DE3422005A1 - Verfahren und einrichtung zur ableitung eines ablagesignals fuer einen in einem orbit befindlichen erdsatelliten mittels eines erdhorizontsensors - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur ableitung eines ablagesignals fuer einen in einem orbit befindlichen erdsatelliten mittels eines erdhorizontsensorsInfo
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Description
Messerschmitt-BöIkow-Blohm .. . Gttp-brtinri ,
Gesellschaft mit beschränkter 9546
Haftung 3422005
Verfahren und Einrichtung zur Ableitung eines Ablagesignales
für einen in einem Orbit befindlichen Erdsatelliten mittels
eines Erdhorizontsensors
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung
zur Ableitung eines Ablagesignales für einen in
einem Orbit befindlichen Erdsatelliten mittels eines Erdhorizontsensors
gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
Für die Lageregelung derartiger., vorzugsweiser dreiachselstabi lisierter
geostationärer Erdsatelliten werden Ablagesignale benötigt,
die die Ablage einer satellitenfesten Visierlinie in bezug
auf die Verbindungslinie Satel Iit/Erdmitte Ipunkt angeben.
Hierzu werden für zwei Achsen unter anderem im Infrarotbereich arbeitende optische Erdhorizontsensor en verwendet,
die zur Klasse der NULL-suchenden Sensoren gezählt werden
können. Ein derartiger Erdhorizontsensor basiert auf dem
mechanischen Zerhacker- bz.w. Choppe rpr inzi ρ. Die Infrarotstrahlung der Erde wird durch eine Eingangsoptik aus Germanuim
gesammelt und fällt auf eine kreisförmige Chopper-Scheibe
in der Bildebene dieser Eingangsoptik. Die Chopper-Scheibe
hat einen d.em Bild der Erde etwa entsprechenden Durchmesser
und wird mit einer bestimmten Frequenz., der Chopper-Frequenz.,
und einer bestimmten Amplitude, der Chopper-AmpIitude.
periodisch hin- und herbewegt. Das -durch die Eingangsoptik fallende und von der Chopper-Scheibe periodisch untei—
-5- 9546
brochene Licht der beiden gegenüberLlegenden, mit der
Chopper-Frequenz wechselseitig freigegebenen Erdränder,
wird über eine Sekundäroptik aus einem sphärischen Spiegelsegment
und einem Prisma über einen SpektraLfiLt er für den
Infrarotbereich auf einen Detektor, z. B. einen pyroelektrisehen
Detektor geleitet.
Das Ausgangssignal des Detektors wird verstärkt und anschließend
mit der Chopper-Frequenz synchron demoduliert. Wenn die
von dem Detektor aufgenommene Strahlungsenergie von beiden
Erdrändern gleich ist, wird durch die Synchrondemodula ti on
ein NULL-Signal geliefert. In diesem Falle zeigt die satellitenfeste
Visierlinie des Erdho rizomt s ensors direkt auf
den Erdmittelpunkt, d. h. daß sich der Satellit in der Solllage
befindet. Bei einer Fehllage des Satelliten fällt die Visierlinie des Erdhorizontsensors nicht mehr mit der Verbindungslinie
Satellit/Erdmittelpunkt zusammen, so daß das
Ausgangssignal des Detektors von der Differenz der aufgenommenen
Strahlungsenergie gegenüberliegender Erdränder abhängt.
Nach der mit der Chopper-Frequenz synchronen Demodulation des
Ausgangssignä les erhält man auf diese Weise ein der Differenz
entsprechendes Ablagesignal, das direkt ein Maß für den Ablagewinkel
der Visierlinie des Erdhorizontsensors in bezug
auf die Verbindungslinie SateI Lit/Erdmitte Ipunkt ist.
Mit einem solchen Erdhoriz.ontsensor kann der Ablagewinkel
in einer Achse angegeben werden. Für eine Dreiachsenstabilisierung
sind z.wei derartige Erdhori zont senso ren notwendig, mit denen die Ablagewinkel des Erdsatelliten z. B. in Nord/
Süd- und Ost/West—Richtung angegeben werden.
Die C hopper*Sche i be wird mit einer Chopper-Frequenz von etwa
40 Hz und mit einer Amplitude von etwa 1/12 des Durchmessers der Chopper-Scherbe, d. h. mit etwa 1,4 ram periodisch hin- und
herbewegt.
Bei der Bestimmung des Ablagewinkels ist jedoch zu beachten,
daß gegenüberliegende Erdränder nicht immer die gleiche Temperatur
aufweisen. Diese Tatsache wird als Erdanomalie bezeichnet. Die Erdanomalie ist besonders auffällig in Nord/
Süd-Richtung. Diese Erdanomalie bewirkt, daß das wie oben
beschrieben abgeleitete Ablagesignal mit einem Anomaliefehler behaftet ist, der im wesentlichen als Parallelverschiebung
der Kennlinie des Erdhorizontsen so rs betrachtet
werden kann. Zwar ist dieser Anomaliefehler, im wesentlichen
demnach ein Nu 11 punktfehler, nur gering, kann jedoch
im Extremfall etwa + 20 % des linearen Meßbereiches von
etwa einem Grad des Erdhorizontsensors betragen.
Da geostationäre Erdsatelliten auch dazu benutzt werden sollen.
Richtfunk- und ferngerichtete Fernsehverbindungen zur
Erde herzustellen, muß das durch die Erdanomalie fehlerbehaftete
Ablagesignal um den Anomalie-Anteil korrigiert
werden. Hierzu sind mehrere Verfahren bekannt, die in der
nicht. vorveröffent I ichten Patentanmeldung P 33 22 750.0
der Anmelderin beschrieben sind- Auf diese Patentanmeldung
wird Bezug genommen. Der Gedanke zur Korrektur des Ablagesignales beruht im wesentlichen auf der Erkenntnis, daß
der Anoma lieantei I des AbI agesigna I es in ganz bestimmter
Beziehung zu der jeweiligen Chopper-Amplitude steht. Durch
Änderung der Chopper-Amplitude kann der Anomalieanteil des
Ab I agesigna I es berechnet und das Ablagesignal entsprechend
korrigiert werden. So kann z. B. die Chopper-Amplitude moduliert
oder intermittierend geändert werden, oder es können
zwei Erdhorizontsensoren mit unterschiedlichen ChopperampIituden
verwendet werden. Bei kleinen Amplitudenvariationen
kann das AnamaIi esignaI durch eine horizontale Gerade beschrieben
werden. Bei größeren Ampl i.t udenände rungen weist das Anomaliesignal eine vom Ablagewinkel abhängige Unlinearität
auf,, da die Kennlinien des Erdhorizontsensors für
verschiedene Amplituden nicht parallel verlaufen. In einem
eingeengten Meßbereich von etwa + 1 kann beider bekannten
-7 - 9546
Amplitudenvariation das AnomaIiesignaL durch ein vom AblagewinkeL
Linear abhängiges Signal berücksichtigt werden. Für
die Berücksichtigung des AnomaLiesignaLes und die damit mögliche
Korrektur des Ablagesignales wird auf die oben erwähnte
Patentanmeldung verwiesen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Einrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, mit
denen es ermöglicht wird, den Erdhorizontsensor auch zu einer
Lageregelung für einen in einem Orbit befindlichen Erdsatelliten zu verwenden,
für den die Sollage nicht mit der Verbindungslinie
Satellit/Erdmittelpunktzusammenfällt.
Diese Aufgabe ist für ein Verfahren und eine Einrichtung gemäß
der Erfindung durch die in den kennzeichnenden Teilen
der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Merkmale gelöst.
Demgemäß wird das verstärkte Ausgangssignal des Detektors
zusätzlich mit der doppelten Chopper-Frequenz synchron demoduliert.
Hierdurch wird ein sogenanntes Präsenzsigna I erzeugt,
das angibt, ob und in welcher Lage die Erde innerhalb des Auffaßbereiches des. Erdsonsores liegt. Dieses
Präs enz_s i gna I ist unabhängig von der Erdanomalie und zeigt
einen Verlauf über den Ablagewinkel, der durch eine Cosinusquadratfunkt
ion oder — durch trigonometrische Umformung durch
eine Cosinusfunktion des doppelten Ablagewinkels mit
einer NuIIpunktverschiebung der Ordinate dargestellt werden kann.
Das Präsenzignal hat für den Ablagewinkel NULL ein Maximum und fällt symmetrisch in beide Richtungen auf NULL ab. Dieses
Präsenzignal kann jetzt mit einem Sollwertsignal verglichen
werden, der die Sollage des Ersatelliten in bezug zu der Verbindungslinie Sat el Iit/Erdmittelpunkt angibt.
Dieses Sollwertsignal kann direkt der Verbindungslinie
Sate I Iit/Erdmitte Ipunkt entsprechen, kann jedoch auch ein
Offset-Signal sein, das eine Sollage des Satelliten angibt.
-8- " 9S46
bei der die sateLL τtenfeste Visierlinie des Erdhorizontsensors
nicht auf den Erdmittelpunkt gerichtet ist. Eine
derartige Bearbeitung der Erdhorizontsignale entspricht
demnach einer Eichung der Übertragungsfunktion des Erdhorizontsensors
in Winke Igraden, so daß der Erdhorizontsensor
nicht nur wie bekannt als NULL-suc hender Sensor, sondern
auch als winkelmessender Sensor verwendet werden kann. Hierdurch
eröffnen sich mit einem solchen Erdhorizontsensor neue
Anwendungsgebiete bei der Lagestabilisierung von in einem Orbit befindlichen
Sa t e L I i ten, ζ. B. ein sogenanntes "Offset-Pointing". Ein
Richtfunkstrahl kann daher von dem Erdsatelliten nicht nur
auf ein bestimmtes Erdgebiet, sondern auch aufgrund der Möglichkeit winke labsolut' z.U. messen, auf andere Erdgebiete gericht
et w erden.
Das Präsenzsignal fällt, wie oben erwähnt, bis auf den Wert
NULL ab. Der Vergleich des Präsenzisgna les mit einem Sollwertsignal
und die damit mögliche absolute Winkelmessung
durch mit der Chopper—Frequenz getastete Einstellung der Verstärkungsregelung
für das Detektorausgangssignal wird bei
größeren Offset-Lagen durch Rauschen gestört, da bei diesen
Lagen Signale mit relativ kleinen Amplituden verglichen
werden müssen. Hier ist eine weitere Verbesserung möglich.
Wird mämlich das Präsenzsignal zu dem Betrag des anomaliekorrigierten
Ablagesignales addiert, so ergibt sich ein
Referenzsignal, dessen Verlauf über den Ablagewinkel im
Meßbereich eindeutig reproduzierbare Werte und dabei nie
den Wert NULL annimmt. Auch dieses Referenzsignal ist unabhängig
von der Erdanomalie. Wird dieses Referenzsignal
mit einem entsprechenden So I Lwertsigna I verglichen, so kann
in ähnlicher Weise wie oben die Verstärkung des Ausgangssignales des Detektors getastet so eingestellt werden, daß
die Differenz zwischen Referenzsignal und Sollwertsignal
zu NULL wird. Auch m.it diesem Verfahren wird die Ablagefunktion im analogen Meßbereich des Erdhorizontsensors
direkt in Winkelgraden eichbar.
9546.
Mit beiden angegebenen Meßverfahren können Fehlergrößen des
Ablag esignaLes im wesentlichen bis auf das Restrauschen der
elektronischen Schaltung unterdrückt werden, d. h. das Ablagesignal
wird unabhängig von der Änderung der mittleren Erdtemperatur,
unabhängig von Alterungseigenschaften des Erdhorizontsensors
und der verwendeten Verstärker, unabhängig von dem Temperaturgang des Erdhorizontsensors und der Verstärker
und auch unabhängig von Transparenzänderungen des opt i se hen Pfades.
Bei der Verwendung lediglich des Präsenzsignales zur Eichung
des Erdhorizontsensors in Winkelsignalen kann im wesentlichen
ein Teil des analogen Bereichs des Erdsensors korrigiert werden. Bei Verwendung des Ref e renz.si gna I es kann sowohl der gesamte analoge Bereich
und auch der anschließende nichtlineare Bereich korrigiert
werden, solange die Erde präsent ist.
Die Erfindung ist in z.wei Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:
Figur 1 ein sehematisehes Blockschaltbild einer Auswerteschaltung
gemäß der Erfindung zur Bildung eines Ablagesignales für einen geostationären Erdsatelliten
mittels eines Erdhorizontsensors;
Figur 2 die Kennlinie des. Erdhori.z.onts en so rs für das AbIagesi.gnal,
aufgetragen über dem Ablagewinkel, mit und ohne bzw. korrigierter Erdanomalie;
Figur 3 den Verlauf des Präsenzsignales des Erdhorizontsensors,
aufgetragen über dem Ablagewinkel;
Figur 4 den Verlauf der AnomaIiefunktion für die in Figur
2 berücksichtigte Erdanomalie;
Figur 5 ein Schaubild z.ur Darstellung der Bildung und des
Verlaufes des ReferenzsignaLes, aufgetragen über
dem Ablagewinkel;
-ίο.- .:. 9S46
Figur 6 ein Schaubild zur Darstellung der Korrektur des
Ablagesignales mit Hilfe des Präsenzsignales;
Figur 7 ein Schaubild zur Darstellung der Korrektur des
Ablagesignales mit Hilfe des Referenzsignales.
In Figur 1 ist von dem Erdhorizontsensor der oben beschriebenen
Art nur ein Detektor 1 gezeigt, der die periodisch von
einer Chopper-Schei be unterbrochene Lichtstrahlung zweier gegenüberliegender
Erdränder empfängt. Die Chopper-Schei be
wird mit einer Chopper-Freqenz f am IitudenmoduIiert geregelt
angetrieben; die Steuerung des Antriebes der Chopperscheibe und auch der in Figur 1 gezeigten Schaltungselemente
der Auswerteschaltung für die Ausgangssignale des Detektors
wird von einem Steuerungsblock 2 vorgenommen, dessen Verbindungen
zu den einzelnen Elementen des Erdhorizontsensors in Figur 1 nicht dargestellt sind. Die Steuerung gibt zwei Steuersignale
für die Choppe r- Frequ enz. f und die doppelte Chopper-F requenz 2f ab.
Das Au sgangssign a I des Detektors 1 wird einem Verstärkungsregler 3 zugeführt, dessen Verstärkungsfaktor einstellbar
ist. Das Ausgangssignal dieses Verstärkungsreglers 3 wird
in einem Ab lagedemoduIator mit der Chopper-Frequenz f demoduliert.
Durch die Amplitudenmodulation der Bewegung der
Chopper-Scheibe enthält das von dem Ab Iagedemodu la tor abgegebene
unkorrigiertε Ablagesignal einen vom Ablagewinkel
abhängigen Anteil und einen Anteil, der auf die Erdanomalie
zurückzuführen ist. Dieses unkorrigierte Ausgangssignal wird
in einem Anoma Ii edemodu I ato r 5 dem.oduli.ert, anschließend in
einem Linearisierer 6 linearisiert und einer Korrekturschaltung 7 zugeführt, die dem Ab IagedemoduIator zur Anomaliekorrektur
nachgeschaltet ist. Am Ausgang dieser Korrekturschaltung
7 liegt dann das korrigierte Ablagesignal an, das jetzt unabhängig von der Erdanomalie ist.
_11 . 9546
Die bisher beschriebenen Schaltungselemente und deren Funktion
sind in der oben erwähnten Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben,
auf die hierzu verwiesen wird.
In Figur 2 ist das Ablagesignal IL über dem AbI agewi nke I cX-aufgetragen;
und zwar einmal als Ablagesignal U „ ohne bzw. mit korrigierter Erdanomalie und einmal als Ablagesignal IL.
mit einer Erdanomalie V = 1,5 : 1. Die Erdanomalie V bezeichnet hierbei das Verhältnis der von dem linken bzw. rechten
Erdrand aufgenommenen Strahlungsenergie. Man sieht, daß
das Ablagesignal in beiden Fällen einen zu beiden Seiten des Nullpunktes liegenden analogen Meßbereich aufweist, in dem
die Kennlinien annähernd linear verlaufen. An diesen analogen Meßbereich schließen sich z.u beiden Seiten Übergangsbereiche
an, innerhalb denen die Kennlinien gekrümmt verlaufen, bis sie in den anschließenden Sättigungsbereichen in einen etwa
konstanten Endwert übergehen. Man sieht, daß die Kennlinie U Q
exakt durch den Nullpunkt des Koordinatensystemes verläuft,
während die Kennlinie U . um einen Anomalieanteil U.n gegen-
UM AU
über der Kennlinie U-. verschoben ist. Wie aus Figur 4 hervorgeht,
ist der Wert U. im analogen Bereich konstant U.n,
A AU
vergrößert sich dann im Übergangsbereich und geht im Sättigungsbereich
wiederum in einen konstanten Wert über. Für einen geostationären Erdsatelliten ist der verwendete analoge
Meßbereich für den Ablagewinkel ca. + 0,6° .
Durch die Demodulation des unkorrigierten Ablagesignales in
dem AnomaIiedemodulatοr 5, durch anschließende Linearisierung
und Korrektur mit den oben angegebenen Schaltungselementen
wird praktisch die Kennlinie U des Erdhorizont-
Ό Pi
sensors bei Vorliegen einer Erdanomalie so verschoben, daß
sie mit der Kennlinie ILg zusammenfällt» Jedem Meßwert kann
dann eindeutig ein Ablagewinkel zugeordnet werden.
Das Ausgangssignal des Verstärkungsreglers 3 wird gesteuert
von der Steuerung 2 mit der doppelten Chopper-Frequenz 2f in einem PräsenzdemoduIator 8 demoduliert, Das auf diese
Weise erzeugte Präsenzsignal Up ist ein Maß der Zentrierung
-12 . 9546
zwischen dem Nullpunkt des Erdhorizontsensors und dem Erdmittelpunkt,
d. h. ein Maß für die Ablage der satellitenfesten Visierlinie
des Erdhorizontsensors gegenüber der Verbindungslinie
Satellit/Erdmittelpunkt und unabhängig von der Erdanomalie.
Der glockenförmige Verlauf des Präsenzsignales,
aufgetragen über dem AblagewinkeI,ist in Figur 3 dargestellt.
Das Präsenzsignal wird einem Sollwertgeber 9 zugeführt, in dem
ein Sollwert für die Ablage der satellitenfesten Visierlinie
von der Verbindungslinie Sate 11 it/Erdmitte Ipunkt eingegeben
ist. Dieser Sollwert kann einer Ablage 0 entsprechen, so daß
der Erdsatellit auf den Erdmittelpunkt zentriert ist, kann
jedoch auch einen anderen Wert annehmen, wenn der Satellit
nicht auf den Erdmittelpunkt ausgerichtet ist, d. h. wenn
ein sogenannten "Off—Pointing" gewünscht wird. Am Ausgang
des Sollwertgebers erscheint ein Referenzsignal Up entsprechend
einer Funktion zwischen dem Präsenzsignal und dem So 11 wertsign a I. Dieses Referenzsignal wird ebenso
wie das korrigierte Ablagesignal einem Summierglied 10
zugeführt, dessen Ausgan gss i gna I ^x auf den Verstärkungsregelungseingang
des Verstärkungsreglers 3 zurückgeführt ist.
Durch dieses Signal wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkungsreglers
3 so eingeregelt, daß die Differenz .'..» zu
NULL gemacht wird. Dieser Vorgang ist schematisch in Figur dargestellt. Gestrichelt ist in dieser Figur der Sollverlauf
der Ablage, wie in dem Sollwertgeber 9 vorgegeben., während
gepunktet die Ablage degradiert, d. h. bei dem eingestellten
"Off-Pointing" eingetragen ist. Durch die erwähnte Änderung
des Verstärkungsfaktors wird die gepunktete Kennlinie entsprechend
der degradi.erten Ablage sozusagen in die Sollkennlinie
here ingez.0 gen, was in der Figur 6 durch die voll ausgezogene
Linie dargestellt ist. Dies hat den Vorteil, daß die
Signale des Erdhorizontsensors trotz des "Off-Pointings" so
behandelt werden können, als ob der Erdsatellit auf den Erdmittelpunkt ausgerichtet ist. Dieses Verfahren ist demnach
eine Eichung der Kennlinien bei degradierter Ablage auf die
-13- . 954C
Soll-Kennlinie des Erdhorizontsensors. Der Erdhorizontsensor
kann somit nicht nur als NULL-suc hender Sensor, sondern
a Ls wi nke !.messender Sensor verwendet werden.
Wie aus Figur 3 hervorgeht, hat das PräsenzsignaL Up im analogen
Meßbereich positive Werte, die für die obige Korrektur
ausgenutzt werden können. Im Anschluß an den analogen Meßbereich sind die Amplituden des Präsenzsignales nur noch
relativ gering, so daß die obige Eichung mit starkem Rauschen behaftet und nicht mehr eindeutig wäre. In diesen Bereichen,
d. h. in den Übergangsbereich und in dem Sättigungsbereich wird diese Eichung nicht mehr anhand des Präsenzisgnales
vorgenommen; vielmehr wird die Kennlinie von dem analogen Meßbereich in dem Übergangsbereich auf die Kennlinie im Sättigungsbereich
bei degradierter Ablage geführt.
Die Eichung der Kennlinien des Erdho ri z.ont senso rs bei degradierter
Ablage auf die Sollwert-Kennlinie kann jedoch über
den gesamten Meßbereich des Erdhorizontsensors vorgenommen
werden, wenn hierfür nicht das Präsenzignal Up sondern ein
Referenzsignal UD verwendet wird. Die Bildung und der Verlauf
dieses Referenz.si.gnales U sind anhand der Figur 5
dargestellt. Das ReferenzsignaI UD erhält man, wenn man
zum Betrag des anomaliekorrigierten Ablagesignales |UDQ|
das Präsenzsignal UD hinzuaddiert. Das Referenzsignal UD
hat einen tür Ordinate symmetrischen Wert, der für jeden
Winkelwert im Meßbereich von ca. + 18 ° einen reproduzierbaren Wert annimmt, der nie NULL wird und unabhängig von
der Erdanomalie ist. Die Verarbeitung dieses Referenzsignales ist im. Schaltungsbild in figur 1 gestrichelt dargestellt.
Das PräsehzsignaI des Präsenzdemodulato rs 8 wird
einem Summierglied 11 innerhalb des Sollwertgebers 9 gemeinsam
mit dem korrigierten Ablagesignal zugeführt. In diesem
Summierglied wird das Präsenzsignal zu dem Betrag des korrigierten
Ablagesignales, addiert, so daß am Ausgang dieses
Summi.erg liedes das Referenzsignal U anliegt. Im Sollwert-
bzw. Referenzgeber 9 erfolgt wie oben ein Vergleich des
954C
Referenzsignales mit dem Sollwert, so daß am Ausgang des
Sollwert- bzw. Referenzgebers 9 ein Differenzsignal /Λ anliegt, daß dem SummiergLied 10 zugeführt wird. Der Verstärkungsfaktor
des Verstärkungsreglers 3 wird wiederum so eingestellt,
daß diese Differenz zu NULL gemacht wird. Dieser Vorgang ist in Figur 7 dargestellt, in der wiederum die Sollkennlinie
des Erdhorizontsensors bei korrigierter Erdanomalie
und Ausrichtung der Visierlinie auf den Erdmittelpunkt
voll durchgezogen dargestellt ist, während die degradierte Ablage, d. h. bei einem "Off-Pointing", gestrichelt
dargestellt ist. Durch die erwähnte Eichung mit Hilfe
des Referenzsignales wird diese Kennlinie bei degradierter
Ablage in die Soll-Kennlinie des Erdhorizontsensors hineingezogen,
wobei dieses über den gesamten Meßbereich des Erdhorizontsensors
erfolgen kann. Der Schaltungsaufwand zur
Eichung der Kennlinie des Erdhorizontsensors unter Verwendung des Referenzsignales ist geringfügig höher als bei der
oben beschriebenen Eichung mit Hilfe allein des Präsenzsignales.
Claims (4)
1. Verfahren zur Ableitung eines Ablagesignales für einen
in einem Orbit befindlichen Erdsatelliten mittels eines Erdhorizontsensors, der im Infrarotbereich arbeitet, in der Bildebene
einer Eingangsoptik eine mit einer bestimmten Chopperfrequenz
periodisch hin- und herbewegte Chopperschei be
mit dem Bild der Erde entsprechendem Durchmesser sowie
einen die periodisch unterbrochene Lichtstrahlung gegenüberliegender
Erdränder aufnehmenden Detektor aufweist, wobei das Ausgangssignal des Detektors synchron mit der
Chopperfrequenz demoduliert wird und zur Bildung des
winkelabhängigen Ablagesignales mit einem unterschiedlichen Temperaturen gegenüberliegender Erdränder (Erdanomalie)
entsprechenden Korrektursignal (Anomaliesignal)
korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das verstärkte
Ausgangssignal des Detektors zusätzlich synchron mit der zweiten Oberwelle der Chopperfrequenz demoduliert
wird, wodurch ein Präsenzsignal erzeugt wird, das angibt, ob und in welcher Lage die Erde innerhalb des
9546'
Meßbereiches des Erdhorizontsensors Liegt, daß dieses PräsenzsignaL mit einem So LL wertsignaL verglichen wird,
das die Sollage der satellitenfesten Visierlinie des
Erdhorizontsensors in bezug zu der Verbindungslinie Satellit/
Erdmittelpunkt angibt, und daß das AusgangssignaI des
Detektors mit der Chopperfrequenz getastet so verstärkt
wird, daß die Differenz zwischen Präsenzsignal und Sollwertsignal
zu NULL wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Präsenzsignal zur Bildung eines Referenzsignales zu
dem Betrag des anomaliekorrigierten Ablagesignales hinzuaddiert
wird, und daß dieses Referenzsignal mit dem Sollwertsignal
verglichen wird.
3. Einrichtung zur Ableitung eines Ablagesignales für einen
geostationären Erdsatelliten mit einem Erdhorizontsensor,
der im Infrarotbereich arbeitet, in der Bildebene einer
Eingangsoptik eine mit einer bestimmten Chopperfrequenz
periodisch hin- und herbewebte Chopperscheibe mit dem
Bild der Erde entsprechendem Durchmesser sowie einen
die periodisch unterbrochene Lichtstrahlung gegenüberliegender
Erdränder aufnehmenden Detektor aufweist, mit einem das Ausgangssignal des Detektors mit der Chopper-Frequenz
demodulierenden AbIagedemodulator und einer
Korrekturschaltung zur Bestimmung eines durch unterschiedliche
Temperaturen gegenüberliegender Erdränder (Erdanomalie)
bedingten Anomaliesignales und zur Korrektur des
Ausgangssignales des Ab IagedemoduI at ο rs mit dem Anomaliesignal,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang des
Detektors ein mit der Chopperfrequenz (f) getakteter Verstärker
(3) mit einstellbarem Verstärkungsfaktor verbunden
ist, daß dessen Ausgang mit dem AbIagedemodula tor (4)
und mit einem mit der doppelten Chopperfrequenz (2f) synchronisierten
Präsenzdemodula tor (8) verbunden ist, daß
der Ausgang des PräsenzdemoduLators (8) mit einem Sollwertgeber
(9) verbunden ist, und daß ein Summierglied (10)
-3- 9546
vorgesehen ist, dem das anom.a I iekor ri.gie rte AbLagesignaL
CU ) und ein aus dem Präsenzsignal CUD und dem Ablagesignal
gebildetes ReferenrsignaI (UR)"zugeführt ist,
und daß der Ausgang des Summiergliedes (10) mit dem
Verstärkungsreglereingang des getasteten Verstärkers (3)
verbunden ist, um dessen Verstärkung einzustellen, daß
das Ausgangssignal ΟΔ.) des Summiergliedes (10) zu
Nu I I wi rd.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausgang des Präsenzdemodulators (8) und derjenige
Schaltungspunkt (nach 7), an dem das anomaIiekorrigierte
Ablagesignal (U J anliegt, mit dem Eingang eines Summiergliedes
(11) verbunden sind, das ein Referenzsignal (UD)
abgibt, und daß der Ausgang des Summiergliedes (11) mit
dem Sollwertgeber (9) verbunden ist.
Priority Applications (5)
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843422005 DE3422005A1 (de) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Verfahren und einrichtung zur ableitung eines ablagesignals fuer einen in einem orbit befindlichen erdsatelliten mittels eines erdhorizontsensors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3422005A1 true DE3422005A1 (de) | 1985-12-19 |
Family
ID=6238289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE19843422005 Ceased DE3422005A1 (de) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | Verfahren und einrichtung zur ableitung eines ablagesignals fuer einen in einem orbit befindlichen erdsatelliten mittels eines erdhorizontsensors |
Country Status (5)
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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| EA201890348A3 (ru) | 2012-10-10 | 2018-10-31 | Ксилеко, Инк. | Способ защиты оборудования |
Citations (2)
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- 1985-06-14 JP JP12837685A patent/JPS6124700A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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Also Published As
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| IT1185008B (it) | 1987-10-28 |
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