DE3019372C2 - Self-aligning course reference device - Google Patents

Self-aligning course reference device

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DE3019372C2
DE3019372C2 DE19803019372 DE3019372A DE3019372C2 DE 3019372 C2 DE3019372 C2 DE 3019372C2 DE 19803019372 DE19803019372 DE 19803019372 DE 3019372 A DE3019372 A DE 3019372A DE 3019372 C2 DE3019372 C2 DE 3019372C2
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gyro
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Uwe 7770 Überlingen Krogmann
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    • G01C19/02Rotary gyroscopes
    • G01C19/34Rotary gyroscopes for indicating a direction in the horizontal plane, e.g. directional gyroscopes
    • G01C19/38Rotary gyroscopes for indicating a direction in the horizontal plane, e.g. directional gyroscopes with north-seeking action by other than magnetic means, e.g. gyrocompasses using earth's rotation

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Description

Die Erfindung betrifft ein selbstnordendes Kursreferenzgerät zur Navigation eines Fahrzeugs, bei welchem durch eine Anfangsausrichtung die Nordrichtung bestimmt und dann im Kursreferenzbetrieb für dieThe invention relates to a self-aligning course reference device for the navigation of a vehicle, in which the north direction due to an initial alignment determined and then in course reference mode for the

* Navigation laufend ein Kurswinkel abgegriffen wird, enthaltend: einen Azimutrahmen, der um eine Azimutachse verdrehbar gelagert ist, einen zweiachsigen Kreisel, der auf dem Azimutrahmen angeordnet ist, wobei die Drallachse des Kreisels in einer zu der Azimutachse senkrechten Ebene liegt, eine erste Eingangsachse des Kreisels parallel zur Azimutachse* Navigating continuously a heading angle is tapped, containing: an azimuth frame around an azimuth axis is rotatably mounted, a two-axis gyro which is arranged on the azimuth frame, wherein the spin axis of the gyro lies in a plane perpendicular to the azimuth axis, a first plane Entry axis of the gyro parallel to the azimuth axis

so und die zweite Eingangsachse des Kreisels senkrecht zur Drallachse und der ersten Eingangsachse verläuft, einen ersten und zweiten Abgriff auf der ersten bzw. zweiten Eingangsachse des Kreisels, einen ersten und zweiten Drehmomenterzeuger auf der ersten bzw. zweiten Eingangsachse des Kreisels, wobei der auf der zweiten Eingangsachse angeordnete zweite Abgriff auf den ersten Drehmomenterzeuger geschaltet ist, der auf der ersten Eingangsachse des Kreisels sitzt, und das auf den ersten Drehmomenterzeuger geschaltete Signal für die Anfangsausrichtung gleichzeitig auf nordrichtungsbestimmende Mittel aufgeschaUet ist, einen Stellmotor zum Verdrehen des Azimutrahmens um die Azimutachse und einen auf der Azimutachse angeordneten Winkelstellungsgeber.so and the second input axis of the gyroscope is perpendicular to the spin axis and the first input axis, first and second taps on the first and second input axes, respectively, of the gyro, first and second torque generator on the first and second input axis of the gyro, the one on the Second input axis arranged second tap is connected to the first torque generator, which is on the first input axis of the gyro sits, and the signal switched to the first torque generator for the initial alignment is at the same time due to north-determining means, a servomotor for rotating the azimuth frame around the azimuth axis and one arranged on the azimuth axis Angular position transmitter.

Ej ist ein Gerät zur Navigation von Landfahrzeugen bekannt (DE-OS 25 45 025), bei welchem mittels eines bandaufgehängten Meridiankreisels, dessen Richtmoment durch ein Gegenmoment kompensiert wird, derEj is a device for navigating land vehicles known (DE-OS 25 45 025), in which by means of a tape-suspended meridian gyro, its directional moment is compensated by a counter-torque, the

• Winkel zwischen Kreiseldrallachse und Nordrichtung bestimmt wird. Ein freier Kreisel, der für die Navigation des Fahrzeugs als Kursreferenzgerät dient, wird nach der so bestimmten Nordrichtung ausgerichtet. Ein solches selbstnordendes Kursreferenzgerät arbeitet also mit zwei Schritten: Vor Antritt der Fahrt wird die Nordrichtung bestimmt Es erfolgt eine Anfangsausrichtung des Kursreferenzgerätes nach dieser Nordrichtung. Anschließend liefert das Kursreferenzgerät im Kursreferenzbetrieb laufend den auf diese Nordrichtung bezogenen Kurs des Fahrzeugs.• The angle between the gyroscopic axis and the north direction is determined. A free gyro used for navigation of the vehicle serves as a course reference device, it is aligned according to the north direction determined in this way. A Such a self-aligning course reference device works with two steps: Before starting the journey, the North direction determined The course reference device is initially aligned according to this north direction. The course reference device then continuously supplies the heading for this north direction in course reference mode related course of the vehicle.

Durch die DE-OS 27 41 274 ist es bekannt, die Nordrichtung statt mittels eines bandaufgehängten Kreisels mit horizontaler Drallachse mit Hilfe eines zweiachsigen Wendekreisels zu bestimmen, dessen Drallachse vertikal angeordnet ist. Der Wendekreisel enthält auf zwei zueinander senkrechten, horizontalen Eingangsachsen je einen Abgriff und je einen Drehmomenterzeuger. Die Ausgangssignale der Abgriffe sind jeweils überkreuz über einen Verstärker auf den auf der jeweils anderen Eingangsachse siteenden Drehmomenterzeuger geschaltet. Die auf die Drehmomenterzeuger geschalteten Signale entsprechen den Komponenten der Horizontalkomponente der Erddrehung. Aus dem Verhältnis der beiden Signale ergibt sich der Anfangswert des Kurswinkels. Um diesen Anfangswert auch dann richtig zu erhalten, wenn die Kreiseldrallalchse, die sich in Richtung der Fahrzeughochachse erstreckt, nicht genau vertikal zur Erdoberfläche liegt, sind zwei Beschleunigungsmesser vorgesehen, welche die Schräglage des Fahrzeugs liefern. Aus den Signalen der Beschleunigungsmesser und den auf die beiden Drehmomenterzeuger des Wendekreisels aufgeschalteten Signalen wird in einem Rechner der Anfangswert des auf ein erdfestes Koordinatensystem bezogenen Kurswinkels bestimmtFrom DE-OS 27 41 274 it is known to use the north direction instead of a tape-hung To determine gyroscope with a horizontal twist axis with the help of a two-axis rate gyro, its The twist axis is arranged vertically. The rate gyro contains on two mutually perpendicular, horizontal ones Input axes each have a tap and a torque generator each. The output signals of the taps are in each case crosswise via an amplifier to the torque generator on the other input axis switched. The signals switched to the torque generators correspond to the components the horizontal component of the earth's rotation. The initial value of the course angle results from the ratio of the two signals. About this initial value too then to get correctly if the gyroscopic axis, which extends in the direction of the vehicle vertical axis, does not is exactly vertical to the earth's surface, two accelerometers are provided, which the incline of the vehicle. From the signals from the accelerometer and from the two torque generators of the rate gyro applied signals is in a computer the initial value of the determined on a fixed coordinate system related course angle

Bei der Anordnung nach der DE-OS 27 41 274 wird der gleiche zweiachsige Wendekreisel nach einer Verschwenkung um 90° mit im wesentlichen horizontaler Kreiseldrallachse als Kurs-Lage-Referenzgerät benutzt, wobei der Rechner aus den Winkelgeschwindigkeiten und den Signalen der Beschleunigungsmesser unter Berücksichtigung der bei der Anfangsausrichtung ermittelten Anfangswerte ständig die Lage des Fahrzeugs und insbesondere laufend den wahren Kurswinkel berechnetIn the arrangement according to DE-OS 27 41 274 is the same two-axis rate gyro after pivoting by 90 ° with a substantially horizontal Gyroscopic axis used as course-position reference device, the computer from the angular velocities and the accelerometer signals taking into account the initial alignment determined initial values constantly the position of the vehicle and in particular continuously the true course angle calculated

In beiden Fällen wird aus dem Kurswinkel und der in Fahrzeuglängsachse gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit die Position des Fahrzeugs in einem geographischen oder Gitterkoordinatensystem bestimmtIn both cases, the heading angle and the vehicle speed measured in the vehicle's longitudinal axis are used determines the position of the vehicle in a geographic or grid coordinate system

Die geschilderten bekannten Anordnungen liefern die Fahrzeugposition zwar mit hoher Genauigkeit Sie sind jedoch für viele Anwendungen zu aufwendig, während es andererseits Anwendungen gibt bei denen die Anforderungen an die Genauigkeit der Navigation geringer sind, aber ein wenig aufwendiges Kursreferenzgerät verlangt wird.The known arrangements described provide the vehicle position with a high degree of accuracy however, too complex for many applications, while on the other hand there are applications in which the The requirements for the accuracy of the navigation are lower, but a less complex course reference device is required.

Durch die nicht vorveröffentlichte Patentanmeldung P 29 22 41Z2-52 ist ein selbstnordendes Kurs-Lage-Referenzgerät bekannt bei welchem ebenfalls durch eine Anfangsausrichtung die Nordrichtung bestimmt und dann im Kursreferenzbetrieb für die Navigation laufend ein Kurswinkel abgegriffen wird. Das bekannte Kursreferenzgerät enthält einen Azimutrahmen, der um eine Azimutachse verdrehbar gelagert ist Auf dem Azimutrahmen ist ein zweiachsiger Kreisel angeordnet wobei die Drallachse des Kreisels in einer zu der Azimutachse senkrechten Ebene liegt eine erste Eingangsachse des Kreisels parallel zur Azimutachse und die zweite Eingangsachse des Kreisels senkrecht zur Drallachse und der ersten Eingangsachse verläuft Auf der ersten bzw. zweiten Eingangsachse des Kreisels sitzen je ein erster und ein zweiter Abgriff. Ferner sitzen auf der ersten und zweiten Eingangsachse des Kreisels je ein erster bzw. zweiter Drehmomenterzeuger. Der auf der zweiten Eingangsachse angeordnete zweite Abgriff ist auf den ersten Drehmomenterzeuger ίο geschaltet, der auf der ersten Eingangsachse des Kreisels sitzt. Das auf den ersten Drehmomenterzeuger geschaltete Signal für die Anfangsausrichtung ist gleichzeitig auf nordrichtungsbestimmende Mittel aufgeschaltet Der Azimutrahmen ist durch einen Stellmotoi um die Azimutachse verdrehbar. Ferner ist auf der Azimutachse ein Winkelstellungsgeber angeordnetThe patent application P 29 22 41Z2-52, which was not previously published, is a self-aligning course-position reference device known in which the north direction is also determined by an initial alignment and then a course angle is continuously tapped in the course reference mode for navigation. The known Course reference device contains an azimuth frame, which is mounted on the rotatable about an azimuth axis Azimuth frame is a biaxial gyro arranged with the spin axis of the gyro in one to the A first input axis of the gyro lies parallel to the azimuth axis in the plane perpendicular to the azimuth axis and the second input axis of the gyro is perpendicular to the spin axis and the first input axis A first and a second tap are located on the first and second input axis of the gyro. Further sit on the first and second input axis of the gyro, a first and a second torque generator respectively. Of the The second tap located on the second input axis is on the first torque generator ίο switched, which sits on the first input axis of the gyro. That on the first torque generator The switched signal for the initial alignment is switched on at the same time to means that determine the north direction The azimuth frame can be rotated around the azimuth axis by means of an actuating motive. Furthermore, on the Azimuth axis arranged an angular position sensor

Bei dem bekannten selbstnordenden Kurs-Lage-Referenzgerät ist der Azimutrahmen in einem Rollrahmen um die im wesentlichen vertikale Azimutachse verdrehbar gelagert, und der Rollrahmen ist seinerseits um die Fahrzeuglängsachse schwenkbar gelagert Der zweiachsige Kreisel ist ein zweiachsiger Wendelkreisel. Es ist nicht nur der zweite Abgriff auf den ersten Drehmomenterzeuger geschaltet sondern, ähnlich wie bei der DE-OS 27 41 274, auch der auf der ersten Eingangsachse sitzende erste Abgriff auf den auf der zweiten Eingangsachse des Kreisels sitzenden zweiten Drehmomenterzeuger. Schließlich sitzt auf dem Azimutrahmen noch ein Beschleunigungsmesser, dessen Eingangsachse parallel zur Drallachse des Kreisels liegtIn the known self-aligning course / position reference device, the azimuth frame is in a roll frame mounted rotatably about the essentially vertical azimuth axis, and the rolling frame is in turn Swivel-mounted around the vehicle's longitudinal axis. The two-axis gyro is a two-axis spiral gyro. It is not only the second tap that is connected to the first torque generator, but similarly to how in DE-OS 27 41 274, also the seated on the first input axis first tap on the second input axis of the gyro seated second torque generator. Finally sitting on the azimuth frame Another accelerometer, the input axis of which is parallel to the spin axis of the gyro

Der Azimutrahmen ist mit dem Rollrahmen in einer ersten Betriebsweise »Nordung« oder »Anfangsausrichtung« so um die Fahrzeuglängsachse ausrichtbar, daß die Azimutachse in einer durch die Fahrzeuglängsachse gehenden Vertikalebene liegt In einer zweiten Betriebsweise »Kurs-Lage-Referenz« ist der Azimutrahmen mit dem Rollrahmen so um die Fahrzeuglängsachse ausrichtbar, daß die Azimutachse parallel zur Fahrzeughochachse istThe azimuth frame is with the roll frame in a first operating mode "northing" or "initial alignment" so orientable about the vehicle longitudinal axis that the azimuth axis in a through the vehicle longitudinal axis The azimuth frame is included in a second operating mode, "course-position reference" the roll frame can be aligned around the longitudinal axis of the vehicle so that the azimuth axis is parallel to the vertical axis of the vehicle is

Der Azimutrahmen ist gegenüber dem Rollrahmen durch den Azimut-Stellmotor um die Azimutachse wahlweise in eine 0°-Stellung, in welcher die Drallachse parallel zur Fahrzeuglängsachse ist oder in eine dazu um 90° winkelversetzte 90°-Stellung verdrehbar.
Die Signale des Wendekreisels und des Beschleunigungsmessers sind auf einen Rechner aufgeschaltet
The azimuth frame can be rotated by the azimuth servomotor around the azimuth axis, either in a 0 ° position, in which the twist axis is parallel to the longitudinal axis of the vehicle, or in a 90 ° position offset by 90 °.
The signals from the rate gyro and the accelerometer are connected to a computer

In der ersten Betriebsweise »Nordnung« liefert der Rechner aus den in den beiden Stellungen des Azimutrahmens gemessenen und gespeicherten, die so Drehgeschwindigkeit um die zweite Eingangsachse wiedergebenden Signalen des Wendekreisels und den ebenfalls in diesen Stellungen gemessenen und gespeicherten Beschleunigungssignalen des Beschleunigungsmessers die anfängliche Abweichung einer durch die Fahrzeuglängsachse gehenden Vertikalebene von der Meridianebene (anfängliche Nordabweichung).In the first "Norder" operating mode, the computer delivers from the in both positions of the Azimuth frame measured and stored, the so rotational speed around the second input axis reproducing signals of the rate gyro and those also measured and stored in these positions Acceleration signals of the accelerometer the initial deviation of a through the Vehicle longitudinal axis extending vertical plane from the meridian plane (initial north deviation).

In der zweiten Betriebsweise »Kurs-Lage-Referenz«In the second mode of operation »Course-Position-Reference«

beim Eindrehen des Azimutrahmens in die 90°-Stellung liefert der Rechner aus den Winkelgeschwindigkeitssignalen des Wendekreisels ein den wahren Kurs des Fahrzeugs wiedergebendes Signal.When turning the azimuth frame into the 90 ° position, the computer delivers from the angular velocity signals the rate gyro a signal that reflects the true course of the vehicle.

Auch bei dieser bekannten Anordnung wird wie bei der DE-OS 27 41 274 sowohl die Nordrichtung bei der Anfangsausrichtung als auch der Kurswinkel in der Betriebsweise »Kurs-Lage-Referenz« durch einen Rechner aus den beiden Signalen des zweiachsigen Wendekreisels sowie Beschleunigungsmessersignalen berechnet Der Vorteil der Anordnung nach Patenten-In this known arrangement, as in DE-OS 27 41 274, both the north direction in the Initial alignment as well as the course angle in the "Course-Position-Reference" mode of operation by one Computer from the two signals of the two-axis rate gyro and accelerometer signals calculated The advantage of the arrangement according to patent

meldung P 29 22 412.2-52 liegt darin, daß bei günstigem mechanischem Aufwand eine erhebliche Vereinfachung der Signalverarbeitung gegenüber der Anordnung nach DE-OS 27 41 274 erreicht wird.message P 29 22 412.2-52 is that with favorable mechanical effort a considerable simplification of the signal processing compared to the arrangement DE-OS 27 41 274 is achieved.

Auch hier ist jedoch der Aufwand für viele Anwendungen noch zu hoch, während die erreichbare Genauigkeit in manchen Fällen gar nicht benötigt wird.Here too, however, the effort for many applications is still too high, while the achievable Accuracy is not even needed in some cases.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein selbstnordendes Kursreferenzgerät zu schaffen, welches so preisgünstig ist, daß es den Einsatz von Navigationsgeräten der vorliegenden Art in breitem Umfang, beispielsweise bei Kampfpanzern, gestattet.The invention is therefore based on the object of creating a self-aligning course reference device which is so inexpensive that the use of navigation devices of the present type is widespread, for example in battle tanks.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daßAccording to the invention this object is achieved in that

(a) der auf der ersten Eingangsachse des Kreisels angeordnete Abgriff auf den Stellmotor geschaltet ist,(a) the tap located on the first input axis of the gyro is switched to the servomotor is,

(b) auf den auf der zweiten Eingangsachse des Kreisels angeordneten zweiten Drehmomenterzeuger bei Kursreferenzbetrieb ein Signal aufschaltbar ist, welches die Vertikalkomponente der Erddrehung wiedergibt, und(b) on the second torque generator arranged on the second input axis of the gyro Course reference mode a signal can be switched on, which is the vertical component of the earth's rotation reproduces, and

(c) das Kurssignal für die Navigation bei Kursreferenzbetrieb von dem Azimut-Winkelgeber unter Berücksichtigung der bei der Anfangsausrichtung bestimmten Nordrichtung abgenommen wird.(c) the course signal for the navigation in course reference mode from the azimuth angle encoder below Taking into account the north direction determined during the initial alignment.

Im Kursreferenzbetrieb arbeitet die Anordnung nach Art einer einachsigen Plattform. Wenn man die Azimutachse als genau vertikal ansieht und keine Reibungseinflüsse auftreten würden, so würde der Azimutrahmen bei einer Bewegung des Fahrzeugs seine Lage im Raum beibehalten. An dem Azimut-Winkelgeber könnte der Kurswinkel abgelesen werden. Da aber Reibungseinflüsse nicht vernachlässigbar sind, wird der Azimutrahmen bei einer Drehbewegung des Fahrzeugs mit verdreht Da aber der Kreisel, der hinsichtlich der ersten Eingangsachse ein freier Kreisel ist, seine Lage im Raum beizubehalten trachtet, entsteht ein Signal ?in dem ersten Abgriff, welches durch den Azimui-Sleümötor den Azimutrahmen in seiner Lage im Raum festhält Das ist die Funktion einer einachsigen Plattform.In course reference mode, the arrangement works like a single-axis platform. If you have the Regards the azimuth axis as exactly vertical and no frictional influences would occur, the Azimuth frame maintains its position in space when the vehicle is moving. On the azimuth angle encoder the heading angle could be read. But since the effects of friction are not negligible, the The azimuth frame is twisted when the vehicle rotates The first input axis is a free top that seeks to maintain its position in space, a signal arises? in the first tap, which holds the azimuth frame in its position in space through the azimui sleümötor That is the function of a single axis platform.

Zur Anfangsausrichtung dient die zweite Eingangsachse des Kreisels, wobei der Kreisel um diese Achse durch die Aufschaltung des Signals von dem zweiten Abgriff auf den ersten Drehmomenterzeuger um diese Eingangsachse elektrisch gefesselt ist Das auf dem ersten Drehmomenterzeuger geschaltete Signal liefert eine Komponente der Erddrehung und kann daher zur Bestimmung der Nordrichtung benutzt werden. Bei Kursreferenzbetrieb ist dieses Signal ohne Bedeutung. Es dient nur der Fesselung des Kreisels an eine definierte Lage aiu die zweite Eingangsachse,The second input axis of the gyro is used for initial alignment, the gyro around this axis by switching the signal from the second tap to the first torque generator around this The input axis is electrically tied. The signal switched on the first torque generator is supplied a component of the earth's rotation and can therefore be used to determine north direction. at This signal is irrelevant for course reference operation. It is only used to tie the top to one defined position aiu the second input axis,

Auf den zweiten Drehmomenterzeuger, der auf der zweiten Eingangsachse sitzt, wird bei Kursreferenzbetrieb, also während der Navigation, ein Signal aufgeschaltet, welches der Vertikalkomponente der Erddrehung entspricht, so daß der Azimutrahmen, der ja suchen würde, seine Lage im Raum beizubehalten, entsprechend der Erddrehung nachgedreht und in definierter Lage zur Nordrichtung gehalten wird.The second torque generator, which is located on the second input axis, is used in course reference mode, So during the navigation, a signal is switched on, which is the vertical component of the Earth's rotation corresponds, so the azimuth frame that yes would seek to maintain its position in space, turned according to the rotation of the earth and in is held in a defined position to the north.

Die beschriebene Anordnung liefert ein extrem einfaches Kursreferenzgerät, das für den Masseneinsatz geeignet ist und hierbei eine ausreichende Navigationsgenauigkeit gewährleistet The arrangement described provides an extremely simple course reference device that is suitable for mass use is suitable and ensures sufficient navigation accuracy

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further refinements of the invention are the subject of the subclaims.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:Two embodiments of the invention are set out below with reference to the associated Drawings explained in more detail:

F i g. 1 ist eine schematisch-perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform des selbstnordenden Kursreferenzgerätes;F i g. 1 is a schematic perspective illustration of a first embodiment of the self-assembling Course reference device;

F i g. 2 veranschaulicht den Zusammenhang der Kursund Lagewinkel in dem fahrzeugfesten und dem erdfesten Koordinatensystem;
F i g. 3 zeigt den Aufbau einer bei der Ausführungs-
F i g. 2 illustrates the relationship between the course and attitude angles in the vehicle-fixed and the earth-fixed coordinate system;
F i g. 3 shows the structure of a

form nach Fig. 1 verwendeten Signalauswerterschaltung für die Anfangsausrichtung;form according to Fig. 1 used signal evaluation circuit for initial alignment;

F i g. 4 zeigt schematisch die Bildung der Kurswinkelsignale bei Kursreferenzbetrieb während der Navigation; F i g. 4 shows schematically the formation of the course angle signals in course reference mode during navigation;

Fig.5 ist eine schematisch-perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des selbstnordenden Kursreferenzgerätes;5 is a schematic perspective illustration a second embodiment of the self-aligning course reference device;

Fig.6 zeigt die Abhängigkeit der auf den ersten Drehmomenterzeuger aufgeschalteten Signale von der Stellung des Azimutrahmens;Fig. 6 shows the dependency on the first Torque generator applied signals from the position of the azimuth frame;

F i g. 7 zeigt in vier Quadranten die Abhängigkeit der in Richtung der zweiten Eingangsachse des Kreisels gemessenen Komponente der Erddrehung bei den verschiedenen Stellungen des Azimutrahmens zur Nordrichtung.F i g. 7 shows in four quadrants the dependence of the in the direction of the second input axis of the gyro measured component of the earth's rotation at the various positions of the azimuth frame North direction.

Das selbstnordende Kursreferenzgerät von F i g. 1 enthält einen um eine geräte- oder fahrzeugfeste Azimutachse 10 verdrehbar gelagerten Azimutrahmen 12. Auf dem Azimutrahmen 12 ist ein zweiachsiger Kreisel 14 angeordnet. Dabei ist die Drallachse zK des Kreisels 14 in einer zu der Azimutachse 10 senkrechten Ebene angeordnet. Eine erste Eingangsachse y* des Kreisels 14 verläuft parallel zur Azimutachse 10, und die zweite Eingangsachse xK des Kreisels 14 verläuftThe self-aligning course reference device of FIG. 1 contains an azimuth frame 12 rotatably mounted about an azimuth axis 10 that is fixed to the device or vehicle. A two-axis gyro 14 is arranged on the azimuth frame 12. The twist axis z K of the gyro 14 is arranged in a plane perpendicular to the azimuth axis 10. A first input axis y * of the gyro 14 runs parallel to the azimuth axis 10, and the second input axis x K of the gyro 14 runs

senkrecht zur Drallachse zK und der ersten Eingangsachse y*. Auf der ersten Eingangsachse y* sind ein erster Abgriff 16 und ein erster Drehmomenterzeuger 18 angeordnet. Auf der zweiten Eingangsachse xK sind ein zweiter Abgriff 20 und ein zweiter Drehmomenterzeüger 22 angeordnetperpendicular to the twist axis z K and the first input axis y *. A first tap 16 and a first torque generator 18 are arranged on the first input axis y *. A second tap 20 and a second torque generator 22 are arranged on the second input axis x K

Der auf der zweiten Eingangsachse xK angeordnete zweite Abgriff 20 ist über einen Verstärker 24 auf den ersten Drehmomenterzeuger 18 geschaltet der auf der ersten Eingangsachse j* sitzt Das von dem VerstärkerThe second tap 20 arranged on the second input axis x K is connected via an amplifier 24 to the first torque generator 18, which sits on the first input axis j * Das of the amplifier

24 auf den ersten Drehmomenterzeuger 18 geschaltete Signal T2 ist wie noch geschildert wird, für die Anfangsausrichtung gleichzeitig über Filter 26 als Signal Ti auf nordrichtungsbestimmende Mittel aufgeschaltet Es ist ein Stellmotor 28 zum Verdrehen des Azimutrahmens 12 um die Azimutachse 10 und ein auf der Azimutachse 10 angeordneter Winkelstellungsgeber 30 in Form eines Resolvers vorgesehen. 24 signal T 2 connected to the first torque generator 18 is, as will be described, for the initial alignment simultaneously connected via filter 26 as signal Ti to means determining the north direction.There is a servomotor 28 for rotating the azimuth frame 12 about the azimuth axis 10 and one on the azimuth axis 10 arranged angular position transmitter 30 is provided in the form of a resolver.

Der auf der ersten Eingangsachse y* angeordnete Abgriff 16 ist über einen Verstärker 32 auf denThe tap 16 arranged on the first input axis y * is connected to the via an amplifier 32

Stellmotor 28 geschaltet Wenn sich also der Azimutrahmen 12 gegenüber dem Kreisel 14 um die Azimutachse 10 verdreht, was ein Signal an dem Abgriff 16 zur Folge hat dann wird diese Verdrehung über den Stellmotor 28 korrigiertServomotor 28 switched when the azimuth frame 12 rotated around the azimuth axis 10 relative to the gyro 14, which results in a signal at the tap 16 then this rotation is carried out via the servomotor 28 corrected

Auf den zweiten Drehmomenterzeuger 22, der auf der zweiten Eingangsachse xK angeordnet ist, ist bei Kursreferenzbetrieb über einen Schalter 34 und einen Verstärker 36 ein Signal aufschaltbar, welches die Vertikalkomponente ßfsin Φ der Erddrehung wieder-On the second torque generator 22, which is arranged on the second input axis x K , a signal can be applied via a switch 34 and an amplifier 36 during course reference operation, which again the vertical component ßfsin Φ of the earth's rotation.

gibt, wobei Ω ε die Drehgeschwindigkeit der Erde und Φ die geographische Breite istwhere Ω ε is the rotational speed of the earth and Φ is the geographical latitude

Das Kurssignal für die Navigation wird bei Kursreferenzbetrieb in noch zu beschreibender Weise von demThe course signal for the navigation is in course reference mode in a manner to be described by the

230242/610230242/610

Azimut-Winkelgeber 30 unter Berücksichtigung der bei der Anfangsausrichtung bestimmten Nordrichtung abgenommen.Azimuth angle encoder 30 taking into account the at the initial orientation determined north direction.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 sind für die Anfangsausrichtung auf den auf der zweiten Eingangsachse xK angeordneten Drehmomenterzeuger 22 statt des die Vertikalkomponente der Erddrehung wiedergebenden Signals über den Schalter 34 und einen Wählschalter 38 wahlweise Signale aufschaltbar, welche von der Abweichung der durch den Azimut-Winkelgeber 30 gemessenen Winkellage des Azimutrahmens 12 von vorgegebenen 0°-, 90°- bzw. 180°-Stellungen abhängen, wobei in der 0° -Stellung die Drallachse zK des Kreisels 14 parallel zur Fahrzeuglängsachse x9~*xF ist Auf dem Azimutrahmen 12 ist ein Beschleunigungsmesser 40 angeordnet, dessen Eingangsachse parallel zur Drallachse zK des Kreisels 14 ist. Statt des Beschleunigungsmessers könnte auch eine Libelle vorgesehen sein.In the embodiment according to FIG. 1, instead of the signal reproducing the vertical component of the rotation of the earth, via the switch 34 and a selector switch 38, optional signals can be switched on for the initial alignment on the torque generator 22 arranged on the second input axis x K, which signals from the deviation of the angular position measured by the azimuth angle encoder 30 Azimuth frame 12 depend on predetermined 0 °, 90 ° or 180 ° positions, with the twist axis z K of the gyro 14 being parallel to the vehicle longitudinal axis x9 ~ * x F in the 0 ° position. An accelerometer 40 is on the azimuth frame 12 arranged, whose input axis is parallel to the twist axis z K of the gyro 14. Instead of the accelerometer, a level could also be provided.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist als nordrichtungsbestimmendes Mittel eine Signalauswerteschaltung (Fig.3) vorgesehen, enthaltend Speicher 42,44,46, in denen die Signale T2, welche auf den auf der ersten Eingangsachse y* des Kreisels 14 sitzenden ersten Drehmomenterzeuger 18 aufgeschaltet sind, in der 0° -Stellung, der 90° -Stellung bzw. der 180° -Stellung speicherbar sind. Die Signalauswerterschaltung enthält weiterhin Speicher 48,50,52, in denen die Signale des Beschleunigungsmessers 40 in der 0°-Stellung, der 90°-Stellung bzw. der 180'-Stellung speicherbar sind. Schließlich ist eine Rechnerschaltung 54 zur Bildung des Sinus und/oder Kosinus des Anfangswertes ψ(0) des Kurswinkels ψ aus den gespeicherten Signalen vorgesehen. In the embodiment according to FIG. 1, a signal evaluation circuit (FIG. 3) is provided as the north-direction-determining means, containing memories 42, 44, 46 in which the signals T 2 , which are transmitted to the first torque generator located on the first input axis y * of the gyro 14 18 are switched on, can be stored in the 0 ° position, the 90 ° position or the 180 ° position. The signal evaluation circuit also contains memories 48, 50, 52, in which the signals of the accelerometer 40 in the 0 ° position, the 90 ° position or the 180 'position can be stored. Finally, a computer circuit 54 is provided for forming the sine and / or cosine of the initial value ψ (0) of the course angle ψ from the stored signals.

Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der Rechnerschaltung sind in Fig.2 die Zusammenhänge zwischen den Kurs- und Lagewinkeln und den Transformationsparametern zwischen dem fahrzeugfesten und dem erdfesten Koordinatensystem veranschaulicht. For a better understanding of the mode of operation of the computer circuit, the relationships are shown in FIG between the course and attitude angles and the transformation parameters between the vehicle-fixed and the earth-fixed coordinate system.

Das fahrzeugfeste Koordinatensystem enthält die Koordinatenachsen xF (Fahrzeuglängsachse), J^ (Fahr-The vehicle-fixed coordinate system contains the coordinate axes x F (vehicle longitudinal axis), J ^ (driving

zeugquerachse) und z^Fahrzeughochachse). Das erdfeste Koordinatensystem enthält die Koordinatenachsen xR (Nord), y* (Ost) und zR (Vertikal). Das fahrzeugfeste Koordinatensystem wird in das erdfeste Koordinatensystem überführt durch eine Drehung um den Rollwinkel φ um die Fahrzeuglängsachse xF, eine Drehung um die dann erhaltene Fahrzeugquerachse um den Nickwinkel # und schließlich eine Drehung der jetzt in der erdfesten Horizontalebene liegenden Fahrzeuglängsachse um den Kurswinkel φ, wodurch die Fahrzeuglängsachse mit dervehicle transverse axis) and z ^ vehicle vertical axis). The earth-fixed coordinate system contains the coordinate axes x R (north), y * (east) and z R (vertical). The vehicle-fixed coordinate system is converted into the earth-fixed coordinate system by a rotation around the roll angle φ around the vehicle's longitudinal axis x F , a rotation around the then obtained vehicle transverse axis by the pitch angle # and finally a rotation of the vehicle's longitudinal axis, which is now in the earth-fixed horizontal plane, around the heading angle φ, whereby the longitudinal axis of the vehicle with the

erdfesten Koordinatenachse xR zusammenfällt Die Beziehung zwischen dem fahrzeugfesten Koordinatensystem und einem erdfesten Koordinatensystem ist gegeben durch die Transformationsparameter-MatrixEarth- fixed coordinate axis x R coincides The relationship between the vehicle-fixed coordinate system and an earth-fixed coordinate system is given by the transformation parameter matrix

cd c ψcd c ψ cd CD s s ψψ -s δ-s δ

-S ψ-S ψ

C 9C 9 S 9S 9

CC. 99

SS. δδ

CC. ψψ

SS. δδ

CC. δδ

C ψC ψ

S 9S 9 S δS δ

-S 9 ep-S 9 ep C 9 s &C 9 s &

C 9 C 9C 9 C 9

C φC φ

S ψS ψ

Der Zusammenhang der Lsgewinke! φ, δ und ψ mit ie« Elementen der Tran$fomn»tionsparameter-Matrix ist 9 The connection between the Lsgewinke! φ, δ and ψ with ie «elements of the transformation» parameter matrix is 9

aresin C31 , Nick aresin C 31 , Nick

arctanarctan

arctanarctan

, , Gier (Kurs)Greed (course)

, RoU , RoU

4545

Der Vektor der Drehgeschwindigkeit der Erde in dem Die zugehörigen Signale des Beschleuuigungsmes- The vector of the rotational speed of the earth in which the associated signals of the acceleration measurement

erdfesten Koordinatensystem hat eine horizontale 50 sers 4· haben folgende Form: Komponente —Earth-based coordinate system has a horizontal 50 sers 4 · have the following form: Component -

r, n r, n * Α. - S(O)- g+Bx * Α. - S (O) - g + B x

Oe=OECOSV —,Oe = OECOSV -,

Ac xA c x " w(O)g + Bx w (O) g + B x

und eine vertikale Komponente -jc"and a vertical component -j c "

-^11W- ^ 11W

-J(O) g + Bx -J (O) g + B x

Diese Komponenten sind in Fig.2 ebenfalls dargestellt Die Erdbeschleunigung # stellt einen Vektor dar, der in der Vertikalrichtung z* wirktThese components are also shown in Figure 2 The acceleration due to gravity # represents a vector that acts in the vertical direction z *

Es läßt sich zeigen, daß die in der 0°-Stellung, der 90°-Stellung und der 180° -Stellung an den ersten Drehmomenterzeuger 18 erhaltenen Signale Ti bei kleinen Nick- und Rollwinkeln folgende Form haben: It can be shown that the signals Ti obtained in the 0 ° position, the 90 ° position and the 180 ° position to the first torque generator 18 have the following form for small pitch and roll angles:

-bx -b x

- sin ψ (0) · flc + F(O) · Os~
w - cos ψ (0) · Oc+ «(0) Qs-3J|1M - -sin 9 (G) üc-w(P)· O
- sin ψ (0) flc + F (O) O s ~
w - cos ψ (0) · Oc + « (0) Qs- 3J | 1M - -sin 9 (G) ü c -w (P) · O

Darin ist bx die Drift des Kreisels. Bx ist der NuIlpwktfehler des »escbleuMfHOgseessers.Here b x is the drift of the top. B x is the basic error of the »escbleuMfHOgseesser.

Die Rechnerschaltung gewinnt aus den vorgenannten Signalen Werte für sinip(O) und cosip(0) unter Eliminierung der Drift des Kreisels und des Nullpunktfehlers des Beschleunigungsmessers 40 und unter Berücksichtigung der Lagewinkel.The computer circuit extracts values for sinip (O) and cosip (0) from the aforementioned signals Eliminate gyro drift and accelerometer zero error 40 and below Consideration of the position angle.

Zu diesem Zweck enthält die RechnerschaltungFor this purpose the computer circuit contains

Mittel 56,58 zur Bildung des negativen Mittelwertes derMean 56.58 to form the negative mean of the

auf den ersten Drehmomenterzeuger 18 in deron the first torque generator 18 in the

0°-Stellung und in der 180°-Stellung auf geschalteten0 ° position and in the 180 ° position switched to

und in den Speichern 42 und 46 gespeicherten Signale,and signals stored in memories 42 and 46,

wodurch ein die Drift bx des Kreisels 14 um die zweite Eingangsachse xK wiedergebendes Signal Bx erhalten wird. Die Rechnerschaltung enthält weiterhin Mittel 60, 62 zur Bildung des Mittelwertes der in der 0°-Stellung und in der 180°-Stellung in den Speichern 48, 52 gespeicherten Signale des Beschleunigungsmessers 40, wodurch ein den Nullpunktfehler Bx des Beschleunigungsmessers 40 wiedergebendes Signal Sx erhalten wird. Es sind Mittel 64 zur Subtraktion des Nullpunktfehler-Signals Bx von dem in der 0° -Stellung gespeicherten Signal des Beschleunigungsmessers 40 vorgesehen, wodurch ein erstes korrigiertes Beschleunigungssignal erhalten wird. Weiterhin sind Mittel 66 zur Multiplikation des ersten korrigierten Beschleunigungssignals mit dem Verhältniswhereby a signal B x reproducing the drift b x of the gyro 14 about the second input axis x K is obtained. The computer circuit also contains means 60, 62 for forming the mean value of the accelerometer 40 signals stored in the memories 48, 52 in the 0 ° position and in the 180 ° position, whereby a signal S representing the zero point error B x of the accelerometer 40 x is obtained. Means 64 are provided for subtracting the zero-point error signal B x from the signal of the accelerometer 40 stored in the 0 ° position, as a result of which a first corrected acceleration signal is obtained. Means 66 are also provided for multiplying the first corrected acceleration signal by the ratio

QsQs
QQ

der Vertikalkomponente ßs der Erddrehung und der Erdbeschleunigung g zur Bildung des Produktes ■&{0) ■ ßj des Anfangswertes ^(0) des Nickwinkels und der besagten Vertikalkomponente ßs vorgesehen.the vertical component ß s of the earth's rotation and the acceleration due to gravity g to form the product ■ & {0) ■ ßj of the initial value ^ (0) of the pitch angle and the said vertical component ß s .

Die Rechnerschaltung enthält weiterhin Mittel 68 zur Addition des in der 90°-Stellung auf den ersten Drehmomenterzeuger 18 aufgeschalteten, gespeicherten Signals und des Driftsignals bx und zur Subtraktion des Produktes ^0) · ßs von Nickwinkel und Vertikalkomponente der Erddrehung, wodurch ein erstes Summensignal erzeugt wird, und Mittel 70 zur Division des ersten Summensignals durch die Horizontalkomponente ßc der Erddrehung, wodurch ein dem Kosinus des Anfangswertes des Kurswinkels darstellendes Signal cos v(0) erhalten wird.The computer circuit also contains means 68 for adding the stored signal applied to the first torque generator 18 in the 90 ° position and the drift signal b x and for subtracting the product ^ 0) · ß s of the pitch angle and the vertical component of the rotation of the earth, whereby a first Sum signal is generated, and means 70 for dividing the first sum signal by the horizontal component β c of the earth's rotation, whereby a signal cos v (0) representing the cosine of the initial value of the heading angle is obtained.

Die Rechnerschaltung enthält weiterhin Mittel 72 zur Subtraktion des Nulipunktfehlersignals Bx von dem in der 90°-Stellung gespeicherten Signal des Beschleunigungsmessers 40, wodurch ein zweites korrigiertes Beschleunigungssignal erhalten wird, und Mittel 74 zur Multiplikation des zweiten korrigierten Beschieunigungssignals mit dem VerhältnisThe computer circuit further contains means 72 for subtracting the zero point error signal B x from the signal of the accelerometer 40 stored in the 90 ° position, whereby a second corrected acceleration signal is obtained, and means 74 for multiplying the second corrected acceleration signal by the ratio

QsQs

der Vertikalkomponente ßs der Erddrehung und der Erdbeschleunigung g zur Bildung des Produktes des Anfangswertes <p(0) des Rollwinkels und der besagten Vertikalkomponente ßs der Erddrehung. Es sind Mittel 76 zur Addition des in der 0° -Stellung auf den ersten Drehmomenterzeuger 18 aufgeschalteten gespeicherten Signals, des Driftsignals bx und zur Subtraktion des Produktes <p(0) - ßj vom Anfangswert des Rollwinkels und Vertikalkomponente der Erddrehung vorgesehen, wodurch ein zweites Summensignal erzeugt wird, und Mittel 78 zur Division des zweiten Summensignals durch die Horizontalkomponente ßc der Erddrehung, wodurch ein erstes, den Sinus des Anfangswertes des Kurswinkels darstellendes Signal sinip(O)|o erhalten wird.the vertical component ß s of the rotation of the earth and the acceleration due to gravity g to form the product of the initial value <p (0) of the roll angle and the said vertical component ß s of the rotation of the earth. There are means 76 for adding the stored signal applied to the first torque generator 18 in the 0 ° position, the drift signal b x and for subtracting the product <p (0) - ßj from the initial value of the roll angle and the vertical component of the rotation of the earth, whereby a second sum signal is generated, and means 78 for dividing the second sum signal by the horizontal component ß c of the earth's rotation, whereby a first, the sine of the initial value of the course angle representing signal sinip (O) | o is obtained.

Somit stehen Signale zur Verfügung, die dem Sinus und dem Kosinus des Anfangswertes des Kurswinkels darstellen.This means that signals are available that correspond to the sine and cosine of the initial value of the course angle represent.

Vorzugsweise enthält die Rechenschaltung weiterhin Mittel 80 zur Addition des in der 180° -Stellung auf den ersten Drehmomenterzeuger 18 aufgeschalteten, gespeicherten Signals, des Drift-Signals bx und des Produktes <p(0) · ßs von Anfangswert des Rollwinkels und Vertikalkomponente der Erddrehung, wodurch ein drittes Summensignal erzeugt wird, und Mittel 82 zur Division des zweiten Summensignals durch die negative Horizontalkomponente -ßcder Erddrehung, wodurchThe computing circuit preferably also contains means 80 for adding the stored signal applied to the first torque generator 18 in the 180 ° position, the drift signal b x and the product <p (0) · ß s of the initial value of the roll angle and the vertical component of the Rotation of the earth, whereby a third sum signal is generated, and means 82 for dividing the second sum signal by the negative horizontal component -β c of the rotation of the earth, whereby

ein zweites, den Sinus des Anfangswertes des Kurswinkels darstellendes Signal sinip(O)|ieo erhalten wird. Es sind Mittel 84, 86 zur Bildung des Mittelwertes des ersten und des zweiten, den Sinus des Anfangswertes des Kurswinkels darstellenden Signals vorgesehen, dera second signal sinip (O) | ieo representing the sine of the initial value of the heading angle is obtained. It are means 84, 86 for forming the mean value of the first and the second, the sine of the initial value of the course angle representing signal provided, the

ίο als Nutzsignal sin " φ(0) am Ausgang der Rechenschaltung 54 erscheintίο as a useful signal sin "φ (0) at the output of the computing circuit 54 appears

Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, ist der Azimut-Winkelgeber ein Resolver, welcher Ausgangssignale entsprechend dem Sinus und dem Kosinus des Drehwinkels λζ als analoge Signale mit 400 Hertz liefert. Es ist ein Analog-Digital-Wandler 88 vorgesehen, welcher die Ausgangssignale des Resolvers digitalisiert. Weiterhin sind Winkeladditionsmittei 90,92 vorgesehen, denen die digitalisierten Ausgangssignale des Resolvers und die inAs shown in FIG. 4 as can be seen, the azimuth angle encoder is a resolver, which supplies output signals corresponding to the sine and cosine of the angle of rotation λ ζ as analog signals with 400 Hertz. An analog-to-digital converter 88 is provided which digitizes the output signals of the resolver. Furthermore, Winkeladditionsmittei 90,92 are provided, which the digitized output signals of the resolver and the in

Registern 94, 96 gespeicherten Sinus und Kosinus des Anfangswertes des Kurswinkels zugeführt werden und welche Ausgangssignale liefern, welche den momentanen Kurswinkel darstellen.
Ein zweipoliger Schalter 98 ist in der Betriebsweise »Anfangsausrichtung« in der Schaltstellung »1«, also geöffnet, während er bei Kursreferenzbetrieb in der Schaltstellung »2« geschlossen ist. Die Schalter 100 sollen andeuten, daß die Bildung der Ausgangssignale sin (nT) und cos (nT) digital mit einer Taktzeit Terfolgt.
Registers 94, 96 stored sine and cosine of the initial value of the course angle are fed and which provide output signals which represent the current course angle.
A two-pole switch 98 is in the "initial alignment" mode of operation in switch position "1", that is, open, while it is closed in switch position "2" in course reference mode. The switches 100 are intended to indicate that the output signals sin (nT) and cos (nT) are generated digitally with a cycle time T.

F i g. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des selbstnordenden Kursreferenzgerätes. Der Grundaufbau ist der gleiche wie bei dem Kursreferenzgerät nach Fig. 1, und entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort.F i g. 5 shows a modified embodiment of the self-aligning course reference device. The basic structure is the same as the heading reference apparatus of Fig. 1 and corresponding parts are the same Provided reference numerals as there.

^s Wie aus F i g. 1 und F i g. 5 ersichtlich ist, wird durch das Kursreferenzgerät ein gerätefestes Koordinatensystem mit den Koordinatenachsen x°, y° und zP definiert. Zweckmäßigerweise fällt dieses gerätefeste Koordinatensystem mit dem fahrzeugfesten Koordinatensystem^ s As from F i g. 1 and F i g. 5, a fixed coordinate system with the coordinate axes x °, y ° and zP is defined by the course reference device. This device-fixed coordinate system expediently coincides with the vehicle-fixed coordinate system

xF, y7 und zF zusammen. Der Azimutrahmen iegt ein Koordinatensystem xP, y°, zP fest, wobei die Drallachse zK des Kreisels 14 in die Richtung der Koordinatenachse xP fällt, die erste Eingangsachse yK in die Richtung der Koordinatenachse zP und die zweite Eingangsachse xK in die Richtung der Koordinatenachse y°. x F , y 7 and z F together. The azimuth frame defines a coordinate system xP, y °, zP , the twist axis z K of the gyro 14 falling in the direction of the coordinate axis xP , the first input axis y K in the direction of the coordinate axis zP and the second input axis x K in the direction of Coordinate axis y °.

In Fig.6 ist die Abhängigkeit des dem ersten Drehmomenterzeuger 18 zugeführten Signals T2 von dem Winkel zwischen Kreiseldrallachse bzw. Kreiseldrallvektor Wund Nordrichtung dargestellt Es ergeben sich für die verschiedenen Quadranten die folgenden Beziehungen: 6 shows the dependence of the signal T 2 supplied to the first torque generator 18 on the angle between the gyroscopic twist axis or the gyroscopic twist vector and north direction. The following relationships result for the various quadrants:

I. Quadrant: -T2= -Qc-s\nx+bx I. Quadrant: -T 2 = -Q c -s \ nx + b x

II. Quadrant: - T2 = -ßc- sina+ö»
HI. Quadrant: - T2 = ßc · sin α + bx
II. Quadrant: - T 2 = -ß c - sina + ö »
HI. Quadrant: - T 2 = ß c · sin α + b x

IV. Quadrant: - T2 = ßc · sin «+bx IV. Quadrant: - T 2 = ß c · sin «+ b x

Dabei ist κ der Winkel, der sich nach der Sinustabelle für den jeweiligen Betrag des Signals T2 ergibtHere, κ is the angle that results from the sine table for the respective amount of the signal T 2

Die Verhältnisse sind in F i g. 7 dargestellt Darin ist t_ die Referenzrichtung, in bezug auf welche der Azimutwinkel λζ gemessen wird und die beispielsweise mit der xP- oder xF-Richtung Obereinstimmt ßc ist die Horizontalkomponente der Erddrehung. Der Kreisel spricht auf die in Richtung der zweiten Eingangsachse, also in Richtung der Koordinatenachse fallende Komponente dieser Horizontalkomponente an und erzeugt ein entsprechendes Signal T2. Man sieht daßThe relationships are shown in FIG. 7, t_ is the reference direction in relation to which the azimuth angle λ ζ is measured and which, for example, coincides with the xP or x F direction ß c is the horizontal component of the earth's rotation. The gyro responds to the component of this horizontal component falling in the direction of the second input axis, that is to say in the direction of the coordinate axis y ° , and generates a corresponding signal T 2 . One can see that

dieses Signal positiv ist, wenn yC im ersten oder im IV. Quadranten liegt, und negativ, wenn im IL oder HL Quadranten liegt Wie aus F i g 7 ersichtlich ist, muß der Azimutrahmen 12 jeweils im Uhrzeigersinn verdreht werden, um den in Rirbtung fliegenden Drallvektor H des Kreisels 14 auf kürzestem Weg in die Nordrichtung zu drehen. Im II. und III. Quadranten ist eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn erforderlich, um den Drallvektor H auf kürzestem Weg in die Nordrichtung zu bringen. Wenn der Drallvektor H in die Nordrichtung fällt, verschwindet die in Richtung der Eingangsachse xK des Kreisels wirksame Komponente der Horizontalkomponente der Erdbeschleunigung, und damit verschwindet auch das Signal T2. this signal is positive when yC is in the first or fourth quadrant, and negative when y ° is in the IL or HL quadrant flying swirl vector H of the gyro 14 to turn the shortest route in the north direction. In the II. And III. In the quadrant, a counter-clockwise rotation is required in order to bring the twist vector H to the north by the shortest possible route. If the swirl vector H falls in the north direction, the component of the horizontal component of the acceleration due to gravity in the direction of the input axis x K of the gyro disappears, and thus the signal T 2 also disappears.

Demgemäß enthalten bei der Ausführungsform nach F i g. 5 die nordrichtungsbestimmenden Mittel den auf der zweiten Eingangsachse xK sitzenden zweiten Drehmomenterzeuger 22 und Mittel zum Aufschalten eines zweiten Signals auf den zweiten Drehmomenterzeuger 22 zur Einleitung einer Drehbewegung des Azimutrahmens 12 über den zweiten Abgriff 16 und den Azimutstellmotor 28, bis das auf den ersten Drehmomenterzeuger 18 geschaltete erste Signal T2 verschwindet Ein auf dem zweiten Drehmomenterzeuger 22 geschaltetes Signal bewirkt eine Auslenkung des Kreisels um die erste Eingangsachse j* und damit ein Signal am Abgriff 16. Dieses Signal steuert über den Verstärker 32 den Stellmotor 28 und bewirkt somit eine Verdrehung des Azimutrahmens 12 um die Azimutachse 10 oder ζ°. Das auf den zweiten Drehmomenterzeuger 22 bei der Anfangsausrichtung aufgeschaltete zweite Signal hat vorzugsweise einen konstanten Betrag. Das Vorzeichen dieses zweiten Signals hängt von dem Vorzeichen des auf den ersten Drehmomenterzeuger 18 geschalteten ersten Signals T2 ab und damit von der Komponente der Horizontalkomponente der Erddrehung in Richtung der zweiten Eingangsachse xK des Kreisels 14, derart, daß, wenn das erste Signal T2 negativ ist und damit die Komponente der Erddrehung in Richtung der ersten Eingangsachse xK positiv, ier Azimutrahmen 12 in Draufsicht im Uhrzeigersinn verdreht wird. Wenn das erste Signal T2 positiv ist und damit die in Richtung der ersten Eingangsachse xK wirksame Komponente der Horizontalkomponente der Erddrehung negativ, der Azimutrahmen 12 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Drallachse bei der Anfangsausrichtung auf kürzestem Weg durch Verdrehen des Azimutrahmens 12 nach Norden ausgerichtet wird.Accordingly, in the embodiment according to FIG. 5 the north direction-determining means the second torque generator 22 sitting on the second input axis x K and means for switching a second signal to the second torque generator 22 to initiate a rotary movement of the azimuth frame 12 via the second tap 16 and the azimuth servomotor 28, up to the first torque generator 18 switched first signal T 2 disappears. A signal switched to the second torque generator 22 causes a deflection of the gyro about the first input axis j * and thus a signal at tap 16. This signal controls the servo motor 28 via the amplifier 32 and thus causes the Azimuth frame 12 about the azimuth axis 10 or ζ °. The second signal applied to the second torque generator 22 during the initial alignment preferably has a constant magnitude. The sign of this second signal depends on the sign of the first signal T 2 connected to the first torque generator 18 and thus on the component of the horizontal component of the rotation of the earth in the direction of the second input axis x K of the gyro 14, such that when the first signal T 2 is negative and thus the component of the earth's rotation in the direction of the first input axis x K is positive, the azimuth frame 12 is rotated clockwise in plan view. When the first signal T 2 is positive and thus the component of the horizontal component of the earth's rotation effective in the direction of the first input axis x K is negative, the azimuth frame 12 is rotated counterclockwise. In this way it is ensured that the spin axis is aligned to the north in the shortest possible way during the initial alignment by rotating the azimuth frame 12.

Nun ist das Signal T2 auch dann null, wenn der Drallvektor H nicht nach Norden, sondern nach Süden ausgerichtet ist Um daher ein sicheres Einlaufen des Drallvektors in die Nordrichtung zu gewährleisten, enthalten weiterhin die nordrichtungsbestimmenden Mittel Vergleichermittel zum Vergleichen des auf den ersten Drehmomenterzeuger 18 geschalteten ersten Signals T2 mit einem festen Schwellwert sowie Mittel zum Aufschalten eines festen Signals auf den zweitenNow the signal T 2 is also zero if the swirl vector H is not oriented to the north, but to the south switched first signal T 2 with a fixed threshold value and means for switching a fixed signal to the second

Drehmomenterzeuger 22, wenn das erste Signal T2 kleiner als dieser Schwellwert ist, zur Verdrehung des Azimutrahmens 12 um einen festen Winkelbetrag, derart daß das erste Signal T2 größer als der Schwellwert wird.Torque generator 22, if the first signal T 2 is less than this threshold value, for rotating the azimuth frame 12 by a fixed angular amount, so that the first signal T 2 is greater than the threshold value.

Es sind dann Mittel zum Prüfen des Vorzeichens des dann erhaltenen ersten Signals T2 und Mittel zur Aufschaltung des zweiten Signals mit dem vom Vorzeichen dieses ersten Signals T2 abhängigen Vorzeichen vorgesehen. Damit wird sichergestellt, daß der Drallvektor nicht durch Zufall in Südrichtung stehenbleiben kann, statt in die Nordrichtung einzulaufen.Means are then provided for checking the sign of the first signal T 2 then obtained and means for applying the second signal with the sign dependent on the sign of this first signal T 2. This ensures that the swirl vector cannot accidentally stop in the south direction instead of entering the north direction.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 wird somit der Azimutrahmen 12 in Abhängigkeit von dem ersten Signal T2 verdreht bis der Drallvektor H und die Koordinatenachse xc in Nordrichtung steht. Der Winkel Kz zwischen der Koordinatenachse j^und der Referenzrichtung, z.B. x°^xF, Hefen dann unmittelbar denIn the embodiment according to FIG. 5, the azimuth frame 12 is rotated as a function of the first signal T 2 until the twist vector H and the coordinate axis x c are in the north direction. The angle Kz between the coordinate axis j ^ and the reference direction, e.g. x ° ^ x F , yeasts then immediately the

■ Kurswinkel ψ.■ Course angle ψ.

Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: J. Selbstnordendes Kursreferenzgerät zur Navigation eines Fahrzeugs, bei welchem durch eine Anfangsausrichtung die Nordnchtung bestimmt und dann im Kursreferenzbetrieb für die Navigation laufend ein Kurswinkel abgegriffen wird, enthaltend: einen Azimutrahmen, der um eine Azimutachse verdrehbar gelagert ist,J. Self-aligning course reference device for navigating a vehicle, in which by a The initial heading determines the north heading and then in course reference mode for navigation continuously a heading angle is tapped, containing: an azimuth frame, which is about an azimuth axis is rotatably mounted, einen zweiachsigen Kreisel, der auf dem Azimutrahmen angeordnet ist, wobeia biaxial gyro mounted on the azimuth frame, wherein die Drallachse des Kreisels in einer zu der Azimutachse senkrechten Ebene liegt, eine erste Eingangsachse des Kreisels parallel zur Azimutachse und ι sthe spin axis of the gyro lies in a plane perpendicular to the azimuth axis, a first input axis of the gyro parallel to the azimuth axis and ι s die zweite Eingangsachse des Kreiseies senkrecht zur Drallachse und der ersten Eingangsachse verläuft,the second input axis of the circular egg is perpendicular to the twist axis and the first input axis, einen ersten und zweiten Abgriff auf der ersten bzw. zweiten Eingangsachse des Kreisels,a first and second tap on the first and second input axis of the gyro, einen ersten und zweiten Drehmomenterzeuger auf der ersten bzw, zweiten Eingangsachse des Kreisels, wobeia first and second torque generator on the first and second input axis of the gyro, respectively, whereby der auf der zweiten Eingangsachse angeordnete zweite Abgriff auf den ersten Drehmomenterzeuger geschaltet ist, der auf der ersten Eingangsachse des Kreisels sitzt, und das auf den ersten Drehmomenterzeuger geschaltete Signal für die Anfangsausrichtung gleichzeitig auf nordrichtungsbestimmende Mittel aufgeschaltet ist,the second tap located on the second input axis is connected to the first torque generator, and that on the first Input axis of the gyro sits, and the initial alignment signal switched to the first torque generator is switched on at the same time to means determining the north direction, einen Stellmotor zum Verdrehen des Azimutrahmens um die Azimutachse und einen auf der Azimutachse angeordneten Winkelstellungsgeber, dadurch gekennzeichnet, daßa servomotor for rotating the azimuth frame around the azimuth axis and an angular position transmitter arranged on the azimuth axis, characterized in that (a) der auf der ersten Eingangsachse (y*) des Kreisels (14) angeordnete Abgriff (16) auf den Stellmotor (28) geschaltet ist,(a) the one on the first input axis (y *) of the The pickup (16) arranged on the gyro (14) is connected to the servomotor (28), (b) auf den auf der zweiten Eingangsachse (xK) des Kreisels (14) angeordneten zweiten Drehmomenterzeuger (22) bei Kursreferenzbetrieb ein Signal aufschaltbar ist, welches die Vertikalkomponente der Erddrehung (ΩλιπΦ) wiedergibt, und(b) a signal can be applied to the second torque generator (22) arranged on the second input axis (x K ) of the gyro (14) during course reference operation, which signal reproduces the vertical component of the earth's rotation (ΩλιπΦ), and (c) das Kurssignal für die Navigation bei Kursreferenzbetrieb von dem Azimut-Winkelgeber (30) unter Berücksichtigung der bei der Anfangsausrichtung bestimmten Nordrichtung abgenommen wird.(c) the course signal for navigation during course reference operation from the azimuth angle encoder (30) taking into account the north direction determined during the initial alignment. 2. Selbstnordendes Kursreferenzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Anfangsausrichtung2. Selbstnordendes course reference device according to claim 1, characterized in that for the Initial alignment (a) auf dem Azimutrahmen (12) ein Beschleunigungsmesser (40) angeordnet ist, dessen Ein- gangsachse parallel zur Drallachse (z*) des Kreisels (14) ist, und(a) an accelerometer (40) is arranged on the azimuth frame (12), the input axis of which is parallel to the spin axis (z *) of the gyro (14), and (b) auf den auf der zweiten Eingangsachse (x*) angeordneten Drehmomenterzeuger (22) statt des die Vertika'komponente der Erddrehung wiedergebenden Signals wahlweise Signale aufschaltbar sind, welche von der Abweichung der durch den Azimut-Winkelgeber (30) gemessenen Winkellage des Azimutrahmens von vorgegebenen 0°-, 90°- bzw. 180° -Stellungen abhängen, wobei in der 0°-Stellung die Drallachse (z*) des Kreisels parallel zur Fahrzeuglängsachse (x1) ist,(b) on the torque generator (22) arranged on the second input axis (x *), instead of the signal reproducing the vertical component of the rotation of the earth, optional signals can be switched on which depend on the deviation of the angular position of the azimuth frame measured by the azimuth angle encoder (30) depend on specified 0 °, 90 ° or 180 ° positions, whereby in the 0 ° position the spin axis (z *) of the gyro is parallel to the vehicle's longitudinal axis (x 1 ) , (c) als nordrichtungsbestimmendes Mittel eine(c) as a means for determining the north direction Signalauswerterschakung (Fig.3) vorgesehenSignal evaluation system (Fig. 3) provided ist, enthaltendis containing (ei) Speicher (42,44, 46), in denen die Signale (75), welche auf den auf der ersten Eingangsachse des Kreisels (14) sitzenden ersten Drehmomenterzeuger (18) aufgeschaltet sind, in der 0°-Stellung, der 90°-Stellung und der 180°-Stellung speicherbar sind,(ei) memories (42,44, 46) in which the signals (75), which are connected to the first torque generator (18) seated on the first input axis of the gyro (14), in the 0 ° position, the 90 ° position and 180 ° position can be saved, (c2) Speicher (48,50,52), in denen die Signale (A/) des Beschleunigungsmessers (40) in der 0°-Stellung, der 90°-Stellung und der 180° -Stellung speicherbar sind, und(c 2 ) memories (48,50,52) in which the signals (A /) of the accelerometer (40) can be stored in the 0 ° position, the 90 ° position and the 180 ° position, and (C3) eine Rechnerschaltung (54) zur Bildung des Sinus und/oder Kosinus des Anfangswertes des Kurswinkels aus den gespeicherten Signalen.(C 3 ) a computer circuit (54) for forming the sine and / or cosine of the initial value of the course angle from the stored signals. 3. Selbstnordendes Kursreferenzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnerschaltung3. Selbstnordendes course reference device according to claim 2, characterized in that the computer circuit (a) Mittel (56,58) enthält zur Bildung des negativen Mittelwertes der auf den ersten Drehmomenterzeuger in der 0°-Stellung und in der 180°-Stellung aufgeschalteten und in den Speichern (42, 46) gespeicherten Signale, wodurch ein die Drift des Kreisels um die zweite Eingangsachse wiedergebendes Signal (£») erhalten wird,(a) contains means (56,58) to form the negative Mean value of the on the first torque generator in the 0 ° position and in the Signals connected to the 180 ° position and stored in the memories (42, 46), whereby a signal representing the drift of the gyro about the second input axis (£ ») is received, (b) Mittel (60,62) zur Bildung des Mittelwertes der in der 0°-Stellung und in der 180°-Stellung in den Speichern gespeicherten Signale des Beschleunigungsmessers, wodurch ein den Nullpunktfehler des Beschleunigungsmessers wiedergebendes Signal (Ä») erhalten wird,(b) means (60,62) for forming the mean value of the signals of the stored in the memories in the 0 ° position and in the 180 ° position Accelerometer, which eliminates the zero point error of the accelerometer reproducing signal (Ä ») is received, (c) Mittel (64) zur Subtraktion des NulJpunktfehler-Signals von dem in der 0°-Stellung gespeicherten Signal des Beschleunigungsmessers, wodurch ein erstes korrigiertes Beschleunigungssignal erhalten wird,(c) means (64) for subtracting the zero point error signal from the accelerometer signal stored in the 0 ° position, whereby a first corrected acceleration signal is obtained, (d) Mittel (66) zur Multiplikation des ersten korrigierten Beschleunigungssignals mit dem Verhältnis der Vertikalkomponente (Ω,) der Erddrehung ε) und der Erdbeschleunigung (g) zur Bildung des Produktes des Anfangswertes des Nickwinkels #(0) und der besagten Vertikalkomponente (Q1) der Erddrehung,(d) Means (66) for multiplying the first corrected acceleration signal by the ratio of the vertical component (Ω,) of the rotation of the earth ε ) and the acceleration of gravity (g) to form the product of the initial value of the pitch angle # (0) and the said vertical component (Q 1 ) the rotation of the earth, (e) Mittel (68) zur Addition des ir der 90°-Stellung auf den ersten Drehmomenterzeuger aufgeschalteten, gespeicherten Signals und des Drift-Signals (£») und zur Subtraktion des Produktes von Nickwinkel [#(0)] und Vertikalkomponente (ßs) der Erddrehung, wodurch ein erstes Summensignal erzeugt wird, und(e) Means (68) for adding the stored signal applied to the first torque generator in the 90 ° position and the drift signal (£ ») and for subtracting the product of the pitch angle [# (0)] and the vertical component (ß s ) the rotation of the earth, whereby a first sum signal is generated, and (f) Mittel (70) zur Division des ersten Summensignals durch die Horizontalkomponente (ßc) der Erddrehung, wodurch ein den Kosinus des Anfangswertes des Kurswinkels darstellendes Signal [cos" ψ(0)] erhalten wird.(f) Means (70) for dividing the first sum signal by the horizontal component (β c ) of the earth's rotation, whereby a signal [cos "ψ (0)] representing the cosine of the initial value of the heading angle is obtained. 4. Selbstnordendes Kursreferenzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung weiterhin4. Selbstnordendes course reference device according to claim 3, characterized in that the computing circuit continues (g) Mittel (72) enthält zur Subtraktion des Nullpunktfehler-Signals [Bx) von dem in der 90°-Stellung gespeicherten Signal des Beschleunigungsmessers (40), wodurch ein zweites korrigiertes Beschleunigungssignal erhalten wird,(g) contains means (72) for subtracting the zero point error signal [B x ) from the signal of the accelerometer (40) stored in the 90 ° position, whereby a second corrected acceleration signal is obtained, (h) Mittel (74) zur Multiplikation des zweiten korrigierten Beschleunigungssignals mit dem Verhältnis der Vertikalkomponente (Q5) der Erddrehung und der Erdbeschleunigung (g) zur Bildung des Produktes des Anfangswertes des Rollwinkels [<p(0)] und der bessgten Vertikalkomponente (Qs) der Erddrehung,(h) Means (74) for multiplying the second corrected acceleration signal by the ratio of the vertical component (Q 5 ) of the rotation of the earth and the acceleration due to gravity (g) to form the product of the initial value of the roll angle [<p (0)] and the improved vertical component ( Qs) the rotation of the earth, (i) Mittel (76) zur Addition des in der 0°-Stellung auf den ersten Drehmomenterzeuger aufgeschalteten, gespeicherten Signals, des Drift-Signals (Bx) und zur Subtratkion des Produktes von Anfangswert des Rollwinkels [g>(0)] und Vertikalkomponente (Qs) der Erddrehung, wodurch ein zweites Summensignal erzeugt wird, und(i) Means (76) for adding the stored signal applied to the first torque generator in the 0 ° position, the drift signal (B x ) and for subtracting the product of the initial value of the roll angle [g> (0)] and Vertical component (Q s ) of the earth's rotation, which generates a second sum signal, and (j) Mittel (73) zur Division des zweiten Summensignals durch die Horizontalkomponente (ßc) der Erddrehung, wodurch ein erstes, den Sinus des Anfangswertes des Kurswinkels darstellendes Signal [sin v(O)|o] erhalten wird.(j) Means (73) for dividing the second sum signal by the horizontal component (β c ) of the earth's rotation, whereby a first signal [sin v (O) | o] representing the sine of the initial value of the course angle is obtained. 5. Selbstnordendes Kursreferenzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung weiterhin5. Selbstnordendes course reference device according to claim 4, characterized in that the computing circuit Farther (k) Mittel (80) enthält zur Addition des in der 180°-Stellung auf den ersten Drehmomenterzeuger (18) aufgeschalteten, gespeicherten Signals, des Drift-Signals (Bx) und des Produktes vom Anfangswert des Rollwinkels [ψ(0)] und Vertikalkomponente (ßs) der Erddrehung, wodurch ein drittes Summensingal erzeugt wird,(k) Means (80) contains for adding the stored signal applied to the first torque generator (18) in the 180 ° position, the drift signal (B x ) and the product of the initial value of the roll angle [ψ (0)] and vertical component (ß s ) of the earth's rotation, whereby a third sum singal is generated, (1) Mittel (82) zur Division des zweiten Summensignals durch die negative Horizontalkomponente (-ßc) der Erddrehung, wodurch ein zweites, den Sinus des Anfangswertes des Kurswinkels darstellendes Signal [sin ψ(Ο)|ΐ8ο) erhalten wird, und(1) Means (82) for dividing the second sum signal by the negative horizontal component (-ß c ) of the earth's rotation, whereby a second signal [sin ψ (Ο) | ΐ8ο) is obtained which represents the sine of the initial value of the course angle, and (m) Mittel (84,86) zur Bildung des Mittelwertes des ersten und des zweiten, den Sinus des Anfangswertes des Kurswinkels darstellenden Signals.(m) means (84,86) for averaging the first and second, the sine of the Initial value of the signal representing the heading angle. 6. Selbstnordendes Kursreferenzgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß6. Selbstnordendes course reference device according to one of claims 2 to 5, characterized in that (a) der Azimut-Winkelgeber (30) ein Resolver ist, welcher ein dem Sinus und ein dem Kosinus des Drehwinkels analoges Ausgangssignal liefert,(A) the azimuth angle encoder (30) is a resolver, which one to the sine and one to the cosine of the Angle of rotation provides an analog output signal, (b) ein Analog-Digital-Wandler (88) vorgesehen ist, welcher die Ausgangssignale des Resolvers digitalisiert, und(b) an analog-to-digital converter (88) is provided which receives the output signals from the resolver digitized, and (c) Winkeladditionsmittel (90,92) vorgesehen sind, denen die digitalisierten Ausgangssignale des Resolvers und die in Registern (94, 96) gespeicherten Sinus und Kosinus des Anfangswertes des Kurswinkels zugeführt werden und welche Ausgangssignale [sin φ(/ι7), cos tp(nT)] liefern, welche den momentanen Kurswinkel darstellen.(c) Angle addition means (90,92) are provided to which the digitized output signals of the resolver and the sine and cosine of the initial value of the heading angle stored in registers (94, 96) are fed and which output signals [sin φ (/ ι7), cos tp (nT)] , which represent the current course angle. 7. Selbstnordendes Kursreferenzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nordrichtungsbestimmenden Mittel7. Selbstnordendes course reference device according to claim 1, characterized in that the north direction-determining middle (a) den auf der zweiten Eingangsachse (x*) sitzenden zweiten Drehmomenterzeuger (22) enthalten und(a) the one on the second input axis (x *) seated second torque generator (22) included and (b) Mittel zum Aufschalten eines zweiten Signals auf den zweiten Drehmomenterzeuger (22) zur Einleitung einer Drehbewegung des Azimutrahmens (12) über den zweiten Abgriff (16) und den Stellmotor (28), bis das auf den ersten Drehmomenterzeuger (18) geschaltete erste Signal (T2) verschwindet(b) Means for switching a second signal to the second torque generator (22) to initiate a rotary movement of the azimuth frame (12) via the second tap (16) and the servomotor (28) until the first one connected to the first torque generator (18) Signal (T 2 ) disappears 8. Selbstnordendes Kursreferenzgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß8. Selbstnordendes course reference device according to claim 7, characterized in that (a) das auf den zweiten Drehmomenterzeuger (22) bei der Anfangsausrichtung aufgeschaltete(a) the one connected to the second torque generator (22) in the initial alignment zweite Signal einen konstanten Betrag hat undsecond signal has a constant amount and (b) das Vorzeichen dieses zweiten Signals von dem Vorzeichen des auf den ersten Drehmomenterzeuger (18) geschalteten ersten Signals (7J)(b) the sign of this second signal from the sign of the on the first torque generator (18) switched first signal (7J) ίο abhängt, derart, daß, wenn das erste Signal (T2) ίο depends, such that when the first signal (T 2 ) negativ ist, der Azimutrahmen (12) in Draufsicht im Uhrzeigersinn verdreht wird, und wenn das erste Signal (7}) positiv ist, der Azimutrahmen (12) entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird is negative, the azimuth frame (12) in plan view is rotated clockwise, and if the first signal (7}) is positive, the azimuth frame (12) is turned counterclockwise 9. Selbstnordendes Kursreferenzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nordrichtungsbestimmenden Mittel9. Self-aligning course reference device according to claim 8, characterized in that the north-determining middle (Ja) Vergleichermittel enthalten zum Vergleichen des auf den ersten Drehmomenterzeuger (18) geschalteten ersten Signals (T2) mit einem festen Schwellwert sowie(Yes) Contain comparator means for comparing the first signal (T 2 ) switched to the first torque generator (18) with a fixed threshold value as well (b) Mittel zum Aufschalten eines festen Signals auf den zweiten Drehmomenterzeuger (22), wenn das erste Signa! kleiner als dieser Schwellwert ist zur Verdrehung des Azimutrahmens (12) um einen festen Winkelbetrag derart, daß das erste Signal größer als der Schwellwert wird,(b) Means for applying a fixed signal to the second torque generator (22), if the first signa! is smaller than this threshold to rotate the azimuth frame (12) a fixed angular amount such that the first signal is greater than the threshold value, (c) Mittel zum Prüfen des Vorzeichens des dann erhaltenen ersten Signals ( 7J) und(c) means for checking the sign of the first signal (7J) and then obtained (d) Mittel zur Aufschaltung des zweiten Signals mit dem vom Vorzeichen dieses ersten Signals abhängigen Vorzeichen.(d) Means for applying the second signal with the sign of this first signal dependent sign.
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