Systemkonzeption und Technologie moderner ... - Stiftung HAMFU

Systemkonzeption und Technologie moderner Trägheitsnavigationsanlagen - Vorlesung Krieg im Aether 1972/1973 (ETH Zürich)HAMFU HistoryMit dem stabilen Element wird dieses Koordinatensystem so ausgerichtet, dass diex- und y-Achse in der Horizontalen liegen und die z-Achse in Richtung der lokalenVertikalen ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird bei halbanalytischen TN-Systemenerreicht, dass bei exakter Horizontierung des stabilen Elementes die zur Navigationerforderlichen Horizontalbeschleunigungsmesser (x,y-Achse) keine Komponenteder Schwerebeschleunigung messen. Der z-Beschleunigungsmesser dient in Verbindungmit einem barometrischen Höhenmesser zur baro-inertialen Höhenmessung.Bild 4 zeigt die technische Ausführung einer Vierrahmen-Plattform. Bevor konstruktiveEinzelheiten behandelt werden, soll am einfachen Beispiel einer Einachsenplattformdie Kreisel Stabilisierung einer Plattform erläutert werden.Zur Stabilisierung von Plattformen nützt man kreisei technisch den Satz von der Erhaltungdes Drehimpulses aus. Hierzu werden Kreisel mit einer oder zwei Messachsenverwendet, die als integrierende Wende-Kreisel oder Lagekreisel bekannt sind.Bild 4 Kreiselstabilisierte VierrahmenplattformAls lagestabile Referenz, relativ zu der die Plattform stabilisiert wird, wirkthierbei das sog. empfindliche Element eines Kreisels.Jede Messachse eines Kreisels stabilisiert je eine Plattformachse. Zur Stabilisierungeiner Dreiachsen-Plattform werden drei einachsige oder zwei zweiachsigeKreisel benötigt. Bild 5a zeigt das Schema der Kreiselstabilisierung einer einachsigenPlattform mittels Lagekreisel. In Bild 5b ist der zugehörige Regelkreisdargestellt.Durch Störmomente wird entweder die Lage der Plattform relativ zum raumstabilenElement des Kreisels (Lagekreisel) verändert, oder es wird der Kreisel (Wendekreisel)zu einer Präzession um seine Ausgangsachse angeregt. In beiden Fällenliefert der Kreiselabgriff ein Ausgangssignal e , welches über die Servoelektronikden Servomotor ansteuert, der die Plattform so nachführt, dass die Regelabweichung£ zu Null kompensiert wird.© HAMFU - www.hamfu.ch Seite 7