DE1623407A1 - Verfahren zur Bestimmung einer Bezugsrichtung,insbesondere zur Bestimmung der Achse der Erdpole - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung einer Bezugsrichtung,insbesondere zur Bestimmung der Achse der ErdpoleInfo
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Description
dr. MÜLLER-BORE dipl.-ing. GRALFS 1623407
DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL
PATENTANWÄLTE
München, I5. Dezember 1967
Fi/Sch - G 871
GOFiPAGNIE GjSHEEIALE D1EEEGTEIGITE
, rue la Boetie, Paris .8,
Frankreich
Verfahren zur Bestimmung einer Bezugsrichtung, insbesondere zur Bestimmung der Achse der Erdpole,
Die Erfindung betrifft ein "Verfahren zur Bestimmung der
Richtung der Achse der Erdpole, wobei insbesondere ein Laser-Gyrometer verwendet wird.
Bekanntlich liefert ein mit einem Drehsystem fest verbundenes
Laser-Gyrometer eine Ausgangsfrequenz, die in linearer Beziehung zur Drehgeschwindigkeit steht. Wenn sich
das Gyrometer in-seiner Ebene mit einer Winkelgeschwindigkeit
(oder Kreisfrequenz)Λ dreht, so erhält man für die Aiisgangsfrequenz f folgende Beziehung:
(1)
wobei £ eine Anisotropie-Frequenz genannte konstante
Größe ist, die bei einer Drehgeschwindigkeit Jiull des
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— P _
Gyronieters vorliegt und Δ f eine Zufalls Schwankung dieser
Buhefrequenz darstellt, die wie ein Rauschen in Erscheinung tritt.
Zur Bestimmung einer ebenen Drehbewegung im Raum wird
im allgemeinen ein auf "der Ebene, in der die Drehung erfolgt, senkrecht stehender "Drehvektor" Ω. definiert,
dessen Größe der Kreisfrequenz -Π. der Drehbewegung entspricht,
und der beispielsweise so gerichtet ist, daß der Drehgeschwindigkeitsvektor vom Drehvektor aus betrachtet
nach links zeigt. Wenn die Hormale auf der Gyrometerebene mit dem Drehvektor einen Winkel (6 einschließt,
so ist das Glied Af ~ in der Gleichung (1)
proportional zu Sl cos öo . Damit ergibt sich Af^ = k.il,
cos iX/, wobei k einen Koeffizienten darstellt, in den
verschiedene Parameter wie. die Oberfläche des Gyrometers,
der Umfang des Gyrometers und die verwendete Wellenlänge eingehen.
Mit anderen Worten kann auch gesagt werden, daß das Glied £ f _ proportional zum Fluß des Drehvektors in der Ebene
des Gyrometers ist.
Es soll nunmehr ein Laser-Gyromei&r "betrachtet werden, das
in einer zur Achse der Pole parallelen Ebene SEßordnet ist,
109812/J3S4 ?~
BAD ORIGINAL
Der Fluß des Erd-Drehvektoi^s jQ. in dem Gyrometer ist Full.
Damit ist die Drehung der Erde ohne Einfluß auf ein derart angeordnetes Gyrometer.
Das Gyrometer werde nun in einer anderen Richtung,
"beispielsTireise vertikal, angeordnet. Die horizontale
Projektion des Erd-Drehvektors auf die Vertikale wird
mit SL ' bezeichnet. Wird das Gyrometer in eine Drehung
um eine vertikale Achse versetzt, so ist das Glied Af
maximal, wenn die Ebene des Gyrometers senkrecht zur
Linie der Pole gerichtet ist, und dieses Glied ist Null, wenn die Ebene des Gyrometers entsprechend der linie der Pole ausgerichtet ist. Pur eine beliebige Sichtung OOergibt sich Af η = k· -^V0 cos 0</ ·
"beispielsTireise vertikal, angeordnet. Die horizontale
Projektion des Erd-Drehvektors auf die Vertikale wird
mit SL ' bezeichnet. Wird das Gyrometer in eine Drehung
um eine vertikale Achse versetzt, so ist das Glied Af
maximal, wenn die Ebene des Gyrometers senkrecht zur
Linie der Pole gerichtet ist, und dieses Glied ist Null, wenn die Ebene des Gyrometers entsprechend der linie der Pole ausgerichtet ist. Pur eine beliebige Sichtung OOergibt sich Af η = k· -^V0 cos 0</ ·
Die Einrichtung gestattet somit die Bestimmung von fa und
der geografischen iTordrichtung.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Bezugsrichtung auf
der Erde ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Laser-Gyrometer in der Weise angeordnet ist, daß
es sich um eine Achse dreht, die derart gewählt ist, daß der Fluß des Erd-Drehvektors in der Ebene des Gyrometers
einen von Hull verschiedenen Maximalwert besitzt und sich sinusförmig als Funktion des Drehwinkels um diese Achse
ändert, und daß Einrichtungen zur Messung der Ausgangsfrequenz des Gyrometers vorgesehen sind.
ändert, und daß Einrichtungen zur Messung der Ausgangsfrequenz des Gyrometers vorgesehen sind.
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BAD ORjGfNAL
Beim gegenwärtigen Stand der Funktionsweise der Laser-Gyrometer
wird die Genauigkeit der Messung wesentlich durch das "Rausch"-Glied Af begrenzt.
Der bei der Messung von OOauftretende Fehler wird durch
Differenzierung des Ausdruckes für die Frequenz erhalten:
Δ f = -k χι sin OO . A (X/ (mitAoO im Bogenmaß)
Aus dieser Gleichung ergibt sich:
(2)
Dieser Ausdruck läßt erkennen, daß die Messungen in der Mähe von ^ = ΤΓ/2 durchgeführt, werden müssen, d.h.» dann,
wenn die Hordrichtung durch die Ebene des Gyrometers geht,
Bei diesen Bedinjmgen ist das Glied Δ. f nahe Null, so
daß für die Ungenauigkeit erhalten wird
Δ. f - Δ £& (3)
Wird die Schwebungsfrequenz über zehn Minuten gemittelt,
so ist es möglich, Δ f auf etwa 0,3 Hz zu verringern, was etwa einem Wert von Δ f ^_entspricht, bei dem sich
109812/0354
eine Drehgeschwindigkeit von 0,1 pro Stunde ergeben würde:
Af - k . (0,10A M
Da die Erd-Drehgeschwindigkeit 15° pro Stunde beträgt,
ist die Genauigkeitsgrenze für Δ oo gemäß den Beziehungen
(2), (3), (4·) gegeben durch
Λ oo (rad.) = %T- » λΎΤΤ Radiant.
Dies entspricht etwa 23 Bogenminuten.
Diese-Genauigkeit kann durch ein dynamisches Verfahren
verbessert werden, bei dem eine ständige Drehung der
" und
Ebene des Gyrometers/eine synchrone Ermittlung des bei
Ebene des Gyrometers/eine synchrone Ermittlung des bei
diesen Bediigmgen erhaltenen Signals erfolgt.
Bekanntlich 1st es zur Gewinnung eines Heßwertes von
einem Signal, das mit einem relativ hohen Rauschpegel behaftet ißt, vorteilhaft, das Signal mit einem Bezugsei
gnal S5U modulieren, wodurch die Information auf einen
Jrequensj- und phaeenmäßig genau definierten Träger in
einen Bereich des Spektrums mit relativ geringem Rauschen übertragen wird, wobei die erhaltene modulierte Welle
von eimern Teil d©r Rauiohkompones&ten durch PlIt©^-öag in
B»®ltbejidfilt©r B b®fr@it muß, dsum laittola des
B@gugßßign&lg ©ia@r ®^ashroa©a Detection unterworfen wird
1ÖS812/Q3S4
BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
Das am Ausgang des Synchron-Detektors erhaltene Signal wird dann von dem Hauptteil der restlichen Rauschkomponenten
durch ein Tiefpaßfilter befreit.
Dieses Verfahren wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Feststellung der Nordrichtung
angewandt, und diese Vorrichtung besteht aus einem vertikalen
Laser-Gyrometer, das sich mit· einer konstanten Geschwindigkeit von F Umdrehungen pro Sekunde um eine
vertikale Achse dreht, einer Einrichtung zur Peilung der Richtung der Ebene des Gyrometers, einem Frequenz-
B B diskriminator, einem Bandpaßfilter (F - ?y, F + ·*), einem
Synchron-Detektor, der aus einem die Polarität des Ausgangssignals
des Frequenzdiskriminators pro Umdrehung zweimal invertierenden Relais besteht, das von Einrichtungen
gesteuert ist, die zweimal pro Umdrehung betätigt werden, und zwar jedesmal dann, wenn die Ebene des Gyrometers
vor dieser Peileinrichtung vorbeigeht, wobei das von dem Relais kommende Signal ein Tiefpaßfilter durchläuft,
das dieses Signal an einen Steuerverstärker anlegt, der über einen Servomotor dl· Stellung der Pellvorrichtung
steuert ...-.--
Gemäß einer Aueführungsvexiaate der Irfindune wird die
Ebene dec Laser-Gyrometer® vm eine Im Oet-Veet-lichtua$
S1^/03S
SAD ORIGINAL
SAD ORIGINAL
verlaufende horizontale Achse gedreht, wodurch die Feststellung
der geographischen Breite des Ortes ermöglicht wird.
Die gemäß dem vorstehend aufgezeigten Prinzip aufgebaute
Vorrichtung weist prinzipiell eine sehr hohe Genauigkeit auf, sie ist jedoch einer bestimmten Anzahl von Einschränkungen
unterworfen, von denen die wichtigsten mechanischen Ursprungs sind.
Die me chani sehen Unzulänglichkeiten können zwei Arten von
Auswirkungen haben:
1. Änderungen der Winkelgeschwindigkeit des Systems, die
die Synchron-Detektion beeinflussen und in diese ein
zusätzliches "Rauschen" einführen;
2. Verschiebungen der Drehachse·. ' '
Ziel der betrachteten Ausführungsvariante ist insbesondere die Beseitigung der ungünstigen Auswirkungen der Verschiebungen
der Drehachse auf die Genauigkeit des Verfahrens oder zumindest die Verringerung dieser Auswirkungen.
Die einzige Bedingung, die die Drehachse des Gyrometers
erfüllen muß, besteht darin, daß der J1IuB des fJrd-Drehvektors
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in der Ebene des Gyrometers nicht ständig Null sein darf.
Unter der Vielzahl möglicher Ausführungsformen ist die einfachste diejenige, die eine vertikale Drehachse aufweist.
Vom Gesichtspunkt der kinematischen Güte aus betrachtet ist diese Lösung jedoch nicht die vorteilhafteste.
Bekanntlich ist dann, wenn sich eine Welle um zwöi feste
üäger dreht, die tatsächliche Drehachse selbst nicht fest,
sondern'Störabweichungen (Präzession) ausgesetzt, die im
allgemeinen periodisch sind, wenn die Drehgeschwindigpit
gleichförmig ist. Diese Storabweichungen der Drehachse,
die bei den besten erzielbaren Genauigkeiten in der Größenordnung der Bogensekunde liegen können, haben
Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit des Gyrometers zur
Folge, die in der Größenordnung der Drehgeschwindigkeit der Erde liegen. Es ist daher wünschenswert, diese Störabwei«
chungen zu beseitigen.
Eine erste Maßnahme besteht darin, die Drehachse bezüglich der Vertikalen zu neigen. Die Folge davon ist, daß aufgrund
der in der Vorrichtung vorhandenen, der Schwerkraft ausgesetzten Massen auf die Drehwelle ein Moment einwirkt, das
die Berühung der oberen Mantellinie der Welle mit einem genau definierten und festen Punkt des unteren Jjagers und
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die Berührung der unteren Mantellinie mit einem genau
definierten und festen Punkt des oberen Lagers bewirkt. Auf diese Weise werden die Lageabweichungen der Achse
beseitigt, die von den Ungenauigkeiten, bzw. den Mangeln der Lager herrühren. Damit verbleiben nur die
Lage abweichungen, die von den*. Unvollkommenheiten der
ein Teil einfacherer Form darstellenden'Welle herrühren.
Die Neigung der Drehachse bezüglich der Vertikalen kann beispielsweise zwischen 20° und 50° liegen, wobei diese
Werte keineswegs kritisch sind.
Unter diesen Bedingungen kommt die den Gegenstand der
beschriebenen Ausführungsform bildende Verbesserung zum Tragen, deren Ziel es ist, die Restfehler zu beseitigen.
.
Es sind folgende zwei Arten von Restfehlern vorhanden:
1. Es existiert eine Fehlermöglichkeit zwischen der
optischen Peiilage und der tatsächlichen Lage der Formalen auf der Ebene des Gyrometers, die geographisch
Nord "anzeigt, und zwar aufgrund mechanischer Unzulänglichkeiten,
welche die Verschiebung dieser Peillage bezüglich des Gyrometers beeinflussen.
2. Die Drehachse des Gyrometers ist noch minimalen. Abweichungen
oder Auelenkungen bezüglich der theoretischen Lage
10 9 812
ausgesetzt. Diese Abweichungen, die sich periodisch mit der Winkelgeschwindigkeit O der Ebene des Gyrometers
wiederholen, stellen eine Funktion dar, die nach einer Fourierreihe gemäß den Harmonischen von cd entwickelt
werden kann. Durch geeignete Dimensionierung des in der Steuerkette vorgesehenen Bandpaßfilters werden die
Harmonischen beseitigt, so daß in die Steuerkette nur die Komponente mit der Grund-Kreisfrequenz Co gelangt.
Daraus folgt, daß zur-Winkeländerung mit der Kreisfrequenz
Co eine Störkomponente gleicher Kreisfrequenz addiert wird, was sich in einer Phasenverschiebung
bezüglich des theoretischen Wertes äußert, die sich in der Weise auswirkt, daß eine Abweichung zwischen der
. tatsächlichen Gleichgewichtslage der Normalen in der Ebene des Gyrometers und ihrer theoretischen Lage eingeführt
wirdo
Zur Beseitigung des ersten Restfehlers wird gemäß der
Erfindung eine nicht vaformbare Anordnung geschaffen,
die einerseits die Drehwelle des Gyrometers, die vorzugsweise gegen die Vertikale geneigt ist, und andera?-
Peil- '
seits die orrlchtung umfaßt, wobei djase Anordnung auf einer gemeinsamen Platte angebracht ist, die sich um eine Achse, und zwar vorzugsweise um eine» vertikale Achse auf einem festen Sockel drehen kann.
seits die orrlchtung umfaßt, wobei djase Anordnung auf einer gemeinsamen Platte angebracht ist, die sich um eine Achse, und zwar vorzugsweise um eine» vertikale Achse auf einem festen Sockel drehen kann.
109812/035 4
Zur Beseitigung des zweiten Restfehlers kann gemäß einer
anderen Besonderheit der Erfindung die Winkellage des Gyrometers auf seiner Plattform von Hand eingestellt
werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden
im folgenden anhand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung des allgemeinen Prinzips eines
Ausführungsbeispiels eines gyrometrischen Laser-Kompasses gemäß der Erfindung»
Fig. 2 eine Draufsicht der ein Teil der Fig. 1 darstellenden
Laserhalterung, und
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten
Ausführungsform der Yorrichtung gemäß der Erfindung«
In den Figuren 1 und 2 sind gleiche Organe' mit gleichen
Bezugszeihen versehen.
Nach Fig. 1 wird ein Laser-Gyrometer mittels eines Motors
17 und eines Getriebes 18 um eine vertikale Achse XX1
mit einer Frequenz F in Umdrehung versetzt. Das Gyrometer
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ist mit einer Lichtquelle· 12 -verseilen, die in zwei Richtungen
19j 20 einen horizontalen Strahl aussendet. Vorzugsweise
besteht die Quelle 12 aus einem Laser0 Ein Photodiskrimi-'
nator 13.gibt jedesmal dann einen elektrischen Impuls ab,
wenn einer der Strahlen 19 oder 20 vor ihm vorüberläuft,
d.h. zweimal pro Umdrehung des Gyrometers. Dieser Photodiskriminator
I3 ist mit einem horizontalen Ring 14- fest
verbunden, der sich unter der Steuerung eines mit einem Getriebe 16 versehenen Servomotors 15 um die Achse XX1
drehen kann.
Die Schwebungsfrequenz des Gyrometers ist über einen Dreh>
kontakt 21 an einen Frequenzdiskriminator 22 angelegt, dessen Detektionskurve auf die Anisotropiefrequenz f
eingemittet ist. Das durch den Freqieizdiskriminator 22
erfaßte Signal durchläuft ein Bandpaßfilter 25 mit dem
Durchlaßbereich (F - B , F + § ), Das vom Filter 23
2" *
kommende Signal ist an den Eingang eines Synehron-Detektors angelegt, der beispielsweise aus einem ümschaltrelais 25 besteht. Dieses Relais 23 wird ^Lurch eine biiiärs !& stufe 29 gesteuej?t4 die <lu.rch eialen vom Ffejtodiskri 13 über einen Impuisverstärker .28 kommenden impuls eri*#ägt werden kann«
kommende Signal ist an den Eingang eines Synehron-Detektors angelegt, der beispielsweise aus einem ümschaltrelais 25 besteht. Dieses Relais 23 wird ^Lurch eine biiiärs !& stufe 29 gesteuej?t4 die <lu.rch eialen vom Ffejtodiskri 13 über einen Impuisverstärker .28 kommenden impuls eri*#ägt werden kann«
Das von dem Synehron-Detektor 25 übertragene -Signal
läuft ein Tiefpaßfilter 26, dessen Ausgang mit dem
eines Steuerverstärkers 27 verbunden ist, der cfen Servomotor
15 erregen kann.
Wird die Winkelfrequenz (Kreisfrequenz) der Drehbewegung des Gyrometers mit63bezeichnet, so erhält man am Eingang
des Frequenzdiskriminators 22 gemäß Gleichung (1) folgendes
Frequenzsignali
(1) f - f + Af (t) +Äff, cos CJ t
Gemäß Gleichung (2) erhält man am Ausgang des Diskrimina- tors
das folgende elektrische Signal V«
(2) Y2 . Va + AVa (t) + T^ cos Cb t
Gemäß Gleichung (3) ist das Spektrum dieses Signals mit
dem Symbol V5 auf ein Band B (F - ^, S1 +■ ·|.')begrenzt:
(3) V3- [äV& (t)J
B + 7JCL cos
Nach Gleichung (4) wird das Signal V, von geänderter
Polarität bei jeder halben Umdrehung in den Stellungen
Xj^ und ^C/xj +/^erhalten.
ι
7ür die Gleichung (5) wird folgendes Integral erhalten:
7ür die Gleichung (5) wird folgendes Integral erhalten:
Yr- - ~%L
ir
Vx dl
06
ir
doo
Wenri # die Lage von Nord ist, so ergibt si oh:
V5 = 2 ψ . sin ( OCz1 _ οθο )
Wenn die Stellung des Bezugselements 13 nicht mit Nord (Stellung (P ) zusammenfällt, so wird der Servomotor 15
so lange erregt, bis das Bezugselement in die Nordrichtung (0O1 -Oo a O)geführt ist.
Die Empfindlichkeit der Messung kann ausgedrückt werden durch 5 -0- / ., ., \* d.h. sie wird
maximal sein für pc ^ « Ob oi während bei den vorstehend
beschriebenen statischen Verfahren die maximale Empfind·
lichkeit
r1
lag·
Die Bandbreite B des !filters 23 muß genügend schmal sein
um Rauschspitzen zu beseitigen, welche Hichtlinearitätspegel
der Kreise erreichen. Das Ausgangs-Tiefpaßfilter muß so schmal wie möglich sein· Ein sahmaleres Band wird
eine genauere Nessung ergeben. Da abet- die Dauer der Messung
gleichzeitig ansteigt, muß ein Kompromiß zwischen der Genau
igkeit und der Geschwindigkeit der Messung eingegangen
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BAD ORIGINAL
Mit dieser Vorrichtung kann eine Bestimmung des Nordens auf
einige Bogenminuten giau in einer Zeit von etwa
2 bis 3 Minuten erfolgen.
Vorstehend wurde eine automatisch arbeitende Einrichtung
beschriebene Das Verfahren kann jedoch auch in einem
wehiger ausgebauten Stadium verwendet werde^ in«dem die
Steuerung, d.h. die Organe 27, 15 und '16, weggelassen
werden. Die Platte 14- wird dann von Hand gedreht,, wobei
das durch Synchron-Detektion mittels eines Voltmeters
erhaltene Signal beobachtet wird. Die Itjegelung besteht
dabei darin, die Anzeige des Voltmeters auf Null zu bringen. Die Anordnung des Voltmeters ist in Figur 1
gestrichelt angegeben.
Die Erfindung wurde für die gebräuchlichsten Anwendung^—
fälle für ein durch die Erde angetriebenes Gyrometer
beschrieben· Es sind jedoch auch andere Anwendungen möglich. Beispielsweise kann die Vörrichtiung an Bord
eines künstlichen Satelliten angebracht werden.
Nach S1IgUr 3 ist ein Iiaser-Gyrometer 51 auf einem träger
angebrac_ht, der fest mit einer kreisförmigen Platte
verbunden ist, welche sich um eine nicht dargestellte
Zentralwelle auf einer Plattform ^A- drehen kann. Die Platte
53 kann mit der Plattform 5^ mittels eines Klemmorgans
109812/035^ BAD ORfGiNAU
fest verbunden sein. Dieses Klemmorgan kann beispielsweise
eine an der Plattform 54- befestigte Klemmbacke sein, die gegen den Rand der Platte 53 drückt . und diese festklemmen
kann. Die Halterung des G-yrometers 52 trägt gleichermaßen
einen kleinen ebenen Spiegel 66, dessen Aufgabe noch beschrieben wird.
Die Plattform 54- ist an einem Ende einer Welle 56 angebracht,
die vorzugsweise gegen die Vertikale 60 geneigt ist und
sich aufgrund des Antriebs durch einen Motor 37 zwischen
zv/ei Lagern 58a, 58b drehen kann« Diese zwei Lager werden von einem nicht verformbaren, vorzugsweise sehr robusten
Aufbau 73 gehalten, an dem beispielsweise ein Autokollimationsfernrohr
59 angebrac_ht ist, das mit dem an der Halterung des Gyrometers vorgesehenen Spiegel 66 zusammenarbeiten
kann. Das Autokollimationsfernrohr 59 ist mit einem an sich bekannten Photοdetektor ausgestattet.
Der Aufbau 73 ist mit einer Platte 6i fest verbunden, die
sich um eine nicht dargestellte Welle, an dem festen Sockel 63 drehen kann. Die Platte 61 kann mittels eines Servomotors
64- über ein aus zwei Antriebsrädern 71a, 7''b bestehendes
Untersetzungsgetriebe in Umdrehung versetzt werden.
Dieser Steuermotor 64- wird über eine Leitung- von einer nicht
dargestellten Steuerkette gespeist, deren Eingang mit dem
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BAD ORIGIMAL
BAD ORIGIMAL
Ausgang des Photodetektors verbunden ist. Einem anderen
Eingang dieser Steuerkette wird das Ausgangssignal des
Gyrometers zugeführt.
Diese Steuerkette ist vorzugsweise in der in Figur 1
dargestellten Weise ausgebildet. Es daher nicht erforderlich, diese Steuerkette nochmals zu "beschreiben.
Die Achse 74- <les Fernrohrs 59, die Vertikale 60 und die
Achse 72 der Drehwelle 56 des Gyrometers liegen in einer
gleichen Ebene.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
An einem Ort, an dem die Nordrichtung mit großer Genauigkeit,
beispielsweise aufgrund astronomischer Beobachtungen bekannt ist, wird die Vorrichtung an eine Batterie angelegt
und in Betrieb gesetzt. Die Halterung, bzw. der Träger 73 setzt sich dann gesteuert von dem Siaiermotor 64- in Bewegung.
Nach sehr kurzer Zeit wird sich das Fernrohr in einer
Richtung einstellen, die im allgemeinen nicht genau der
Linie der Erapole· entsprechen wird. Darauf wird die Stellung der Platte 53 auf der Plattform 54 in der Weise eingestellt,
ciaß die Lage des Fernrohrs 59 exakt in die Sichtung dar Achse der Pole zurückgeführt wird.
10981.2/0:
BAD ORfQiNAi
Die auf diese Weise geregelte Vorri&feung kann mit
erhöhter Genauigkeit an jedem Punkt der Erdkugel zur Ermittlung der Richtung der Erdpole verwendet werden.
Selbstverständlich könnte anstelle des Autokollimationsfernrohr
es und des zugehörigen Photodetektors eine äquivalente andere Einrichtung verwendet werden.
- Patentansprüche -
109812/0354
BAD ORtGINAt.
Claims (1)
- - 19 Patentansprüche. Vorrichtung ziix* Bestimmung einer Bezugsrichtung auf der Erde, dadurch gekennzeichnet -,. daß ein um eine Achse drehbar angeordnetes Laser-Gyrometer vorgesehen iyt, daß die Achse derart gewählt ist, daß der ϊΐιιβ des j.-]rd-iji?ehvektors in der Ebene des GyrosEbers einen von Hull verschiedenen Iiaximalwert "besitzt und sich sinusförmig als Funktion des Drehwinkels um diese Achse ändert, und daß Einrichtungen zur Messung der Ausgangsfrequenz des Gyrcmeters vorgesehen sind.2« Vorrichtung nach Anspruch ι zur Bestimmung der Achse der Pole, dadurch g e k e η η :■ e i c Ια η e t , daß die Achse in der Ebene des Gyroneters liegt und sich in einer vertikalen Ebene befindet.3· 'Vorrichtung nach Anspruch .i zur -Bestimmung der geographischen Breite des Ortes, dadurch gek en ns e i chnet,die
daß/in der Ebene des Gyrometers liegende Achse horizontalund in Ost-yest-Hichtung gerichtet ist.4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Gyrometers um die10981 ? /035 /* BAD ORiGINALAchse, einem mit dem Ausgang des Gyrometers verbundenen Detektionskreis mit einem Frequenzdiskriminator, einem Bandpaßfilter, einem Synchroη-Detektor, einem Tiefpaß- . filter und einer Beobachtungsvorrichtung, wobei der ' Synchron-Detektor durch Einrichtungen zur Ermittlung der Richtung, der Ebene des Gyrometers gesteuert ist, welche bei jeder Umdrehung des Gyrometers zweimal ein Signal aussenden können.5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Detektororgan vorgesehen ist, das sich um die gleiche Achse wie das Gyrometer drehen kann.6» Vorrichtung nach Anspruch 5? dadurch g e ke η η zeichnet , daß das Detektororgan von einem Motor angetrieben werden kann, der durch das von der Synchron-Detektion gelieferte Signal erregt ist.7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2, 4-, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein nicht verformbarer Aufbau vorgesehen ist, der einerseits die gegen die Vertikale geneigte Drehwelle des Gyrometers und anderex·- seits die P'eilvorrichtung umfaßt, und daß diese Anordnung auf einer gemeinsamen Platte angeordnet ist-, die sich um eine vorzugsweise vertikale Achse auf einem festen Sockel drehen kann.109812/0354
BAD ORIGINAL8. Vorriclitung nach. Anspruch 7» dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Achse der Peilvorrichtung, die Vertikale und die Achse der Drehwelle des. Gyrometers in einer gleichen Ebene liegen.9» Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß der Träger des Gyrometers auf einer Platte angeordnet ist, die sich auf einer mit der Drehwelle fest verbundenen Plattform drehen kann und mit dieser Plattform vorzugsweise mittels eines Klemmorgans fest verbunden werden kann.109812/0 354
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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CH (1) | CH488168A (de) |
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FI (1) | FI45599C (de) |
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GB (1) | GB1208449A (de) |
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