DE3502037A1

DE3502037A1 - Seilgefuehrter auftriebskoerper

Info

Publication number: DE3502037A1
Application number: DE19853502037
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 6454 Bruchköbel Mürau; Ulrich Dipl.-Ing. 5485 Sinzig Weigel
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1985-01-23
Filing date: 1985-01-23
Publication date: 1986-07-24
Also published as: DE3502037C2

Description

Seilgeführter Auftriebskörper
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen seilgeführten Auftriebskörper nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
In dem "ç!ahrbuch der Mehrtechnik" Nr. 14 erschienen im Bernard & Graefe Verlag, Seite 133, ist ein Autonomes Radar-Gefechtsfeld-Uberwachungs-System (ARGUS) beschrieben, welches auf einer gefesselten Rotorplattform basiert und mit einem Radargerät ausgerüstet ist, um Informationen über Feindbewegungen in einem beobachteten Gelände zu gewinnen. Die Einsatzmöglichkeiten diese bekannten Systemes sind praktisch auf die Feindaufklärung beschränkt.
Ausgehend von diesem bekannten System ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dieses so weiterzuentwickeln, daß es für eine Vielzahl von weiteren Einsatzmöglichkelte geeignet ist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Der seilgeführte Auftriebskörper gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Trägerplattform für eine Reihe von Sensoren (Infrarotsensoren, Magnetsensoren, Bodenabstandsradar, usw.), für eine Kamera oder von Munition bzw. Submunition dienen, wobei seine Position stationär geregelt oder entlang einer vorgebbaren Bahn geführt wird.
Die Bahnen können hierbei denjenigen von Geschossen oder Lenkflugkörpern nachgebildet sein, oder es können Bahnen gemäß einem bestimmten Suchmuster vorgegeben werden.
Durch Einsatz eines Rechners und Führung des Auftriebskörpers in einem geschlossenen Regelkreis erhält man ein universell verwendbares Meß-,Such- und berwachungssystn.
Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden das erfindungsgemäße System näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Gesamtansicht des erfindungsgeräßer' Systems; Fig. 2 eine Draufsicht auf die wesentlichen Elemente des Systems; und Fig. 3 eine geschlossene Regeikreisanordnung zur Führung des seilgefesselten Auftriebskörpers.
Gemäß Fig. 1 sind in einem Gelände 10 an drei verschiedenen Punkten jeweils eine durch einen Motor 12, 12', 12" angetriebene Seilwinde 14, 14', 14'' aufgestellt.
Über Seile 16, 16', 16'', deren Länge jeweils verär.derlich ist, ist ein Auftriebskörper 18 gefesselt, der aus einer Plattform 20, einem Doppelrotor 22 und einem weiteren senkrecht zu dem Doppelrotor 22 und um 3600 verschwenkbar an der Plattform 20 gelagerten Rotor 24 besteht. Dieser weitere Rotor 24 kann benutzt werden, um Windeinflüsse auszugleichen oder das Operationsgebiet des seilgefesselten Auftriebskörpers 18 zu erweitern.
Die drei Seile 16, 16', und 16 " greifen vorzugsweise in einem Punkt unterhalb der Plattform 20 an. Die Plattform 20 kann ferner mit einer Stabilisierung versehen sein, die einen Flugregler mit Trägheitssystem umfaßt.
Die Plattform 20 kann als Träger für Sensoren, wie z.B.
Infrarotsensoren, Magentsensoren oder ein Bodenabstandsradar, ftlr eine Kamera oder auch für Munition bzw. Submunition dienen.
Die Lage der Plattform 20 im Raum wird mit einem Radargerät 26 erfaßt, welches neben der Entfernung r die Winkel nach Elevation EPe e und nach Azimuth f ermittelt. Mit diesen Polarkoordinaten liegt die Position der Plattform 20 im Raum eindeutig fest.
Diese Positionswerte werden einem Rechner zugeführt, der eben anderen MeS- und Darstellgeräten in einem Container 28 untergebracht ist, wobei der Rechner in vorgebbarer Weise auf die Motoren 12, 12', und 12'' der Winden 14, 14' und 14'' einwirkt, um entweder den Auftriebskörper 18 stationär in einer bestimmten Position zu halten oder diesen entlang einer vorprogrammierten Bahn zu führen.
Die Bahn kann hierbei durch eine ballistische Geschoßbahn vorgegeben sein, wie dies durch die gestrichelte Kurve 30 eingezeichnet ist, oder sie kann durch die Bahn eines Lenkflugkörpers oder eine mäanderförmige Suchbahn vorgegeben sein. Im Falle der Bahn eines ballistischen Geschosses oder eines Lenkflugkörpers kann durch die Anbringung von Sensoren an der Plattform 20, wie z.B. von Infrarot- oder Magnetsensoren, das Signal dieser Sensoren bei Annäherung an ein Ziel 32 ausgewertet werden und z.B.
über einem mit einem der Seile verbundene nicht dargesteilte Slgnalleitung oder auch drahtlos dem Container 28 zur Auswertung zugeführt werden.
Fig. 2 zeigt innerhalb der durch die drei Winden 14, 14' und 14'' vorgegebenen Dreiecksfläche einen ausgezeichneten Kreis 34,innerhalb dessen das bevorzugte Bewegungsgebiet des Auftriebskörpers 18 liegt. Mit dem eine seitliche Komponente erteilenden Rotor 24 läßt sich dieses Bewegungsgebiet bis zu dem gestrichelt dargestellten Kreis 36 oder auch noch darüber hinaus erweitern. Innerhalb dieser durch die Kreise 34, 36 vorgegebenen Bewegungsgebiete können vielfache Bewegungsbahnen der Plattform 20 ausgeführt werden, wie dies bereits vorstehend erläutert wurde.
Mit Vorteil sind die Winden 14, 14' und 14' nicht stationär sondern auf Fahrzeugen angeordnet. Bei diesen Fahrzeugen handelt es sich vorzugsweise um Land-Kraftfahrzeuge; es kommen aber auch Schiffe in Betracht.
Neben der Austestung von Sensoren, wie Infrarotsensoren, Magnetsensoren, Höhenabstandsradar, worin das wesentliche Anwendungsgebiet des Auftriebskörpers liegt, sind weitere Anwendungsfälle denkbar, wie beispielsweise eine Minensuche, eine Verkehrsüberwachung oder eine Anwendung als Rettungssystem.
Gemäß Fig. 3 wird der Auftriebskörper 18 in einem geschlossenen Regelkreis betrieben. Hierbei gibt das Radargerät 28 den Istwert hinsichtlich der Position des Auftriebskörpers 18 vor, der einem Rechner 38 zugeführt wird, welcher andererseits aus einem Speicher ein bestimmtes Bahnprogramm als Sollwert zugeführt erhält.
Die von dem Rechner 38 ermittelte Regelabweichung steuert nach Digital/Analog-Umsetzung in einem Digital/Analog-Wandler 42, 42', 42'' die Motoren 12, 12' und 12'' der Winden 14, 14' und 14'' an, um den Auftriebskörper 18 entweder an Ort und Stelle zu halten oder auf einer gewünschten Bahn zu führen.
Auf die Verwendung von Digital/Aralog-Wandlern kann verzichtet werden, wenn die Winden 14, 14' und 14'' durch Schrittmotoren angesteuert werden.
Ferner kann anstelle der Rotorplattform 20,22,24 auch ein Ballon oder Blimp alsAuftriebskörper 18 verwendet werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Seilgefesselter Auftriebskörper, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Fesselung über mindestens drei an verschiedenen Punkten verankerte Seile (16, 16f, 16'') erfolgt, deren Länge jeweils individuell steuerbar ist.
2. Auftriebskörper nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Verankerung an drei mit Motoren (12, 12', 12") versehenen Winden (14, 14', 14") erfolgt.
3. Auftriebskörper nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine die Lage des Auftriebskörpers (18) im Raum überwachende Vorrichtung (26) angeordnet ist und daß ein Lageregelkreis (38-42) die Signale dieser Vorrichtung als Istwerte zugeführt erhält.
4. Auftriebskörper nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Lageregeikreis einen Rechner (38) aufweist, dem Sollwerte per Programm aus einem Speicher (40) vorgegeben werden.
5. Auftriebskörper nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Sollwerte den Verlauf einer ballistischen Geschoßbahn vorgeben.
6. Auftriebskörper nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Sollwerte den Bahnverlauf eines Lenkflugkörpers vorgeben.
7. Auftriebskörper nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Sollwerte den Verlauf einer Suchbahn vorgeben.
8. Auftriebskörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Auftriebskörper als Träger für einen Sensor (IR-, Magnetsensor, Radar) dient.
9. Auftriebskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Auftriebskörper als Träger für eine Kamera dient.
10. Auftriebskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß er als unitionsträger dient.
11. Auftriebskörper nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Rotorplattform (20) als Auftriebskörper (18).
12. Auftriebskörper nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c hn e t d u r c h einen Ballon als Auftriebskörper (18).
13. Auftriebskörper nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Motoren (12, 12', 12'') von dem Rechner (38) über Digital/Analog-Wandler (42, 42', 42'') analog angesteuert werden.
14. Auftriebskörper nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß als Motoren (12, 12', 12") Schrittmotoren angeordnet sind, die von dem Rechner (38) direkt angesteuert werden
15. Auftriebskörper nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die über die Motoren (12, 12', 12'') angetriebenen Winden (14, 14', 14'') auf Fahrzeugen installiert sind.
16. Auftriebskörper nach Anspruch 15, g e k e n n z e i c hn e t d u r c h die Installierung auf Land-Kraftfahrzeugen.
17. Auftriebskorper nach Anspruch 15, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h die Installierung auf Schiffen.
18. Auttriebskörper nach Anspruch 11, d a du r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß an der Rotorplattform (20) in einer Ebene senkrecht zu dem den Auftrieb bewirkenden Rotor (22) ein weiterer Rotor (24) um 3600 schwenkbar angeordnet ist.
19. Auftriebskörper nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Seile (16, 16', 16'') in einem PUnkt unterhalb der Rotorplattform (20) angelenkt sind.
20. Auftriebskörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auftriebskraft des Auftriebskörpers (18) in Abhär.:ickeit von der ausgegebenen Seillänge bzw. den Windverhältnnsser.

regelbar ist.