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DE1936406C1 - Method and device for monitoring a measuring device indicating the flight position of a missile - Google Patents

Method and device for monitoring a measuring device indicating the flight position of a missile

Info

Publication number
DE1936406C1
DE1936406C1 DE19691936406 DE1936406A DE1936406C1 DE 1936406 C1 DE1936406 C1 DE 1936406C1 DE 19691936406 DE19691936406 DE 19691936406 DE 1936406 A DE1936406 A DE 1936406A DE 1936406 C1 DE1936406 C1 DE 1936406C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
missile
input
measuring device
output
summing amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19691936406
Other languages
German (de)
Inventor
Gerhard Dipl-Ing Bredow
Harald Kurtze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority to DE19691936406 priority Critical patent/DE1936406C1/en
Priority to GB2220670A priority patent/GB1500682A/en
Priority to FR7026346A priority patent/FR2368695A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1936406C1 publication Critical patent/DE1936406C1/en
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

Derartige inertiale Meßeinrichtungen geben dem Piloten nun außer dem jeweiligen ; Positions-Kursund Geschwindigkeitswerten seines Flugzeuges auch die für die Ausrichtung seines Flugzeuges bei Manövern und auch bei der Waffenauslösung wichtigen Lagereferenzwerte an. Eine Möglichkeit, die Richtigkeit dieser von der inertialen Meßeinrichtung angegebenen Lagesignale zu überwachen, besteht bisher ebenfalls nicht, insbesondere dann nicht, wenn der auftretende Lagefehler eine solche Größe hat, daß er für die Navigation und Waffenauslösung bereits nicht mehr tragbar, jedoch bei Betrachten der Umwelt noch nicht zu erkennen ist.Such inertial measuring devices give the Pilots now except for the respective; Position course and Speed values of his aircraft also for the alignment of his aircraft during maneuvers as well as important position reference values when the weapon is triggered. One way of being correct this indicated by the inertial measuring device To monitor position signals, there is also no so far, especially not when the occurring position error has such a size that he Already no longer portable for navigation and weapon triggering, but still when looking at the environment cannot be seen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen mit Hilfe einer relativ einfachen zusätzlichen Meßeinrichtung der jeweilige Uberwachungszeitpunkt bestimmbar ist, zu dem die Richtigkeit der von einer inertialen Meßeinrichtung angezeigten Lagesignale überwacht werden kann.The invention is based on the object of a method and a device for performing the To create a method with which with the help of a relatively simple additional measuring device of respective monitoring time can be determined which the correctness of the position signals indicated by an inertial measuring device are monitored can.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs gefc nannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung B dadurch gelöst, daß ein Vergleich der Meßwerte beider Meßeinrichtungen zu einem Zeitpunkt durchgeführt wird, zu dem die Neigungswinkel φ und y des Flugkörpers gegenüber seiner Roll- und Nickachse gleich Null sind, und daß.dieser Zeitpunkt mit Hilfe der zweiten Meßeinrichtung dadurch bestimmt wird, daß die Beschleunigungen des Flugkörpers in Riehtung der Flugkörperlängsachse, der Flugkörperquerachse und der Flugkörperhochachse1 ermittelt werden und festgestellt wirdj wann der AusdruckStarting called by a process of the initially ge fc type is B solved this problem according to the invention in that a comparison of the measured values is carried out both measuring means at a time at which the inclination angle φ and y of the missile with respect to its roll and pitch axis equal to zero and that this point in time is determined with the aid of the second measuring device in that the accelerations of the missile in the direction of the missile longitudinal axis, the missile transverse axis and the missile vertical axis 1 are determined and when the expression is determined

fach, wenn angenommen wird, daß sich das Flugzeug bereits in der Horizontallage befindet. Es gilt dann:fold if it is assumed that the aircraft is is already in the horizontal position. The following then applies:

(b sin α. - b2) + (O3■:.- g) (b sin α. - b 2 ) + (O 3 ■: .- g)

3535

gleich Null ist, wobei b = fb\ + b\, ^1 die Beschleunigung in Richtung der Flugkörperlängsachse, b2 die Beschleunigung in Richtung der Flugkörperquerachse, b3 die Beschleunigung in Richtung der Flugkörperhochachse, λ der Driftwinkel des Flugkörpers und g die Erdbeschleunigung sind.equals zero, where b = fb \ + b \, ^ 1 is the acceleration in the direction of the missile's longitudinal axis, b 2 is the acceleration in the direction of the missile's transverse axis, b 3 is the acceleration in the direction of the missile's vertical axis, λ is the missile's drift angle and g is the acceleration due to gravity .

Auf diese Weise können die Meßwerte der inertialen Meßeinrichtung einfach und genau überwacht werden, da ein Flugkörper, insbesondere ein Kampfflugzeug, bei den während seines Einsatzfluges ausgeführten Manövern relativ oft zumindest für jeweils kurze Zeit eine genaue horizontale Fluglage erreicht, bei der die Neigungswinkel gegenüber seiner Roll- und Nickachse gleich Null sind. Werden zu diesem Zeitpunkt die von der inertialen Meßeinrichtung angezeigten Lagereferenzsignale bezüglich dieser zwei Achsen abgelesen, so ist sofort festzustellen, ob die inertiale Meßeinrichtung noch richtig arbeitet, bzw. wie groß ein bereits evtl. vorhandener Anzeigefehler ist.In this way, the measured values of the inertial measuring device can be monitored easily and precisely, there is a missile, in particular a fighter aircraft, carried out during its mission flight Maneuvers relatively often, at least for a short time each, reaches an exact horizontal flight position in which the The angle of inclination with respect to its roll and pitch axes are equal to zero. Will be at this point the position reference signals displayed by the inertial measuring device with respect to these two axes read, it can be determined immediately whether the inertial measuring device is still working properly, or how big it is is a possibly existing display error.

Abhängig vom Drift- bzw. Schiebewinkel messen der erste und der zweite Beschleunigungsmesser in Horizontallage eines Flugkörpers, z. B. eines Flugzeugs, Komponenten der Flugzeugbeschleunigung. Der Driftwinkel muß deshalb genügend genau bekannt sein (max. zulässiger Fehler etwa ±0,3°). Bei Verwendung des Doppler-Radars als Geschwindigkeitsmesser ist diese Bedingung jedoch immer erfüllt, da mit diesem der jeweilige Driftwinkel & sehr genau ermittelt werden kann.Depending on the drift or slip angle, the first and the second accelerometer measure in the horizontal position of a missile, e.g. B. an aircraft, components of the aircraft acceleration. The drift angle must therefore be known with sufficient accuracy (max. Permissible error approx. ± 0.3 °). When using the Doppler radar as a speedometer, however, this condition is always met, since it can be used to determine the respective drift angle & very precisely.

Die Gleichungen, nach denen sich die Horizontallage des Flugzeugs berechnen läßt, werden sehr ein-The equations that can be used to calculate the aircraft's horizontal position are very simple

Vbi + b2 =Vbi + b 2 = b,b, (1)(1) ' b ■ sin oi =' b ■ sin oi = b2,b 2 , (2)(2) b ■ cos ot = b ■ cos ot = K, ■K, ■ (3)(3) mit oi with oi = Driftwinkel,= Drift angle,

b%. = Beschleunigung in Richtung der Flugzeuglängsachse, b%. = Acceleration in the direction of the aircraft longitudinal axis,

b2 =■ Beschleunigung in Richtung der Flugzeugquerachse, - · ■ b 2 = ■ acceleration in the direction of the aircraft transverse axis, - · ■

b3 = Beschleunigung in Richtung der Flugzeüg- b 3 = acceleration in the direction of the aircraft

hochachse,
b = resultierende Flugzeugbeschleunigung.
vertical axis,
b = resulting aircraft acceleration.

Wie durch Untersuchungen für alle möglichen Werte der Winkel und der Neigungswinkel γ und φ eines Flugzeuges gegenüber seiner Roll- und Nickachse nachgewiesen werden kann, ist das Flugzeug immer dann gerade in seiner Horizontällage, wenn folgendes Gleichungssystem erfüllt ist:As can be proven by investigations for all possible values of the angles and the angles of inclination γ and φ of an aircraft with respect to its roll and pitch axis, the aircraft is always in its horizontal position if the following system of equations is fulfilled:

-b2 - sin « U\ + b\ = 0, (4)- b 2 - sin « U \ + b \ = 0, (4)

&3-g = 0. (5)& 3-g = 0. (5)

Zusammengefaßt muß also der folgende, bereits weiter vorn erwähnte Ausdruck erfüllt sein:In summary, the following must already be the expression mentioned earlier must be fulfilled:

sin CC- sin CC-

Der Wert dieser Gleichung wird nun mit Hilfe der vorstehend erläuterten Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens laufend ermittelt und bei Erreichen des Werts Null angezeigt.The value of this equation is now calculated using the The above-mentioned device for carrying out the method is continuously determined and when it is reached the value zero is displayed.

Ist der Wert Null erreicht, so befindet sich das Flugzeug gerade in seiner Horizontallage, und durch einen Vergleich der in diesem Augenblick von der ersten Meßeinrichtung, z. B. einer Trägheitsplattform, angezeigten Lagereferenzsignale, die z. B. in Form der Neigungswinkel», γ und φ gegenüber der Gier-, RoIl- und Nickachse angegeben werden, kann festgestellt werden, ob diese noch ausreichend genau arbeitet.If the value is zero, the aircraft is currently in its horizontal position. B. an inertial platform, displayed position reference signals z. B. in the form of the angle of inclination », γ and φ are given in relation to the yaw, roll and pitch axis, it can be determined whether this is still working with sufficient accuracy.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a block diagram shown in the drawing.

Ein Beschleunigungsmesser B1, der in einem hier nicht näher dargestellten Flugkörper fest äii der Zelle derart angeordnet ist, daß er die in Richtung der Flugkörperlängsachse auftretenden Beschleunigungen mißt, ist über einen ersten Trennverstärker V1, einen ersten Tiefpaß T1 und einen ersten Quadrierer Q1 mit dem einen Eingang eines ersten Summierverstärkers V2 verbunden. Ein zweiter Beschleunigungsmesser B2, der fest mit der Zelle des hier nicht gezeigten Flugkörpers so verbunden ist, daß er die in Richtung der Flugkörperquerachse auftretenden Beschleunigungen mißt, ist über einen zweiten Trannverstärker V3, einen zweiten Tiefpaß T2 und einen zweiten Quadrierer Q2 mit dem anderen Eingang des ersten Summierverstärkers V2 verbunden. Der Ausgang des Summierverstärkers V2 ist über einen Radizierer jR mit einem ersten Eingang eines Multiplizierers M; verbunden, dessen zweitem Eingang ein Spannungssignal zugeführt ist, das dem Sinus des jeweils am Flugkörpers auftretenden Driftwinkels« entspricht. Dieser Driftwinkel « wird von einem Doppler-Radar D ermittelt und unmittelbar in Form eines elektrischen Signale abgegeben. Der Ausgang des Multiplizierers M istAn accelerometer B 1 , which is fixed to the cell in a missile (not shown here) in such a way that it measures the accelerations occurring in the direction of the missile's longitudinal axis, is via a first isolation amplifier V 1 , a first low-pass filter T 1 and a first squarer Q 1 connected to one input of a first summing amplifier V 2 . A second accelerometer B 2 , which is firmly connected to the cell of the missile, not shown here, so that it measures the accelerations occurring in the direction of the missile transverse axis, is via a second transverse amplifier V 3 , a second low-pass filter T 2 and a second squarer Q 2 connected to the other input of the first summing amplifier V 2 . The output of the summing amplifier V 2 is via a square root jR with a first input of a multiplier M; connected, the second input of which is supplied with a voltage signal which corresponds to the sine of the drift angle occurring in each case on the missile. This drift angle is determined by a Doppler radar D and emitted directly in the form of an electrical signal. The output of the multiplier M is

mit einem Eingang eines zweiten Summierverstärkers F4 verbunden, dessen anderer Eingang über einen Inverter / mit dem Ausgang des zweiten Tiefpasses T2 verbunden ist.connected to one input of a second summing amplifier F 4 , the other input of which is connected via an inverter / to the output of the second low-pass filter T 2 .

Schließlich ist ein dritter Beschleunigungsmesser B3 vorgesehen, der fest so an der Flugkörperzelle angeordnet ist, daß er die in Richtung der Flugkörperhochachse auftretenden Beschleunigungen mißt. Der Beschleunigungsmesser B3 ist über einen dritten Trennverstärker F5 und einen dritten Tiefpaß T3 mit dem einen Eingang eines dritten Summierverstärkers V6 verbunden. Dem zweiten Eingang dieses Summierverstärkers V6 ist eine Festspannung zugeführt, deren Größe der negativen Erdbeschleunigung g entspricht.Finally, a third accelerometer B 3 is provided, which is fixedly arranged on the missile cell that it measures the accelerations occurring in the direction of the missile vertical axis. The accelerometer B 3 is connected to one input of a third summing amplifier V 6 via a third isolating amplifier F 5 and a third low-pass filter T 3. A fixed voltage is fed to the second input of this summing amplifier V 6 , the magnitude of which corresponds to the negative acceleration due to gravity g.

Zusätzlich ist ein vierter Summierverstärker V1 vorgesehen, dessen einer Eingang über eine erste betragsbildende Schaltung S1 mit dem Ausgang des zweiten Summierverstärkers V4 und dessen zweiter Eingang über eine zweite betragsbildende Schaltung S2 mit dem Ausgang des dritten Summierverstärkers V6 verbunden ist. Der Ausgang des vierten Summierverstärkers F7 ist mit einem Nullindikator JV1 verbunden, der immer dann eine Anzeige liefert, wenn das Summensignal am Ausgang des Summierverstärkers V1 gerade den Wert Null erreicht. Das Ausgangssignal ist außerdem auf eine hier nur schematisch angedeutete Vergleichsschaltung geführt, die ein NOR-Gatter G und einen weiteren Nullindikator JV2 aufweist. Den anderen Eingängen des Gatters G werden die von der ersten Meßeinrichtung A abgegebenen Lagereferenzsignale α', β' und γ' zugeführt, wobei das den Driftwinkel bzw. den Neigungswinkel <*' gegenüber der Gierachse des Flugkörpers angebende Signal am Eingang des Gatters G invertiert wird.In addition, a fourth summing amplifier V 1 is provided, one input of which is connected to the output of the second summing amplifier V 4 via a first absolute value circuit S 1 and the second input of which is connected to the output of the third summing amplifier V 6 via a second absolute value generating circuit S 2 . The output of the fourth summing amplifier F 7 is connected to a zero indicator JV 1 , which always provides an indication when the sum signal at the output of the summing amplifier V 1 just reaches the value zero. The output signal is also fed to a comparison circuit which is only indicated schematically here and which has a NOR gate G and a further zero indicator JV 2 . The position reference signals α ', β' and γ ' emitted by the first measuring device A are fed to the other inputs of the gate G, the signal indicating the drift angle or the angle of inclination <*' with respect to the yaw axis of the missile being inverted at the input of the gate G .

Mit Hilfe dieser relativ einfachen Schaltung wird jeweils der Zeitpunkt ermittelt und am Nullindikator angezeigt, zu dem der hier nicht gezeigte und die drei Beschleunigungsmesser B1, B2 und B3 aufweisende Flugkörper gerade seine horizontale Fluglage erreicht bzw. durch diese hindurchgeht. Die Schaltungsanordnung kann dabei sowohl analog als auch digital arbeiten, wobei die Schaltgeschwindigkeit der verwendeten Bauelemente immer noch so groß ist, daß auch bei einem Durchfliegen und damit nur sehr kurzzeitigem Auftreten der horizontalen Fluglage während eines Manövers eine sichere Anzeige dieser Lage am Nullindikator JV1 möglich ist.With the help of this relatively simple circuit, the point in time is determined and displayed on the zero indicator at which the missile, not shown here, and which has the three accelerometers B 1 , B 2 and B 3 , has just reached its horizontal flight position or passes through it. The circuit arrangement can work both analog and digital, the switching speed of the components used is still so high that a reliable display of this position on the zero indicator JV 1 is possible even in the event of a fly through and thus only a very brief occurrence of the horizontal flight position during a maneuver is.

Vorzugsweise- werden zu diesem Zeitpunkt mit Hilfe der einfachen elektrischen Vergleichsschaltung G und JV2 die von der ersten z. B. einer inertialen Meßeinrichtung A angegebenen Lagereferenzsignale z. B. in Form der Neigungswinkel α, φ, γ gegenüber der Gier-, Nick- und Rollachse festgestellt und evtl. auftretende Fehler qualitativ und auch quantitativ ermittelt. Die im Blockschaltbild gezeigte Schaltungsanordnung arbeitet in der folgenden Weise:At this point in time, with the aid of the simple electrical comparison circuit G and JV 2, the data from the first z. B. an inertial measuring device A specified position reference signals z. B. in the form of the angles of inclination α, φ, γ with respect to the yaw, pitch and roll axes and any errors that occur are determined qualitatively and quantitatively. The circuit arrangement shown in the block diagram works in the following way:

Das vom Beschleunigungsmesser B1 gemessene Beschleunigungssignal Zj1 ist eine Funktion der Gesamtbeschleunigung b des Flugkörpers und der Erdbeschleunigung g. Dieses Signal Z)1 wird im ersten Trennverstärker V1 verstärkt, im Tiefpaß T1 geglättet und im Quadrierer Q1 quadriert, so daß an dessen Ausgang ein Signal W1 erscheint. In gleicher Weise wird das vom Beschleunigungsmesser B2 gemessene Beschleunigungssignal Zj2 verarbeitet. Diese beiden quadrierten Signale Zj1 und b\ werden im ersten Summierverstärker V2 summiert und gelangen auf den Radizierer R, an dessen Ausgang ein der Quadratwurzel des Ausgangssignals des Summierverstärkers V1 entsprechendes Signal erscheint. Dieses Ausgangssignal des Radizierers R entspricht dabei der resultierenden Beschleunigung b des Flugkörpers in der horizontalen Ebene. Dieses Ausgangssignal b wird mit Hilfe des Multiplikators M mit dem jeweiligen Wert sin « multipliziert und an den zweiten Summierverstärker V4. gegeben. Der zweite Summierverstärker V4 erhält außerdem das mit Hilfe des Inverters invertierte Beschleunigungssignal b2 des Beschleunigungsmessers B2, so daß am Ausgang des Summierverstärkers V4 das Signal (Zj · sin« — Zj2) erscheint. Von diesem Signal wird in der Schaltung S1 der Betrag gebildet und dieser Betrag dem vierten Summierverstärker V1 zugeführt. The measured by the accelerometer 1 B acceleration signal Zj 1 is a function of the total acceleration b of the missile and the gravitational acceleration g. This signal Z) 1 is amplified in the first isolating amplifier V 1 , smoothed in the low-pass filter T 1 and squared in the squarer Q 1 so that a signal W 1 appears at its output. Similarly, the temperature measured by the accelerometer 2 B acceleration signal Zj 2 is processed. These two squared signals Zj 1 and b \ are summed in the first summing amplifier V 2 and pass to the square root R, at whose output a signal corresponding to the square root of the output signal of the summing amplifier V 1 appears. This output signal of the root eraser R corresponds to the resulting acceleration b of the missile in the horizontal plane. This output signal b is multiplied by the respective value sin «with the aid of the multiplier M and sent to the second summing amplifier V 4 . given. The second summing amplifier V 4 also receives the inverted acceleration signal b 2 from the accelerometer B 2 , so that the signal (Zj · sin «- Zj 2 ) appears at the output of the summing amplifier V 4. The amount is formed from this signal in the circuit S 1 and this amount is fed to the fourth summing amplifier V 1.

, Das von dem Beschleunigungsmesser B3 in Richtung der Flugkörperhochachse ermittelte Beschleunigungssignal Zj3 gelangt über den Trennverstärker F5 und über den Tiefpaß T3 auf den dritten Summierverstärker F6, in dem vom Signal b3 die Erdbeschleunigung g abgezogen wird. Der Ausgang des Summierverstärkers V6 führt daher das Signal (Zj3 g). Von diesem Signal wird in der Schaltung S2 wiederum der Betrag gebildet und dieser anschließend an.den vierten ( Summierverstärker F7 gegeben..Der Summierverstärker F7 summiert beide an seine Eingänge gegebenen Signale und bildet ein Ausgangssignal von der Form I (i> · sin a — Zj2) | + | (Zj3 — g) |, das auf den Nullindikator JV1 gelangt. Der Nullindikator JV1 gibt daher immer dann eine Anzeige, wenn das Ausgangssignal des Summierverstärkers F7, also der vorgenannte Ausdruck, gerade den Wert Null erreicht. Arbeitet zu diesem Zeitpunkt die erste Meßeinrichtung A noch einwandfrei, so sind auch die von ihr abgegebenen Lagereferenzsignale ψ und γ gegenüber der Nick- und Rollachse gleich Null. Um sicherzustellen, daß nur bei einem Driftwinkel α >'O eine überwachung durchgeführt wird, wird das von der Meßeinrichtung^ abgegebene und von der Doppler-Radar-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung D überwachte Lagereferenzsignal χ gegenüber der Gierachse am Eingang des NOR-Gatters G invertiert. Am Ausgang des NOR-Gatters G erscheint also nur dann ein Signal, wenn die Lagereferenzsignale φ' und / und das Ausgangssignal des Summierverstärkers F7 gleich Null, das Lage- ( referenzsignal λ' dagegen ungleich Null ist. The acceleration signal Zj 3 determined by the accelerometer B 3 in the direction of the missile vertical axis passes via the isolating amplifier F 5 and via the low-pass filter T 3 to the third summing amplifier F 6 , in which the acceleration due to gravity g is subtracted from the signal b 3. The output of the summing amplifier V 6 therefore carries the signal (Zj 3 - g). From this signal the amount is again formed in the circuit S 2 and this is then given to the fourth (summing amplifier F 7 ... The summing amplifier F 7 sums both signals given to its inputs and forms an output signal of the form I (i> · sin a - Zj 2 ) | + | (Zj 3 - g) |, which reaches the zero indicator JV 1. The zero indicator JV 1 therefore always gives an indication when the output signal of the summing amplifier F 7 , i.e. the aforementioned expression, is even If the first measuring device A is still working properly at this point in time, the position reference signals ψ and γ it emits with respect to the pitch and roll axes are also equal to zero is performed, the monitored output of the measuring device and ^ from the Doppler radar speed measuring D position reference signal is χ with respect to the yaw axis at the input of NOR gate G inverted. A signal therefore only appears at the output of the NOR gate G if the position reference signals φ ' and / and the output signal of the summing amplifier F 7 are equal to zero, but the position (reference signal λ' is not equal to zero.

Wie aus der Funktionsbeschreibung hervorgeht, werden wichtige Signalparameter durch Winkelfunktionen dargestellt. Aus diesem Grunde können bei bestimmten Werten der Flugkörperbeschleunigungen Z)1, b2 und Z)3 Nullstellen auftreten, obwohl sich der Flugkörper nicht in seiner Horizontallage befindet. Dieser unerwünschte Effekt wird jedoch vermieden, wenn die Beschleunigungssignale 6l3 Zj2 und Z)3 von der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung wie oben beschrieben, immer nur dann verarbeitet werden, wenn der Driftwinkel größer als etwa 2 Grad ist. Diese Bedingung stellt dabei keine Einschränkung des gemäß der Erfindung angegebenen Verfahrens dar, da Driftwinkel in der Größe von mehr als 2 Grad, selbst ohne Seitenwind und ohne durch den Antrieb des Flugkörpers gegebene seitliche Schubkomponenten allein durch Flugmanöver bedingt sehr häufig auftreten, so daß in ausreichenden Zeitabständen mit Hilfe der gezeigten Einrichtung eine sichere und einfache überwachung der die eigentlichen Lagereferenzsignale des Flugkörpers angebenden Meßeinrichtung möglich ist.As can be seen from the functional description, important signal parameters are represented by angle functions. For this reason, with certain values of the missile accelerations Z) 1 , b 2 and Z) 3 zeros can occur even though the missile is not in its horizontal position. This undesirable effect is avoided, however, if the acceleration signals 6 l3 Zj 2 and Z) 3 from the circuit arrangement shown in the drawing, as described above, are only processed when the drift angle is greater than approximately 2 degrees. This condition does not represent a restriction of the method specified according to the invention, since drift angles of more than 2 degrees, even without cross wind and without lateral thrust components given by the propulsion of the missile, occur very frequently due to flight maneuvers alone, so that sufficient Time intervals with the aid of the device shown, a safe and simple monitoring of the measuring device indicating the actual position reference signals of the missile is possible.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Überwachung einer ersten, die Fluglage eines Flugkörpers angebenden Meßeinrichtung auf richtige Anzeige mit Hilfe einer zusätzlichen, von der ersten Meßeinrichtung unabhängig arbeitenden zweiten Meßeinrichtung, wobei durch Vergleich der Meßwerte beider Meßeinrichtungen eine eventuelle Abweichung von der tatsächlichen Fluglage ermittelt und angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich zu einem Zeitpunkt durchgeführt wird, zu dem die Neigungswinkel (φ, γ) des Flugkörpers gegenüber seiner Roll- und Nickachse gleich Null sind, und daß dieser Zeitpunkt mit Hilfe der zweiten Meßeinrichtung (S1, B2, B3) dadurch bestimmt wird, daß die Beschleunigungen (Jb1, b2, b3) des Flugkörpers in Richtung der Flugkörperlängsachse, der Flugkörperquerachse und der Flugkörperhochachse ermittelt werden und festgestellt wird, wann der Ausdruck1. A method for monitoring a first measuring device indicating the flight position of a missile for correct display with the aid of an additional second measuring device that works independently of the first measuring device, whereby a possible deviation from the actual flight position is determined and displayed by comparing the measured values of both measuring devices, characterized in that the comparison is carried out at a point in time at which the angles of inclination (φ, γ) of the missile with respect to its roll and pitch axes are equal to zero, and that this point in time with the aid of the second measuring device (S 1 , B 2 , B 3 ) is determined in that the accelerations (Jb 1 , b 2 , b 3 ) of the missile in the direction of the missile longitudinal axis, the missile transverse axis and the missile vertical axis are determined and it is determined when the expression (ft - sin α - b2) + (b3 - g) (ft - sin α - b 2 ) + (b 3 - g) gleich Null ist, wobei b = ]/' b\ + b\, ^1 die Beschleunigung in Richtung der Flugkörperlängsachse, b2 die Beschleunigung in Richtung der Flugkörperquerachse, b3 die Beschleunigung in Richtung der Flugkörperhochachse, α der Driftwinkel des Flugkörpers und g die Erdbeschleunigung sind. equals zero, where b = ] / 'b \ + b \, ^ 1 the acceleration in the direction of the missile longitudinal axis, b 2 the acceleration in the direction of the missile transverse axis, b 3 the acceleration in the direction of the missile vertical axis, α the drift angle of the missile and g are the gravitational acceleration. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungen (bu b2, b3) mit Hilfe einzelner fest mit der Flugkörperzelle verbundener Beschleunigungsmesser (S1, B2, B3) und der Driftwinkel (cc) mit Hilfe einer Doppler-Radar-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (£>) ermittelt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the accelerations (b u b 2 , b 3 ) with the aid of individual accelerometers firmly connected to the missile cell (S 1 , B 2 , B 3 ) and the drift angle (cc) with the aid of a Doppler radar speed measuring device (£>) can be determined. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 2, gekennzeichnet durch einen ersten Beschleunigungsmesser (B1), der die auftretende Beschleunigung in Richtung der Flugkörperlängsachse mißt und dessen Signalausgang über einen ersten Trennverstärker (F1), einen ersten Tiefpaß (T1) und einen ersten Qüadrierer (O1) auf den einen Eingang eines ersten Summierverstärkers (V2) geführt ist, durch einen zweiten Beschleunigungsmesser (S2), der die auftretende Beschleunigung in Richtung der Flugkörperquerachse mißt und dessen Signalausgang über einen zweiten Trennverstärker (F3), einen zweiten Tiefpaß (T2) und einen zweiten Quadrierer (Q2) auf den anderen Eingang des ersten Summierverstärkers (V2) geführt ist, durch einen Radizierer (jR), dessen Eingang mit dem Ausgang des ersten Summierverstärkers (V2) und dessen Ausgang mit einem Eingang eines Multiplizierers (M) verbunden ist, dessen zweitem Eingang der Multiplikant sin λ zugeführt ist, durch einen zweiten Summierverstärker (V4), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Multiplizierers (M) und dessen anderer Eingang über einen Inverter (I) mit dem Ausgang des zweiten Tiefpasses (T2) verbunden ist, durch einen dritten Beschleunigungsmesser (B3), der die auftretende Beschleunigung in Richtung der Flugkörperhochachse mißt und dessen Signalausgang über einen dritten Trennverstärker (F3) und einen dritten Tiefpaß (T3) mit dem einen Eingang eines3. Device for performing the method according to claims 1 to 2, characterized by a first accelerometer (B 1 ) which measures the acceleration occurring in the direction of the missile longitudinal axis and whose signal output via a first isolating amplifier (F 1 ), a first low-pass filter (T 1 ) and a first quadrant (O 1 ) is fed to one input of a first summing amplifier (V 2 ) , through a second accelerometer (S 2 ), which measures the acceleration occurring in the direction of the missile transverse axis and its signal output via a second isolating amplifier ( F 3 ), a second low-pass filter (T 2 ) and a second squarer (Q 2 ) is fed to the other input of the first summing amplifier (V 2 ) , through a square root (jR) whose input is connected to the output of the first summing amplifier (V 2 ) and the output of which is connected to an input of a multiplier (M), the second input of which is supplied to the multiplicant sin λ, through a n second summing amplifier (V 4 ), one input of which is connected to the output of the multiplier (M) and the other input of which is connected via an inverter (I) to the output of the second low-pass filter (T 2 ), through a third accelerometer (B 3 ) , which measures the acceleration occurring in the direction of the missile vertical axis and whose signal output via a third isolating amplifier (F 3 ) and a third low-pass filter (T 3 ) with one input of a dritten Summierverstärkers (F6) verbunden ist, dessen anderem Eingang eine die negative Erdbeschleunigung (.—-g) angebende Festspannung als Summand zugeführt ist, durch einen vierten Summierverstärker (F7), dessen einer Eingang über eine erste den Betrag eines Signals bildende Schaltung (S1) mit dem Ausgang des zweiten Summierverstärkers (F4) und dessen anderer Eingang über eine zweite den Betrag eines Signals bildende Schaltung (S2) mit dem Ausgang des dritten Summierverstärkers (F6) verbunden ist, durch einen mit dem Ausgang des vierten Summierverstärkers (F7) verbundenen Nullindikator (N1), der die Zeitpunkte anzeigt, zu denen jeweils die Neigungswinkel (φ, γ) des Flugkörpers gegenüber seiner Roll- und Nickachse gleichzeitig Null sind, ferner gekennzeichnet durch eine Doppler-Radär-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (D), die den Sinus des jeweiligen Driftwinkels («) angibt, und durch eine Vergleichsschaltung (G, AT2) zur qualitativen und/oder quantitativen Ermittlung der Anzeigefehler der ersten Meßeinrichtung (A). Third summing amplifier (F 6 ) is connected, the other input of which is supplied with a fixed voltage indicating the negative acceleration due to gravity (.—- g) as an addend, through a fourth summing amplifier (F 7 ), one input of which is via a first circuit which forms the magnitude of a signal (S 1 ) is connected to the output of the second summing amplifier (F 4 ) and the other input of which is connected to the output of the third summing amplifier (F 6 ) via a second circuit (S 2 ) which forms the amount of a signal, through one to the output of the fourth summing amplifier (F 7 ) connected zero indicator (N 1 ), which indicates the times at which the inclination angles (φ, γ) of the missile relative to its roll and pitch axes are simultaneously zero, further characterized by a Doppler radar speed measuring device ( D), which specifies the sine of the respective drift angle («), and by a comparison circuit (G, AT 2 ) for qualitative and / or quantitative determination d er display error of the first measuring device (A). Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Uberwachung einer ersten, die Fluglage eines Flugkörpers angebenden Meßeinrichtung auf richtige Anzeige mit Hilfe einer zusätzlichen, von der ersten Meßeinrichtung unabhängig arbeitenden zweiten Meßeinrichtung, wobei durch Vergleich der Meßwerte beider "Meßeinrichtungen eine evtl. Abweichung von der tatsächlichen Fluglage ermittelt und angezeigt wird. Zur Navigation moderner Flugzeuge, besonders der von Kampfflugzeugen, werden in jüngster Zeit zunehmens inertiale Meßeinrichtungen, sogenannte Trägheitsplattformen, verwendet, die ein Navigieren des Flugzeuges ohne Bodensicht, Funkfeuer und auch flugzeugeigene Radaranlagen über längere Zeiträume ermöglichen. Diese inertialen Meßeinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie selbst bei größtem Aufwand immer noch mit einem gewissen Fehler behaftet sind, der mit länger werdender Einsatzzeit wächst.The invention relates to a method for monitoring a first, the flight position of a missile indicating measuring device on correct display with the help of an additional, from the first measuring device independently operating second measuring device, whereby by comparing the measured values of both "Measuring devices a possible deviation from the actual flight attitude is determined and displayed. For navigating modern aircraft, especially that of fighter planes, inertial measuring devices, so-called are increasing in recent times Inertial platforms, used that allow navigation of the aircraft without ground visibility, and also radio beacons Enable in-flight radar systems over longer periods of time. These inertial measuring devices have however, the disadvantage that they can be used even with the greatest possible effort are still afflicted with a certain error, the longer the operating time grows. Es ist zwar bekannt, eine Stützung des Trägheitsnavigationssystems durch eine Geschwindigkeitskorso rektur durchzuführen, indem die Ausgangssignale eines Doppler-Radars, das bekanntlich die Geschwindigkeit über Grund liefert, mit dem Ausgangssignal des ersten Integrators des Trägheitsnavigationssystems verglichen werden und eine Differenz auf den Integrator zurückgeführt wird. Für eine Ständortkorrektur können dagegen nur die aus der aktiven oder passiven Funknavigation gewonnenen Positionswerte und/oder astronomische Ortsbestimmungen verwendet werden, vgl. TELDDC, Taschenbuch der Navigation, Ausgabe 1967, Seite 157.Although it is known to support the inertial navigation system to carry out correction by a speed parade by the output signals of a Doppler radar, which is known to provide the ground speed, with the output signal the first integrator of the inertial navigation system are compared and a difference is attributed to the integrator. For a location correction, however, only those from the active or passive radio navigation used position values and / or astronomical position determinations, see TELDDC, paperback der Navigation, issue 1967, page 157. Eine solche Möglichkeit ist jedoch einem Piloten bei einem Einsatzflug über Feindgebiet nicht gegeben. Es ist daher bisher nicht möglich, einem solchen Piloten ein evtl. fehlerhaftes Arbeiten seines Trägr heitsnavigationsgerätes mitzuteilen, so daß er sich heute auch dann noch auf die angegebenen Werfe seines Trägheitsnavigationsgerätes verläßt, wenn diese bereits falsch sind.One such option, however, is a pilot not given during a mission flight over enemy territory. It is therefore not possible to date such a Pilots a possibly incorrect work of his carrier communication device so that he can still refer to the specified throwing today his inertial navigation device if they are already wrong.
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