DE2917532A1

DE2917532A1 - Verfahren und vorrichtung zur kompensation von fehlern in dem steuerkursausgangssignal eines magnetischen azimutdetektors

Info

Publication number: DE2917532A1
Application number: DE19792917532
Authority: DE
Inventors: James Robert Erspamer; John Robert Jackson; Roger Alan Misch; Ariz Phoenix; John Lee Waldrop
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1978-05-01
Filing date: 1979-04-30
Publication date: 1979-11-08
Also published as: IT1164675B; JPS54145568A; IT7948893A0; DE2917532C2; CA1096662A; GB2020037A; FR2436367A1; JPH0231322B2; GB2020037B; US4143467A; FR2436367B1

Description

.Patentanwälte D i ρ I. - i η g.^: C U Pt Wallach

- Dipl.-lng. Günther Koch

2917532 Dipl.-Phys.Dr.Tino Haibach

Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

_Datum: 3 δ. APP.. 1979

Unser Zeichen: 16 6l4 - Fk/Ne

Sperry Rand Corporation
New York, USA

Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von Fehlern injdein
Steuerkursausgangssignal eines magnetischen Azimutdetektors

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Patentanwälte D i ρ I. - I η g. ;G U r £ Vv a I la C h

ig Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

* ''*" Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

Datum: 3fj AF. ^?97

Unser Zeichen: 16 6l4 - Fk/Ne

Sperry Rand Corporation New York, USA

Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von Fehlern in dem Steuerkursausgangssignal eines magnetischen Azimutdetektors

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Kompensation von Fehlern in dem Steuerkursausgangssignal eines magnetischen Azimutdetektors, der in einem Luftfahrzeug befestigt ist. Derartige Azimutdetektoren weisen beispielsweise die Form von Magnetfeldsonden auf.

Kreiselmagnetkompaßsysteme unter Verwendung eines Kurskreisels, der einem magnetischen Azimutdetektor oder einer Magnetfeldsonde nachgeführt oder von diesem bzw. dieser gestützt wird, werden seit langer Zelt in Luftfahrzeugen zur Lieferung von Azimutdaten verwendet. Die Magnetfeldsonde weist in bekannter Weise Fehler wie z.B. Indexfehler als auch Ein- und Zweiperiodenfehler auf, die unter anderem durch Fehlausrichtung der Magnetfeldsonde in dem Luftfahrzeug, durch Störmagnetfelder in dem Luftfahrzeug und durch Anomalien der elektrischen Übertragungssysteme hervorgerufen werden, die bei der Übertragung der Magnetfeldsondendaten verwendet werden. Im allgemeinen kann der Fehlausrichtungs- oder Indexfehler durch sorgfältigen Einbau

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der Magnetfeldsonde in das Luftfahrzeug oder durch Verwendung einer vor-ausgerlchteten Magnetfeldsonde beseitigt werden, die mit hoher Genauigkeit von dem Hersteller der Magnetfeldsonde auf einer Einbauplatte befestigt wird, die Ihrerseits mit einer Bezugsmarkierung versehen ist, die die magnetische Bezugsachse der Magnetfeldsonde festlegt. Alternativ kann eine elektrische Kompensation zur Korrektur des Indexfehlers in gut bekannter Weise verwendet werden.

Ein bekanntes Verfahren zum Eichen und Kompensieren des Kompaßsystems umfaßt das "Ausschwingen" des Kompasses bezüglich einer Kompaßrose. Diese Kompaßrose ist ein Muster von radialen Linien, die auf einer Betonoberfläche aufgezeichnet sind, die an einer Im allgemeinen entfernt angeordneten und magnetisch stabilen Fläche oder Gegend in der Nähe eines Flughafens liegt. Die Linien der Kompaßrose sind mit hoher Präzision entlang der Hauptrlchtungs- und Zwischenrichtungs-Steuerkurse ausgerichtet. Bekannte Kompaßrosenmuster verwenden typlseherwelse bis zu 24 Eich-Steuerkurse. Das Ausschwingen des Kompasses erfordert die Ausrichtung des Luftfahrzeuges genau bezüglich der Vielzahl von Kompaßrosen-Bezugs linien, für die die Magnetfeldsonden-Fehler bestimmt werden sollen. Unter Verwendung von Tabellen oder mathematischer Formeln werden Kompensationswerte in Potentiometer eingegeben, um die Magnetfeldsondenfehler zu verringern. Es ist verständlich, daß ein derartiges Verfahren notwendigerweise äußerst zeltaufwendig 1st und einen großen Aufwand an gut ausgebildeten Bodenmannschaften sowohl zur genauen Ausrichtung des Luftfahrzeuges entlang der Steuerkurslinien als auch zur Durchführung der KompensatIonseinste1-lungen nach der Bestimmung der Fehler erfordert. Ein derartiges Verfahren erfordert zusätzlich genau überwachte Ausschwingplätze.

Es wurden weitere Vorrichtungen und Verfahren zur Eichung eines Kreiselmagnetkompaßsystems eines LuftfahrEeuges entwickelt. Diese Verfahren umfassen die Anordnung des Luft-

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fahrzeuges in einem magnetisch stabilen Bereich und die Messung des Erdmagnetfeldes an der Stelle der Magnetfeldsonde unter Verwendung äußerer Feldmeßausrüstungen. Die Kompaß-Eichvorrichtung schließt Einrichtungen zur Einleitung von Strömen in die Magnetfeldsonde zur Aufhebung des Erdmagnetfeldes in dieser Magnetfeldsonde entsprechend dem gemessenen Wert ein, worauf der Magnetfeldsonde Ströme derart zugeführt werden, daß genaue Felder erzeugt werden, die das Erdmagnetfeld bei den gewünschten Hauptrlchtungs- und Zwlschenrichtungs-Eichsteuerkursen nachbilden. Bezüglich dieser künstlich erzeugten elektrischen "Ausschwingfelder" gemessene Magnetfeldsondenfehler werden zur Einstellung der Kompensationspotentiometer verwendet, um diese Fehler zu verringern. Dieses bekannte Verfahren der Feldaufhebung und des elektrischen Ausschwingens erfordert ein erhebliches Ausmaß an Sodenseitigen Ausrüstungen sowie ebenfalls umfangreiches Bodenpersonal zur Durchführung dieses Verfahrens. Weiterhin wird für diese komplizierten Kompaßeichverfahren ebenfalls ein erheblicher Zeitaufwand benötigt.

Eine weitere bekannte Möglichkeit zur Eichung eines Kompaßsystems besteht in der Verwendung eines Ausschwingens auf zwei willkürliche Steuerkurse. Bei diesem Verfahren wird das Luftfahrzeug angenähert entlang einer willkürlich ausgerichteten Linie in einem magnetisch stabilen Bereich ausgerichtet und der entsprechende Magnetfeldsondenausgang wird aufgezeichnet. Die Fehlausrichtung des Luftfahrzeuges bezüglich der Steuerkurslinie wird durch das Bodenpersonal gemessen und in das System eingegeben. Das Luftfahrzeug wird dann auf eine angenäherte Ausrichtung entlang der Linie in entgegengesetzter Richtung ausgerichtet, wobei die Magnetfeldsonden-Ausgangswerte und Fehlausrichtungsdaten erneut gewonnen werden. Mit diesen Daten wird ein Maß des Erdmagnetfeldes abgeleitet und zur Lieferung eines Erdfeld-Aufhebungsstromes an die Magnetfeldsonde in einer Welse verwendet, die allge-

mein ähnlich dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist. Danach wird ein elektrisches Ausschwingen der beschriebenen Art durchgeführt, um die Fehler zu gewinnen, die für die Kompensation verwendet werden. Es ist verständlich, daß auch das Ausschwingen auf zwei willkürliche Steuerkurse unerwünscht zeitaufwendig ist und gut ausgebildetes Bodenpersonal erfordert sowie komplizierte und aufwendige Bodenhilfsausrüstungen voraussetzt.

Bei den eingangs genannten Magnetkompaßsystemen bildet der magnetische Azimutdetektor einen Teil des Kreiselmagnetkompaßsystems in dem Luftfahrzeug. Die Befestigung des Detektors in einem Luftfahrzeug, das eine Vielzahl von ferromagnetisehen Bauteilen aufweist, die das Erdmagnetfeld verzerren, ruft Ein- und Zweiperiodenfehler in dem Magnetfeldsondenausgang hervor. Wie dies weiter oben beschrieben wurde, waren zur Kompensation dieser Fehler bisher Eichverfahren erforderlich, bei denen bodenseitige Ausrüstungen mit dem Luftfahrzeug verbunden wurden und speziell ausgebildetes Personal dann den Eichvorgang durch manuelles Drehen des Luftfahrzeuges oder durch elektrisches Rotieren der Magnetfeldsonde und durch Einstellen der Potentiometer an der Ausrüstung durchführt. Das übliche manuelle Kompaßausschwingen erfordert spezielle Ausrüstungen, wie z.B. Drehscheiben oder Rollwagen und Ausrichtausrüstungen und ist außerdem zeitaufwendig. Obwohl das bekannte elektrische Ausschwingen Genauigkeitsforderungen erfüllen kann, erfordert dieses Verfahren einen erheblichen Aufwand an Testausrüstungen und gut ausgebildeten Bedienungspersonen, damit befriedigende Ergebnisse erzielt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die eine genauere und wenig aufwendige Kompensation von !Fehlern in dem S teuerkur saus gangs signal eines magnetischen Azimutdetektors ermöglicht.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art zur Kompensation von Fehlern in dem Steuerkursausgangssignal eines magnetischen Azlmutdetektors, der in einem Luftfahrzeug befestigt ist, das Trägheits-Steuerkursbezugs einrichtung en aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verfahren die Schritte der Ausrichtung des Luftfahrzeuges aufeinanderfolgend auf eine Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen, der Gewinnung der Differenzwerte zwischen dem Steuerkursausgangssignal des magnetischen Azimutdetektors und des Steuerkursbezugssignals von den Trägheitssteuerkursbezugseinrichtungen bei der Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen, der Kompensation des Steuerkursbezugssignals gegen eine Drift der Trägheitssteuerkursbezugseinrichtung bezüglich der Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen und der Kompensation des Steuerkursausgangsslgnals für die Fehler entsprechend der Differenzwerte zwischen dem Steuerkursausgangssignal und dem Steuerkursbezugsslgnal umfaßt.

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Kompensation von Fehlern in dem Steuerkursausgangssignal eines in einem Luftfahrzeug befestigten magnetischen Azimutdetektors umfaßt Trägheits-Steuerkursbezugseinrichtungen zur Lieferung eines Steuerkursbezugssignals entsprechend dem Steuerkurs des Luftfahrzeuges, Steuerkurskompensatlonseinrichtungen, die auf das Steuerkursausgangssignal und das Steuerkursbezugsslgnal ansprechen und das Steuerkursausgangssignal gegen Fehler entsprechend den Unterschieden zwischen dem Steuerkursausgangssignal und dem Steuerkursbezugsslgnal an einer Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen des Luftfahrzeuges kompensieren, und Driftkompensationseinrichtungen zur Kompensation des Steuerkursbezugssignals gegen eine Drift der Trägheits-Steuerkursbezugseinrichtungen bezüglich der Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen, so daß sich ein kompensiertes Steuerkursausgangssignal ergibt, das gegen diese Fehler kompensiert Ist.

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Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung ermöglicht eine Kompensation der Magnetfeldsonde des Kreiselmagnetkompaßsystems in einem Luftfahrzeug. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Luftfahrzeug entsprechend einer Vielzahl von Steuerkursen ausgerichtet und der Magnetfeld sondenausgang und der Kreiselausgang bei jedem Steuerkurs wird gemessen, um eine entsprechende Vielzahl von Steuerkursfehlerslgnalen zu gewinnen. Die Steuerkursbezugswerte, die von dem Kreisel geliefert werden, werden für die Kreiseldrift kompensiert, die während des Elchvorganges auftritt. Die Steuerkursfehlersignale, die auf diese Weise gewonnen werden, werden zur Erzeugung von Magnetfeldsonden-Kompensationskoeffizienten verwendet, die bei der Kompensation des Steuerkursausganges der Magnetfeldsonde verwendet werden.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden die vorstehend beschriebenen Nachtelle bekannter Verfahren und Vorrichtungen vermieden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie bei der Vorrichtung kann ein vollständiges Kompaßelch-Ausschwingen mit hoher Genauigkeit in einer Zeit durchgeführt werden, die relativ kurz, verglichen mit der Zeit ist, die bei dem bekannten Verfahren erforderlich war. Weiterhin ist kein zusätzliches Personal außer dem Piloten selbst erforderlich und der Pilot muß lediglich relativ einfache Manöver des Luftfahrzeuges In Abhängigkeit von Befehlen durchführen, die von der Vorrichtung geliefert werden. Weiterhin wird die Notwendigkeit spezieller Testausrüstungen, wie z.B. von Bodenhilf sausrüstungen vermieden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird Im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

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In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Eichung des Kompaßsystems;

Fig. 2a und 2b zusammen ein ausführliches Blockschaltbild der Vorrichtung zur Eichung des Kompaßsystems nach Fig. 1;

Fig. 3a und yo Ablaufdlagramme, die die Betriebsweise der

Vorrichtung nach den Figuren 1 und 2 erläutern.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf eine ohne äußere Zusatzgeräte arbeitende automatische Kompaßelchvorrichtung sowie auf ein Verfahren zur Kompensation des Magnetfeldsondenausganges eines Kreiselmagnetkompaßsystems von der Art, wie es üblicherweise in Geschäfts- und Linienflugzeugen sowie in militärischen Flugzeugen verwendet wird. Die Vorrichtung verwendet in zweckmäßiger Weise den Kurskreisel des Kompaßsystems zur Lieferung der Steuerkursbezugsdaten für den Eichvorgang. Das System wird dadurch geeicht, daß das Luftfahrzeug aufeinanderfolgend auf eine Vielzahl von Steuerkursen geflogen wird und geeignete Daten bei jedem Steuerkurs gespeichert werden. Bei einem Starrflügel-Luftfahrzeug fliegt der Pilot das Luftfahrzeug In einer relativ kurzen Zeltperiode auf die aufeinanderfolgenden Steuerkurse. Die Vorrichtung ist Insbesondere für die Verwendung In Hubschraubern geeignet weil bei diesen das Abheben und Drehen des Luftfahrzeuges auf die Eich-Steuerkurse besonders einfach 1st. Bei Anwendung auf einen Hubschrauber kann dieser auf die verschiedenen Steuerkurse fliegen und an diesen in den stationären Schwebezustand überführt werden oder der Hubschrauber kann bei jedem Steuerkurs erneut gelandet werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird ein Muster von neun Steuerkursen mit einem gegenseitigen Abstand von 45°

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als optimale Anzahl von Datenpunkten für das spezielle verwendete Kompaßsystem verwendet. Die Anzahl der Datenpunkte stellt einen Kompromiß zwischen der möglichst weltgehenden Verringerung der Anzahl dieser Datenpunkte und. einer möglichst großen resultierenden Genauigkeit der Kompaßeichung dar. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Häuptrlchtungs- und Zwischenrichtungs-Kompaßsteuerkurse von 0°, 45°>

90°, 155° 515⁰ und 560⁰ verwendet. Es Ist verständlich,

daß auch andere Muster von Eichsteuerkursen mit der gleichen Wirkung verwendet werden können.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Kreiselmagnetkompaßsystem für Ein- und Zweiperioden-Steuerkursfehler kompensiert, wobei die Nord-Süd- und Ost-West-Einperiodenfehler durch Daten kompensiert werden, die bei den O⁰-, 90⁰-, 18O°- und 270°-HauptrIchtungssteuerkursen gewonnen werden. Der Zweiperioden-Hauptrichtungsfehler wird durch die beiden Hauptrichtungssteuerkursen von 0°, 90°, l8o° und 270⁰ gewonnenen Daten kompensiert, während der Zweiperloden-Zwischenrichtungs-Fehler durch die Daten kompensiert wird, die bei den Zwlschenrichtungssteuerkursen 45°, 135°, 225° und 215⁰ gewonnen werden. Die Daten, die bei den zusammenfallenden Ausgangs- und End-Steuerkursen von 0° bzw. 360⁰ aufgezeichnet werden, werden zur Berechnung der Kreiseldrift zwischen den Anfangs- und Endpunkten des Eichvorganges verwendet, so daß die Kreiseldaten gegen eine Drift bei den Elchsteuerkursen kompensiert sind.

Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung einen Teil eines krelselstablllslerten Kompaßsystems,bei dem der Kreisel-Ausgangssteuerkurs dem magnetischen Steuerkurs nachgeführt wird. Derartige Systeme sind allgemein für die Verwendung in Luftfahrzeugen bekannt und beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 20 62 6l6 beschrieben. Zur Einleitung des Kompaßeichvorganges wird das Kompaßsystem in noch näher zu erläuternder Weise auf die

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EICH-Betriebsart eingestellt. In der EICH-Betriebsart wird das System für den normalen Systembetrieb abgeschaltet und so geschaltet, daß der EICH-Vorgang beginnen kann.

In PIg. 1 ist die EICH-Anordnung der beschriebenen Vorrichtung in einer vereinfachten Blockschaltbildform dargestellt. Das Ausgangssignal einer Magnetfeldsonde 10 des Systems wird über einen Magnetfeldsonden-Kompensationsblock 11 einem Block 12 zugeführt, in dem die Daten gefiltert, verglichen und gespeichert werden. Der Steuerkursbezugsausgang von einem Kurskreisel IJ) des Systems wird ebenfalls dem Block 12 zugeführt. Das Ausgangssignal des Blocks 12 wird einem Rechnerblock 14 zugeführt, in dem die Berechnungen zur Gewinnung der Kompensationssignale für die Ein- und Zweiperioden-Magnetfeldsondenfehler durchgeführt werden. Die Kompensationssignale werden dem Block 11 zugeführt, um das Ausgangssignal der Magnetfeldsonde 10 derart zu kompensieren, daß sich ein kompensiertes Steuerkurs-Ausgangssignal ergibt.

Bei dem EICH-Vorgang wird das Luftfahrzeug auf jeden der magnetischen EICH-Steuerkurse geflogen oder bei diesen Kursen abgesetzt, wobei diese magnetischen EICH-Steuerkurse In vorgegebenen Winkelschritten angeordnet sind. Bei jedem Steuerkurs wird das Steuerkursausgangssigna1 der Magnetfeldsonde 10 und das S teuerkursausgangss igna 1 des Kreisels 135 in dem Block 12 gefiltert. Für jeden Steuerkurs wird das gefilterte MagnetfeldsondensIgna1 mit dem gefilterten Steuerkurssignal des Kurskreisels verglichen, der als Bezugseinrichtung verwendet wird. Die resultierende Differenz oder der Pehlerwinkel wird über eine gewisse Zeitdauer gemlttelt und gespeichert. Zur gleichen Zeit wird die magnetische Feldstärke aus den Magnetfeldsondendaten bestimmt und zusammen mit der akkumulierten Zeit gespeichert. Dieser Vorgang wird für jeden der vorgegebenen Steuerkurse wiederholt und endet bei einem magnetischen Steuerkurs, der gleich dem Ausgangssteuerkurs ist.

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An diesem End-Steuerkurs wird die Kreiseldrift zwischen den Anfangs- und Endpunkten auf der Grundlage von Kreiseisteuerkursen, magnetischen Steuerkursen undjder gespeicherten Gesamtzeit berechnet. Die einzeln gespeicherten Mittelwertfehler werden dann modifiziert, um die Drift des Kurskreisels Ij5 zu kompensieren. Die kompensierten einzeln gespeicherten mittleren Fehler werden dann zur Berechnung der Einperloden- und Zweiperloden-Fehlerwinkel verwendet.

Die Magnetfeldsondenkompensation kann mit Hilfe verschiedener Einrichtungen und Verfahren in Abhängigkeit von dem Aufbau des Kreiselmagnetkompaßsystems durchgeführt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden gespeicherte Kompensationskoeffizienten durch die neu gewonnenen Kompaß-Ausschwingdaten in einer noch ausführlicher zu beschreibenden Weise erneuert. Die gespeicherten Feldstärkewerte werden hierbei gemittelt und zur Bestimmung der Vektorlänge der Einperioden-Fehlerkoeffizienten verwendet. Die Zweiperioden-Fehlerkoeffizienten werden ebenfalls bestimmt und alle gespeicherten Koeffizienten werden zur Kompensation der Magnetfeldsondensignale verwendet. Die Kompensation sowie die Kreiseldrift-Berechnungen werden in noch zu beschreibender Weise durchgeführt, wenn sich das Luftfahrzeug auf dem End-Steuerkurs befindet. Zusätzlich werden während dieser Zeit Gültigkeitsuntersuchungen hinsichtlich der Werte für die abgelaufene Zelt, die Kreiseldrift und die Kompensationskoeffizienten durchgeführt und wenn alle Werte innerhalb von gegebener Toleranzen liegen, so wird der Eichvorgang als gültig betrachtet und ein diese Tatsache anzeigendes Signal wird erzeugt. Danach wird das System in den Normalbetrieb zurückgeführt.

In Fig. 2 ist ein ausführliches Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Eichung des Kompaßsystems gezeigt. Es ist verständlich, daß, obwohl diese Aus führungs form in Form von Berechnungs-jSpeicher- und Steuer-

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blöcken dargestellt Ist, diese Vorrichtung vorzugsweise auch in Form eines Mikroprozessors zur Durchführung der Funktionen ausgeführt sein kann. Obwohl Analogsignale von der Magnetfeldsonde 10 und dem Kurskreisel IJ> geliefert werden, ist es verständlich, daß diese Signale über (nicht gezeigte) Ana log-/Digitalwand ler in ein Digitalformat zur digitalen Verarbeitung und Speicherung an Speicherplätzen umgewandelt werden. Es ist weiterhin verständlich, daß die Ausführungsform nach Fig. 2 alternativ unter Verwendung von diskreten Analogoder Digitalschaltungen sowie von diskreten programmierbaren Digitalschaltungen ausgeführt werden kann.

Die Magnetfeldsonde 10 des Kompaßsystems liefert das Ausgangssignal für den magnetischen Steuerkurs an eine Kombination 20 aus einem Scott¹sehen T-Transformator und einem Stromservo, wobei diese Kombination ihrerseits die Sinus- und Cosinus-Komponenten des Magnetfeldsonden-Steuerkursausgangssignals liefert, dlejmlt sin \|Λ, und cos ψ~ bezeichnet sind. Die Kombination 20 kann so ausgeführt sein, wie dies In der deutschen Offenlegungsschrift 19 64 569 beschrieben ist. Die Sinus- und Cosinus-Ausgänge des Stromservos 20 sind Gleichströme, die in der vorstehend beschriebenen Weise in Digitalformat umgewandelt werden, damit sie in noch zu beschreibender Weise verarbeitet werden können.

Der Kurskreisel I3 liefert ein Dreidraht-Steuerkursausgangssignal von einem üblichen (nicht gezeigten) Synchro-Abgrlff, der mit dem Kurskreisel verbunden ist und sein Ausgangssignal an einen üblichen Dreidraht-/WInkelkonverter 21 liefert. Wie dies welter oben beschrieben wurde, wird der Steuerkursbezugswinkel von dem Konverter 21 In Digitalformat umgewandelt und In der noch näher zu beschreibenden Weise verarbeitet. Der Steuerkursbezugswlnkel von dem Kreisel 13 wird in dem Summlerglied 22 gegen die Erddrehgeschwindigkeit in üblicher Weise kompensiert, und zwar mit Hilfe eines Erddrehungssignals von einem Block 2J>, wobei dieses Signal bei dem beschriebenen Aus-

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führungsbeispiel 15°/h (sin λ) ist, wobei λ der jeweilige Breitengrad ist, an dem sich das Luftfahrzeug befindet. Im Normalbetrieb des Kompaßsystems wird der Ausgang des Kurskreisels 13 dem Ausgang der Magnetfeldsonde 10 über ein Synchronisierwinkelsignal y nachgeführt, das an einem Summier-

■ SC

punkt 24 zugeführt wird. Die Nachführfunktion des Systems ist ausführlich in der oben erwähnten deutschen Offenlegungsschrift 20 62 616 beschrieben. Der Ausgang von dem Summlerpunkt 24 liefert den Ausgangswinkel y„ des Kompaßsystems.·

Das Ausgangesignal Vj/ wird mit Hilfe nicht gezeigter Einrichtungen vom Digitalformat in ein Analogformat umgewandelt und einem üblichen Winkel-/Dreidrahtkonverter 25 (Fig. 2b) zugeführt, dessen Dreidraht-Ausgangssignal zum Antrieb einer Kompaßrose 26 einer Fernanzeige (RMI) 27 für den magnetischen Steuersind

kurs verwendet], die sich im Cockpit 30 des Luftfahrzeuges befindet. Bei der EICH-Betriebsart wird das Synchronisierwinkelsignal ψ zur Ausrichtung der Kompaßrose 26 entsprechend der zu beschreibenden Eichverfahren verwendet.

Das Kreiselmagnetkompaßsystem unter Einschluß der ohne Zusatzgeräte arbeitenden EICH-Vorrichtung wird durch eine Betriebsart-Steuereinrichtung ^l gesteuert, die sich im Cockpit 30 des Luftfahrzeuges befindet. Die Betriebsart-Steuereinrichtung 31 schließt einen Betriebsartenschalter 32 ein, der das System wahlweise in die EICH-Betriebsart CAL, eine Betriebsart MAG zur Anzeige des magnetischen Steuerkurses oder in eine Betriebsart DG für den Kurskreiselbetrieb bringt, wie dies durch die vorstehend angegebenen Bezeichnungen in Fig. 2b angegeben ist. Die Betriebsart-Steuereinrichtung schließt weiterhin einen Bereitschaftsschalter 33 ein, der von den Piloten in noch zu beschreibender Weise betätigt wird. Die Betriebsart-Steuereinrichtung schließt weiterhin Anzeigelampen ein, die dem Piloten den Befehl geben, das Luftfahrzeug auf 0° oder auf 45° zu drehen und die zusätzlich dem Piloten anzeigen, daß

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der Eichvorgang gültig ist.

Mit der Betriebsart-Steuereinrichtung 31 ist weiterhin eine Polgensteuereinrichtung j54 verbunden, die die verschiedenen Steuersignale liefert, die von der Eichvorrichtung verwendet werden. Die Folgesteuereinrichtung 34 spricht auf das Ausgangs-Steuerkurswinkelsignal ψ_ sowie auf ein Taktsignal t sowie auf ein "Wiederstart"-Signal an. Die Folgesteuereinrichtung ^4 liefert ein Datenauftastsignal wie dies in Flg. 2b angegeben ist, sowie eine Folge von Freigabesignalen, die mit ENl, EN2, .... EN6 bezeichnet sind. Die Freigabesignale ENl bis EN6 werden aufeinanderfolgend erzeugt und geliefert, um den aufeinanderfolgenden oder schrittweisen Betrieb des Eichvorganges in noch zu beschreibender Weise zu steuern. Die Folgesteuereinrichtung 34 liefert weiterhin das Synchronisierwinkelsignal ψ an den Summlerpunkt 24.

I S C

Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird das Kompaßsystem dadurch geeicht, daß das Luftfahrzeug aufeinanderfolgend auf neun Steuerkurse mit einem gegenseitigen Winkelabstand von 45⁰ ausgerichtet wird, wobei mit dem Winkel 0° begonnen wird. Der neunte Steuerkurs von J56O° fällt mit dem Ausgangssteuerkurs von 0° zusammen, so daß sich ein ^iVjaß der Drift des Kurskreisels I3 ergibt. Es 1st daher zu erkennen, daß der Kompaßeichvorgang die vier Hauptrichtungs- und die vier Zwischenrichtungs-Punkte des Kompasses verwendet, um den Eichvorgang durchzuführen. Für jeden der neun Steuerkurse werden die Ausgangssignale der Magnetfeldsonde 10 und des Kurskreisel l~5 zusammen mit einem Maß der abgelaufenen Zeit vom Beginn des Eichvorganges bis zur Zeit des Datenpunktes gespeichert. Wenn das Luftfahrzeug auf den Endsteuerkurs von 3>6O° ausgerichtet ist, werden die Kompensationskoeffizienten berechnet, die Kurskreiselbezugssfenale werden gegen die Drift kompensiert und es werden Gültigkeitsuntersuchungen an den Kompensationskoeffizienten, der Drift und der gesamten abgelaufenen Zeit in noch zu erläuternder Weise durchgeführt»

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Wenn der Betriebsart-Schalter 32 zu Anfang auf die Elchstellung geschaltet 1st und das Luftfahrzeug auf einen Steuerkurs von 0° ausgerichtet 1st, wird der Betrlebsbereltschaftsschalter 33 eingeschaltet, wodurch ein Taktgenerator 35 (FIg, 2a) gestartet wird. Der Taktausgang t von dem Taktgenerator 35 wird als ein Eingang der Folgesteuereinrichtung J>h zugeführt, um eine Zeitsteuerung für den Eichvorgang zu erzielen. Wenn sich das Luftfahrzeug jeweils an einem der neun Steuerkurse befindet, liefert die Folgesteuereinrichtung Jk das Datenauftastsignal, das die Speicherung des dann vorliegenden Wertes der Zeit, des magnetischen Steuerkurses und des Kurskreiselsteuerkurses bewirkt. Entsprechend werden die neun Zeitwerte, an denen die magnetischen Steuerkurse und die Kreiselsteuerkurse aufgezeichnet werden, in der Speichereinrichtung 36 in Abhängigkeit von dem Datenauftastsignal gespeichert.

Das Kurskreisel-Steuerkursbezugsslgnal, das mit ψ bezeichnet ist, wird vom Summlerpunkt 22 über ein Filter 37 zur Speicherung in einer Speichereinrichtung 40 weitergeleitet. Das Filter kann ein übliches Verzögerungsfilter mit einer Übertragungsfunktion von 1/()TS + l)ⁿ sein. Dieses Filter 37 liefert ein gefiltertes Steuerkurs-Bezugssignal, das mit \{/ ψ bezeichnet ist. Dieses Signal wird gefiltert, um Störanteile zu beseitigen, die durch Störbewegungen des Luftfahrzeuges und Windkräfte hervorgerufen werden. Die Speichereinrichtung 40 speichert neun aufeinanderfolgende Werte von ψ - in Abhängigkeit von dem Datenauftastsignal an den neun jeweiligen Steuerkursen, an denen das Luftfahrzeug jeweils während des Eich-Ausschwingens festgehalten wurde.

Die Sinus- und Cosinus-Komponenten des magnetischen Steuerkurswinkelsignals ψ~ von dem Stromservo 20 werden jeweiligen Filtern 41 und 42 zugeführt. Die Filter 41 und 42 glätten die Magnetfeldsonden-Daten durch Entfernung von Störanteilen, die durch die Luftfahrzeugbewegung und Windkräfte sowie durch

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Pendelbewegungen der Magnetfeldsonde 10 hervorgerufen werden. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform mitteLn die Filter 41 und 42 die Magnetfeldsondendaten über eine große Anzahl von Datenpunkten, um die Filterwirkung zu erzielen. Es 1st verständlich, daß irgendein übliches Filterverfahren zur Erzielung des gewünschten Glättungseffektes verwendet werden kann.

Die gefilterten Sinus- und Cosinus-Komponenten des Magnetfeldsondenausganges werden einem Block 4^ zugeführt, der die Horizon talkomponente der Magnetfeld intensität gemäß der folgenden Gleichung errechnet

V =\Jsln² v_fv + cos²

Der Ausgang des Blockes 43 liefert den berechneten Magnetfeldstärkevektor und dieses Ausgangssignal wird der Speicher einrichtung 44 zugeführt, in der die vorhandenen Werte des Feldstärkevektors an jedem der neun Eich-Steuerkurse in Abhängigkeit von dem Datenauftastsignal von der Folgesteuereinrichtung 34 gespeichert werden.

Die gefilterten Sinus- und Cosinus-Komponenten des Magnetfeld sonden -SteuerkursausgangsslgnaIs von den Filtern 41 und 42 werden einem Kompensationsblock 45 zugeführt, in dem das Steuerkursausgangssignal von der Magnetfeldsonde 10 gegen Einperioden- und Zweiperiodenfehler kompensiert wird. Unter der Annahme, daß der Steuerkursfehler die Form

fcaBsln if +C cos y_fv + D sin 2 y_fv + E cos 2 vf/_fv

aufweist, so ergibt der Kompensationsblock45 die Kompensation in der folgenden Weise:

sin Y_mc = (C - sin ^) (1 + D) + E (B - cos Vf/_fv) ^cos Ymc ^{a (C} " ^Sin YfV^ C¹ + ^D) E + (B - cos \|/_fv)

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worin .

ψ = das kompensierte magnetische Steuerkurswinkelsignal, Vfv ^{= das un}^^omP^ensierte magnetische Steuerkurswinkelsignal, B, C = die Einperioden-Fehlerkoeffizientenslgnale und D, E = die Zweiperioden-Fehlerkoeffizientensignale sind.

Es 1st verständlich, daß eine Ein- und Zwe!periodenfehlerkompensation wie sie gerätemäßig in dem Block 45 ausgeführt wird, in der Technik gut bekannt ist. Beispielsweise ist eine Zweiperioden-FehlerkompensatiOn in der britischen Patentschrift 1 48? 161 bzw. der deutschen Offenlegungsschrif't 25 54 I90 beschrieben.

Die Kompensationskoeffizienten B, C, D und E werden in einem Speicher, wie z.B. dem elektrisch änderbaren Festwertspeicher 46 gespeichert. Sobald eine gültige Kompensation ausgeführt wurde, liefert dieser Speicher 46 weiterhin die Kompensationskoeffizienten an den Kompensationsblock 45 über Leitungen 47, so daß ein kompensiertes Steuerkursausgangssignal von der Magnetfeldsonde 10 während nachfolgender Flüge geliefert wird. Während des Elchvorganges kann der Inhalt des Speichers 46 durch ein "Lösch"-Signal gelöscht werden, wie dies durch die entsprechende Bezeichnung in Fig. 2a angedeutet ist. Während des Eichvorganges werden die vorhandenen Werte der Kompensationskoeffizieten, die an den Leitungen 50 geliefert werden, an Summiergliedern 5¹ in ihrem Wert erneuert, so daß die erneuerten oder neuen Kompensationskoeffizienten anLeitungen 52 geliefert werden. Die neuen Kompensationskoeffizienten an den Leitungen oder Pfaden 52 werden dem Speicher 46 als Eingänge zugeführt und in diesen Speicher durch ein "Dateneinschreib"-Steuereingangssignal an den Speicher 46 eingeführt, wie dies ebenfalls durch die Beschriftung angegeben ist.

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Die kompensierten Sinus- und Cosinus-Komponenten des magnetischen Steuerkurswinkelsignals von der Magnetfeldsonde 10, die von dem Kompensationsblock 45 geliefert werden, werden einem üblichen Sinus/Cosinus-/Winkelkonverter 53 zugeführt, der die kompensierten Sinus- und Cosinus-Komponenten in den kompensierten magnetischen Steuerkurswinkel ψ gemäß der folgenden

ι mc

Gleichung umwandelt:

sin u/

ψ = arc tan äS=·

mc cos w

* mc

Das Signal ψ wird in dem kreiselmagnetischen Kompaßsystem * mc

in dessen normaler Betriebsart dazu verwendet, das Nachführsignal für den Ausgang des Kurskreisels 13 über nicht gezeigte Vorrichtungen zu liefern, wie dies allgemein in der oben erwähnten deutschen Offenlegungsschrlft 20 62 616 beschrieben 1st.

Das kompensierte magnetische Steuerkurswinkelsignal ψ wird einer Speichereinrichtung 54 zugeführt, die\an den Eichsteuerkursen vorhandenen Werte dieses Steuerkurswinkelsignals in Abhängigkeit von dem Datenauftastsignal von der Folgesteuereinrichtung 34 speichert.

Im Betrieb fliegt der Pilot das Luftfahrzeug aufeinanderfolgend auf die neun Eichsteuerkurse und im Fall eines Hubschraubers wird das Luftfahrzeug vorzugsweise zu Irgendeiner Stelle geflogen, die relativ weit von magnetischen Bauteilen entfernt ist und an der das Luftfahrzeug gelandet werden kann. Bei auf die Eichstellung CAL gesetzten Schalter 32 wird das Luftfahrzeug auf einen Steuerkurs von 0° gemäß Anzeige|auf dem RMI 27 ausgerichtet und der Betriebsbereitschaftsschalter 33 wird eingeschaltet. Die Werte von γ , \>„f) V und T werden in den Speichereinrichtungen 54, 40, 44 bzw. 36 in Abhängigkeit von dem Datenauftastsignal in der vorstehend beschriebenen Weise gespeichert. Das Datenauftastsignal wird von der Folges teuer einrichtung 34 dann geliefert, wenn eine ausreichen-

9 0.9 8 4 F. / 0 9 8 θ

de Zelt abgelaufen 1st, damit die Filter 41 und 42 die vorstehend beschriebene Mittelwertbildungsfunktion durchführen können, wobei diese Zeit durch das Taktsignal t bestimmt ist. Die Folgesteuereinrichtung 34 liefert dann mit Hilfe üblicher Einrichtungen einwinkeIsignal \i/ , das -45° äquivalent ist, an den Summierpunkt 24. Als Antwort hierauf dreht sich die Kompaßrose 26 auf -45° und die Folg es teuer einrichtung 34 beleuchtet die Anzeigelampe für eine Drehung auf 0° an der Betriebsart-Steileinrichtung 31. Auf diese Anzeige hin dreht der Pilot das Luftfahrzeug bis das RMI 27 erneut 0° anzeigt. Das Luftfahrzeug ist dann auf den Zwischenrichtungssteuerkurs von 45° ausgerichtet. Wenn der Pilot erneut den Bereitschaftsschalter 35 einschaltet, wird das oben beschriebene Datengewinnungsverfahren erneut durchgeführt und es wird ein zweiter Satz von Daten in den Speichereinrichtungen gespeichert. Danach versetzt die Folgesteuereinrichtung 34 die Kompaßrose 26 erneut um -45° und der Pilot dreht das Luftfahrzeug erneut derart, daß die Kompaßrose 26 auf die O°-Anzeige zurückgeführt wird. Das Luftfahrzeug befindet sich dann auf dem Hauptrichtungs-Steuerkurs von 90°. Diese Folge von Vorgängen wird fortgesetzt, bis das Luftfahrzeug auf einen Steuerkurs von 0° (360°) zurückkehrt, so daß die Datengewinnungsfolge bei dem neunten Eich-Steuerkurs vervollständigt ist.

Bei jedem Steuerkurs bestimmt die Folgesteuereinrichtung 34 mit Hilfe üblicher Einrichtungen in Abhängigkeit von dem Yq-Signal, ob der Pilot tatsächlich die gewünschte Drehung des Luftfahrzeuges um 45° erzielt hat. Wem der Pilot nicht die gewünschte Drehung erzielt hat, so wird die Differenz zwischen dem gewünschten Steuerkurs und dem tatsächlich erzielten Steuerkurs zur Kompensation des nächsten Versetzungssignals an das RMI 27 derart verwendet, daß der Pilot den nächsten Steuerkurs sowie jeden Hauptrlchtungs- und Zwischenrichtungs-Steuerkurs innerhalb einer vorgegebenen Toleranz erreicht.

9098

Obwohl die Verwendung des Bereitschaf tssohalters ;5j5 durch den Piloten die Filterung und die erforderlichen Schaltungen oder alternativ den Programmaufwand zur Durchführung des Eichvorganges erleichtert, ist dies keine unbedingte Forderung für das System. Der Rechner oder ein fest verdrahtetes System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mit Hilfe üblicher Einrichtungen in Abhängigkeit von dem Y_Q-Slgnal bestimmen,wann sich das Luftfahrzeug auf dem richtigen Steuerkurs befindet, und zwar dadurch, daß besimmt wird, ob der Steuerkurs erreicht wurde und ob die Wendegeschwindigkeit gleich 0 ist. Das System kann dann automatisch die Daten filtern und speichern, wenn diese Bedingungen erfüllt sind, so daß es nicht erforderlich ist, von einer Betätigung durch den Piloten abhängig zu sein. Der Pilot würde dann lediglich ein Signal benötigen, das ihm anzeigt, wenn ein neuer Steuerkurs erflogen werden muß.

Wenn das Luftfahrzeug den abschließenden Steuerkurs von J56O° erreicht und die Datenerfassungs- oder Gewinnungsfolge vervollständigt ist, so werden die Kompensationsberechnungen anhand der gespeicherten Werte in den Speichereinrichtungen j56, 40, 44 und 54 durchgeführt. Die Berechnungen werden durch die ^olgesteuereinrichtung Jk über die aufeinanderfolgend erzeugten Freigabesignale ENl, EN2 .... EN6 gesteuert.

Ein Driftberechnungsblock 55 führt bei Freigabe durch ENl eine Driftberechnung in Abhängigkeit von den von der Speichereinrichtung 40 gelieferten Kreiselsteuerkurswerten ψ - bei den Anfangs- und Endsteuerkurswerten und in Abhängigkeit von den von der Speichereinrichtung 54 gelieferten kompensierten magnetischen Steuerkurswinkeln W„ bei den Anfangs- und End-Steuerkurswerten gemäß der folgenden Gleichung durch:.

-ψ )

darin ist y»^ = gefilterter Kurskreiselsteuerkurs bei dem " End-Steuerkurs von 0°,

ι GF₁ — gefilterter Kurskreiselsteuerkurs bei dem Ausgangssteuerkurs von 0°,

\i/ = gefilterter kompensierter magnetischer Steuer-

^GQ ο

^y kurs bei dem Endsteuerkurs von O

w - gefilterter kompensierter magnetischer Staierkurs beim Anfangssteuerkurs von O .

Das Ergebnis der Driftberechnung wird einem Driftblock 56 zugeführt, der durch das Signal EN2 von der Folgesteuereinrichtung y\ freigegeben wird. Bei dem Drifttest wird die in dem Driftberechnungsblock 55 berechnete Gesamtdrift des Kreisels 15 während des Eichvorganges mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Wenn die Drift den Schwellwert überschreitet, wird die Eichung als unzuverlässig betrachtet und es wird ein Wiederstartsignal der Folgesteuereinrichtung 3²J-zugeführt, um die vorstehend beschriebene Datengewinnungsfolge erneut durchzuführen. Wenn die Drift kleiner als der Schwellwert 1st, so wird die Kompensationsdatenverarbeitung fortgesetzt. Bei einer Aus führung s form der "Vorrichtung wird die Gesamtkreiseldrift während des Ausschwingens gegen einen Maximalwert von + oder -2° verglichen. Wenn der Kurskreisel Ij5 in den acht bis zehn Minuten, die normalerweise zur vollständigen Durchführung des Ausschwingens benötigt werden, eine größere Drift gezeigt hat, so werden die Kurskreiseldaten als Steuerkursbezugswert als unzuverlässig betrachtet. Wenn die Gesamtdrift den Schwellwert überschritten hat, so wird der Pilot über die Betriebsartsteuereinrichtung 5I ^an~ gewiesen, das Ausschwingen des Kompasses zu wiederholen.

Wenndie Drift innerhalb der annehmbaren Grenzwerte liegt, wird jeder in der Speichereinrichtung 40 gespeicherte Kurskreisel Steuerkurs ψ £ für die jeweiligen Ausschwingsteuerkurse gegen die Drift in dem Driftkompensationsblock 57 kompensiert. Der Driftkompensationsblock 57 spricht auf die in der Speichereinrichtung 4o gespeicherten Werte der Kurskreisel-

9098L^ ι η 983

-32·

steuerkurse, auf die in der Speichereinrichtung 36 gespeicherten Werte der Zeit und auf den in dem Block 55 berechneten Driftwert an. In Abhängigkeit von dem Signal EN3 von der Folgesteuereinrichtung 354 führt der Driftkompensationsblock 57 die folgenden Driftkompensationsberechnungen an den Hauptrichtungs- und Zwischenrichtungs-Kurskreiselsteuerkurs-Datensignalen λ|>_ aus:

^^DRIFT [teL·)

YgC₉O - YGF₉O ^{+ DRIFT}

^DRIFT (tiuli J

darin ist

= driftkompensierte gefilterte Kurskreiselsteuerkurse beim Steuerkurs xx,

= unkompenslerter gefilterter Kurskreiseisteuerkurs beim Steuerkurs xx,

- die akkumulierte Zelt beim Steuerkurs xx, zu der Kurskreiselsteuerkurs y_rFxx aufgezeichnet wurde,

^TGCxx

'GFxx
txx

tsum = gesamte akkumulierte Zeit vom Anfangssteuerkurs 0° bis zum Endsteuerkurs 0°.

Nachdem die Bezugssteuerkurse durch die Berechnungen in dem Driftkompensationsblock 57 festgelegt wurden, werden die magnetischen Steuerkursfehler bei jedem der acht Hauptrichtungs- und Zwischenrichtungs-Steuerkursen in einem Block 60 berechnet. Der Block 60 spricht auf die gespeicherten kompensierten magnetischen Steuerkurswinkel von der Speichereinrichtung 54, die gegen Driftjkompensierten Kurskr eise Is teuerkursbezugswerte von dem Block 57 und auf das Freigabesignal EN4 an. Die Berechnung in dem Block 60 bestimmt den magnetischen Steuerkursfehler bei jedem der Ausschwingsteuerkurse in Ab-

9098^5/0889

hängigkeit von EN4 gemäß den folgenden Gleichungen:

und £NS = 2

£270 -

-V₀₀₅L₅
£180 - £00

+ ^-90 - £180 + £270

- £225 + £315

darin ist

εxx = magnetischer Steuerkursfehler beim Steuerkurs xx γ_ΜΓ, = kompensierter magnetischer Steuerkurs beim

Steuerkurs xx,
Yrrxx ^{= diri>1:;}kompensierter Kurskreiselsteuerkurs beim

Steuerkurs xx,

£NS = Nord-Süd-Einperiodenfehler, £EW - Qst-West-Einperiodenfehler, £CRD = Zweiperioden-Hauptrlchtungsfehler

= Zvre iper iod en-Zwischenr ichtungsf ehler.

Während des durch EN"5 gesteuerten Berechnungs Intervalls wird die mittlere magnetische Feldstärke berechnet und die Fehler koeffizienten-Werterneuerungswerte werden berechnet. Der Berechnungsblock 61 (Fig. 2a), der auf die in der Speichereinrichtung 44 gespeicherten Magnetfeldstärkewerte anspricht, berechnet den Wert V bei Auftreten des Freigabesignals EN5 gemäß der folgenden Gleichung:

v = (V₀ + V₄₅ + V₉₀ + .....+ V₅₁₅)/8.

8 4^/0 9

Der durch die Berechnungen Im Block 61 berechnete Magnetfeldstärkevektor V und die durch die Berechnungen In dem Block 60 gewonnenen Staerkursfehler werden einem Berechnungsblock 62 zugeführt, der die Kompensationskoeffizienten-Werterneuerungswerte bei Auftreten des FreigabeSignaIs EN5 gemäß den folgenden Gleichungen liefert:

Bp = V tan £EW
Cp-V tan £NS
Du = 2 tan £IC
Eu = tan £.CRD

darin ist

Bp = Ost-West-Einperiodenkoeffizient Cp = Nord-Süd-Einperiodenkoeffizient V = mittlere Größe des Feldstärkevektors, Dp = Zweiperioden-Zwischenrichtungsfehlerkoeffizient, Ep = Zwelperloden-Hauptrichtungsfehlerkoeffizient.

Die Werterneuerungswerte für die Koeffizienten werden zu den entsprechenden alten Koeffizienten in den Summiergliedern 5I hinzuaddiert, wobei die neuen Koeffizientenwerte in dem Speicher 46 gespeichert werden, um die Koeffizienten für die Kompensation des AusgangesignaIs der Magnetfeldsonde 10 für EInünd Zweiperiodenfehler zu liefern. Die Werterne\£rung wird wie folgt durchgeführt;

Bneu = Bait + Bp
Cneu = CaIt + Cp
Dneu = DaIt + Dp
Eneu = EaIt + Ep

Es ist zu erkennen, daß die B- und C-Koeffizienten einen Faktor V für die Erdmagnetfeldstärke enthalten, so daß es nicht erforderlich ist, ein Kompaß-Ausschwingen durchzuführen, wenn das Luftfahrzeug an einem Breitengrad betrieben wird, der von dem abweicht, an dem das ursprüngliche oder anfängliche Kompaß-

./. 90984 5/0989

ausschwingen durchgeführt wurde.

Die von dem Block 62 gelieferten Pehlerkoeffizienten werden bei Auftreten des Freigabesignals ΕΝβ in einem Block 6j5 überprüft um sicherzustellen, daß sie innerhalb bestimmter Toleranzen liegen. Hierbei werden zwei Schwellwerte verwendet, gegen die die Pehlerkoeffizienten überprüft werden. Der untere Schwellwert wird entsprechend der gewünschten Eichgenauigkeit festgelegt, während der obere Schwellwert durch den größten praktisch auftretenden Fehler bestimmt ist, der bei der speziellen Anwendung auftreten kann. Irgendein Fehler, der größer als der zweite Schwellwert 1st, wird so betrachtet, als ob er durch falsche Daten in dem System oder durch eine fehlerhafte Eichung hervorgerufen wäre. Wenn die Werterneuerungskoeffizienten kleiner als der erste Schwellwert sind, so werden die Koeffizienten zu den vorhandenen Koeffizienten in dem Speicher 46 hinzuaddiert und die resultierenden neuen Koeffizienten werden zur Kompensation des Systems verwendet. Wenn dies eintritt, liefert der Koeffiziententestblock 63 ein Dateneinschreibslgnal an den Speieher 46, so daß die in ihrem Wert erneuerten Kompensationskoeffizienten eingespeichert werden. Zusätzlich steuert die Folgesteuereinrichtung ~$k die einen gültigen Eichvorgang anzeigende Lampe an der Betriebsarten-Steuereinrichtung J>1 an, wodurch dem Piloten angezeigt wird, daß der Eichvorgang gültig ist und daß das System in den Normalbetrieb zurückgeführt werden kann.

Wenn die Koeffizienten zwischen den ersten und zweiten SchveLlwerten liegen, werden die Koeffizienten zu den vorhandenen Koeffizienten hinzuaddiert, doch wird der Eichvorgang wiederholt, um die Eichgenauigkeit zu verfeinern. In diesem Fall liefert der Koeffiziententestblock 62 das DateneinschiöLbsignal an den Speicher 46 und ein Wiederstartsignal an die Folgesteuereinrichtung 34. Wenn die Koeffizienten jedoch den höheren Schwellwert überschreiten, so wird der Speicher 46 gelöscht

90984?/0989

.36-

und ein neuer Elchvorgang durchgeführt. Wermdles eintritt, so liefert der Koeffiziententestblock 65 das Löschsignal an den Speicher 46 und das Wiederstartsignal an die Folgesteuereinrichtung 54.

In den Figuren Ja und Jb sind Ablaufdiagramme dargestellt, die die verschiedenen manuellen und Berechnungsschritte anzeigen, die bei der Betriebsweise der beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden. Das logische Ablaufdiagramm erläutert weiterhin das erfindungsgemäße Verfahren zur Eichung des Kreiselmagnetkompasses. Es 1st verständlich, daß das in dem Ablaufdiagramm dargestellte erfindungsgemäße Verfahren auch mit anderen Vorrichtungen durchgeführt werden kann, als sie im Vorstehenden beschrieben wurden.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung werden die Blöcke 56 und 65 zur Durchführung der Drift- bzw. Koeffizientenüberprüfungen verwendet. Es 1st verständlich, daß mit Hilfe nicht gezeigter Einrichtungen die abgelaufene Zeit ebenfalls überprüft werden kann, um zu überprüfen, daß das Verfahren innerhalb einer ausreichend kurzen Zeitperiode vollständig durchgeführt wurde. Ein Zeltschwellwert von beispielsweise 15 Minuten kann dazu verwendet werden, die Gültigkeit des Eichverfahrens zu bestimmen.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung ermöglicht die automatische Eichung eines magnetischen Bezugssteuerkurssystems in einem Luftfahrzeug durch einfache Ausrichtung des Luftfahrzeuges auf die verschiedenen Eichsteuerkurse. Bei Starrflügel-Luftfahrzeugen kann der Pilot sehr schnell die Kompaßeichung einfach dadurch durchführen, daß mit dem Luftfahrzeug jeder der Eich-Steuerkurse erflogen wird, die lediglich für wenige Sekunden eingehalten werden müssen. Daher ist das Kompaßeichverfahren in einer relativ kurzen Zeit durchzuführen, so daß die Kreiseldrift noch nicht

0098 4^/0989

übermäßig wird. Zusätzlich ist der achtseitige kreisförmige Kompaßausschwingkurs relativ klein, so daß er so betrachtet werden kann, als ob er in einem festen Magnetfeld mit einer magnetischen Feldabweichung von im wesentlichen 0 ausgeführt,wird . Bei einem Hubschrauber kann der Pilot entweder den Hubschrauber im Schwebeflug halten oder ihn bei den Eichsteuerkursen absetzen. Der Pilot kann gegebenenfalls selbst den Hubschrauber in einen Bereich fliegen, der frei von örtlichen magnetischen Störungen ist, um das Ausschwingen durchzuführen, was mit oder ohne Zwischenlandungen erfolgen lann. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das vollständige Ausschwingen mit zumindest einer Genauigkeit von -0,5° in einer Zeitperiode von lediglich 8 bis 10 Minuten durchgeführt. Typischerweise werden Kompaßeichvorgänge unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen in weniger als 15 Sekunden und mit einem Fehlermaximum von -0,j5° durchgeführt. Die Erfindung ermöglicht eine genaue und schnelle Kompaßeichung während des Betriebs des Luftfahrzeuges ohne daß Hilfstestausrüstungen oder zusätzliche Personen benötigt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren ermöglichen die Kompensation von Einperioden- und Zweiperiodenfehlern, die durch magnetische Störungen in der Nähe der Magnetfeldsonde hervorgerufen werden. Index- oder Fehlausrichtungsfehler der Magnetfeldsondenachse bezüglich der Luftfahrzeugachse werden unter Verwendung dieser Techniken nicht festgestellt oder kompensiert. Bei einer praktischen Einbauausführung wird die Magnetfeldsonde vorzugsweise während des anfänglichen Einbaus mechanisch mit dem Luftfahrzeug ausgerichtet.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß die beschriebene Vorrichtung unter Verwendung von Analogschaltungen, diskreten Digitalschaltungen, diskreten programmierten

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Digita!einrichtungen sowie durch programmierte Mikroprozessorschaltungen ausgeführt werden kann. Für das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin ein Digitalrechner verwendet werden, der entsprechend den oben angegebenen Berechnungen programmiert ist. Alle Teile der Vorrichtung nach Fig. 2 mit Ausnahme der Bauteile 10, IJ, 20, 21, 25 und 30 können gerätemäßig durch den programmierten Rechner ausgeführt sein. Die Codierung zur Ausführung des Programms kann ohne weiteres durch ausgebildete Programmierer unter Verwendung der vorstehend angegebenen Gleichungen durchgeführt werden.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform wurde anhand einer Versetzung der Kompaßrose 26 um -45° gegenüber dem O°-Index beschrieben, wobei der Pilot das Luftfahrzeug so dreht, daß die Kompaßrose 26 für jeden Elchsteuerkurs auf 0 zurückgeführt wird. Es ist verständlich, daß andere Luftfahrzeug-Manöververfahren verwendet werden. Beispielsweise kann die Kompaßrose 26 auf 0° gesetzt werden und dem Piloten über die zugehörige Anzeigelampe auf der Betriebsart-Steuereinrichtung 351 der Befehl gegeben werden, das Luftfahrzeug um 45° zu drehen, damit die gleiche Wirkung erzielt wird.

90

Leerseite

Claims

Patentanwälte Dipl.-ing. Curt Wallach

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 ■ Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum: ??. «* 1??3

Unser Zeichen: 16 614 - Fk/Ne

Pa t e η t a η s. ρ r ü α h e :

Verfahren zur Kompensation von Fehlern in dem Steuerkursausgangssignal eines magnetischen Azimutdetektors, der in einem Luftfahrzeug befestigt Ist, das eine Trägheits-Steuerkursbezugseinrichtung aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte der Ausrichtung des Luftfahrzeuges aufeinanderfolgend auf eine Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen, der Gewinnung der Differenzwerte zwischen dem Steuerkursausgangssignal des magnetischen Azimutdetektors und des Steuerkursbezugssignals von den TrägheitssteuerkursbezugseInrIchtungen bei der Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen, der Kompensation des Steuerkursbezugssignals gegen eine Drift der Trägheitssteuer kursbezugs einrichtung bezüglich der Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen und der Kompensation des Steuerkur sausgangssignaIs für die Fehler entsprechend der Differenzwerte zwischen dem Steuerkursausgangssignal und dem Steuerkursbezugsslgnal.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich η e t j daß der Schritt der Ausrichtung des Luftfahrzeuges dIeAusrichtung des Luftfahrzeuges auf die Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen unter Einschluß eines Ausgangssteuerkurses und eines EndSteuerkurses einschließt und daß der Schritt der Driftkompensation die Kompensation des

./· § 0 9 P-¹^ I 0 9 8 &

Steuerkursbezugssignals für die Drift entsprechend der Differenz der Werte des Steuerkursbezugssignals an den vorgegebenen Ausgangs- und Endsteuerkursen multipliziert mit der anteiligen abgelaufenen Zeit an jeder der vorgegebenen Steuerkurse bezogen auf die abgelaufene Zeit zwischen den vorgegebenen Ausgangs- und Endsteuerkursen einschließt.

35. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Ausrichtung des Luftfahrzeuges die Ausrichtung des Luftfahrzeuges aufeinanderfolgend auf die aufeinanderfolgenden Hauptrichtungs- und Zwischenrichtungs-Kompaßsteuerkurse einschließt, wobei die Ausgangs- und End-Steuerkurse durch einen der Hauptrichtungs- oder Zwischenrichtungs-Steuerkurse gebildet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichne t , daß die Ausgangs- und End-Steuerkurse durch 0 Grad gebildet sind .

5. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftfahrzeug ein Hubschrauber ist und daß der Schritt der Ausrichtung den Schritt der Ausrichtung des Hubschraubers auf die Hauptrichtungs- und Zwischenrichtungs-Steuerkurse durch aufeinanderfolgendes Abheben und Drehen des Hubschraubers auf diese Steuerkurse einschließt.

6. Vorrichtung zur Kompensation von Fehlern In dem Steuerkursausgangssignal eines magnetischen Azimutdetektors, der in einem Luftfahrzeug befestigt ist, gekennzeichnet durch TrägheIts-Steuerkursbezugseinrichtungen (15) zur Lieferung eines Steuerkursbezugssignals entsprechend dem Steuerkurs des Luftfahrzeuges, Steuerkur skompensa ti ons einrichtung en (45, 46, 51, 55, 54, 60, 62), die auf das Steuerkursausgangssignal und das Steuerkurs-

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bezugssignal ansprechen und das Steuerkursausgangssigna1 gegen Fehler entsprechend den Unterschieden zwischen dem Steuerkursausgangssignal und dem Steuerkursbezugssignal an einer Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen des Luftfahrzeuges kompensieren, und Driftkompensationseinrichtungen (35i 36* 4-0, 5^> 55j 57) zur Kompensation des Steuerkursbezugssignals gegen eine Drift der Trägheits-Steuerkursbezugs einrichtung en (13) bezüglich der Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen, so daß sich ein kompensiertes Steuerkursausgangssignal ergibt, das gegen diese Fehler kompensiert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Driftkompensationseinrichtungen Einrichtungen (35) zur Lieferung eines Maßes der abgelaufenen Zeit einschließen, daß die Vielzahl der vorgegebenen Steuerkurse einen Ausgangs-Steuerkurs (0°) und einen End-Steuerkurs (360°) einschließen, und daß die Driftkompensationseinrichtungen Einrichtungen (55.» 57) zur Kompensation des Steuerkursbezugssignals gegen eine Drift entsprechend den Werten des Steuerkursbezugssignals bei den vorgegebenen Ausgangs- bzw. End-Steuerkursen und dem Maß der abgelaufenen Zeit zwischen diesen umfassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Ausgangs- und End-Steuerkurse durch den gleichen Steuerkurs gebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Tr äghe its-Steuerkur sbezugs einrichtung en Kurskreiseleinrichtungen (13) einschließen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9.» dadurch gekennzeichnet , daß der magnetische Azimutdetektor (10) und die Trägheits-Steuerkursbezugseinrich-

9 0 9 8 U B / 0 9 Ö'Ä - ·/·

tungen (1J>) Teile eines Kreiselmagnetkompaßsystems des Luftfahrzeuges bilden und daß die Trägheits-Steuerkursbezugseinrichtungen durch die Kurskreiseleinrichtungen des Kompaßsystems gebildet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen

durch acht Punkte auf dem Kompaß gebildet sind, die einen gegenseitigen Winkelabstand von 45° aufweisen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen durch acht Punkte des Kompasses mit einem gegenseitigen Winkelabstand von 45° gebildet sind und daß der Ausgangs- und der End-Steuerkurs durch 0 gebildet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurskompensationselnrichtungen Kompensationssignalgeneratoreinrichtungen (46, 5I» 60, 62) zur Erzeugung von Steuerkurskompensationsslgnalen in Abhängigkeit von dem Steuerkursausgangsslgnal und von dem Steuerkursbezügsslgnal an der Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen und Kompensationskomblnatlonseinrlchtungen (45) zur Kombination der Steuerkurskompensatlonssignale mit dem Steuerkursausgangsslgnal einschließen, so daß das kompensierte Steuerkursausgangsslgnal geliefert wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß die Steuerkurskompensationssignalgeneratoreinrichtungen Kompensatlonsslgnalspelchereinrichtungen (46) zur Speicherung der Steuerkurskompensationsslgnale zur Zuführung an die KompensationskombinatlonselnrIchtungen (45) einschließen.

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15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationssignalgeneratoreinrlchtungen Einrichtungen (60, 62) zur Erzeugung von Steuerkurskompen^· sations-Werterneuerungssignalen entsprechend der Differenzen zwischen dem Steuerkursausgangssignal und dem Steuerkursbezugssignal an der Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen aufweisen und daß die Steuerkurskompensationseinrichtungen Einrichtungen (5I) zur Erneuerung der Werte der in den Kompensationssignalspeichereinrichtungen (46) gespeicherten Steuerkurskompensationssignale mit den Steuerkurskompensations-Werterneuerungssignalen einschließen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1;5, dadurch g e k e η η ζ eich net, daß das Luftfahrzeug aufeinanderfolgend auf die Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen ausgerichtet wird und daß die Driftkompensationseinrichtungen Einrichtungen (55* 57) zur Kompensation des Steuerkursbezugssignals gegen eine Drift entsprechend der Differenz in den Werten des SteuerkUEsbezugssignals an den vorgegebenen Ausgangsund End-Steuerkursen multipliziert mit der anteiligen abgelaufenen Zeit an jedem vorgegebenen Steuerkurs bezogen auf die Zeit, die zwischen den vorgegebenen Ausgangs- und End-Steuerkursen abgelaufen ist, aufweisen.

17* Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß die Driftkompensationseinrichtungen weiterhin Einrichtungen (5^* 55* 57) zur Kompensation des Steuerkursbezugssignals zusätzlich entsprechend der Differenz der Werte des Steuerkursausgangssignals an den vorgegebenen Ausgangs- und End-Steuerkursen einschließen.

18. Vorrichtung nach Anspruch I3, gekennzeichnet durch Kompensationssignal-Testeinrichtungen (63), die auf die Steuerkurskompensationssignale ansprechen, um das Kompensationsverfahren erneut durchzuführen, wenn die Steuerkur skompensationssignaIe einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Drift-TestelnrIchtungen (56), die auf die Driftkompensationseinrichtungen ansprechen, um das Kompensationsverfahren erneut durchzuführen, wenn die Drift zwischen den vorgegebenen Ausgangs- und End-Steuerkursen einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.

20. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftfahrzeug aufeinanderfolgend auf die Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen ausgerichtet wird und daß die Vorrichtung weiterhin Steuerkursanzeigeeinrichtungen (26) einschließt, die auf das Steuerkursbezugssignal ansprechen und dem Piloten des Luftfahrzeuges eine Steuerkursanzeige liefern, anhand der der Pilot das Luftfahrzeug auf die Vielzahl von vorgegebenen Steuerkursen ausrichtet.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzelch η e t , daß die Steuerkursanzeigeeinrichtungen einen vorgegebenen Steuerkurs Index (0°) am Funkpeiltochterkompaß-RMI einschließen und daß die Vorrichtung weiterhin Einrichtungen (24, 354, Ij; se) zur Versetzung der Steuerkursanzeigeeinrichtungen (26) um einen vorgegebenen Betrag gegenüber dem SteuerkursIndex einschließen, wodurchder Pilot das Luftfahrzeug auf den nächsten vorgegebenen Steuerkurs dadurch ausrichtet, daß eine derartige Bewegung mit dem Luftfahrzeug ausgeführt wird, daß die Steuerkur sanze ige einrichtung en (16) von der vorgegebenen Versetzung auf den vorgegebenen SteuerkursIndex ausgerichtet wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch ge kennzeich net, daß die Versetzungseinrichtungen weiterhin Einrichtungen (3^) zur Versetzung der Steuerkursanzeigeelnrlchtung (26) entsprechend der vorgegebenen Versetzung und ent-

I 0 9 8 4 S / 0 9 S §

sprechend dem Betrag einschließen, um den der Pilot den gewünschten vorhergehenden vorbestimmten Steuerkurs verfehlt.

2j5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Kompensation des Steuerkursausgangssignals eines In einem Luftfahrzeug befestigten magnetischen Azimutdetektors gegen Ein- und Zwei-Perlodenfehler, wobei das Luftfahrzeug auf aufeinanderfolgende Hauptrichtungs- und Zwischenrichtungs-Kompaßsteuerkurse ausgerichtet Ist, von denen ein Steuerkurs der Ausgangsund End-Steuerkurs des Kompensatlonsverfahrens Ist, gekennz e lehne t durch Kurskreise!einrichtungen (13) zur Lieferung eines Steuerkursbezugssignals entsprechend dem Steuerkurs des Luftfahrzeuges, Steuerkursfehlerkornpensationselnrichtungen (4-5) , die auf das Steuerkursausgangssigra 1 und auf KompensationskoeffIzientensignale ansprechen und das Steuerkursausgangssignal für die Fehler entsprechend der KompensationskoeffIzlentensignale kompensieren, so daß sieh ein kompensiertes Steuerkursausgangssignal ergibt, das gegenüber diesen Fehlern kompensiert ist, KompensatlonskoefiELzlentensignal-SpeichereinrIchtungen (46) zur Lieferung der Kompensationskoeffizientensignale an die Steuerkursfehlerkompensatlonselnrlchtungen (45), Kompensationskoeffizienten-Generatoreinrichtungen (60, 62), die auf das kompensierte Steuerkursausgangssignal und das Steuerkursbezugssignal ansprechen, um Kompensationskoeffizienten-Werterneuerungssignale entsprechend den Differenzen zwischen dem kompensierten Steuerkursausgangssignal und dem Steuerkursbezugssignal an den Hauptrichtungs- und Zwlschenrichtungs-Steuerkursen des Luftfahrzeuges zu erzeugen, Einrichtungen (5I) zur Erneuerung der Werte der In den Speichereinrichtungen (46) gespeicherten Kompensationskoeffizientensignale mit den Kompensationskoeffizienten-Werterneuerungssignalen,

■■■;".·" ■■-, ./. Q09ΒΛ β/Q §8§

"⁸" 2SH532

und Driftkompensationseinrichtungen (35, 36, 40, 54, 55, 57) zur Kompensation des Steuerkursbezugssignals gegen eine Drift der Kurskreiseleinrichtungen (I3) bezüglich der Hauptrichtungs- und Zwischenrlchtungs-Steuerkurse des Luftfahrzeuges.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennze Ichnet, daß die Driftkompensationseinrichtungen Einrichtungen (35) zur Lieferung eines Maßes der abgelaufenen Zeit und Eirr Ichtungen (55, 57) zur Kompensation des Steuerkursbezugssignals gegen eine Drift In Abhängigkeit von der Differenz In den Werten des Steuerkursbezugssignals an den Ausgangs- und Endsteuerkursen multipliziert mit der anteiligen abgelaufenen Zelt an jedem Hauptrichtungs- und Zwlschenrichtungs-Steuerkurs bezüglich der Zelt, die zwischen dem Ausgangs- und dem End-Steuerkurs abgelaufen ist, einschließen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die DriftkompensatIonseinrichtungen weiterhin Einrichtungen (54, 55, 57) zur Kompensation des Steuerkursbezugssignals zusätzlich in Abhängigkeit von der Differenz der Werte des Steuerkursausgangssignals an den Ausgangs- und EndSteuerkursen einschließen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkursfehler-Kompensationseinrichtungen (45) das Steuerkursausgangssignal entsprechend den folgenden Gleichungen kompensieren:

SIn ψ mc = (C - sin ipfv) (1 + D) + E (B - cos ψ fv) Cos ψ mc = (C - sin y fv) (1 + D) E + (B - cos ψ fV) worin

γ mc = das kompensierte Steuerkursausgangssignal ty fν = das Steuerkursausgangssignal B, C = EInperioden-Kompensatlonskoeffizlenten D, E = Zweiperloden-Kompensationskoeffizienten sind.

90984 5/0989 ^#/·

— Q -

27· Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich η e t , daß die DrIftkompensatIonseinrichtungen Einrichtungen (54, 55) 57) zur Kompensation des Steuerkursbezugssignals entsprechend den folgenden Gleichungen aufweisen:

DRIFT =

- ( y mc_f -

worin

und

worin

txx
t sum

= der Ausgang der Kurskreiseleinrichtungen an dem

End-Steuerkurs
= der Ausgang der Kurskreiseleinrichtungen bei dem

Ausgangssteuerkurs
S= das kompensierte Steuerkursausgangsslgnal bei'dem

End-S teuerkurs
= das kompensierte Steuerkursausgangsslgnal bei dem

Ausgangs-Steuerkurs Ist

GCxx =

= driftkompensierter Ausgang der Kurskrelselelnrichtungen beim Steuerkurs xx

= unkompensierter Ausgang der Kurskreiseleinrichtungen beim Steuerkurs xx

= abgelaufene Zeit beim Steuerkurs xx

= abgelaufene Zeit zwischen dem Ausgangs- und End-Steuerkurs.ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeich net, daß Einrichtungen (4j5, 44, 61) vorgesehen sind, die auf den magnetischen Azimutdetektor ansprechen und ein Maß der mittleren Größe des Magnetfeldstärkevektors liefern und daß die Kompensationskoeffizienten-Generatoreinrichtungen Einrichtungen (6o, 62) zur Erzeugung der Kompensationskoeffizienten-Wert erneuerungs Signa Ie entsprechend der folgenden Gleichungen einschl3d3en:

£xx = ymcxx - ifGCxx

worin £xx = Steuerkursfehler beim Steuerkurs xx

ψ mcxx = das kompensierte Steuerkursausgangssigna1 beim Steuerkurs xx

ψ GCxx = driftkompensierter Ausgang der Kurskreiseleinrichtungen beim Steuerkurs xx,

und

B _β ν _tan (£270 -

C . ν tan

D - 2 tan (-6^₊ £1^5 - 6225 ₊

E = tan (~^t0° + ^t9° T ^tl8°

worin V = mittlere Größe des Magnetfeldstärkevektors ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27), dadurch gekennzeich net, daß das Luftfahrzeug ein Hubschrauber Ist.