DE3502037C2

DE3502037C2 -

Info

Publication number: DE3502037C2
Application number: DE3502037A
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl.-Ing. 6454 Bruchkoebel De Muerau; Ulrich Dipl.-Ing. 5485 Sinzig De Weigel
Original assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1985-01-23
Filing date: 1985-01-23
Publication date: 1989-02-09
Also published as: DE3502037A1

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem seilge führten Auftriebskörper nach dem Gattungsbegriff des Patent anspruches 1.

In dem "Jahrbuch der Wehrtechnik" Nr. 14 erschienen im Bernard & Graefe Verlag, Seite 133, ist ein Autonomes Radar-Gefechtsfeld-Überwachungs-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 durch das Radar ermittelten Daten werden bei einer Echtzeitanzeige positionskorrigiert, indem die augenblickliche Position der Plattform über die ausgegebene Seillänge und die Winkelablage ermittelt und zur Korrektur der erfaßten Radardaten herangezogen wird. Die Rotorplattform selbst ist bezüglich ihrer Position im Raum in keiner Weise steuerbar, so daß die Einsatzmöglichkeiten dieses Systems praktisch auf die Feindaufklärung beschränkt sind.

Aus der DE-AS 12 69 507 ist es bekannt, eine Luftraum markierung mittels Ballonen vorzusehen, die über Schläuche mit Bodenstationen verbunden sind. Hierbei kann ein Ballon auch über mehrere, vorzugsweise drei Schläuche, gefesselt werden. Die Anbindung des Ballons an mehreren festen oder beweglichen Bodenpunkten dient aber einzig und allein dazu, ein Pendeln oder Schwingen des Systems zu vermeiden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen seilgeführten Auftriebskörper mit der Möglichkeit einer kontrollierten Bewegung zu versehen, so daß er für eine Vielzahl von Einsatzmöglich keiten geeignet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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 er 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 Auftriebs körpers in einem geschlossenen Regelkreis erhält man ein universell verwendbares Meß-, Such- und Überwachungssystem.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden das erfindungsgemäße System näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Auftriebskörpers;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die wesentlichen Elemente des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Auftriebskörpers; und

Fig. 3 eine geschlossene Regelkreisanordnung zur Führung des seilgefesselten Auftriebs körpers.

Gemäß Fig. 1 sind in einem Gelände 10 an drei verschie denen Punkten jeweils eine durch einen Motor 12, 12′, 12′′ angetriebene Seilwinde 14, 14′, 14′′ aufgestellt. Über Seile 16, 16′, 16′′, deren Länge jeweils veränder lich ist, ist ein Auftriebskörper 18 gefesselt, der aus einer Plattform 20, einem Doppelrotor 22 und einem weiteren senkrecht zu dem Doppelrotor 22 und um 360° ver schwenkbar an der Plattform 20 gelagerten Rotor 24 be steht. 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 Plat form 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, Magnetsensoren oder ein Bodenabstands radar, für eine Kamera oder auch für Munition bzw. Sub munition dienen.

Die Lage der Plattform 20 im Raum wird mit einem Radar gerät 26 erfaßt, welches neben der Entfernung r die Winkel nach Elevation ϕ _e und nach Azimuth ϕ _a ermit telt. Mit diesen Polarkoordinaten liegt die Position der Plattform 20 im Raum eindeutig fest.

Diese Positionswerte werden einem Rechner zugeführt, der neben anderen Meß- 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 strichpunktierte Kurve 30 eingezeichnet ist, oder sie kann durch die Bahn eines Lenkflugkörpers oder eine mäanderförmige Suchbahn vorge geben sein. Im Falle der Bahn eines ballistischen Ge schosses oder eines Lenkflugkörpers kann durch die An bringung 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 darge stellte Signalleitung 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 ausgezeichne ten Kreis 34, innerhalb dessen das bevorzugte Bewegungs gebiet des Auftriebskörpers 18 liegt. Mit dem eine seit liche Komponente erteilenden Rotor 24 läßt sich dieses Bewegungsgebiet bis zu dem strichpunktiert dargestellten Kreis 36 oder auch noch darüber hinaus erweitern. Inner halb dieser durch die Kreise 34, 36 vorgegebenen Be wegungsgebiete können vielfache Bewegungsbahnen der Platt form 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 wesent liche Anwendungsgebiet des Auftriebskörpers liegt, sind weitere Anwendungsfälle denkbar, wie beispielsweise eine Minensuche, eine Verkehrsüberwachung oder eine An wendung als Rettungssystem.

Gemäß Fig. 3 wird der Auftriebskörper 18 in einem ge schlossenen Regelkreis betrieben. Hierbei gibt das Radar gerät 28 den Istwert hinsichtlich der Position des Auf triebskörpers 18 vor, der einem Rechner 38 zugeführt wird, welcher andererseits aus einem Speicher ein be stimmtes 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 ge wünschten Bahn zu führen.

Auf die Verwendung von Digital/Analog-Wandlern kann ver zichtet 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 (unstarres Kleinluftschiff) als Auftriebskörper 18 verwendet werden.

Claims

1. Seilgeführter Auftriebskörper, der über mindestens drei Seile gefesselt ist, wobei die freie Länge der Seile über Winden veränderlich ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Winden (14, 14′, 14′′) über Motoren (12, 12′, 12′′) ansteuerbar sind, die in einem Lageregelkreis (38-42) angeordnet sind, wobei eine die Lage des Auftriebskörpers (18) im Raum überwachende Vorrichtung (26) einen Istwert für den Lageregelkreis und ein programmgesteuerter Rechner (38) Sollwerte für den Lageregelkreis vorgibt.

2. Auftriebskörper nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Sollwerte den Verlauf einer ballistischen Geschoßbahn oder den Bahnverlauf eines Lenkflugkörpers vorgeben.

3. Auftriebskörper nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Sollwerte den Verlauf einer Suchbahn vorgeben.

4. Auftriebskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß der Auftriebskörper als Träger für einen Sensor (IR-, Magnetsensor, Radar) dient.

5. Auftriebskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß er als Träger für eine Kamera dient.

6. Auftriebskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß er als Munitionsträger dient.

7. Auftriebskörper nach Anspruch 1, gekennzeich net durch die Verwendung einer Rotorplattform (20).

8. Auftriebskörper nach Anspruch 1, gekennzeich net durch die Verwendung eines Ballons.

9. Auftriebskörper nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die über die Motoren (12, 12′, 12′′) angetriebenen Winden (14, 14′, 14′′) auf Fahrzeugen installiert sind.

10. Auftriebskörper nach Anspruch 9, gekennzeich net durch die Installierung auf Land-Kraftfahrzeugen.

11. Auftriebskörper nach Anspruch 9, gekennzeich net durch die Installierung auf Schiffen.

12. Auftriebskörper nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Rotorplattform (20) in einer Ebene senkrecht zu dem den Auftrieb bewirkenden Rotor (22) ein weiterer Rotor (24) um 360° schwenkbar angeordnet ist.

13. Auftriebskörper nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Seile (16, 16′, 16′′) in einem Punkt unterhalb der Rotorplattform (20) angelenkt sind.

14. Auftriebskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da durch gekennzeichnet, daß die Auftriebskraft des Auftriebskörpers (18) in Abhängigkeit von der ausgegebenen Seillänge bzw. den Windverhältnissen regelbar ist.