NO146002B - Fremgangsmaate til frembringelse av retningsinformasjon fraten et gyrokompass, samt apparat til utoevelse av fremgangsmaa - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et radaranlegg til skipsbruk, der det ved hjelp av et gyrokompass frembringes signaler til drift av en peileskala som ligger rundt radaranleggets skjerm, hvilke signaler dessuten anvendes til stabilisering av radarbildet slik at dette ikke dreier seg når skipet endrer kurs. Oppfinnelsen går videre ut på en digitalskjerm til angivelse av skipets kurs.

Radaranlegg for skip omfatter i alminnelighet et gyrokompass som frembringer kursinformasjon til rotasjon av en sann peileskala og til nord-stabilisering av radarbildet, samt Ul korreksjon for sann bevegelse. De fleste gyrokom-passer frembringer utgangssignaler av trinnmotor- eller synkrotypen. Når det anvendes en trinnmotor, finnes det i alminnelighet tre polsett som pr. utgangspuls representerer peile-endringer på enten 10' eller 20'. Det anvendes i alminnelighet pulsamplituder på 35, 50 eller 70 volt. Synkroutgangssignaler som normalt er trefaset, er analoge signaler som enten representerer 1° eller 2° peileretning for hver 360° akselrotasjon. Rotoren drives ved en frekvens på enten 50 eller 60

Hz ved spenninger på 50, 60, 62, 115, 125 eller 150 volt. De anvendte statorspenninger ligger normalt mellom 20 og 90 volt, der 20, 24, 57, 68, 82 og 90 volt er mest anvendt.

Hittil har det vært praksis å drive peileskalaen og oppløseren for nordstabilisering separat ved hjelp av adskilte elektroniske kretser og mekaniske forbindelser. Hittil har det vært konstruert kompassdrivkretser og mekaniske enheter for hver av de to nevnte kompasstyper, der enhetene og kretsene skal passe til spenningsnivåene for et bestemt kompass. Dette er uhensiktsmessig praksis og medfører dyre installasjoner.

Et annet problem ved de kjente anlegg består i å

justere den sanne peileskala og/eller nordstabiliseringsopp-løseren etter skipets kurs. Da ingen av de kjente gyrokompass frembringer en puls for stabiliserende nordretning, har man en flertydighet i gyrokompassets utgangssignal. Hvis synkroni-seringen skulle svikte som følge av strømsvikt eller hurtig kursendring, skal de kjente anlegg etterstilles manuelt. Dette har hittil for oppløserens vedkommende vært gjort ved hjelp

av et fingerhjul og for peileskalaens vedkommende ved hjelp av et håndtak. Disse innstillinger skulle foretas separat.

Formålet med oppfinnelsen er å komme frem til et

kompassdrivanlegg som kan tilpasses til bruk i forbindelse med enten et gyrokompass av trinnmotortypen eller av synkrotypen, der kompassets statorspoler kan være enten trekantkoplet eller stjernekoplet.

Formålet med oppfinnelsen er videre å komme frem til

et kompassdrivapparat til samvirkning med gyrokompass med en stor spredning for rotorfrekvens, statorspenning og rotor-spenning.

Videre er formålet å komme frem til et kompassdrivapparat til samvirkning med en trinnmotor, hvis utgangspulser kan representere 10', 20' eller en annen peilevinke]tilvekst innenfor et på forhånd bestemt spenningsområde eller med 1°, 2° eller annen peilevinkelendring pr. 360° akselrotasjon.

Videre er det et formål med oppfinnelsen å komme frem til et radaranlegg med organer til enkel innstilling av den sanne peileskala og synkrooppløseren samtidig etter skipets kurs .

Dette er oppnådd ved at apparatet er utformet som angitt i karakteristikken i krav 1. Apparatet kan videre omfatte telleorganer til frembringelse av en fremadskridene telling som svar på pulser i det første pulstog og til frembringelse av tilbaketelling som svar på pulser i det annet pulstog. Signalene har et på forhånd bestemt amplitude- og tidsforhold og omfatter fortrinnsvis et antall digitale signaler,der signalene er aktivert i en første rekkefølge i en første tilstand og i en annen rekkefølge i en annen tilstand. Omformnings-organene omfatter fortrinnsvis organer til elektrisk isolering av signalene- fra gyrokompasset fra de elektriske signaler i selve apparatet, hvilke organer kan omfatte opto-elektriske organer ved hvilke det frembringes lys i en aktiv tilstand for signalene fra gyrokompasset, og hvilke lys mottas av lys-følsomme organer som er innrettet til å frembringe et elektrisk signal i avhengighet av det mottatte lys. Når det anvendes et gyrokompass av synkrotypen, finnes det organer til frembringelse av et referansesignal. Disse organer omfatter fortrinnsvis organer til bestemmelse av overganger mellom digitale tilstander som ett eller flere av de signaler som har et på forhånd bestemt innbyrdes amplitude- og tidsforhold, og omfatter organer til frembringelse av en eller flere pulser i avhengighet av den nevnte overgang mellom digitale tilstander. Organene til bestemmelse av tilstanden kan omfatte organer som er innrettet til å sammenlikne signalenes aktu-elle tilstand med den tilstand som signalene hadde umiddelbart før. Videre kan det finnes en trinnmotor til rotasjon av en peileskala og organer til drift av trinnmotoren i avhengighet av telleorganene. Trinnmotoren kan omfatte et antall trinnspoler der motoren styres ved hjelp av organer til aktivering av hver av trinnspolene i avhengighet av den på forhånd bestemte utgangstilstand for telleorganene.

Oppfinnelsen kan anvendes i forbindelse med et radaranlegg som omfatter en radarsender, en radarmottaker, en drei-bar radarantenne, en radarskjerm, et gyrokompass av enten synkro- eller trinntypen samt kompassdrivorganer til drift av peileskalaen, som er anbrakt rundt radarskjermen og til drift av nordstabiliseringsorganer, der kompassdrivorganene er innrettet til å samvirke med et gyrokompass med enten synkroutgangssignaler eller trinnutgangssignaler. Radaranlegget kan videre omfatte en synkrooppløser med et antall statorspoler og i det minste en rotorspole, der rotorspolen er koplet for rotasjon sammen med radarantennen. Synkrooppløseren har et antall statorspoler og et antall rotorspoler der statorspolene er koplet til respektive statorspoler. Det kan finnes en trinnmotor som er mekanisk koplet til synkrooppløserens rotorspoler slik at disse er bevegelige i forhold til statorspolene, idet trinnmotoren styres elektrisk ved hjelp av utgangssignaler fra kompassdrivorganene. Trinnmotoren kan videre være koplet til peileskalaen. Kompassdrivorganene kan videre være innrettet til å bringe digitale signaler som representerer den ved hjelp av gyrokompasset bestemte kurs. Det kan finnes organer til angivelse av kursen, hvilke organer enten kan omfatte sifferangivelsesorganer eller være innrettet til å vise kursen på selve radarskjermen.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningen der: Fig. 1 viser et blokkdiagram for et kompassanlegg ifølge oppfinnelsen, hvilket anlegg kan tilpasses forskjellige typer utstyr,

fig. 2,3 og 4 viser nærmere■detaljer ved det anlegg

som er gjengitt på fig. 1,

fig. 5, 6, 7 og 8 er grafiske fremstillinger til for-klaring av virkemåten for oppfinnelsen,

fig. 9 er et skjematisk diagram for et gyrokompass

av synkrotypen,

fig. 10 er et skjematisk diagram for et gyrokompass

av trinntypen,

fig. 11 er et blokkdiagram for et kursgjengivelses-apparat til bruk sammen med oppfinnelsen, og

fig. 12 viser et radaranlegg med utstyr ifølge oppfinnelsen .

Det skal først vises til fig. 9 og 10 som gjengir et gyrokompass 400 og 420 av henholdsvis synkrotypen og trinntypen. Det på fig. 9 viste synkroikompass 400 har tre statorspoler 402 anbrakt rundt en rotorspole 404, med en innbyrdes elektrisk avstand på 120°. Ved alminnelig forekommende synkrokompass og trinnkompass finnes det jernkjerner i både stator-og rotorspoler. Disse er for oversiktens skyld ikke vist på fig. 9 og 10. Synkrorotorspolen 404 er forbundet méd.en veksel-strømsreferansekilde 406. Når skipet og gyroplattformen dreier, vil rotorspolen 404 bli dreiet i forhold til statorspolen 402, vil rotorspolen 404 bli dreiet i forhold til statorspolene 402, hvorved det frembringes signaler som de som er vist på fig. 5. På fig. 9 er statorspolen 402 stjernekoplet og har derfor en signalreturledning. Statorspolene 402 kunne også være trekantkoplet.

Fig. 10 viser skjematisk et gyrokompass 420 av trinntypen. Kompassets rotor er en permanentmagnet 424 som roterer i forhold til trinnstatorspolen 422, når skipet endrer kurs. Når den permanente magnet 424 dreier, vil dens magnetfelt bli koplet i rekkefølge fra en statorspole 422 til den neste statorspole, hvorved det frembringes et utgangssignal av den form som er vist på fig. 7. Statorspolene 422 er vist stjernekoplet, men de kunne også være trekantkoplet.

Utgangsspenningene fra hver av spolene 402 og 422

vil avhenge av det anvendte antall vindinger og graden av kopling mellom statorspolene og rotorspolen. Vekselstrøm-referansekilden 406 er ikke lik for alle kompasser som er i handelen, og en helt syklus for utgangssignalene kan representere forskjellige kursendringer avhengig av den faktiske konstruksjon.

På fig. 1 er det vist et blokkdiagram for et adaptivt kompassanlegg ifølge oppfinnelsen. Signalene fra gyrokom-passenes utgangsklemmer overføres til optoelektriske isolatorer 11 som omfatter en stjerne/trekantvender. Det finnes kun et enkelt sett inngangsklemmer til isolatorene uten hensyn til om gyrbkompasset avgir synkrosignaler eller trinnsignaler, uavhengig av om gyrokompasset er stjerne- eller trekantkoplet og uavhengig av om det finnes et synkroreferansesignal. De optoelektriske isolatorer og stjerne/trekantvender 11 med-fører optoelektrisk isolasjon mellom gyrokompasset og de etter-følgende kretser, slik at det ikke finnes noen direkte elektrisk forbindelse mellom disse kretser og kompasset. Derved unngår man at kraftige jordstrømmer kan innvirke på kompass-anleggets funksjon.

Synkro/trinnvenderen 24 anvendes til veksling mellom synkrokompass og trinnkompass. Når det anvendes et gyrokompass av trinntypen, vil venderen 24 være i sin nederste stilling,

og utgangssignalene fra de optoelektriske isolatorer og stjerne/ trekantvenderen 11 vil bli koplet direkte til en trefaset opp-nedomformer 16. Hvis det anvendes et gyrokompass av synkrotypen vil venderen 24 stå i sin øverste stilling, slik at utgangssignalene fra de optoelektriske isolatorer og stjerne/ trekantvenderen 11 føres gjennom synkrosignaldetektorer 12

før signalene overføres til den trefasede opp-nedomformer 16.

De optoelektriske isolatorer og stjerne/trekantvenderen 11 vil når det gjelder et synkrogyrokompass, omforme de på fig. 5 viste signaler til digital form med en på forhånd bestemt amplitude- og fasekarakteristikk, se fig. 6. De mørke deler av de tre signaler som er vist på fig. 6 angir at signalet er i aktiv tilstand, mens de skraverte områder angir en usikkerhet idet signalene kan være, men ikke nødvendigvis er i den aktive tilstand.

Den trefasede opp-nedomformer 16 endrer først signalene i den form de har på fig. 6 eller 7, til den form de har på fig. 8 og som representerer dreining eller kursendring i en første retning, der signalene er aktive i rekkefølge Aq, Bq, Cq. Hvis det er tale om en dreining eller kursendring

i den motsatte retning vil de på fig. 8 viste signaler være aktive i den motsatte rekkefølge, det vil si CQ, Bq, Aq. En bestemmelse av dette foretas i den trefasede opp-nedomformer 16. Når det svinges i den ene retning, frembringer det et pulstog som i det følgende vil bli betegnet som opp-pulser og ved dreining i den motsatte retning frembringes et pulstog som i det følgende vil bli betegnet som ned-pulser. I puls-toget frembringes det en enkel puls ved overgangen mellom aktiverte signaler.

Når anlegget fungerer normalt, koples en motorfase-sekvenskontroll 18 via en vender 26, til omformerens 16 utgangsklemmer. Motorfasesekvenskontrollen 18 aktiverer en firefaset trinnmotor 21 via en firefaset krets 20. Den firefasede motor 21 har fire statorspoler som aktiveres i en første rekkefølge ved dreining i en første retning og aktiveres i den motsatte rekkefølge ved dreining i den motsatte retning. Motorfasesekvenskontrollen 18 aktiverer motorens 21 fire statorspoler i den første rekkefølge opp-pulser og i mot-

satt rekkefølge ved ned-pulser. Hver opp- eller ned-pulser fra omformeren 15 bevirker aktivering av den firefasede motors statorspoler i rekkefølge.

Venderen 26 er innrettet til å kunne bringe radar-skjermens peileskala og nordretning over ett med skipets sanne kurs hvis strømmen skulle svikte eller hvis annen korreksjon er nødvendig. Ved hjelp av en generator 14 frembringes en kontinuerlig rekke dreiepulser som representerer enten opp- eller ned-pulser uavhengig av om skipet endrer kurs. Når det skal utføres en justering, påvirkes venderen 26 slik at dreiepulsene fra generatoren 14 overføres til motorsekvenskon-trollen 18, hvoretter venderen 26 stilles tilbake til den nederste stilling der det mottas signaler fra omformeren 16.

Videre er en kursangivelseskrets 17 forbundet med venderens 26 utgangsklemme. Kursangivelseskretsen 17 frembringer enten direkte en sifferangivelse av skipets kurs eller frembringer et signal til radaranleggets skjerm, slik at kursen kan avleses sammen med radarinformasjonen.

På fig. 2 er det skjematisk vist detaljer ved de opto-elektriske isolatorer og stjerne/trekantvenderen 11 omfattende synkrosignaldetektoren 12, en synkro/trinnvender 24 samt en del av den trefasede opp-nedomformer 16. Signalene fra gyrokompassets statorvinklinger forbindes med klemmene I, II og III uavhengig av om gyrokompasset er av synkro- eller trinntypen. Hvis gyrokompassets statorspoler er stjernekoplet, forbindes kompassets returledning med en returklemme. Stjerne/ trekantvenderen 106 har tre innbyrdes mekanisk forbundne enkeltpolede seksjoner med to dekk og er vist i stillingen som svarer til trekantkopling. I dette tilfelle vil det når klemmen I er positiv i forhold til klemmen II, flyte en strøm til klemmen I gjennom lysdioden 108A og en motstand 109A til klemmen II. Når strømstyrken er tilstrekkelig stor, vil lysdioden 108A sende lys til en fototransistor 111A. Hvis klemmen II er positiv i forhold til klemmen I, vil strøm flyte til klemmen II, motstanden 109A og til klemmen I via en diode 107A. , På liknende måte vil det hvis klemmen II er positiv i forhold til klemmen III, strøm flyte til klemmen II gjennom en lysdiode 108B og en motstand 109B til klemmen III. Lysdioden 108B frembringer lys ved den samme strømstyrke som kreves til aktivering av lysdioden 108A. En lysdiode 108C som er koplet til klemmen III, aktiveres på liknende måte når klemmen III

er positiv i forhold til klemmen I. Motstandenes 109A - C motstand er valgt slik at lysdiodene 108A-C frembringer lys i overlappende deler av sykler for inngangssignalene.

Når venderen 106 omstilles til den annen stilling svarende til et stjernekoplet gyrokompass, refereres inngangssignalene til retursignalet. Lysdiodene aktiveres i rekkefølge som er beskrevet ovenfor.

Når det anvendes et gyrokompass av synkrotypen, skal motstandenes 109A-C motstand være valgt slik at lysdiodene 109A-C frembringer lys i overlappende deler av sykler for inngangssignalene, slik at det frembringes lys i de på fig. 6 viste aktiverte intervaller. Hvis det anvendes et kompass av trinntypen skal motstandenes 109A-C motstand være valgt slik at det frembringes lys hovedsakelig i hele det aktiverte tidsrom for det tilsvarende inngangssignal. Det kan eventuelt-velges en enkelt motstand som gir tilfredsstillende resul-tater i både synkro- og trinntilstanden. De faktiske motstander vil være avhengig av karakteristikkene for de anvendte lysdioder.

Lyset fra lysdiodene 108A-C overføres til tilsvarende fototransistorer 111A-C. Kollektoren i hver fototransistor 111A-C er koplet til en positiv spenning +V. Transistorenes emittere er hver forbundet gjennom en tilhørende motstand 113A-C til jord. Når en av fototransistorene 111A-C mottar lys,

vil fototransistoren bli ledende slik at det løper strøm gjennom en av motstandene 113A-C. Strømmen frembringer en positiv spenning over motstandene svarende til logisk høyt nivå eller "1" i overensstemmelse med at en høy spenning svarer til logisk "1" for de etterfølgende logiske kretser. Når en av fototransistorene 111A-C ikke mottar lys, vil det praktisk talt ikke slippe noen strøm gjennom transistoren slik at det ikke oppstår noe spenningsfall over en av motstandene 113A-C. Når spenningen over motstanden i det vesentlige er null, angir dette en logisk lav tilstand som betegnes ved "0".

Når det anvendes et synkrogyrokompass, vil det fra dette bli avgitt et referansesignal som overføres til det adaptive kompassanlegg. Dette signal overføres til referanse-klemmer på den omtalte enhet 11. Når den øverste av referanse-klemirreneer positive i forhold til den nederste referanseklemme, vil det gå strøm gjennom en motstand 100, en diode 102 og en zenerdiode 101. Når den nederste av referansekleiimene er positive i forhold til øverste referanseklemme, vil det gå

strøm gjennom zenerdioden 101, gjennom lysdioden 105 og tilbake til den øverste referanseklemme via en zenerdiode 104. Diodenes 101 og 104 zenerspenninger er valgt slik at lysdioden 105 kun frembringer lys i de på fig. 6 viste sorte områder innenfor hvilke et signal med sikkerhet er aktivt.

De nevnte zenerspenninger er valgt slik at belastningsimpe-dansen i den positive og negative halvperiode er i det vesentlige lik.

Lyset fra lysdioden 105 overføres til en fototransistor 110, hvorved denne vil bli ledende og trekke strøm gjennom en motstand 116 til jord. Derved vil det bli frembrakt en spenning på i det vesentlige "0" til inngangsklem-mene på en Schmidt-trigger 114. Når det ikke sendes ut lys fra lysdioden 105, vil fototransistoren 110 ha stor impedans og ikke trekke strøm gjennom motstanden 116, hvorved det frembringes en positiv spenning på i det vesentlige +V til Schmidt-triggerens 114 inngangsklemme. Overgangen fra lav til høy og tilbake til lav spenning på fototransistorens 110 kollektor fører til at Schmidt-triggeren 114 frembringer en utgangspuls som overføres til taktpulsklemmene for multivibratorer 112A-C av D-typen, der multivibratorenes datainn-gangsklemmer er koplet til utgangsklemmene på de optiske isolatorer og stjerne/trekantvenderen 11.

Synkro/trinnvenderen 24 er vist i sin øverste stilling slik at det til en dekoder 117 fører signaler med den på fig.

6 viste form fra et trinngyrokompass. I venderens 24 nederste stilling overføres det trinnsignaler med den på fig. 7 viste form til dekoderen 117. Dekoderkretsen 117 og tilhørende NOG-porter 118A-C omformer signalene med den på fig. 6 eller 7 viste form til den form som er vist på fig. 8. Derved frem-kommer den logiske operasjon som er gjengitt i den nedenstå-ende tabell I.

Størstedelen av den trefasede opp-nedomformer 16

som omformer de digitaliserte inngangssignaler fra synkro-signaldetektorene 12 til pulstog er vist på fig. 3. Det frembringes et tog"av opp-nedpulser ved dreining i en første retning som representerer kursendring for skipet mot større peilevinkler mens det frembringes et annet tog av ned-pulser med dreining av skipet i den motsatte retning svarende til avtagende peilevinkler. De ikke-overlappende trefasede inngangssignaler Aq, Bq og CQ fra NOG-portene 118 er koplet til respektive inngangsklemmer på de tre monostabile multivibratorer 120A-C. Overgangen mellom lave og høye nivåer, det vil si fra "0" til "1" for et hvilket som helst av inngangssignalene beviser at den tilsvarende monostabile multivibrator 120A-C frembringer en utgangspuls med en bredde som er bestemt av de respektive verdier for motstander 121 og kondensatorer 122. Ved den foretrukne utførelsesform anvendes som multivibrator en multivibrator av typen SN 74123 fra Texas Instru-ments Company, der motstanden 121 kan ha en verdi på 50 K ohm, og kondensatoren 122 kan ha en verdi på 470 pf slik at det vil bli frembrakt en utgangspuls med en varighet på ca. 10 ysek. for hver overgang til høyt nivå. Utgangspulsene fra hver av de monostabile multivibratorer 120A-C føres til en NOG-port 125 som frembringer en enkel rekke av pulser. En positiv eller positivt gående puls med en varighet på ca. 10 ysek. frembringes på utgangsklemmen for porten 125 hver gang et hvilket som helst av signalene AQ, BQ eller CQ skifter til høyt nivå. Hvis venderen 26 er stilt i sin midtstilling som vist på tegningen, vil utgangssignalet fra NOG-porten 125

bli overført til inngangsklemmen for en monostabil multivibrator 130. Multivibratoren 130 er innrettet slik at bak-kanten av hver puls av inngangssignalet frembringer en annen

puls på utgangsklemmen for multivibratoren 130 i den tidsperiode som følger umiddelbart etter den første. Pulsvarigheten for multivibratoren 130 kan være den samme som for de monostabile multivibratorer 120A-C. Det kan der anvendes de samme motstandsverdier og kondensatorverdier til bestemmelse av pulsvarigheten som tilfellet var for multivibratorene 120A-C. Utgangssignalet fra den monostabile multivibrators 130 Q-klemme er forbundet med taktpulsklemmen på hver av multivibratorene 124A-C som er av "D"-typen. Disse pulser styrer inngangssignalene til multivibratoren 124A-C til en tidsperiode som følger etter den initierende signalovergang, hvorved man sikrer at signalene er i en stabil tilstand.

Utgangssignalene fra "D" multivibratorene 124A-C som heretter vil bli betegnet som A^, B-^og C-^ som representerer verdiene for de trefasede inngangssignaler til en foregående tidsperiode, sammenliknes med de tilstedeværende verdier for de trefasede signaler AQ, BQ og CQtil bestemmelse av om endringene i de trefasede signaler representerer en positiv eller negativ dreining. Sekvensen av signalet som representerer positiv dreining eller dreining i urviserretningen er vist i tabell II, mens sekvensen for negativ dreining eller dreining mot urviserretningen er vist i tabell III, der "1" representerer høy tilstand og "0" representerer lav tilstand.

Det logiske forhold som angir dreining i urviserretningen eller positiv dreining til frembringelse av opp-pulser kan oppnås ved en OG.-funksjon mellom hosliggende verdier i tabell II etterfulgt av en ELLER-funksjon mellom resultatene fra OG-funksjonen. På liknende måte består det logiske forhold til frembringelse av NED-pulser i en OG-funksjon mellom hosliggende verdier i tabell III etterfulgt av en ELLER-funksjon mellom resultatende fra OG-funksjonen. De logiske forhold kan forenkles slik:

OG/ELLER portene 127 og 128 tilveiebringer den nødvendige dekodingsfunksjon. Utgangssignalet fra porten 127 er i en logisk "1" tilstand for positiv dreining, mens utgangssignalet for porten 128 er i logisk "1" tilstand for negativ dreining. Når venderen 26 er i den på fig. 3 viste midtstilling, vil utgangssignalene fra portene 127 og 128 aktivere en tilsvarende inngangsklemme. på NOG-porter 151 og 152. Den monostabile multivibrator 130 har også en Q-utgangsklemme der det finnes et utgangssignal som er komplementært i forhold til signalet på Q-utgangsklemmen. Signalet fra Q-utgangsklemmen overføres til NOG~portene 151 og 152 ved deres andre inngangsklemmer. Når utgangssignalet fra OG/ELLER porten 127 er i logisk "1" tilstand, vil pulsene fra multivibratoren 130 bli ført gjennom NOG-porten 151 til frembringelse av et tog av opp-pulser. I løpet av dette tidsrom er NOG-porten 152 deaktivert med logisk "0" tilstand fra OG/ELLER-porten 128. Når utgangssignalet fra OG/ELLER-porten 128 er i logisk "0" tilstand og utgangssignalet fra OG/ELLER porten 127 er i logisk "0" vil pulsene fra multivibratoren 130 bli ført gjennom NOG-porten 152 til frembringelse av et tog av ned-pulser på N0G-portens 152 utgangsklemme.

På fig. 4 er det skjematisk vist frekvenskontrollen 18 for motorfasen, firefaset drivkrets 20 og den firefasede motor 21. Opp- og nedpulsene føres til respektive inngangsklemmer på en opp/ned binær teller 160. Telleren 160 kan være av typen SN74193 fra Texas Instrument. Enhver puls på tellerens opp-inngangsklemme medfører at telleren 160 teller en bit frem, mens en puls på ned-inngangsklemmen medfører et telleren 160 teller en bit tilbake. Ved en OPjP-telling vil telleren 160 telle fra 000 til 111 med trinn på 001 og deretter gå tilbake til 000. Ved nedtelling vil telleren 160 telle ned fra 111 til 000 i trinn på 001 og deretter vende tilbake til 111.

Som følge av innretning av gyrokompassets spoler kan forskjellen mellom enkelte trinn for den binære teller 160 representere en endring på enten 10 min. eller 20 min. I det første tilfellet vil venderen 165 for omkopling mellom 10 min. og 20 min. være stilt i den på tegningen viste stilling slik at hver opp- eller ned-puls medfører aktivering av den firefasede motor 21. I det sistnevnte tilfellet vil venderen 165 være i den annen stilling slik at bare hver annen opp- eller ned-puls medfører aktivering av den sidefasede motor 21. . Ved hjelp av omvendere 161 og 162 og dekodings NOG-porter 163 dekodes utgangssignalet fra telleren 160, hvorved ledningene 167A-D aktiviseres i rekkefølge 167A-167B-167C-167D-167A ..., når det er tale om OPP-telling og når det er tale om NED-telling aktiveres ledningene i rekkefølgen 167D-167C- å67B-167A-167D ....

Ved hjelp av de aktiverte utgangssignaler fra 0G-portene 163 aktiveres motorens drivtransistorer 166. Alle emittere i drivtransistorene 166 er koplet sammen og fører til jord gjennom en motstand 168. Kollektoren i hver drivtransis-tor 166 er koplet til en av statorpolene 170 mens stator-spolenes andre klemmer er koplet sammen til en positiv spen-ningsforsyning +E. Når en av drivtransistorene 166 gjøres ledende ved hjelp av et aktiveringssignal som tilføres dens basis, vil det flyte en strøm gjennom den tilhørende statorspole 170. Parallelt over hver statorspole 170 er det koplet en diode 172 for å forhindre oppbygning av et høyspennings-signal over en statorspole når denne deaktiveres, idet dioden danner en strømvei for motsatte rettede strømmer. Når statorspolen 170 aktiveres i en første sekvens svarende til OPP-pulser, vil rotoren 174 dreie i en første retning, mens^aktivering av statorspolene 170 i den motsatte sekvens vil bevirke at rotoren 174 dreier i den motsatte retning.

Rotorene 174 i firefasemotoren 21 er koplet til en drivaksel 22 som er mekanisk forbundet både med peileskalaen 180 og en oppløser 175. Ved hjelp av tannhjulene 173 koples drivakselen 22 til oppløserens 175 aksel og tannhjulet 176 fører til dreining av peileskalaen 180. Forholdet mellom an-tallet av tenner på tannhjulet 176 og tenner langs peileskalaens 180 omkrets er valgt slik at peileskalaen 180 dreies den riktige vinkel i avhengighet av utgangssignalene fra gyrokompasset .

I tidligere kjente gyrokompassanlegg fantes det organer til mekanisk dreining av peileskalaen med hånden, slik at peileskalaen ble justert etter skipets sanne kurs. Ifølge oppfinnelsen finnes det organer til innstilling av peileskalaen 180 etter den sanne kurs, hvilke organer omfatter en vender som i den ene stilling medfører dreining av peileskalaen i én retning og i den annen stilling medfører dreining av peileskalaen i den motsatte retning, hvorved justering kan foretas. Under henvisning til fig. 3 frembringes det dreiepulser i pulsgeneratoren 14 hvis pulsfrekvens er bestemmende for den hastighet hvormed peileskalaen 180 dreies under jus-teringen. Dreiepulsene overføres til både den øverste og nederste klemme på venderen 26. Når venderen 26 står i sin øverste stilling, vil det bli overført en spenning svarende til logisk "1" til den nederste inngangsklemme på NOG-porten 151, og til den nederste inngangsklemme på NOG-porten 152

vil det bli overført en spenning svarende til logisk "0".

Den fortsatte strøm av dreiepulser fra generatoren 14 over-føres derved til den øverste inngangsklemme for NOG-porten 151, hvorved det frembringes et tog av OPP-pulser uavhengig av om skipet dreier eller av om det avgis signaler fra gyrokompasset. Når venderen 26 er i sin nederste stilling, vil det på liknende måte bli overført logisk "0" til den nederste inngangsklemme for NOG-porten 151 og logisk "1" til NOG-portens 152 nederste inngangsklemme, hvorved NOG-porten 151 sperres og NOG-porten 152 aktiveres til frembringelse av et fortsatt tog av NED-pulser. Venderen 26 blir stående i enten OPP- eller NED-stilling inntil den ønskede justering av peileskalaen 180 er oppnådd, hvoretter venderen stilles tilbake til sin midtstilling hvori anlegget er i normal drift. Venderen 26 er fortrinnsvis en vippevender med stabil midtstilling og fjærmotvirkede ytterstillinger for henholdsvis OPP-eller NED-stillinger.

Ved hjelp av den på fig. 11 viste krets 17 kan det

på skjermene 214 fremvises sifferangivelse av skipets kurs. OPP-pulsene fra NOG-porten 151 overføres til en tellers 203 inngangsklemme, mens NED-pulsene fra NOG-porten 152 over-føres til en tellers inngangsklemme. Tellerne 203 og 204

har hver to utgangsklemmer der det ved den ene utgangsklemme frembringes en utgangspuls eller firkantbølge for hver tredje telling av inngangssignaler, og der det ved den annen utgangsklemme frembringes et liknende utgangssignal for hver seks inngangspulser. Det vil således kunne frembringes en puls eller firkantbølge for hver grads kursendring. Det valgte utgangssignal for telleren 203 overføres til en dekade-tellers 208 OPP- inngangsklemme, mens det valgte utgangssignal fra telleren 204 overføres til dekadetellerens 208 NED-inngangsklemme. Dekadetellerne 208 frembringer tre digitale utgangssignaler svarende til henholdsvis enere, tiere og hundrede.Dekadetellerne 208 teller opp eller ned for hvert inngangssignal.

De tre sett utgangssignaler fra dekadetellerne 208 dekodes ved hjelp av drivkretser 212 som frembringer driv-signaler til sifferfremvisningsorganene 214. Fremvisnings-organene 214 kan være lysdioder, sifferrør eller liknende. Utgangssignalet fra dekadetellerne 208 kan også overføres

til et katodestrålerør slik at skipets kurs kan avlese digi-talt sammen med radarinformasjonen.

Dekoderen 206 og dekoderen 210 omdanner dekadetellerne 208 fra å telle modul 1000 til å telle modul 360. Når utgangssignalet fra dekadetellerne 208 angir en telling over 359, vil dekoderen 206 frembringe et logisk "1" som aktiverer OG-porten 205. Den neste oppadtellende puls sletter, via OG-porten 205, kretsen 209, hvorved det blir innlest 000 i hver av dekadetellerne 208. Når utgangssignalene fra dekadetellerne 208 er i 000 tilstand, vil dekoderen 210 på liknende måte, via OG-porten 207, slette kretsen 209 slik at det inn-leses en verdi på 359 til dekadetellerne 208.

På fig. 12 er vist et skjematisk blokkdiagram over et radaranlegg som oppfinnelsen kan benyttes sammen med. En radarantenne 301 er dreibart forbundet med en radarantenne-aksel 303. Ved hjelp av tannhjulene 306 overføres rotasjons-bevegelse fra en motor 304 til antenneakselen 303.

Til radarantenneakselen 303 er det videre forbundet

en rotorspole 314 for en oppløser 311. Rotorspolen 314 dreier seg innenfor statorspolene 316 og 318 som er anbrakt innbyrdes i en elektrisk vinkel på 90° slik at koplingen mellom en av statorspolene 316 eller 318 og rotorspolen 314 er maksimal når koplingen til den annen statorspole er minimal. Koplingen mellom rotorspolen 314 og statorspolene 316 og

318 er fortrinnsvis sinusformet ved en konstant rotasjons-hastighet for radarantennen. En firkantgenerator 310 er elektrisk forbundet med en statorspole 314. De resulterende spenninger som induseres i statorspolene 316 og 318 vil derfor være firkantede med sinusformede omhylningskurver som er faseforskjøvet 90°.

Oppløserens 311 statorspoler 316 og 318 er koplet

til statorspolene 322 resp. 324 i en synkrooppløser 320. Synkrooppløseren 320 har to sett rotorspoler 326 og 328 som

er anbrakt med en innbyrdes elektrisk avstand på 90° og som er dreibare innenfor statorspolene 322 og 324. Fasen for om-hylningskurven til det signal som skal frembringes i hver av rotorspolene 326 og 328 vil således være avhengig av spolenes stilling. Da vinkelposisjonen for det radarsignal som fremvises på katodestrålerøret 346 er avhengig av fase-forholdet mellom utgangssignalene fra rotorspolene 326 og 328 vil det fremviste bilde kunne dreies ved å dreie rotorspolene 326 og 328. Dette oppnås ved å forbinde rotorspolene ved 326 og 328 mekanisk til en trinnmotors 21 drivaksel 22. Dreining av drivakselen 22 i takt med skipets kursendring

vil på denne måte bevirke dreining av rotorspolene 326 og 328 slik at bildet på katodestrålerøret 346 blir stående stille, der retningen oppad fortrinnsvis angir nordretning uavhengig av skipets kurs. Rotorspolene 326 og 328 kan natur-ligvis også være avbrutte fra akselen 22 slik at det fremviste radarbilde vil dreie seg når skipet forandrer kurs.

Rotorspolene 326 og 328 er forbundet med henholdsvis

X- og Y-kretser 330 og 332. Disse kretser avtaster utgangsspenningene fra rotorspolene 326 og 328 i løpet av hver aktive pulsperiode og holder fast den avtastede verdi til den neste avtastningsverdi oppnås.

X- og Y-generatorer 334 og 336 frembringer X- og Y-rampesignaler som avbøyningssignaler for katodestrålerøret 346. Amplituden for hvert avbøyningssignal er direkte avhengig av amplituden for signalet på utgangen fra de respektive avtast-ningskretser og har samme polaritet. Genereringen av avbøy-ningssignalene påbegynnes nær ved det tidspunkt da det ut-sendes en radarpuls som er merket ved hjelp av en trigger-puls fra en radarsender/mottaker 302. Etter forsterkningene respektive X- og Y-avbøyningsforsterkere 340 og 342, over-føres avbøyningssignalene til avbøyningsspolene 339 resp.

343 til frembringelse av magnetfelter for avbøyning av ka-todestrålerørets 346 elektronstråle.

De mottatte og demodulerte radarvideosignaler fra radarsender/mottakeren 302 overføres til en videoforsterker 350 som forsterker videosignalene til et passende nivå for

modulering av katodestrålerørets 346 elektronstråle.

Fra den på fig. 12 viste adaptive kompasskrets 10 overføres signaler .til en symbolgenerator 352 av velkjent art, hvilken generator frembringer X- og Y-avbøyningssig-naler og et videosignal, som ved forbindelse til katode-strålerøret 346 medfører at skipets kurs kan avleses på katodestrålerøret 346.

Oppfinnelsen er her forklart ved hjelp av en fore-trukken utførelsesform, men det er klart at det vil kunne foretas modifikasjoner innenfor det beskyttelsesomfang som er fastlagt ved kravene.

Claims (5)

1. Adaptiv kompassdrivanordning til samvirkning med et gyrokompass som frembringer enten synkrone utgangssignaler eller trinnutgangssignaler for drift av en peileskala og/ eller til frembringelse av digital utlesning av et skips kurs,karakterisert vedat den omfatter en kombinasjon av en inngangsvenderenhet (11)/en signalom-former (16), en detektorenhet (12) for synkrone signaler, en synkron/trinnvender (24), der inngangsvenderenheten(11) er innrettet til å kunne omstilles mellom en til gyrokompasset passende trekant- eller stjernestilling og til å motta signaler fra kompasset for å frembringe signaler som via signalomformeren (16) overføres til et signalbehandlings-anlegg (17, 18, 21, 22), og hvor synkron/trinnvenderen (24) er innrettet til å la signaler fra inngangsvenderenheten (11) passere direkte til signalomformeren (16) hvis signalene er synkrone og er innrettet til å la signalene fra inngangsvenderenheten (11) passere til signalomformeren (16) via den synkrone detektorenhet hvis signalene er trinnsignaler, samt omfatter en OPP-NED vender (26) som er innrettet til i en første stilling for normal drift å lede signaler fra signalomformeren (16) til det signalbehandlende anlegg (17, 18, 20, 21, 22) og er innrettet ti en andre stilling der det er behov for å stille inn peileskalaen og radarens nordreferanse innbyrdes, å lede signalene fra en pulsgene-rator (14) til det nevnte signalbehandlende anlegg (17, 18,

20 , 21, 22) .

2. Kompassdrivanordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat inngangsvenderenheten (11) omfatter et antall optoelektriske isolatorer (108A, B, C, og 113 A, B, C) som er innrettet til å motta signaler fra gyrokompasset og til å frembringe lys i avhengighet av hvert av de nevnte signaler fra gyrokompasset, samt til å frembringe utgangssignaler som er elektrisk isolert fra gyrokompassig-naler, der utgangssignalene har en på forhånd bestemt amplitude, og hvor der dessuten finnes et første antall vendere (116) som er forbundet med de optoelektriske isolatorer (108) for tilpasning av de optoelektriske isolatorer til mottagning av signalene fra gyrokompasset i overensstemmelse med enten en stjerne- eller en trekantforbindelse, en tidsstyregenerator til frembringelse av et tids- referansesignal fra et gyrokompass med synkron oppbygning, hvilken tidsstyregenerator omfatter en optoelektrisk isolator (115-110) og en Schmidt-trigger-krets (114) som er forbundet med utgangen av den opto-elektriske isolator, et første antall multivibratorer (112), der det for hver utgang fra de optoelektriske isolatorer som mottar signaler fra gyrokompasset finnes en multivibrator fra det nevnte første antall multivibratorer, og der taktpulsinngangene for det første antall multivibratorer er forbundet med utgangen fra Schmidt-trigger-kretsen, et annet antall vendere (24) for valg mellom synkrone utgangssignaler eller trinnutgangssignaler fra gyrokompasset, der en inngang for hver av de nevnte vendere er forbundet med utgangen for en av det første antall multivibratorer,og der en annen inngang for hver av venderne er forbundet med en utgang fra de optoelektriske isolatorer som mottar signaler fra gyrokompasset, en første dekoderkrets (117A) som er forbundet med utgangene fra det annet antall vendere, der den første dekoderkrets er innrettet til å omforme flerfasede inngangssignaler med innbyrdes overlappende aktive tilstander til flerfasesignaler, der bare en enkelt fase fra signalene er aktiv om gangen, et andre antall multivibratorer (124) der en av det andre antall multivibratorer er forbundet med hver utgang fra den første dekoderkrets, et første antall multivibratorerkretser (120) som er innrettet til å frembringe første pulser i avhengighet av en overgang fra en inaktiv tilstand til en aktiv tilstand for ett eller flere av de nevnte utgangssignaler fra den første dekoderkrets , en multivibrator (130) som er innrettet til å frembringe en andre puls ved avslutningen av de nevnte første pulser, der hver av det andre antall av multivibratorer taktpulsstyres av den nevnte andre puls, en andre og en tredje dekoderkrets (127, 128) der inngangsklemmer på den andre og tredje dekoderkrets er forbundet med inngangsklemmer og utgangsklemmer på respektive av det andre antall multivibratorer, og der den andre dekoderkrets er innrettet til å frembringe et utgangssignal i avhengighet av signalet som representerer dreining i den første retning mens den tredje dekoderkrets er innrettet til å frembringe et utgangssignal i avhengighet av signaler som representerer dreining i den annen retning, samt der det nevnte andre antall av multivibratorer taktpulsstyres av den nevnte andre puls, en første portkrets (158) som er innrettet til å frembringe en første rekke av pulser i avhengighet av det nevnte utgangssignal fra den annen dekoder, og en andre portkrets til frembringelse av en andre rekke av pulser i avhengighet av den andre utgang på den andre dekoder, - en binær teller (160) som er innrettet til å telle forover i avhengighet av den nevnte første rekke av pulser og er innrettet til å telle tilbake i avhengighet av den nevnte andre rekke av pulser, en logisk krets (161-162), som er innrettet til å frembringe et antall aktiverende signaler i avhengighet av på forhånd bestemte av tellerutgangs-signalene fra telleren, et antall forsterkere (166), der det finnes en forsterker til forsterkning av hvert av de aktiverende signaler, samt en trinnmotor (21) som har et antall statorvik- linger (170), der hver statofvikling er forbundet med en utgangsklemme på en tilhørende av de nevnte forsterkere.

3. Kompassdrivanordning som angitt i krav 2,karakterisert vedat de optoelektriske isolatorer omfatter et antall lysutsendende dioder (108) og et antall fototransistorer (111), der hver fototransistor er anbrakt for å motta lys fra en tilhørende av de lysutsendende dioder.

4. Kompassdrivanordning som angitt i krav 2,karakterisert vedat det finnes en kilde som er tilkoplet den første og den andre portkrets til frembringelse av kontinuerte pulser.

5. Kompassdrivanordning som angitt i krav 2,karakterisert vedat det finnes en fremviserskjerm (214) til frembringelse av visuell angivelse i avhengighet av den første og andre rekke av pulser fra den første og den andre portkrets (henholdsvis 151 og 152).