FI88205B - Foerfarande foer bestaemning av vinkellaeget - Google Patents

Description

1 8 8 2 0;;

Menetelmä kulma-aseman määrittämiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kulma-aseman määrittämiseksi sekä menetelmässä käytettävä elektroninen kompassi, jossa on digitaalinen ja/tai analoginen näyttö.

5 Kompassi on koje, jolla määritetään pääilmansuunta.

Riippuen käyttötavastaan se toimii ohjaus- tai suuntimiskom-passina.

Periaatteessa kompassi koostuu kotelosta, jonka pohjan keskiosaan on sijoitettu nk. nasta. Tämä on pystysuora metalli-10 tappi, jossa on kova metallikärki, jonka päälle on sijoitet tu kompassiruusu tai vast, magneettineula. Kompassiruusussa on useimmiten reunassa kaksinkertainen jaotus, nimittäin si-sempi, jossa on viivat, kompassiruusu, ja ulompi, jossa on asteet. Tämä laskee pohjoisesta itään 0 - 360°.

15 Tunnetaan myös kompassi, jossa on rengasmainen asteikko, joka kiertää samanaikaisesti kompassineulan kanssa. Asteiden lukeminen tapahtuu sisäänasennetun prisman avulla, jolloin kompassia ei saa luettaessa pitää vinosti, koska muutoin kompassineula juuttuu kiinni, mikä johtaa virhelukemiin. Tä-20 män kompassi tarkkuus on n. 5°.

Siitä huolimatta, että vaakasuorasti värähtelevä magneettineula säätyy aina isogonin mukaisesti, joka muodostaa maantieteellisen meridiaanin kanssa kulman, jota nimitetään deklinaatioksi tai kompassipoikkeamaksi, niin kaikki mag-25 neettikompassit osoittavat magneettisen tai eroavan suunnan.

Mainittujen kompassien erot nähdään mm. siinä, että niissä ei ole aivan liian suurta mittaustarkkuutta, koska asteikon visuaalinen lukeminen tuottaa jonkin verran vaivaa. Eräs toinen haitta on tunnetuissa kompasseissa myös siinä, '30 että ne toimivat moitteettomasti vain pienellä kaltevuuskul malla. Kompassi osoittaa kaikissa tapauksissa eroavasti, niin että riippuen paikasta korjaus on suoritettava lisäämällä tai vähentämällä poikkeama.

Eurooppalaisen hakemusjulkaisun 0 078 510 mukaisesti 35 tunnetaan kello, jossa on osoitinasettelu tunteja varten sekä laite suunnan määrittämiseksi magneettisessa maakentäs-sä.

Erona tämän keksinnön suhteen tässä hakemusjulkaisussa on kyseessä täysin erilaisen sensoriperiaatteen käyttö.

2 8820ό

Tulkintanopeus on riippuvainen sensorien herätyksestä, mikä ei ole asianlaita tämän keksinnön kohdalla, niin että saadaan aikaan yksinkertaistuminen julkaisun 0 078 510 suhteen, mitä on nimitettävä aidoksi edistykseksi. Päinvastoin kuin 5 julkaisussa 0 078 510 huippudetektori on ratkaisevalla hetkellä, s.o. maksimaalisessa arvossa pohjois- tai eteläläpi-kulussa herkimmillään, niin että mahdolliset virhelähteet voidaan alentaa minimiin. Tässä keksinnössä ei tarvita lisäksi mitään vakioita ja tämä on päinvastoin kuin julkaisus-10 sa 0 078 510, niin että ei tarvita mitään tarkkuuskomponent-teja eikä myöskään yhdistettyjä sensoreita. Tämän keksinnön mukaisesti korjataan inklinaatiokorjaus sekä asemaherkkyys automaattisesti, mitä ei tapahdu julkaisussa 0 078 510.

Eurooppalaisessa hakemus julkaisussa 0 091 000 on esitet-15 ty laite Maan magneettikentän mittaamiseksi navigointiapuna ajoneuvon ajajaa varten, etenkin kaupungissa tapahtuvaa suunnistamista varten. Kuten on esitetty ja selitetty, on osoittautunut, että kysymys on eräästä toisesta sensoriperiaat-teesta, jossa ei ole siltakytkentää ja joka ajoneuvon kal-20 listuessa väärentää tuloksen, koska nämä kolme sensoria eivät ole mitta vaakasuoralle tasolle, joka on tarpeen kurssinmäärityksessä. Elektronista ja mekaanista kytkentä-ratkaisua ei ole ollenkaan selitetty. Tämä järjestelmä ei toimi ajoneuvossa, koska selvästikään ei suoriteta deviaa-25 tiomittausta eikä sen korjausta. Samoin tarvittavaa paikan erannon korjausta ei ole mainittu eikä selitetty.

Eurooppalaisen patenttijulkaisun 0 120 691 mukaisesti esitetään elektroninen digitaalikompassi, jolloin on todettava, että lämpötilanmuutoksien aiheuttamia mittausvirheitä 30 ei voida kompensoida, että kaltevuusvirheitä ei voida välttää magneettikenttäsensorilla ja että siten ei ole olemassa mitään kaltevuusriippumattomuutta. Lämpötilanmittaus toimii yksinomaan ulkolämpötilan osoittamiseksi. Navigointi-tehtäviin tämä laite on ehdottomasti riittämätön ja liian 35 epätarkka, koska kurssin ratkaisu on rajoitettu yksinomaan 45°:n vaiheisiin eikä mahdollista mitään kurssin 450 kertaa tarkempaa ratkaisua, niin että erittäin tarkkojen navigoin- 3 8 8 2 U o titehtävien ratkaisu on siten mahdotonta. Paikallisen ampli-tudimuutoksen mittausmahdollisuutta ei ole ollenkaan esitetty eikä ole myöskään olemassa mitään yksilöllistä vaihtelun ja deviaation ja inklinaation ja amplitudin tulkintamahdol-5 lisuutta. Tämä järjestelmä osoittaa mm. kaltevuuden väärin eikä se sovi laivoihin eikä ilmailuun kokonaisuutena tarkasteltuna eikä siten myöskään navigointiin. Eurooppalaisen patenttijulkaisun 0 120 691 kuvion 2 lohkokaavion mukaisesti ei julkaista mitään, mitä voitaisiin pitää tämän keksinnön 10 suhteen tunnettuna. Koko magneettikentän tilatarkastelu yk sinomaan yhdellä sensorilla on mahdottomus. Lisäksi analoginen järjestelmärakenne muodostaa huonon tarkkuuden verrattuna digitaaliseen järjestelmärakenteeseen, jossa on parantunut tarkkuus. Myös tässä ei ole ollenkaan mahdollista pai-15 kallinen eranto, deviaatio, inklinaatio, amplitudimuutos eikä anto.

Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä mittausjärjestelmän kulma-aseman määrittämiseksi sekä vaatimuksen 3 mukainen digitaalisesti ja/tai analogisesti 20 osoittava, täyselektroninen kompassi. Epäitsenäisissä vaatimuk sissa esitetään keksinnön eräitä sovellutuksia.

Yllättävästi on voitu nyt todeta, mikä ei ole ollut oletettavissa ilman muuta, että tavanomainen magneettineulan käyttö voidaan korvata vähintään yhdellä magnettikenttäsen-25 sorilla, mikä johtaa tarkempaan suunnanmääritykseen, jolloin magneettikenttäsensorista tulevat signaalit elektronisesti käsiteltyinä sallivat suuremman tarkkuuden.

Keksinnön kohteena on digitaalisesti ja/tai elektronisesti osoittava, täyselektroninen kompassi, jossa on vähin-30 tään yksi magneettikenttäsensori, joka on yhdistetty sitä seuraavaan elektroniseen kytkentään, jolloin magneettikenttäsensori toimii Hall-ilmiön, kenttälevyn, Wheatstonen sillan aperiodisuuden tai vastusmuutoksen periaatteella, kun taas sitä seuraava kytkentä koostuu vähintään yhdestä toi-- .35 mintavahvistimesta, jännitteenstabiloinnista, lämpötilankom- pensoinnista ja analogia-digitaali-muuntajasta, joka vahvistaa 35 magneettikenttäsensorin arvonmuutoksen ja muuntaa nämä määrätyn suuruisiksi digitaalisiksi ja/tai analogisiksi signaaleiksi ja osoittaa puolestaan nämä digitaalisesti 4 8 8 2 G 5 ja/tai optisesti ja/tai akustisesti.

Keksinnön havainnollistamiseksi sitä selitetään lähemmin piirustusten ja sovellutusesimerkkien avulla. Piirustuksessa 5 kuv. 1 esittää kaaviomaisesti päällyskuvaa elektronises- kompassista, kuv. 2 esittää poikkileikkauskuvaa kuvion 1 viivaa A-A pitkin voimakkaasti suurennettuna, kuv. 3 esittää elektronisen kompassin lohkokaaviota, 10 kuv. 4 esittää kompassin lohkokaaviota, jossa on sähkö- motorinen seuranta ja digitaalinen näyttö, kuv. 5 esittää lohkokaaviota täyselektronisesta, kaltevuudesta riippumattomasta kompassista, kuv. 6 on kaaviomainen päällyskuva kellon osoitinlevys-15 tä, jonka sisään on asennettu, tässä ei-nähtävissä oleva kompassi, kuv. 7a on kaavio elektronisesta kompassista, jossa on kvasianaloginen osoitus, automaattinen inklinaatiokompen-sointi ja akustinen kurssiosoitus, 20 kuv. 7b on kaavio elektronisesta kompassista, jossa on kvasianaloginen osoitus, automaattinen inklinaatiokompen-sointi ja akustinen kurssiosoitus, kuv. 8 esittää automaattista sammutusta, joka on tarkoitettu asennettavaksi kellossa olevaan kompassiin.

25 1. sovellutusesimerkki

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti kompassi koostuu sisä- 2 ja ulkokotelosta 1. Sisäkotelossa 2 on kardaaninen laakerointi 3, johon on kiinnitetty vähintään yksi magneettikenttäsenso-ri 4. Sisäkotelo 2 on täytetty vaimennusnesteellä 5 ja se on 30 laakeroitu vaakasuorassa tasossaan 190° myötäpäivään ja 190° vastapäivään kiertyvästi siten, että magneettikenttäsensoria 4 voidaan säätää ulkokoteloon 1 laakeroidun, kiertyvän ja astejaolla varustetun levyn 6 kautta, joka on yhdistetty kytkentälaitteen 7 kautta sisäkoteloon 2 ja säädettävissä 35 mielivaltaiseen astelukuun 0 - 360°.

Numerolla 8 on esitetty toimintavahvistin kuvion 3 mukaisesti, joka koostuu integroidusta kytkennästä ja joka 5 8 8 20 o vahvistaa magneettikenttäsensorista 4 luovutetut signaalit ja muuntaa vähintään 0 - 360 mV:n jännitearvoiksi. Tämän jälkeen on kytketty analogia-digitaali-muuntaja 9, joka tekee nämä jännitearvot näkyviksi LCD- tai LED-näytössä 10 5 kompassin ulkokotelon 1 puolella kolmilukuisena astenäyttö-nä. Signaalit voidaan pulssittaa sensoriin ja sensorista.

Ulkokotelossa 1 on kytkin 12 väärästä osoittamasta oikeaan osoittamaan tapahtuvaa vaihtokytkentää varten. Valinnasta riippuen esiintyy silloin kuvion 1 mukaisesti kolmilu-10 kuisen asteluvun 11 lisäksi alfanumeerinen osoitus M 13 tai T 14, jolloin M tarkoittaa väärää osoittamaa ja T tarkoittaa oikeaa osoittamaa. Ulkokoteloon 1 on edelleen sijoitettu säätö 15 poikkeaman säätämiseksi, jolloin sen lukeminen voidaan lukea painamalla nappia 16 näytössä 10.

15 Määrätyn kohdan näyttämiseksi maastossa toimitaan niin, että kompassia pidetään yksinomaan näytettävän kohdan suunnassa, jolloin automaattisesti ilmestyy asteluku, s.o. suuntakulma, joka voidaan ainoastaan lukea.

Jos on valittava suuntakulma, niin levyä 6 kierretään 20 niin kauan, kunnes sen astejako on halutulla asteluvulla merkintäviivan 17 yläpuolella. Kompassinkäyttäjä kiertää tämän jälkeen kompassin kanssa niin kauan, kunnes valodiodi 18 syttyy. Esivalittu kurssi on saavutettu. Jos sitä vastoin valodiodi 18 sammuu, niin tämä merkitsee sitä, että on poi-25 kettu esivalitusta kurssista. Laite voi olla kuitenkin muodostettu myös niin, että diodin 18 syttyminen merkitsee sitä, että ollaan poikettu esivalitusta kurssista.

Toimintavahvistimen 8 jälkeen on lisäksi kytketty komparaattori 19, joka koostuu integroidusta kytkennästä ja joka 30 saavutettaessa esim. määrätyn 0 mV:n jännitearvon antaa valo-diodin 18 syttyä ja ilmoittaa siten, että esivalittu kurssi on saavutettu.

Koko elektroniikan syöttö tapahtuu vähintään yhden jän-nitestabilisaattorin 20 kautta akun 21 ja/tai aurinkokenno-35 jen tai myös pariston avulla.

2. sovellutusesimerkki

Kuvion 4 mukainen elektroninen kompassi koostuu vähin- 6 88205 tään yhdestä magneettikenttäsensorista 4, jonka signaali syötetään toimintavahvistimeen 8. Tämän jälkeen on kytketty minimi-maksimi-detektori 22, jonka korkein tai vast, alhaisin arvo syötetään erotusvahvistimeen 23. Erotusvahvistimen 5 23 signaali ohjaa sähkömotorista käyttölaitetta 24, jonka akselille 25 on sijoitettu koodikiekko 26 sekä kompassiruusu 27. Sensori 4 on yhdistetty siten akseliin 25, että se kiertyy mukana. Tulkintayksikkö 28 tuottaa koodatut signaalit elektroniikkayksikköön 29, joka suorittaa tarvittavan 10 muunnon ja osoittaa suuntakulman numeerisesti näytössä 10.

Jos kompassia kierretään, niin vahvistimessa 8 esiintyy erotusjännite, joka puolestaan pakottaa sähkömotorisen käyttölaitteen 24 niin kauan seurantaan, kunnes on saavutettu minimi- tai vast, maksimiarvo ja siten ei esiinny enää mi-15 tään erotussignaalia. Siten on kompassiruusu 27 kiertänyt kompassin kiertokulman ja osoittaa uuden suuntakulman. Samalla on koodikiekko 26 kiertänyt saman kulman verran, jolloin signaalit on luettu ja käsitelty, jolloin suuntakulma osoitetaan digitaalisessa muodossa osoittimessa 10.

20 3. sovellutusesimerkki

Kuvion 5 mukainen täyselektroninen, kaltevuudesta riippumaton kompassi koostuu olennaisesti magneettikenttäsenso-reista 57, joita syötetään lohkon 58 kautta vakiolla virralla. Niiden ulostulosignaalit vahvistetaan toimintavah-25 vistimilla, esisuodatetaan, syötetään multiplekserin ja ana-logia-digitaali-muuntajän 52 kautta mikroprosessoriin 44 sekä kaltevuussensoreihin 56, joiden signaalit saapuvat de-modulaattoreiden 54 ja analogia-digitaali-muuntajän 53 kautta samoin mikroprosessoriin 44. Kaltevuussensoreita 56 syö-30 tetään lohkon 55 kautta vakion amplitudin omaavalla vaihtojännitteellä. Niiden ulostulosignaalit tasasuunnataan ja vahvistetaan demodulaattoreissa 54. Tämän jälkeen ne muunnetaan multiplekserin kautta analogia-digitaali-muunta-jassa 53 digitaalisiksi signaaleiksi ja luetaan mikroproses-35 sorilla 44. Näppäimistön 48 avulla, jonka signaalit syötetään samoin mikroprosessoriin, paikallinen poikkeama, devi-aatio ja kurssinesivalinta sekä ohjelma, muuttuvat ja vakiot 7 88205 ja kurssinesivalinta voidaan ohjelmoida ja tallentaa muistiin 43. Tässä ei-esitetty lämpötila-anturi toimii elektroniikan lämpötilan aiheuttamien virheiden korjaamiseksi.

Käyttäjän kanssa tapahtuvaa kommunikointia varten 5 järjestelmä on varustettu graafisella näytöllä 51, ohjause-lektroniikalla 50 ja näppäimistöllä 48. Näppäimistöä kysellään kyselyelektroniikalla 47.

Näitä signaaleja verrataan sitten mikroprosessorissa 44, käsitellään ja osoitetaan mielivaltaisessa muodossa 10 näppäimistökäskyä kohden haluttu tulos, kuten esim. oikeaa osoittava kurssi, väärää osoittava kurssi, kurssinesivalinta, kaltevuus, deklinaatio tai deviaatiotaulukko graafisessa näytössä 51 ohjauselektroniikan 50 kautta.

Mittaustulosten tulostamiseksi järjestelmä on varustettu 15 sarjaliitännällä 49, joka voi lähettää ja vastaanottaa tiedot normin RS 232 C / V 24 mukaisesti. Ohjelmankulun ohjaamiseksi ja ajan huomioonottamiseksi järjestelmä on varustettu aika-IC:llä ja ajastimella 46. Koko oheislaitteistoa ohjataan mikroprosessorilla 44 osoitedekooderin 45 kautta.

20 Ohjelma, muuttujat ja vakiot on tallennettu muistiin 43.

Tämä on varustettu EPROM:ilia, RAM:ilia ja EEPROM:illa.

Ohjelma koostuu tosiaikaytimestä, jossa on ohjaimet eri oheislaitteita varten sekä tulkintaohjelmasta kurssin osoitusta varten seuraavan vuokaavion mukaisesti: 8 88205

Vuokaavio Ί_ 5

Sensorijännitteiden lukeminen

.....'..... I

Digitaalinen suodatus 10 ja todennäköisyystesti l.....'........|

Koordinaattioikausu

15 I

Kurssin laskeminen 20 Poikkeama- ja davitaatio- arvojen korjaus

Tuloksen tulostus 25 --- 9 88203 4. sovellutusesimerkki

Kuvion 6 mukaisesti kompassielektroniikka on integroitu kelloelektroniikkaan ja järjestetty siten, että maksimaalinen sensorin ulotulosignaali vastaa kellossa olevaa pohjois-5 suuntaa 33. Jos kelloa kierretään pöhjoissuunntaan, niin nestekidenäytössä tai kaksivärisessä näytössä 34 olevia palkkeja 35 ohjataan nuolen muodossa tai myös ympyrän mukaisesti säteittäisesti sensorisignaalin vahvuuden mukaisesti ja tehdään näin näkyviksi. Jos ohjattujen palkkien 35 määrä 10 ei enää kasvaa kierrettäessä, niin on saavutettu pohjois- suunta 33. Kaikki pääilmansuunnat voidaan lukea tällöin heti säätörenkaassa 36. Tämä toimenpide mahdollistaa sen, että kelloa voidaan pitää myös vinosti suunnistuksessa. Nupilla 37 voidaan kompassi kytkeä päälle tai sammuttaa.

15 Säätörengas 36, jossa on astejako voidaan laakeroida kiertyvästi ja yhdistää kompassisensoriin siten, että kierrettäessä säätörengasta 36 myös sensori kiertyy saman kulman verran. Siten voidaan esivalita jokainen mielivaltainen kurssi. Säätörengasta 36 kierretään niin kauan, kunnes 20 haluttu kurssi on kurssimerkin 38 kohdalla. Näin esivalittu kurssi on saavutettu silloin, kun näkyvien palkkien 35 määrä suunnistuksessa ei enää kasva. Palkkinäytön sijasta tai lisäksi voi tapahtua kulloinkin kyseessä olevan suuntakulman numeerinen näyttö.

25 Kellon magneettiset pulssit voidaan tulkita kuvion 8 mu kaisen kytkennän mukaisesti siten, että ne eivät enää voi häiritä oikeaa kompassiosoitusta.

On osoittautunut, että kun dynaamisen signaalin avulla, joka syötetään sensoriin esim. toisen ja/tai kolmannen mag-30 neettikentän muodossa lyhytaikaisesti tai vuorotellen, näin aikaansaadun magnetisoinnin tai vast, sensorin ulostulosignaalin erotus tai aika, joka tarvitaan alkuperäisen aseman ottamiseksi, on mitta sensorin asemalle Maan magneettikentässä.

35 Dynaaminen signaali voidaan ohjata käämiten kautta, tai se voidaan syöttää suoraan sensoriin jännitteen muutoksena.

Käyttämällä kaltevuussensoreita on suuntakulman mittaus 10 88205 riippumaton sekä asemasta että kaltevuudesta. Jotta voidaan mitata myös kiihtyvyydestä riippumattomasti, vaihtokytketään kaltevuuden mittaamiseksi määrätystä kiertokulmanopeudesta automaattisesti magneettikenttäsensoreihin. Magneettikenttäsen-5 soreiden erilaisten ja/tai samanlaisten signaalimuutosten tunnistamisen johdosta ja vertaamalla välittömästi edellä tallennettuun pitoarvokäyrään voidaan laskea kaltevuusmuutos tilassa siten, että ei muodostu mitään väärää kurssiosoitus-ta. Samoin mahdollistetaan siten kiihtyvyysmuutoksen laske-10 minen. Signaalien käsittely ja laskenta tapahtuu mikropro sessorissa.

Analogiakompassin kuvioiden 7a ja 7b esitysten mukaisesti vastaanotetaan ja vahvistetaan magneettikentän suhteen verrannollinen sensorisignaali erotusvahvistimellä 59. Tämän 15 vahvistimen ulostulosignaali liitetään kuvion 8 mukaisen kytkennän ulostuloon ja se toimii Maan magneettikentän tunnettujen häiriöiden kompensoimiseksi, jotka tuotetaan osilla, kuten esim. magneettisilla kellopulsseilla, jotka on järjestetty kuvioiden 3 ja 4 mukaisen magneettikenttäsenso-20 rin läheisyyteen. Jos sitä vastoin mitään tällaisia häiriöi tä ei esiinny, niin kuvion 8 mukainen kytkentäosa voi jäädä pois. Yhdistetty signaali vahvistetaan sitten edelleen vahvistimessa 60, jolloin samanaikaisesti vaimennetaan sisään-menosignaalin suuritaajuiset osat samalla, kun suoritetaan 25 siirtymän karkea kompensointi. Tässä kohdassa voidaan säätää myös vielä vahvistus. Korjattu ulostulosignaali saapuu sitten ei-lineaariseen vahvistimeen 61, joka korostaa mittaussignaalin maksimia, joka kulkisi muuten erittäin matalana. Myös tässä vahvistimessa suodatetaan mittaussignaali vielä 30 kerran. Tämän lisäksi vahvistimessa 61 hienosäädetään siir tymä automaattisessa säätösilmukassa.

Näiden esikäsittelyjen jälkeen mittaussignaalissa on +4 V:n amplitudi pohjoisessa ja 0 V:n amplitudi n. 30 asteessa ja 330 asteessa. Haluttua osoitusta varten on tämä signaali 35 invertoitava vielä kerran. Tämä tapahtuu vahvistimessa 62, niin että pohjoisessa esiintyy minimi. Tämä signaali syötetään sitten näyttöohjaimeenIC 63 ja osoitetaan selvänä kaa- 11 882C3 viona näytössä 64.

Jokaisen mittauksen kulku tapahtuu kolmessa vaiheessa: 1. vaihe: siirtymän automaattinen hienotasaus, jolloin magneettikenttäsensorin 4 asema on pohjoisen suhteen mieli- 5 valtainen.

Mittauksen alussa laskin 66 palautetaan. Siten tulee digitaali-analogia-muuntajän ulostulojännitteestä minimaalinen ja myös komparaattorin 65 sisäänmenojännite pakotetaan minimiin siten, että kellosignaali, joka saadaan näyttöoh-10 jaimesta IC 63, vapautetaan laskinta 66 varten. Inkrementoi-malla laskin 66 korotetaan digitaali-analogia-muuntajän 67 ulostulojännite. Kun siirtymä on melkein tasattu, alkaa komparaattorin 65 ulostulojännite kasvaa. Jos tämä jännite on noussut suunnilleen arvoon 200 mV, niin laskimen 66 kello 15 suljetaan, niin että tämä tila säilyy.

2. vaihe: pohjoisen ensimmäinen etsintä.

Jos magneettikenttäsensori 4 lähestyy pöhjoissuuntaa, niin komparaattorin 65 sisäänmenosignaali laskee jälleen, niin että siirtymän kompensointi aktivoidaan jälleen ja jän-20 nite saavuttaa jälleen arvon 200 mV. Tämä tapahtuma toistuu niin kauan, kunnes magneettikenttäsensori 4 on saavuttanut pöhjoissuunnan.

Vaiheet 1 ja 2 voivat tapahtua myös samanaikaisesti.

3. vaihe: varsinainen mittaus.

25 Jos magneettikenttäsensoria 4 liikutetaan pöhjoissuunnan ympärillä edestakaisin, niin joka kerta pohjoisessa luovutetaan jälleen 200 mV näyttöohjaimeen IC 63 ja mitä etäämmäksi ' etäännytään pohjoisesta, sitä korkeammaksi jännite muuttuu, : V kunnes selvä osoitus esiintyy näytössä.

30 Kytkennän käyttöä varten tarvitaan myös negatiivinen syöttöjännite. Tämä saadaan positiivisesta syöttö jännitteestä jänniteinvertter in 68 kautta. Tämän lisäksi kytkentä on täydennetty akustisella pöhjoisosoituksel-.·. ; la. Tämä koostuu molemmista kiikuista 69 ja 70, pietsoääni- 35 laitteesta 71 ja tähän kuuluvista veräjistä. Kiikku 70 toimii äänilaitteen sulkemiseksi kytkennän jälkeen, kunnes : · siirtymä on tasattu, kun taas kiikku 69 laukaisee äänen, kun i2 8 8 2 G j mittausjännite on minimissä.

Keksinnön mukaisen kompassin edut voidaan nähdä siinä, että tässä ei ole kuten tunnetuissa hyrräkompassi järjestelmissä mitään kasvavaa virhettä eikä sitä tarvitse asettaa 5 uudestaan tavanomaisen magneettikompassin mukaisesti ennen matkaa eikä sen kuluessa. Päin vastoin kuin tunnetuissa kompasseissa sitä kierrettäessä ei tapahdu osoituksen edeltämää eikä jälkimää. Deklinaation ja deviaation aiheuttamat poikkeamat voidaan korjata automaattisesti. Myös ensi kerran 10 oikeaan osoittava kurssinosoitus, kaltevuus-, kurssi- ja kiihtyvyysosoitus on mahdollista käyttämättä hyrriä ja ilman, että tätä varten tarvittaisiin mekaanisia ja/tai optisia laitteita. Myöskään ei tarvita kiihdytintä.

Käyttöalue ulottuu rakenteesta riippuen maa-, vesi-, ilma- ja avaruusajoneuvoihin sekä mittaus-, tasku- tai kellokompassina.

Claims (5)

1. Menetelmä moniakselisen, erityisesti ajoneuvoon yhdistetyn mittausjärjestelmän kulma-aseman määrittämiseksi avaruudessa, jolloin mittausjärjestelmän kulma-asema ilmais- 5 taan suhteessa painovoimavektoriin ja magneettikenttävekto- riin, tunnettu siitä, että valvotaan mittausjärjestelmän kääntökulmanopeutta ainakin yhden kääntöakselin suhteen ja ylitettäessä ennalta annettu kääntökulmanopeuden raja-arvo, siihen asti kunnes kulma-aseman ilmaisu painovoi-10 mavektorin suhteen, ottaen huomioon keskipakoisvoiman vaiku tus, on suoritettu vielä riittävän tarkasti, kytketään käyttöön ainoastaan mittausjärjestelmän kulma-aseman ilmaisu magneettikenttävektorin suhteen, ja että sen yhteydessä mittausjärjestelmän kulma-asema avaruudessa määritetään ilmai-15 semalla mittausjärjestelmän lisäkääntyminen magneettikenttä- vektorin suhteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetystä mittausjärjestelmän kulma-asennosta avaruudessa määritetään atsimuuttiero mittausjär- 20 jestelmän yhden akselin, joka on sovitettu ajoneuvon pituus suuntaan tai hetkelliseen liikesuuntaan, ja magneettisen meridiaanin välillä.

3. Digitaalisesti ja/tai analogisesti osoittava, täyselektroninen kompassi moniakselisen, erityisesti ajoneuvoon 25 yhdistetyn mittausjärjestelmän kulma-aseman määrittämiseksi avaruudessa, jolloin mittausjärjestelmän kulma-asema ilmaistaan suhteessa painovoimavektoriin ja magneettikenttävektoriin, tunnettu siitä, että kompassiin kuuluu mittausjärjestelmän kääntökulmanopeuden valvontalaitteisto (43, 44, 50), 30 jolloin kääntökulmanopeutta valvotaan ainakin yhden kääntöakse lin suhteen ja ylitettäessä ennalta annettu kääntökulmanopeuden raja-arvo siihen asti, kunnes kulma-aseman ilmaisu painovoima-vektorin suhteen, ottaen huomioon keskipakoisvoiman vaikutus, on suoritettu vielä riittävän tarkasti, kytketään käyttöön .·. 35 ainoastaan mittausjärjestelmän kulma-aseman ilmaisu magneetti kenttävektorin suhteen, sekä sen yhteydessä laitteisto mittausjärjestelmän kulma-aseman määrittämiseksi avaruudessa, jolloin kulma-asema avaruudessa määritetään ilmaisemalla mittausjärjestelmän lisäkääntyminen magneettikenttävektorin suhteen. 882C.J

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kompassi, tunnet-t u siitä, että kompassiin kuuluu lisäksi laitteisto atsi-muuttieron määrittämiseksi mittausjärjestelmän kulma-asennosta avaruudessa mittausjärjestelmän yhden akselin, joka on sovitet-5 tu ajoneuvon pituussuuntaan tai hetkelliseen liikesuuntaan, ja magneettisen meridiaanin välillä.

!5 8 8 2 G j