DK155257B - Kompasdrivanlaeg, specielt til et radaranlaeg - Google Patents

Description

i

DK 155257 B

Opfindelsen angår et kompasdrivanlæg af den i krav l's indledning angivne art.

Et kompasdrivanlæg af denne art er f.eks. beskrevet i US-patentskrift nr. 3 921 303.

5 Sædvanligvis arbejder et skibsradarsystem i forbindelse med et gyrokompas, der leverer kursinformationen til radaranlægget. I det af nævnte US-patentskrift beskrevne system er udgangssignalerne fra gyrokompasset af trinsignaltypen, der frembringes ad fotoelektrisk vej ved 10 hjælp af en kodet hulskive. Derved handler det om tidsligt overlappende flerfasede digitale signaler, hvorfra impuls følgerne afledes, og disse svarer til forskellige retningsændringer.

Formålet med opfindelsen er at udvikle et kompasdriv-15 anlæg der kan forbindes med forskellige kompassystemer, altså såvel systemer, der frembringer et trinudgangssignal, som systemer, der indeholder en synkronisator.

Dette formål opnås ved, at kompasdrivanlægget er udformet som angivet i krav l's kendtegnende del.

20 Den af opfindelsen indeholdende synkronsignaldetektor omdanner de fra et, med en synkronisator erstattet gyrokompas udsendte retningsinformationer til digitale signaler, der står i bestemte faseforhold og tidsligt overlapper hinanden, og er i det væsentlige magen til 25 de nævnte signaler, der fremkommer fra et gyrokompas af trinmotortypen, hvorfor den videre forarbejdning af signaler sker på lignende vis.

Hensigtsmæssige enkeltheder ved anlægget ifølge opfindelsen er angivet i krav 2-10.

2

DK 155257 B

Det er f.eks. fordelagtigt som angivet i krav 4 at anvende opto-elektriske isolatorer for at sikre, at udgangssignalet fra gyrokompasset i forhold til systemkoblingen er galvanisk afbrudt. En sådan galvanisk afbrydelse, der er 5 i og for sig kendt fra US-patentskrift nr. 3 914 759, muliggør forarbejdningen af forskellige kompasudgangssignaler, uden at væsentlige omstillinger af koblingen er påkrævet.

Opfindelsen vil blive nærmere forklaret ved den følgende 10 beskrivelse af en udførelsesform, idet der henvises til tegningen, hvor fig. 1 viser et blokdiagram over et adaptivt kompasanlæg ifølge opfindelsen, fig. 2, 3 og 4 viser nærmere detaljer ved et i fig.

15 1 viste anlæg, fig. 5, 6, 7 og 8 er grafiske fremstillinger til forklaring af virkemåden for opfindelsen, fig. 9 skematisk et diagram af et gyrokompas af synkrontypen, 20 fig. 10 skematisk et diagram af et gyrokompas af trin- typen, fig. 11 et blokdiagram af et kursfremvisningsapparat til brug i forbindelse med opfindelsen, medens fig. 12 viser et radaranlæg med udstyr ifølge opfindel-25 sen.

Til at begynde med skal der først henvises til fig.

9 og 10, som viser et gyrokompas 400 og 420 af henholds- 3

DK 155257 B

vis synkrontypen og trintypen. Det i fig. 9 viste synkronkompas 400 har tre statorspoler 402 anbragt omkring en rotorspole 404 med en indbyrdes elektrisk afstand på 120°. Ved almindeligt forekommende synkronkompasser 5 og trinkompasser findes der jernkerner i både stator- og rotorspolerne. Disse er for overskuelighedens skyld ikke vist i fig. 9 og 10. Synkronrotorspolen 404 er forbundet til en vekselstrømsreferencekilde 406. Når skibet og gyroplat formen drejer, vil rotorspolen 404 10 blive drejet i forhold til statorspolerne 402, hvorved der frembringes signaler som de i fig. 5 viste. I fig.

9 er statorspolerne 402 stjernekoblede og har derfor en signalreturledning. Statorkernerne 402 kunne også være trekantkoblede.

15 Fig. 10 viser skematisk et gyrokompas 420 af trintypen. Kompassets rotor er en permanent magnet 424, som roterer i forhold til trinstatorspolerne 422, når skibet ændrer kurs. Når den permanente magnet 424 drejer, vil dennes magnetfelt blive koblet i rækkefølge fra en sta-20 torspole 422 til den næste statorspole, hvorved der frembringes det i fig. 7 viste udgangssignal. Statorspolerne 422 er vist stjernekoblede i fig. 9, men kunne også være trekantkoblede.

Udgangsspændingerne fra enhver af spolerne 402 og 422 25 vil afhænge af det anvendte antal vindinger og af koblingen mellem statorspolerne og rotorspolen. Vekselstrømsreferencekildens 406 frekvens er ikke ens for alle i handelen værende kompasser, og en hel cyklus for udgangssignalerne kan repræsentere forskellige kurs-30 ændringer afhængig af den faktisk konstruktion.

I fig. 1 er,.vist et blokdiagram af et adaptivt kompas-anlæg 10 ifølge opfindelsen. Signalerne fra gyrokompas-senes udgangsklemmer ov.erføres til opto-elektriske isola- 4

DK 155257 B

torer 11, som omfatter en stjerne/trekantomskifter.

Der findes kun et enkelt sæt indgangsklemmer isolatorerne uden hensyn til, om gyrokompasset afgiver synkrone signaler eller trinsignaler, uafhængig af om gyrokom-5 passet er stjerne- eller trekantforbundet, og uafhængigt af om der findes et synkronreferencesignal. De opto-elektriske isolatorer og stjerne/trekantomskifteren 11 medfører opto-elektrisk isolation mellem gyrokompasset og de efterfølgende kredsløb, således at der ikke 10 findes nogen direkte elektriske forbindelse mellem kom passet og disse kredsløb. Derved undgås det, at kraftige stelstrømme kan influere på kompasanlæggets funktion .

Synkron/trinomskifteren 24 anvendes til at skifte mellem 15 synkronkompasser og trinkompasser. Når der anvendes et gyrokompas af trintypen, vil omskifteren 24 være i sin nederste stilling, og udgangssignalerne fra de opto-elektriske isolatorer og stjerne/trekantomskifteren 11 vil blive koblet direkte til en trefaset OP-NED 20 omsætter 16. Hvis der anvendes et gyrokompas af syn krontypen, vil omskifteren 24 være anbragt i sin øverste stilling, således at udgangssignalerne fra de opto-elektriske isolatorer og stjerne/trekantomskifteren 11 føres gennem synkronsignaldetektorer 12, før signalerne 25 overføres til den trefasede OP-NED-omsætter 16.

De opto-elektriske isolatorer og stjerne/trekantomskifteren 11 vil i tilfælde af et synkrongyrokorøpas omsætte de i fig. 5 viste signaler til digital form med en forudbestemt amplitude- og fasekarakteristik, se fig. 6.

30 De mørke dele af de i fig. 6 viste tre signaler angiver, at signalet er i en aktiv tilstand, medens de skraverede områder angiver en uvished, idet signalerne kan være, men ikke nødvendigvis er, i den aktive tilstand.

5

DK 155257 B

Den trefasede OP-NED omsætter 16 ændrer først de i fig. 6 eller fig. 7 viste signaler til det i fig. 8 viste, som repræsenterer drejning eller kursændring i en første retning, hvor signalerne er aktive i række-5 følgen Ag, Bg, CQ. Hvis der er tale om en drejning eller kursændring i den modsatte retning, vil de i fig. 8 viste signaler være aktive i den modsatte rækkefølge, dvs. Cg, Bg, Ag. En bestemmelse heraf foretages i den trefasede OP-NED-omsætter 16. Når der drejes i den ene 10 rening, frembringes der et impulstog, der i det følgende vil blive betegnet som OP-impulser, og ved drejning i den modsatte retning frembringes der et impulstog, som i det følgende vil blive benævnt NED-impulser. I impulstoget frembringes en enkelt impuls ved overgangen 15 mellem aktiverede signaler.

Når anlægget fungerer normalt kobles en motorfasese-kvenskontrol 18 via en omskifter 26 til omsætteren 16's udgangsklemmer. Motorfasesekvenskontrollen 18 aktiverer en firefaset trinmotor 21 via et firefaset drivkreds-20 løb 20. Den firefasede motor 21 har fire statorspoler, som aktiveres i en første rækkefølge ved drejning i en første retning og aktiveres i den modsatte rækkefølge ved drejning i den modsatte retning. Motorfase-sekvenskontrollen 18 aktiverer motoren 21's fire sta-25 torspoler i den første rækkefølge ved OP-impulser og i modsatte rækkefølge for NED-impulser. Hver OP- eller NED-impuls fra omsætteren 16 bevirker aktivering af den firefasede motors statorspoler i rækkefølge.

Omskifteren 26 er indrettet til at kunne bringe radar-30 skærmens pejleskala og nordretning over ét med skibets sande kurs, hvis strømmen skulle svigte, eller hvis anden korrektion er nødvendig. Ved hjælp af en generator 14 frembringes en kontinuert række drejeimpulser repræsenterende enten OP- eller NED-impulser uafhængigt 6

DK 155257 B

af, om skibet ændrer kurs. Når der skal udføres en justering påvirkes omskifteren 26 således, at drejeimpul-serne fra generatoren 14 overføres til motorsekvens-kontrollen'18, hvorefter omskifteren 26 stilles tilbage 5 i den nederste stilling, hvor der modtages signaler fra omsætteren 16.

Endvidere er et kursfremvisningskredsløb 17 forbundet til omskifteren 26's udgangsklemme. Kursfremvisningskredsløbet 17 frembringer enten direkte en cifferfrem-10 visning af skibets kurs eller frembringer et signal til radaranlæggets skærm, således at kursen kan aflæses tillige med radarinformation.

I fig. 2 er skematisk vist detaljer for de opto-elek-triske isolatorer og stjerne/trekantomskifteren 11 om-15 fattende synkronsignaldetektorer 12, en synkron/trinom- skifter 24 samt en del af den trefasede OP-NED-omsætter 16. Signalerne fra gyrokompassets statorviklinger forbindes til klemmerne I, II og III uafhængigt af, om gyrokompasset er af synkron- eller trintypen. Hvis gyro-20 kompassets statorspoler er stjerneforbundne, forbindes kompassets returledning til en returklemme. Stjerne/ trekantomskifteren 116 har tre indbyrdes mekanisk forbundne enkeltpolede sektioner med to dæk og er vist i stillingen svarende til trekantforbindelse. I dette 25 tilfælde vil der, når klemme I er positiv i forhold til klemme II, løbe en strøm ind i klemme I gennem lysdioden 108A og en modstand 109A til klemmen II. Når strømstyrken er tilstrækkelig stor, vil lysdioden 108A udsende lys til en fototransistor 111A. Hvis klemmen 30 II er positiv i forhold til klemmen I, vil strømmen løbe ind i klemmen II, modstanden 109A og til klemmen I via en diode 107A. På lignende måde vil der, hvis klemmen II er positiv i forhold til klemmen III, løbe strøm ind i klemmen II gennem en lysdiode 109B og en 7

DK 155257 B

modstand 109B til klemmen III. Lysdioden 108B frembringer lys ved den samme strømstyrke, som der kræves til aktivering af lysdioden 108A. En lysdiode 108C, som er forbundet til klemmen III, aktiveres på lignende måde, 5 når klemmen III er positiv i forhold til klemmen I.

Modstandsværdierne for 109A er valgt således, åt lys-dioderne 108A-C frembringer lys i overlappende dele af cykler for indgangssignalerne.

Når omskifteren 116 skiftes til den anden stilling sva-10 rende til et stjerneforbundet gyrokompas, refereres indgangssignalerne til retursignalet. Lysdioderne aktiveres i rækkefølge som ovenfor beskrevet.

Når der anvendes et gyrokompas af synkrontypen, skal modstandene 109A-C's resistans være valgt således, at 15 lysdioderne 109A-C frembringer lys i overlappende dele af cykler for indgangssignalerne, således at der frembringes lys i de i fig. 6 viste aktiverede intervaller.

Hvis der anvendes et kompas af trintypen, skal modstandene 109A-C's resistans være valgt således, at der frem-20 bringes lys i hele det tidsrum, hvor den til lysdioden svarende indgang har et potentiale, og dermed befinder sig i aktiv tilstand. Der kan eventuelt vælges en enkelt resistans, som giver tilfredsstillende resultater i både synkron- og trintilstanden. De faktiske resistanser 25 vil være afhængig af de anvendte lysdioders karakteri stik .

Lyset fra lysdioderne 108A-C overføres til fototransistorer 111A-C. Hver fototransistor lllA-C's kollektor er forbundet til en positiv spænding +V.. Transistorernes 30 emittere er hver forbundet gennem en tilhørende modstand 113A-C til stel. Når en af fototransistorerne 111A-C modtager lys, vil fototransistoren blive ledende, således at der løber strøm gennem en af modstandene 113A-C.

8

DK 155257 B

Strømmen frembringer en positiv spænding over modstanden svarende til logisk højt niveau eller "1" i overensstemmelse med, at høj spænding svarer til logisk "1" for de·efterfølgende, logiske kredsløb. Når en af 5 fototransistorerne 111A-C ikke modtager lys, vil der praktisk taget ikke slippe nogen strøm gennem transistoren, således at der ikke frembringes noget spændingsfald over en af modstandene 113A-C. Når spændingen over modstanden i det væsentlige er nul, angiver dette logisk 10 lav tilstand, som betegnes ved "0".

Når der anvendes et synkrongyrokompas, vil der fra dette blive afgivet et referencesignal, som overføres til det adaptive kompasanlæg. Dette signal overføres til referenceklemmer på den omtalte enhed 10. Når den øver-15 ste af referenceklemmerne er positive i forhold til den nederste referenceklemme, vil der løbe strøm gennem en modstand 100, en diode 102 og en zenerdiode 101.

Når den nederste af referenceklemmerne er positive i forhold til den øverste referenceklemme, vil der løbe 20 strøm gennem zenerdioden 101, gennem lysdioden 105 tilbage til den øverste referenceklemme via en zenerdiode 104. Dioderne 101 og 104's zenerspændinger er valgt således, at lysdioden 105 kun frembringer lys i de i fig. 6 viste sorte områder, inden for hvilke et signal 25 med sikkerhed er aktivt. De nævnte zenerspændinger er valgt således, at belastningsimpedansen i den positive og negative halvperiode i det væsentlige er ens.

Lyset fra lysdioden 105 overføres til en fototransistor 110, hvorved denne vil blive ledende og trække 30 strøm gennem en modstand 116 til stel. Derved vil der blive frembragt en forholdsvis lille restspænding, der svarer til et logisk "0" på indgangsklemmerne på en Schmidt-trigger 114. Når der ikke udsendes lys fra lysdioden 105, vil fototransistoren 110 have stor impedans 9

DK 155257 B

og ikke trække strøm gennem modstanden 116, hvorved der frembringes en positiv spænding på i det væsentlige +\l til Schmidt-triggeren 114's indgangsklemme. Overgangen fra lav til høj og tilbage til lav spænding på 5 fototransistoren 110's kollektor medfører, at Schmidt- triggeren 114 frembringer en udgangsimpuls, som overføres til D-type multivibratorer 112A-C's klokimpuls-klemmer, hvor multivibratorernes dataindgangsklemmer er forbundet til udgangsklemmerne på de optiske isola-10 torer og stjerne/trekantomskifteren 11.

Synkron-trinomskifteren 24 er vist i sin øverste stilling, således at der til en afkoder 117 føres signaler på den i fig. 6 viste form fra et tringyrokompas. I omskifteren 24's nederste stilling overføres der trinsigna-15 ler på den i fig. 7 viste form til afkoderen 117. Afkoderkredsløbet 117 og tilhørende NAND-prote 118A-C omsætter signalerne med den i fig. 6 eller 7 viste form til den i fig. 8 viste form. Derved tilvejebringes den i nedenstående tabel 1 logiske operation.

Tabel 1

Udgang Indgange

Aq ABC + ABC

Bq AST + ABC

CQ ΑΒΓ + /TBC

20 Størstedelen af den trefasede OP-NED-omsætter 16, som omsætter de digitaliserede indgangssignaler fra synkrondetektorerne 12 til impulstog er vist i fig. 3.

Der frembringes et tog af OP-impulser ved drejning i en første retning, som repræsenterer kursændring for 25 skibet mod større pejlingsvinkler, medens der frembrin ges et andet tog af NED-impulser ved drejning af skibet ίο

DK 155257B

i den modsatte retning svarende til aftagende pejlings-vinkler. De ikke-overlappende trefasede indgangssignaler Ag, Bg og Cg fra NAND-portene 118 er forbundet til respektive indgangsklemmer på tre monostabile multivi-5 bratorer 120A-C. Overgangen mellem lave og høje niveauer, dvs. fra "0" til ”1" for et hvilket som helst af indgangssignalerne bevirker, at den tilsvarende monostabile multivibrator 120A-C frembringer en udgangsimpuls med en bredde, som er bestemt af de respektive værdier for 10 modstande 121 og kondensatorer 122.

Ved den foretrukne udførelsesform kan modstanden 121 have en værdi på 50 kohm og kondensatoren 122 kan have en værdi 470 pf, således at der vil blive frembragt en udgangsimpuls med en varighed på ca. 10 ysek. for 15 hver overgang til højt niveau. Udgangsimpulserne fra hver af de monostabile multivibratorer 120A-C føres til en NAND-port 125, som frembringer en enkelt række af impulser. En positiv impuls med en varighed af ca.

10 ^sek. frembringes på porten 125's udgangsklemme, 20 for hver gang et hvilket som helst af signalerne Ag,

Bg eller Cg skifter til højt niveau. Hvis omskifteren 26 er indstillet i sin midterstilling som vist på tegningen, vil udgangssignalet fra NAND-porten 125 blive overført til en monostabil multivibrator 130's indgangs-25 klemme. Multivibratoren 130 er indrettet således, at bagkanten af hver impuls af indgangssignalet frembringer en ny impuls på multivibratoren 130's udgangsklemme i den tidsperiode, som følger umiddelbart efter den forrige. Impulsvarigheden for multivibratoren 130 kan 30 være den samme som for de monostabile multivibratorer 120A-C. Der kan være anvendt de samme modstandsværdier og kondensatorværdier til bestemmelse af impulsvarig-hedne, som det var tilfældet for multivibratorerne 120A- C. Udgangssignalet fra den monostabile multivibrator 35 130's Q-klemme er forbundet til klokimpulsklemmen på 11

DK 155257 B

hver af D-vipperne 124A-C. Disse impulser styrer indgangssignalerne til D-vipperne 124A-C og ankommer med en tidsforsinkelse på 10 ysek. i forhold til signalindgangen, hvorved det sikre, at signalerne er i en 5 stabil tilstand.

Udgangssignalerne fra D-vipperne 124A-C, som herefter vil blive benævnt A·^, og C^, som repræsenterer værdierne for de trefasede indgangssignaler til en foregående klokperiode, sammenlignes med de tilstedeværende 10 værdier for de trefasede signaler Ag, Bg og Cg til be stemmelse af, om ændringerne i de trefasede signaler repræsenterer en positiv eller negativ drejning. Sekvensen af signaler, som repræsenterer positiv drejning eller drejning med uret, er vist i tabel II, medens 15 sekvensen for negativ drejning eller drejning mod uret er vist i tabel III, hvor "1" repræsenterer høj tilstand og "0" repræsenterer lav tilstand.

Tabel II

Foreliggende tilstand Tidligere tilstand A0B0C'0 A1B1C1 1 0 0 0 0 1 0 10 10 0 0 0 1 0 10 1 0 0 0 0 1 • · • · • * 12

DK 155257 B

Tabel III

Foreliggende tilstand Tidligere tilstand A0B0C0 A1B1C1 0 0 1 10 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 10 0 • · • · • ·

Den logiske relation, som angiver drejning med uret eller positiv drejning til frembringelse af 0P-impulser kan opnås ved en AND-funktion mellem hosliggende værdier i tabel II efterfulgt af en 0R-funktion mellem 5 resultaterne fra AND-funktionen. På lignende måde består den logiske relation til frembringelse af NED-impulser i en AND-funktion mellem hosliggende værdier i tabel III efterfulgt af en 0R-funktion mellem resultaterne fra AND-funktionen. De logiske relationer kan simpli-10 ficeres således: OP = AqC1 + BqA1 + NED = AqBi + BqC·^ + CqA^ AND/OR-portene 127 og 128 tilvejebringer den nødvendige afkodningsfunktion. Udgangssignalet fra porten 127 er en logisk "l" stilling for positiv drejning, medens udgangssignalet for porten 128 er i logisk "1" 15 tilstand for negativ drejning. Når omskifteren 26 er i den i fig. 3 viste midterstilling, vil udgangssignalerne fra portene 127 og 128 aktivere en tilsvarende

DK 155257 B

13 indgangsklemme på NAND-porte 151 og 152. Den monostabile multivibrator 130 har også en Q-udgangsklemme, på hvilken der findes et udgangssignal, der er komple-menteret i forhold til signalet på Q-udgangsklemmen.

5 Signalet fra Q-udgangsklemmen overføres til NAND-porte- ne 151 og 152's andre indgangsklemmer. Når udgangssignalet fra AND/OR-porten 127 er i logisk "1" tilstand, vil impulserne fra multivibratoren 130 blive ført gennem NAND-porten 151 til frembringelse af et tog af ΟΡΙΟ impulser. I løbet af dette tidsrum er NAND-porten 152 deaktiveret med logisk "0" tilstand fra AND/OR-porten 128. Når udgangssignalet fra AND/OR-porten 128 er i logisk "0" tilstand og udgangssignalet fra AND/OR-porten 127 er i logisk "0" tilstand, vil impulserne fra multi-15 vibratoren 130 blive ført gennem NAND-porten 152 til frembringelse af et tog af NED-impulser på NAND-porten 152's udgangsklemme.

I fig. 4 er skematisk vist motorfasesekvenskontrollen 18, det firefasede drivkredsløb 20 og den firefasede 20 motor 21. OP- og NED-impulserne føres til respektive indgangsklemmer på en 0P/NED binær tæller 160. Enhver impuls på tællerens OP-indgangsklemme medfører, at tælleren 160 tæller et bit frem, medens en impuls på NED-ind-gangsklemmen medfører, at tælleren 160 tæller et bit 25 tilbage. Ved en 0P-tælling vil tælleren 160 tælle fra 000 til 111 med tilvækster på 001 og derefter gå tilbage til 000. Ved en NED-tælling vil tælleren 160 tælle ned fra 111 til 000 i trin på 001 og derefter vende tilbage til 111.

30 Som følge af indretning for gyrokompassets spoler, kan forskellen mellem enkelte trin for den binære tæller 160 repræsentere en ændring på enten 10 min. eller 20 minutter.

1 det første tilfælde vil omskifteren 165 for omskiftning mellem 10 minutter og 20 minutter være sat i den 14

DK 155257 B

på tegningen viste stilling, således at hver OP- eller NED-impuls medfører aktivering af den firefasede motor 21. I det sidstnævnte tilfælde vil omskifteren 165 være i den anden stilling, således at kun hver anden 0P-5 eller NED-impuls medføre aktivering af den firefasede motor 21.

Ved hjælp af invertere 161 og 162 og afkodnings AND-porte 163 afkodes udgangssignalet fra tælleren 160, hvorved ledningerne 167A-D aktiveres i sekvensen 167A-10 167B-167C-167D-167A...., når der er tale om OP-tælling, og når der er tale om NED-tælling aktiveres ledningerne i sekvensen 167D-167C-167B-167A-167D...

Ved hjælp af de aktiverede udgangssignaler fra AND-por-tene 163 aktiveres motorens drivtransistorer 166. Alle 15 drivtransistorerne 166's emittere er forbundet sammen og fører til stel via en modstand 168. Hver drivtransistor 166's kollektor er forbundet til en af statorspolerne 170, hvor statorspolernes andre terminaler er forbundet sammen til en positiv spændingsforsyning +E. Når en 20 af drivtransistorerne 166 gøres ledende ved hjælp af et aktiveringssignal på dens basis, vil der løbe strøm gennem den tilhørende statorspole 170. Parallelt over hver statorspole 170 er forbundet en diode 172 for at forhindre opbyggelse af et højspændingssignal over en 25 statorspole, når denne afaktiveres, idet dioden medfø rer en strømvej for modsat rettede strømme. Når stator-spolen 170 aktiveres i en første sekvens svarende til 0P-impulser, vil rotoren 174 dreje i en første retning, medens aktivering af statorspolerne 170 i den modsatte 30 sekvens vil bevirke, at rotoren 174 drejer i den modsatte retning.

Firefasemotoren 21's rotor 174 er forbundet til en driv-aksel 22, der er mekanisk koblet til både pejleskalaen 15

DK 155257 B

180 og en opløser 175. Ved hjælp af tandhjulene 173 kobles drivakselen 22 til opløseren 175's aksel, og tandhjulet 176 medfører drejning af pejleskalaen 180. Forholdet mellem antallet af tænder på tandhjulet 176 5 og tænder langs pejleskalaen 180's periferi er valgt således, at pejleskalaen 180 drejes den korrekte vinkel i afhængighed af udgangssignalerne fra gyrokompasset.

I tidligere kendte gyrokompasanlæg fandtes der organer til mekanisk drejning af pejleskalaen med hånden, således 10 at pejleskalaen blev justeret efter skibets sande kurs.

Ifølge opfindelsen findes der organer til indstilling af pejleskalaen 180 efter den sande kurs, hvilke organer omfatter en omskifter, som i den ene stilling medfører drejning af pejleskalaen i en retning og i den anden 15 stilling medfører drejning af pejleskalaen i den mod satte retning, hvorved justeringen kan foretages. Under henvisning til fig. 3 frembringes der drejeimpulser 14, hvis impulsfrekvens er bestemmende for den hastighed, hvormed pejleskalaen 180 drejes under justeringen. Dre-20 jeimpulserne overføres til både den øveste og nederste klemme på omskifteren 26. Når omskifteren 26 står i sin øverste stilling, vil der blive overført en spænding svarende til logisk "1" til den nederste indgangsklemme på NAND-porten 151, og til den nederste indgangs-25 klemme på NAND-porten 152 vil der blive overført en spænding svarende til logisk "0". Den kontinuerte strøm af drejeimpulser fra enheden 14 overføres derved til NAND-porten 151's øverste indgangsklemme, hvorved der frembringes et tog af 0P-impulser, uafhængigt af om 30 skibet drejer, eller af om der afgives signaler fra gyrokompasset. Når omskifteren 26 er i sin nederste stilling, vil der på lignende måde blive overført logisk "0" til NAND-porten 151's nederste indgangsklemme og logisk "1" til NAND-porten 152’s nederste indgangsklem-35 me, hvorved NAND-porten 151 afaktiveres og NAND-porten , .

16

DK 155257 B

152 aktiveres til frembringelse af et kontinuert tog af NED-impulser. Omskifteren bliver stående i enten sin OP- eller NED-stilling, indstil den ønskede justering af pejleskalaen 180 er opnået, hvorefter omskifteren 5 stilles tilbage til sin midterstilling, hvor anlægget er i normal drift. Omskifteren 26 er fortrinsvis en vippeomskifter med en stabil midterstilling og fjeder-modvirkede yderstillinger for OP- henholdsvis NED-stil-linger.

10 Ved hjælp af det i fig. 11 viste kredsløb 17 kan der på skærmene 214 fremvises cifferangivelse af skibets kurs. OP-impulserne fra NAND-porten 151 overføres til en tæller 203's indgangsklemme, medens NED-impulserne fra NAND-porten 152 overføres til en tæller 204's ind-15 gangsklemme. Tællerne 203 og 204 har hver to udgangsklemmer, hvor der ved den ene udgangsklemme frembringes en udgangsimpuls eller firkantsignal for hver tredie tælling af indgangssignalet, og hvor der ved den anden udgangsklemme frembringes et lignende udgangssignal 20 for hver seks indgangsimpulser. Der vil således kunne frembringes en impuls eller firkantsignal for hver grads kursændring. Det valgte udgangssignal for tælleren 203 overføres til en dekadetæller 208's OP-indgangsklemme, medens det valgte udgangssignal fra tælleren 204 over-25 føres til dekadetælleren 208rs NED-indgangsklemme. De kadetællerne 208 frembringer tre digitale udgangssignaler svarende til henholdsvis enere, tiere og hundrede. Dekadetællerne 208 tæller op eller ned for hvert indgangssignal .

30 De tre sæt udgangssignaler fra dekadetællerne 208 af- kodes ved hjælp af drivkredse 212, som frembringer driv-signaler til cifferfremvisningsorganerne 214. Fremvisningsorganerne 214 kan være lysdioder, cifferrør eller lignende. Udgangssignalet fra dekadetællerne 208 kan 17

DK 155257 B

også overføres til et katodestrålerør, således at skibets kurs kan aflæses digitalt tillige med radarinformationen.

Afkoderen 206 og afkoderen 210 konverterer dekadetællerne 208 fra at tælle modulo 1000 til at tælle modulo 5 360. Når udgangssignalet fra dekadetællerne 208 afgiver en tælling til 359, vil afkoderen 206 frembringe et logisk "l", som aktiverer AND-porten 205. Den næste opadtællende impuls sletter via AND-porten 205 kredsløbet 209, hvorved der bliver indlæst 000 i hver af 10 dekadetællerne 208. Når udgangssignalerne fra dekade-tællerne 208 er i 000-tilstanden, vil afkoderen 210 på lignende måde via AND-porten 207 slette kredsløbet 209 således, at der indlæses en værdi på 359 til dekadetællerne 208.

15 I fig. 12 er vist et skematisk blokdiagram over et ra daranlæg, til hvilket opfindelsen er anvendelig. En radarantenne 301 er drejeligt forbundet til en radar-antenneaksel 303. Ved hjælp af tandhjulene 306 overføres rotationsbevægelse fra en motor 304 til antenne-20 akslen 303.

Til radarantenneakslen 303 er endvidere forbundet en rotorspole 314 for en opløser 311. Rotorspolen 314 drejer inden for statorspoler 316 og 318,som er forskudt indbyrdes med en elektrisk1vinkel på 90°, således at 25 koblingen mellem en af statorspolerne 316 eller 318 og rotorspolen 314 er maximal, medens koblingen til den anden statorspole er minimal. Koblingen mellem rotorspolen 314 og statorspolerne 316 og 318 er fortrinsvis sinusformet ved en konstant rotationshastighed for 30 radarantennen. En firkantgenerator 310 er elektrisk forbundet til en statorspole 314. De resulterende spændinger, som induceres i statorspolerne 316 og 318 vil derfor være firkantformede med sinusformede indhyldnings- 18

DK 155257 B

kurver, som er faseforskudt 90°.

Opløseren 511's statorspoler 316 og 318 er koblet til statorspoler henholdsvis 322 og 324 i en synkronopløser 320. Synkronopløseren 320 har to sæt rotorspoler 326 5 og 328, som er anbragt med en indbyrdes elektrisk afstand på 90°, og som er drejelige inden for statorspolerne 322 og 324. Fasen for indhyldningskurven til det signal, som skal frembringes i hver af rotorspolerne 326 og 328 vil således være afhængig af spolernes position.

10 Da vinkelpositionen for det radarsignal, som fremvises på katodestrålerøret 346 er afhængigt af faseforholdet mellem udgangsignalerne fra rotorspolerne 326 og 328, vil det fremviste billede kunne drejes ved at dreje rotorspolerne 326 og 328. Dette opnås ved at forbinde 15 rotorspolerne 326 og 328 mekanisk til en trinmotor 21's drivaksel 22. Drejning af drivakslen 22 i takt med skibets kursændring vil på denne måde bevirke drejning af rotorspolerne 326 og 328, således at billedet på katodestrålerøret 346 bliver stående stille, hvor ret- 20 ningen opad fortrinsvis angiver nordretningen uafhængigt af skibets kurs. Rotorspolerne 326 og 328 kan naturligvis også være afbrudt fra akslen 22, således at det fremviste radarbillede vil dreje, når skibet ændrer kurs.

25 Rotorspolerne 326 og 328 er forbundet til henholdsvis X- og Y-kredsløb 330 og 332. Disse kredsløb aftaster udgangsspændingerne fra rotorspolerne 326 og 328 i løbet af hver aktive impulsperiode og fastholder den aftastede værdi indtil den næste aftastningsværdi opnås.

30 X- og Y-generatorer 334 og 336 frembringer X- og Y-savtak-signaler som afbøjningssignaler for katodestrålerøret 346. Amplituden for hvert afbøjningssignal er direkte proportionalt med amplituden for signalet på udgangen

DK 155257B

19 af det respektive aftastningskredsløb og har samme polaritet. Genereringen af afbøjningssignaler startes af en triggerimpuls, der udsendes fra radarsender/modta-geren 302, når radarsystemet udsender en radarpuls.

5 Efter forstærkning i respektive X- og Y-afbøjningsfor-stærkere 340 og 342 overføres afbøjningssignalerne til afbøjningsspolerne henholdsvis 339 og 343 til frembringelse af magnetfelter for afbøjning af katodestråle-røret 346's elektronstråle.

10 De modtagne og demodulerede radarekkoer fra radarsender/ modtageren 302 overføres til en videoforstærker 350, som forstærker videosignalerne til et passende niveau for modulering af katodestrålerøret 346's elektronstråle.

15 Fra det i fig. 12 viste adaptive kompasdrivkredsløb 10 overføres signaler til en symbolgenerator 352 af velkendt art, hvilken generator frembringer X- og Y-afbøjningssignaler og et videosignal, som ved forbindelse til katodestrålerøret 346 medfører, at skibets kurs 20 kan aflæses på katodestrålerøret 346.

Opfindelsen har være nærmere forklaret ved hjælp af en foretrukken udførelsesform, men det er klart, at der vil kunne foretages modifikationer inden for det ved patentkravene definerede beskyttelsesomfang.

Claims (10)

1. Kompasdrivanlæg (10), specielt for radaranlæg, som omformer et trinudgangssignal, der udviser flerfasede forudbestemte faseforhold, fra et gyrokompas til et 5 tog af hinanden følgende impulser ved hjælp af en omsætter (16), hvorved en bestemt impulsfølge optræder, når kompasudgangssignalet svarer til en retningsændring i en retning, og en anden impulsfølge, når kompasudgangssignalet svarer til en retningsændring i en anden retning, 10 kendetegnet ved, at omsætterens (16) indgang valgfrit kan tilføres trinudgangssignalet eller udgangssignalet fra en synkron-signaldetektor (12), der på indgangssiden kan tilføres analoge flerfasede drejemel-dingssignaler fra et gyrokompas.

2. Kompasdrivanlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at omsætteren (16), der omformer de til de tilførte signaler (fig. 5 henholdsvis fig. 7) til et impulstog, afhængig af retningen af et gyrokompas, optræder i en af to former, og at dette impulstog kan tilføres 20 en binær tæller (160), hvorved denne skifter henholdsvis opad eller nedad.

3. Kompasdrivanlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at synkron-signaldetektorens (12) indgang er koblet til et gyrokompas' udgang gennem komponenter (108- 25 111) til galvanisk adskillelse af gyrokompasset og den efterfølgende omskifterdel.

4. Kompasdrivanlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at komponenterne (108-111) til at skabe galvanisk adskillelse udgøres af en opto-elektrisk isolator.

5. Kompasdrivanlæg ifølge ethvert af kravene 1 til 4, DK 155257 B kendetegnet vedj, at det indeholder organer (125) til at udlede et tidsreferencesignal ud fra et udgangssignal fra et gyrokompas.

6. Kompasdrivanlæg ifølge krav 5, kendetegnet 5 ved, at tidsreferencesignalet udledes ud fra signaltil standsændringen i gyrokompassets udgangssignal.

7. Kompasdrivanlæg ifølge ethvert af kravene 1-6, k ente g n e t ved, at omsætteren (16) indeholder en sammenligningsenhed (124-127, 128), hvormed det er muligt 10 at sammenligne den aktuelle tilstandsværdi af udgangs signalet fra gyrokompasset med den tidsligt umiddelbart foregående tilstandsværdi.

8. Kompasdrivanlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at signaltilstandsændringen bestemmes gennem en 15 monostabil multivibrator (120).

9. Kompasdrivanlæg ifølge krav 1 til 8, kendetegnet ved, at det er forsynet med et organ (14) til frembringelse af efterdrejeimpulser, hvorved systemets pejleskala kan indstilles uafhængigt af udgangssignalet 20 fra gyrokompasset.

10. Kompasdrivanlæg ifølge krav 9, kendetegnet ved, at det er forsynet med en omskifter (26), hvormed man kan vælge, hvorvidt det er drejeimpulserne eller det fra gyrokompassets udgangssignal afledte impuls-25 tog, der skal forbindes med tælleindretningen (160).