DE3626854A1

DE3626854A1 - Verfahren zur driftermittlung und regelkreisanordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3626854A1
Application number: DE19863626854
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Fiebig; Wolfgang Dipl Ing Druener
Original assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1986-08-08
Filing date: 1986-08-08
Publication date: 1988-02-18
Also published as: DE3626854C2; CH680314A5

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Driftermittlung nach dem Gattungsbegriff des Patent anspruches 1 sowie auf eine Regelkreisanordnung zur Durch führung dieses Verfahrens.

Regelkreisanordnungen zur Durchführung einer automatischen Driftkompensation sind der DE-PS 30 15 311 und der DE-OS 34 31 166 entnehmbar. Dort wird ein die Drift der Waffe erfassender Lageregelkreis in Abhängigkeit von dem Vorlie gen bestimmter Bedingungen aktiviert, und der Lageregelkreis wird dem die Waffe führenden Geschwindigkeitsregelkreis überlagert.

Bei der Verwendung einer Feuerleitanlage gibt es üblicher weise zwei mögliche Betriebsarten, nämlich den nachgeführten und den nicht-nachgeführten Betrieb. Im nachgeführten Betrieb führt eine Richtoptik die Waffe. Im nicht-nachgeführten Betrieb läuft die Richtoptik der Waffe nach. Ist die Richt optik abgeschaltet, so kann die Waffe stabilisiert oder nicht-stabilisiert betrieben werden. Alle diese Betriebs arten sollten bei einer Driftkompensation berücksichtigt werden; d. h. es sollte ein Driftwert für die Richtoptik und für die Waffe jeweils in Höhe und Seite ermittelt werden.

Bisher konnte die Driftkompensation diese verschiedenen Betriebsarten nur bedingt berücksichtigen. Wünschenswert wäre es, die Driftwerte für alle möglichen Betriebsarten zu ermitteln und diese zu speichern, so daß sie je nach Vorliegen der Betriebsart wahlweise abgerufen und ver arbeitet werden können. Wenn bislang, z. B. während der Fahrt von nachgeführtem auf nicht-nachgeführten Betrieb umgeschaltet wurde, so trat bei der Feuerleitanlage schon deswegen eine Drift auf, weil nach dem Umschalten kein aktueller Driftwert zur Verfügung stand und ein neuer Driftwert während der Fahrt nicht ermittelt werden konnte.

Im Normalfall führt die Richtoptik die Waffe. Die Richt optik eines Periskops ist über Kreisel stabilisiert. Die Richtgriffsignale wirken über die Antriebsachsen auf die Richtoptik ein, und eine Resolverkette führt die Waffe bzw. den Turm in Höhe und Seite nach. Für die Driftkompensation bedeutet dies, daß nicht die Waffe sondern die Richtoptik ausgedriftet werden muß. Der Regelkreis der Richtoptik ent spricht im Prinzip dem Waffenregelkreis, wobei es sich ebenfalls um einen Geschwindigkeitsregelkreis handelt, dessen Sollwert durch das Richtgriffsignal vorgegeben ist.

Der Driftwert für die Waffe wird in bekannter Weise durch einen Drehgeber ermittelt, der in der Höhenachse den Winkel zwischen Waffe und Turm und in der Seitenachse den Winkel zwischen Turm und Wanne mißt.

Damit eine stabilisierte Richtoptik driftfrei erscheint, darf es keine Bewegung in der Höhenachse zwischen Visier linie und Turm und in der Seitenachse zwischen Visierlinie und Wanne geben. Um die Richtoptik auszudriften, benötigt man demnach ein Signal, das bezüglich der Höhe proportional dem Winkel zwischen Visierlinie und Turm und bezüglich der Seite proportional dem Winkel zwischen Visierlinie und Wanne ist. Bei einer Feuerleitanlage gibt es aber keinen Geber, der dieses Signal liefert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Ver fahren anzugeben, das die Ermittlung dieses Signales ge stattet. Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnen den Merkmale des Patentanspruches 1. Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer Regelkreis anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand von in den Figuren der Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Regelkreisanordnung in der Seitenachse; und

Fig. 2 ein Blockschaltbild für eine digitale Realisierung eines Teiles der Regelkreis anordnung.

Gemäß Fig. 1 ist für das Richten einer Richtoptik 16 in bekannter Weise ein Geschwindigkeitsregelkreis angeordnet. In diesem Regelkreis liefert ein nicht-dargestellter Richt griff ein Geschwindigkeits-Sollwertsignal an ein Summa tions/Subtraktionsglied 10. Das Ausgangssignal dieses Gliedes 10 steuert über einen Geschwindigkeitsregler 12 den nicht-dargestellten Antrieb einer Richtachse 14 an, um die Richtoptik 16 und damit die Visierlinie, beispiels weise in der Seite zu verstellen. Ein mit der Richtachse 14 gekoppelter Resolver 18 führt über einen Nachführregler 20 den Turm 24 in der Seite nach. Mit dem Resolver 18 ist ein Kreisel 22 verbunden, der das Geschwindigkeits-Istwertsignal für den Geschwindig keitsregelkreis liefert. Soweit die Regelkreisanordnung bis hierhin beschrieben wurde, gehört sie zum Stand der Technik.

Mit dem Turm 24 ist nunmehr ein Drehgeber 26 gekoppelt, der den Winkel zwischen Turm und Wanne mißt. Das Signal ϕ _Turm - d _Wanne kann jedoch nicht zur Drift kompensation der stabilisierten Richtoptik verwendet werden. Der Resolver liefert als Signal eine Spannung, die proportional dem Winkel zwischen Visierlinie und Turm ist.

Dieses Signal ϕ _Vis - ϕ _Turm ist ebenfalls nicht geeignet, um eine Driftkompensation hinsichtlich der stabilisierten Richtoptik durchzuführen. Das gesuchte Signal ϕ _Vis - ϕ _Wanne kann jedoch durch Addition des Drehgebersignals zu dem Resolversignal gewonnen werden, denn hierbei ergibt sich ϕ _Vis - ϕ _Turm + (ϕ _Turm - ϕ _Wanne) = ϕ _Vis - ϕ _Wanne.

Dieses am Ausgang des Additionsgliedes 28 vorliegende Signal kann nun über einen Lageregler 30 in einen Speicher 32 eingegeben und beim Fehlen von bestimmten Sperrbedingun gen, wie beispielsweise Fahrzeugbewegung, Richtgriffsignal, vom Feuerleitrechner befohlene Waffenbewegung usw. dem Summations/Subtraktionsglied 10 aufgeschaltet werden. Hier durch wird die stabilisierte Richtoptik 16 und damit die Visierlinie automatisch ausgedriftet.

Die anhand von Fig. 1 beschriebene Seitendriftkorrektur funktioniert in gleicher Weise für die Höhenrichtbewegung der Richtoptik, wobei in diesem Fall anstelle des Peri-Resolvers eine Resolverkette aus Peri- Resolver für die Höhe und Schildzapfenresolver die Nachführung gewähr leistet. Hinter dem Drehgeber 26 liegt dann das Signal ϕ _Waffe - ϕ _Turm
und hinter dem Resolver 18 das Signal ϕ _Vis - ϕ _Waffe vor. Durch Addition gewinnt man auch hier das gesuchte Signal ϕ _Vis - ϕ _Turm.

Es ist somit möglich, dem Geschwindigkeitsregelkreis der stabilisierten Richtoptik einen speziellen Lageregelkreis zu überlagern, um zu be zwecken, daß die Drift der Visierlinie automatisch kompensiert wird.

Die Aufbereitung der Driftwerte für die Regelkreisanordnung gemäß Fig. 1 erfolgt vorzugsweise digital, wie dies in dem Blockschaltbild gemäß Fig. 2 dargestellt ist. So wird das Signal des Drehgebers 26 nach entsprechender Impulsauf bereitung in einem Impulsformer 34 über eine Zählerkette 36 einem Register 38 zugeführt, das an einen Datenbus 40 angeschlossen ist.

Ebenso werden die Signale des Resolvers 18 nach Demodulation in einem Demodulator 42 und A/D-Wandlung 43 in einer Ablaufsteuerung 44 abge speichert und stehen zum Abruf über den Datenbus 40 zur Verfügung.

Bei fehlenden Sperrbedingungen wird über ein Ein/Ausgabe- Glied 46 und den Datenbus 40 eine subtraktive Verarbei tung der gespeicherten Werte in einem Prozessor 48 ausge löst, und über einen Digital/Analog-Wandler 52 wird der so errechnete Driftwert dem Geschwindigkeitsregelkreis der Richtoptik überlagert. Ein weiterer Digital/Analog- Wandler 50, der normalerweise den Driftwert für die Waffe ausgibt, ist hierbei von seiner zugeordneten Regelkreis anordnung abgetrennt.

Claims

1. Verfahren zur Driftermittlung für eine im stabilisierten Betrieb durch eine Richtoptik (Visier) geführte Waffe, wobei die Waffe über einen Resolver der Richtoptik nachge führt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellungssignal der Waffe mit dem Resolversignal kombiniert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Waffe an einem in einer Wanne drehbaren Turm gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Driftsignale in Seite und Höhe nach folgenden Beziehungen ermittelt werden:
ϕ _Vis - ϕ _Turm + (ϕ _Turm - ϕ _Wanne) = ϕ _Vis - ϕ _Wanne (Seite) und
ϕ _Vis - ϕ _Waffe + (ϕ _Waffe - ϕ _Turm) = ϕ _Vis - ϕ _Turm (Höhe).

3. Regelkreisanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 für eine Waffenricht- und Stabili sierungsanlage auf einem Fahrzeug, insbesondere Panzer, mit einem Geschwindigkeitsregelkreis, dessen Sollwert durch ein Richtgriffsignal und dessen Istwert durch einen mit der Waffenrichtanlage gekoppelten Geschwindigkeitsgeber vorge geben wird und mit einem zusätzlichen Lageregelkreis zur Driftkompensation, der einen mit dem Turm bzw. der Waffe gekoppelten Drehgeber aufweist, dessen aufsummiertes Signal beim Vorliegen bestimmter Bedingungen dem Geschwindig keitsregelkreis aufgeschaltet wird, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Lageregelkreis (30, 32) ein Additionsglied (28) vorgeschaltet ist, dem das Signal (ϕ _Waffe - ϕ _Turm, ϕ _Turm - ϕ _Wanne) des Dreh gebers (26), und das Signal (ϕ _Vis - ϕ _Waffe, ϕ _Vis - ϕ _Turm) des Resolvers (18) zugeführt wird.

4. Regelkreisanordnung nach Anspruch 3, gekenn zeichnet durch eine Digitalisierung des Drehgebersignales und des Resolversignales, eine Verarbei tung beider Signale in einem Prozessor (48) und eine Aus gabe der ermittelten Driftwerte über Digital/Analog- Wandler (50, 52) beim Fehlen bestimmter Sperrbedingungen.