DE678803C - Device for automatic course control of vehicles, in particular aircraft - Google Patents

Device for automatic course control of vehicles, in particular aircraft

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DE678803C
DE678803C DES111792D DES0111792D DE678803C DE 678803 C DE678803 C DE 678803C DE S111792 D DES111792 D DE S111792D DE S0111792 D DES0111792 D DE S0111792D DE 678803 C DE678803 C DE 678803C
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DE
Germany
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compass
drift
axis
course
gyro
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Expired
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DES111792D
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German (de)
Inventor
Dipl-Ing Dr Gerhard Rieper
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Siemens APP und Maschinen GmbH
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Siemens APP und Maschinen GmbH
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0202Control of position or course in two dimensions specially adapted to aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

Einrichtung zur selbsttätigen Kurssteuerung von Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen Die Erfindung betrifft den Ausgleich der durch Wind o. dgl. bedingten seitlichen Abtrift bei solchen Fahrzeugen, die durch eine von einem absoluten Richtgeber, z. B. Kompaß oder Azimutkreisel, beeinflußte selbsttätige Rudersteuerung auf einem bestimmten Kurs zur Nord-Süd-Richtung gehalten werden. Bekanntlich liegt bei solchen Fahrzeugen. mit selbsttätiger Kurssteuerung die Richtung der Längsachse in Richtung des am Richtgeber, z. B. Kompaß, eingestellten Sollkurses. Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei mit solchen Selbststeuereinrichtungen versehenen Fahrzeugen die durch ,auf das Fahrzeug wirkende seitliche Strömungen hervorgerufene Abtrift vom Kurs über Grund zu kompensieren, indem der Abtriftwinkel durch einen mit einem z. B. am Ziel befindlichen Sender zusammenarbeitenden Peilrahmen, durch ein auf das Ziel zu richtendes Fernrohr oder eine andere optische Meßeinrichtung bestimmt wird.Device for automatic course control of vehicles, in particular Aircraft The invention relates to the compensation of the wind or the like lateral drift in such vehicles, which by an absolute guide, z. B. compass or azimuth gyro, influenced automatic rudder control on one a certain course to the north-south direction. It is well known that such Vehicles. with automatic course control the direction of the longitudinal axis in the direction of the judge, z. B. compass, set target course. It's already suggested have been, in vehicles equipped with such automatic steering devices by , side currents acting on the vehicle caused drift from the course to compensate above ground by the drift angle by a z. B. transmitter located at the target cooperating bearing frame, through a on the target telescope to be directed or another optical measuring device is determined.

Zweck der Erfindung ist, die Abtriftkorrektur in einer selbsttätigen Kurssteuerung für Fahrzeuge ;auch dann vornehmen zu können, wenn nie Zusammenarbeit mit einem ,auf der Erde befindlichen "Sender nicht - möglich ist und jauch Geräte zur optischenAbtriftmessung wegen schlechter Sicht nicht verwendbar sind. Erfindungsgemäß dient darum zur Abtriftmessung ein die Kursrichtung über Grund relativ zur Fahrzeuglängsachse .angebendes Kreiselpendel. Die Ausschläge dieses Kreisel: pendels beeinflussen dann unmittelbar oder über den ,absoluten Richtgeber, z. B. durch entsprechende zusätzliche Verstellung des Gehäuses eines als Richtgeber dienenden Kompasses, die- selbsttätige Rudersteuerung in dem Sinne, daß die seitliche Abtrift kompensiert wird.The purpose of the invention is the drift correction in an automatic Course control for vehicles; to be able to carry out even if never cooperation with a "transmitter located on earth" is not possible and yes devices cannot be used for optical drift measurement due to poor visibility. According to the invention is therefore used for drift measurement on the course direction over ground relative to the vehicle's longitudinal axis .indicated rotary pendulum. The deflections of this gyro: pendulum then influence directly or via the, absolute guide, z. B. by appropriate additional Adjustment of the housing of a compass serving as a guide, the automatic Rudder control in the sense that the lateral drift is compensated.

Die Erfindung ist im folgenden ;an einem in Fig. i der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näherbeschrieben.The invention is shown in the following, at one point in Fig. 1 of the drawing schematically illustrated embodiment described in more detail.

Zur Bestimmung der Kursrichtung über Grund dient ein Kreisel I(, der ;auf :einer kardanisch saufgehängten und z. B. durch weiter nicht dargestellte Kreisel stabilisierten Plattform P' in einem Lagerbock mit senkrechter Präzessionsachse i so ;gehalten ist, daß seine Drehachse waagerecht liegt. Auf der Präzessionsachse des Kreisels ist ein elektrischer Drehmagnet a zum Ausgleich des Einflusses der wahren Erddrehung vorgesehen, der zu diesem Zweck in bekannter Weise eine Erregung erhält, die proportional der Winkelgeschwindigkeit der Erde und dem Kurswinkel gegenüber dem Meridian sein muß. Solange :das Fahrzeug und damit :die von ihm getragene Plattform P sich in Ruhe befindet, ist der Kreisel l( ohne jede Richtkraft. Währen.d der Fährt tun die Erde wirkt jedoch auf den Kreisel -ein ,aus der durch. diese Fahrt bedingten scheinbaren Erddrehung resultierendes Richtmoment ein, welches den Kreisel.mit seiner Drehachse quer zur Fahrtrichtung über Grund einstellt. Der Winkel, um den sich der Präzessionszapfen des Kreisels I( in ihren Lagern gegenüber der Richtung quer zur Fahrzeuglängsachse drehen, ist darum ein Maß für die Abweichung der Fahrtrichtung über Grund von der .Richtung der Fahrzeuglängsachse. -Entsprechend diesem Winkel wird die von der Präzessionsachse des Kreisel.s.l( getragene Elektrode 3 gegenüber den Gegenelektroden 3' und 3" des am, Lagerbock angeordneten Elektrolytgehäuses 4 verstellt, so daß der eine Elektrolytstromentsprechend verstärkt und der andere entsprechend geschwächt wird. Die Differenz beider Ströme wird einmal durch ein Amperemeter bzw. Voltmeter 5 fernangezeigt; beide Ströme dienen evtl. nach Gleichrichtung weite zur Erregung der beiden Wicklungen W1 und W2 des elektrischen Drehmagneten D@1, so daß dessen Anker den Arm 6 um einen der Abtrift entsprechenden Winkel aus der :g-ezeichrieten Nullstellung auslenkt. Der Drehmagnet D@1 wird außerdem entsprechend der Abweichung des Fahrzeuges von dem an einem Kompaß eingestellten Kurs erregt. Zu diesem Zweck sind zwei weitere Spulen: W3 und W4 des Drehmagneten ,an die Elektroden. 7; 7' und 7" eines Elektrolytkompasses angeschlossen, dessen Gehäuse 8 über eine am Umfang vorgesehene Schneckenverzahnung und Schnecke 9 von der Handkurbel I o gemäß Skala i I auf den gewünschten Kurs einstellbar ist. Der Drehmagnet betätigt über das Gestänge 6, 1z und 13 den Steuersellieber 14 eines hydraulischen Zylindermotors 15, der das Seitenruder S einstellt und gleichzeitig den Steuerschieber 14 wieder in seine Nullstellung bringt. Außer dem Drehmagneten kann in bekannter Weise auch noch ein die Winkelgeschwindigkeit der Kursabweichung messender Kreisel 16 auf das Steuergestänge einwirken, der in an sich bekannter Weise lediglich den Zweck hat, den Steuervorgang zu dämpfen.A gyro I (is used to determine the course direction over the ground; it is held in a bearing block with a vertical precession axis i on a gimbal-mounted platform P 'that is stabilized, for example, by a gyro (not shown) so that its axis of rotation is horizontal On the precession axis of the gyro there is an electric rotary magnet a to compensate for the influence of the true rotation of the earth, which for this purpose receives an excitation in a known manner which must be proportional to the angular velocity of the earth and the course angle with respect to the meridian and thus: the platform P carried by it is at rest, is the top 1 (without any directional force. During the travels, however, the earth acts on the top -in, the directional moment resulting from the apparent rotation of the earth caused by this trip one, which sets the Kreisel.with its axis of rotation transversely to the direction of travel over the ground ezessionzapfen of gyro I (turn in their bearings opposite to the direction transverse to the vehicle's longitudinal axis, is therefore a measure of the deviation of the direction of travel above ground from the direction of the vehicle's longitudinal axis. -According to this angle, the electrode 3 carried by the precession axis of the Kreisel.sl (is adjusted with respect to the counter-electrodes 3 'and 3 "of the electrolyte housing 4 arranged on the bearing block, so that one electrolyte flow is increased accordingly and the other is weakened accordingly. The difference between the two Currents are indicated remotely once by an ammeter or voltmeter 5; both currents may be used after rectification to excite the two windings W1 and W2 of the electric rotary magnet D @ 1, so that its armature moves the arm 6 by an angle corresponding to the drift The rotary magnet D @ 1 is also excited according to the deviation of the vehicle from the course set on a compass. For this purpose, two additional coils: W3 and W4 of the rotary magnet are attached to the electrodes. 7; 7 ' and 7 ″ of an electrolyte compass, the housing 8 of which has a worm toothing and worm provided on the circumference 9 can be adjusted to the desired course by the hand crank I o according to the scale i I. The rotary magnet actuates the control slide 14 of a hydraulic cylinder motor 15 via the linkage 6, 1z and 13 , which adjusts the rudder S and at the same time brings the control slide 14 back into its zero position. In addition to the rotary magnet, a gyroscope 1 6 which measures the angular velocity of the course deviation can act on the control linkage in a known manner, which in a known manner only has the purpose of damping the control process.

Die Zusammenarbeit des Kompasses mit dem Meßgerät für .die Kursrichtung über Grund ist in Fig. Ia der Zeichnung erläutert. Hierin gibt der Pfeil N die Nord-Süd-Rich.-tung ,an, welche der Magnet des Kompasses weist. Das Kompaßgehäuse 8, das in nicht dargestellter Weise kardanisch ,aufgehängt ist, ist dann gegenüber dieser Richtung zunächst um den Winkel a zu drehen. Alsdann wird das Fahrzeug, solange es durch Seitenwind o. dgl. nicht ;abgetrieben wird, den durch den Pfeil L angedeuteten gewollten Kurs innehalten. Sobald jedoch eine Abtrift etwa in dem Sinne auftritt, daß das Fahrzeug einen Kurs über Grund in Richtung des Pfeiles R annimmt; fällt die Richtung der Fahrzeuglängsachse nicht mehr mit der Kursrichtung über Grund zusammen. Alsdann wird der Kreisel K ,sich in seinen Präzessionslagern um den Abtriftwinkel ß drehen; denn seine Drehachse, welche j zu Beginn in Richtung der Fahrzeugquerachse lag, stellt sich nunmehr quer zu der durch den Pfeil Rangegebenen Richtung. Die Spulen WI und W2 des DrehmagnetenDi erhalten demnach von dem Kreisel I( eine Erregung proportiQria,l dem Abtriftwinkel ß, was eine entsprechende Auslenkung des Seitenruders in dein. Sinne zur Folge hat, daß die Längsachse des Fahrzeuges in Richtung des Pfeiles L' gedreht wird, so daß der die Kursrichtung über Grund angebende Pfeil R nunmehr in die Richtung des Pfeiles L gelangt. Es ist ersichtlich, daß der Ausschlag des Kreisels 1( entsprechend dem Winkel ß auch in der Folgezeit bestehen bleibt, so daß das Ruder dauernd um einen dem Winkel ß entsprechenden Betrag ,ausgelenkt bleibt. Auf diese Weise wird das Fährzeug trotz des Seitenwindes den ursprünglichen Kurs L weiterverfolgen.The cooperation of the compass with the measuring device for the course direction The reason is explained in Fig. Ia of the drawing. Here the arrow N indicates the north-south direction , whichever the compass magnet is pointing. The compass housing 8, which is not shown in Way is gimbaled, is then initially around opposite this direction to rotate the angle a. The vehicle is then, as long as it is caused by crosswinds or similar. Like. Not; is driven off, the intended course indicated by the arrow L. pause. However, as soon as a drift occurs in the sense that the vehicle assuming a course over ground in the direction of arrow R; falls the direction of the The longitudinal axis of the vehicle no longer coincides with the course direction over the ground. Then the top K will turn in its precession bearings around the drift angle ß; because its axis of rotation, which j was at the beginning in the direction of the vehicle's transverse axis, is now at right angles to the direction indicated by the arrow. The spools WI and W2 of the rotary magnet Di receive from the gyro I (an excitation proportiQria, l the drift angle ß, resulting in a corresponding deflection of the rudder in your. Meaning that the longitudinal axis of the vehicle in the direction of arrow L ' is rotated so that the arrow R indicating the course direction above ground is now in the direction of arrow L arrives. It can be seen that the deflection of the top 1 (corresponding to the angle ß also remains in the following period, so that the rudder remains deflected continuously by an amount corresponding to the angle β. To this In this way, the vehicle will continue to follow the original course L despite the cross wind.

Statt den der Abtrift entsprechenden Präzessionsausschlag des Kreisels I( unmittelbar auf den die Seitensteuerung betätigenden DrehmagnetenDi zur Einwirkung zur bringen, kann die Präzession des Kreisels I( auch dazu dienen, das Gehäuse des Kompasses in für die Zusammenarbeit zwischen Kompaß und einem, andern (optischen oder @elektrischen) Abtriftsmes.ser bereits vorgeschlagener Weise zusätzlich um den Abtriftwinkel in denn Sinne zu verstellen, daß .der Kompaß an sich bestrebt ist, die Längsachse des Fahrzeuges in Richtung .des Pfeiles L' zu erhalten: Es könnte das Kompaßgehäuse 8 zu diesem Zweck beispielsweise über :ein Differentialgetriebe einstellbar sein, welches einerseits von der Handkurbel io und andererseits von einem durch den Kreisel I( gesteuerten Nachlaufmotor eingestellt wird.Instead of the precession of the top corresponding to the drift I (directly on the rotary solenoid Di actuating the side controls for action to bring about, the precession of the gyro I (can also serve to move the housing of the Compass in for the cooperation between compass and one other (optical or @electric) Abtriftsmes.ser in the manner already proposed to adjust the drift angle in the sense that .the compass strives in itself is to get the longitudinal axis of the vehicle in the direction of .des arrow L ': It could the compass housing 8 for this purpose, for example, via: a differential gear be adjustable, which on the one hand by the hand crank io and on the other hand by a trailing motor controlled by the gyro I (is set.

Außerdem können der Kompaß und der Kreisel K, die nach der Figur in zwei getrennten Stromkreisen auf den Drehmagneten D1 einwirken, parallel geschaltet werden, wie es die gestrichelten Linien andeuten.In addition, the compass and the gyro K, which are based on the figure in two separate circuits act on the rotary magnet D1, connected in parallel as indicated by the dashed lines.

Claims (5)

PATRNTANSPRÜCI-IR'. L. Einrichtung zur selbsttätigen Kurssteuerung von Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen, vermittels eines absoluten Richtgebers, z. B. Kompaß,, und eines Ab- i triftmessers, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtriftmesser ein die Kursrichtung über Grund relativ zur Fahrzeuglängsachse angebendes Kreiselpendel dient, an welchem in bekannter Weise der Einfluß der wahren Erddrehung kompensiert ist, und .daß die Ausschläge dieses Kreiselpendels unmittelbar oder über den absoluten Richtgeber, z. B. durch Verstellen des Kompaßgehäuses, die selbsttätige Ruderlegvorrichtung im Sinne des Ausgleiches der Abtrift beeinflussen. PATTERN APPLICATION-IR '. L. Device for automatic course control of vehicles, in particular aircraft, by means of an absolute guide, z. B. compass ,, and a drift knife, characterized in that as a drift knife on the course direction above ground relative to the longitudinal axis of the vehicle Rotary pendulum is used, on which the influence of the true rotation of the earth is known in a known manner is compensated, and .that the deflections of this centrifugal pendulum directly or about the absolute judge, z. B. by adjusting the compass housing, the automatic Influence the rudder laying device in the sense of the compensation of the drift. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Regelvorrichtung des Rudermotors beeinflussender Empfänger an zwei z. B. aus Elektrolytsystemen bestehende Geberangeschlossen ist, von denen der eine durch den ab, söluten Richtgeber und der andere durch das die Kursrichtung über Grund bestimmende Kreiselpendel einstellbar isst. 2. Establishment according to claim i, characterized in that the control device of the rudder motor influencing recipient to two z. B. from electrolyte systems existing encoder connected of which one by the ab, solute judge and the other by the eats the course direction via the ground-determining centrifugal pendulum adjustable. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreiselpendel mit senkrechter Präzessionsachse auf einer waagerechten Plattform aufgestellt ist und daß mit der Präzessonsachse dieses Kreisels eine Vorrichtung zur Ferneinstellung der selbsttätigen Seitensteuereinrichtung des Fahrzeuges entsprechend dem Präzessionsausschlag des Kreisels verbunden ist. ¢. 3. Establishment according to claims i and 2, characterized in that the centrifugal pendulum has a vertical Precession axis is set up on a horizontal platform and that with the Precision axis of this gyro a device for remote adjustment of the automatic Side control device of the vehicle according to the precession deflection of the Gyro is connected. ¢. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Präzes-sionsachse des die Abtrift messenden Kreiselpendels eine elektrische Fernanzeigevorrichtung angeschlossen ist. Device according to claim 2 or 3, characterized in that that an electrical pendulum is attached to the precision axis of the centrifugal pendulum measuring the drift Remote display device is connected. 5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Präzession:sachse des die Abtrift messenden Kreisels eine Ferneinstellvorrichtung zur zusätzlichen Verstellung des Gehäuses eines zur Kurssteuerung dienenden Kompasses, z. B. Elektrolytkompasses, verbunden ist, wobei das Kompaßgehäuse gleichzeitig auch in bekannter Weise von Hand in die gewollte Kursrichtung einstellbar ist.5. Device according to claim 2 or 3, characterized in that with the precession: axis of the measuring the drift Gyro a remote adjustment device for additional adjustment of the housing a compass used for course control, e.g. B. electrolyte compass connected is, the compass housing at the same time in a known manner by hand in the desired course direction is adjustable.
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DE (1) DE678803C (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE940559C (en) * 1944-05-29 1956-03-22 Bendix Aviat Corp Automatic control device for a steerable vehicle
DE975455C (en) * 1943-04-26 1961-11-30 Sperry Rand Corp Automatic course control for aircraft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE975455C (en) * 1943-04-26 1961-11-30 Sperry Rand Corp Automatic course control for aircraft
DE940559C (en) * 1944-05-29 1956-03-22 Bendix Aviat Corp Automatic control device for a steerable vehicle

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