffensystems, das auf einem beweglichen Träger oder Fahrzeug gelagert ist, und welches um zwei, insbesondere im rechten Winkel zueinanderstehende. Achsen um einen Seiten- bzw. Elevationswinkel geschwenkt werden kann, mit einem ersten und zweiten Wendekreisel zum Messen der Winkelgeschwindigkeiten des Systems bezüglich dieser Achsen, einem Wendekreisel

ίο zum Messen der Rollwinkelgeschwindigkeit des Trägers bzw. Fahrzeugs.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der DE-OS 20 01 804 und aus »K. Magnus; Kreisel. Theorie und Anwendungen, Springer-Verlag 1971. S.

455—458«. Aus diesen Druckschriften ist es bekannt. Plattformen dreiachsig zu stabilisieren durch Verwendung von drei einachsigen Wendekreiseln oder mindestens zwei Lagekreiseln. Dabei ist der Verwendung von einachsigen Wendekreiseln oder mindestens zwei Lage-

kreiseln. Dabei ist der Verwendung von einachsigen Wendekreiseln der Vorzug zu geben, da diese wesentlich einfacher aufgebaut sind und deshalb erheblich preiswerter sind. Will man die Lehre dieser bekannten stabilisierten Plattform allerdings verwenden für das Stabilisieren eines Waffensystems, welches um zwei im allgemeinen senkrecht aufeinanderstellende Winkel schwenkbar auf einem Träger angeordnet ist, so hat es den NacLteil, daß zusätzlich zu den beiden Ausrichtmotoren für die Waffe in Seiten- und Elevationswinke!

noch die drei Stabilisierungsmotoren für die Trägerplattform notwendig sind. Deshalb wurden herkömmlich zur Stabilisierung der Ausrichtung von Waffensystemen in ihrer Lage unabhängig vom Träger, z. B. vom Fahrzeug, auf dem sie angebracht sind, Lagekreisel verwendet, deren mechanische Konstruktion relativ kompliziert ist Zumindest war ein solcher Lagekreisel für die Berechnung von Roll- und Nickwinkel des Trägers notwendig.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde.

eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher für die Berücksichtigung des Roll- und Nickwinkels bei der Stabilisierung der Ausrichtung ei nes Systems, insbesondere eines Waffensystems lediglich ein weiterer einfacher Wendekreisel notwendig ist, so daß der Aufbau der Steuervorrichtung erheblich vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch eine Einrichtung zum Berechnen von Roll- und Nickwinkel des Trägers in

so Abhängigkeit von den Wendekreiseln gemessenen Winkelgeschwindigkeiten, welche einen Funktionsgeber aufweist, der die von den Wendekreiseln gemessenen Winkelgeschwindigkeiten in ein Koordinatensystem überträgt, das bezüglich des Koordinatensystems, in dem die Winkelgeschwindigkeiten gemessen wurden, um einen Winkel entsprechend dem Rollwinkel des Trägers gedreht ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Koordinatentransformation der Seitenwinkelgeschwindigkeit und Elevationswinkelgeschwindigkeit in ein um den Rollwinkel geneigtes Koordinatensystem benötigt zu ihrer Ansteuerung lediglich das Signal eines weiteren einfachen Wendekreisels, der die Rollwinkelgeschwindigkeit um eine Achse mißt, anstatt eines komplizierten Lagckrcisels, der die Schwenkung um zwei Achsen gleichzeitig messen müßte. Damit wird die Steuerung des Waffensystems unabhängig von den Bewegungen des Trägersim Aufbau erheblich vereinfachtunddamit verbilligt.