DE2315027A1

DE2315027A1 - DEVICE FOR DETERMINING AND SIGNALING THE DRIFT OF GYRO-STABILIZED PLATFORMS

Info

Publication number: DE2315027A1
Application number: DE19732315027
Authority: DE
Inventors: Frank S De Carlo; Bernard J O'connoer
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1973-03-26
Publication date: 1974-10-10
Also published as: DE2315027C2

Description

Einrichtung zur Bestimmung und signalmäßigen Abbildung der Drift von kreiselstabilisierten Plattformen Die Erfindung betrifft die optimale Aufrechterhaltung des Driftverhaltens einer kreiselstabilisierten Plattform, insbesondere die signalmäßige Abbildung übermäßiger Drift oder Auswanderung sowie die davon abhängige Kompensation der Systemsteuerung. Device for determining and signaling the drift of gyro-stabilized platforms The invention relates to optimal maintenance the drift behavior of a gyro-stabilized platform, especially the signal-wise one Illustration of excessive drift or emigration and the compensation that depends on it the control panel.

Die gegenwärtig vorhandenen Einrichtungen zur Abtastung und signal mäßigen Abbildung der übermäßigen Auswanderung einer kreiselstabilisierten Plattform, sowie zur Beibehaltung der Soll-Genauigkeit verwenden Auswahlschaltungen, die auf den Stützachsen angebrachte Fühler- oder Abtaster brauchen. Beispielsweise sind mehr als zwei Fühler pro Stuer- oder Stützachse für ein einziges redundantes 1Plattformsystem oder ein Fühler je Stützachse für eine dreifache -Plattformanordnung erforderlich.The currently available sampling and signaling facilities moderate illustration of the excessive emigration of a gyro-stabilized platform, as well as to maintain the target accuracy use selection circuits based on need sensors or scanners attached to the support axes. For example, are More than two sensors per control or support axis for a single redundant 1 platform system or one sensor per support axis is required for a triple platform arrangement.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann die übermäßige Auswanderung oder Drift einer Mehrfach-Kreiselanordnung ohne den vorstehend erwähnten Aufwand an Fühlern verarbeiten. Erfindungsgemäß werden zwei Plattformen verwendet, von denen jede mit drei zueinander schräg angeordneten Kreiseln bestückt ist, wodurch sie eine maximale Systemgenauigkeit bei minimal er Plattformredundanz ergibt.The inventive device can prevent excessive emigration or Drift of a multiple gyro arrangement without the above-mentioned expenditure on sensors to process. According to the invention, two platforms are used, each of which with is equipped with three gyroscopes arranged at an angle to each other, which gives them a maximum System accuracy with minimal platform redundancy.

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung mit zwei für redundante Betriebsweise aneinandergekoppelte und in kardanischem Rahmen aufge-! hängte Plattformen vorgesehen, von denen jede durch drei Kreisel mit jeweils einem Freiheitsrad stabilisiert wird. Die Eingangsachsen der sechs Kreisel stehen schräg zu drei gegenseitig orthogonalen Flächen, woraus sich Projektionen der einnen Eingangsachse auf jede andere Eingangsachse ergeben. An den Stützmomentgebern von je dreien der sechs Kreisel liegt ein eigenes Stützsignal an, das propational der Winkelablage der beiden als Bezugsgrößen dienenden Innenrahmen der Plattform sowie auch proportional zur Drift oder Auswanderung der drei übrigen freien Kreisel zu der Drift des gestützten Kreisels ist.According to the invention is a device with two for redundant operation coupled together and in a cardanic frame! suspended platforms provided, each of which is stabilized by three gyroscopes each with a wheel of freedom. The input axes of the six gyroscopes are inclined to three mutually orthogonal Surfaces, from which projections of the one input axis onto every other input axis result. Each of three of the six gyroscopes has its own on the supporting torque sensors Support signal that is proportional to the angular offset of the two used as reference values Inner frame of the platform as well as proportional to the drift or emigration of the three remaining free gyroscopes to the drift of the assisted gyro.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Verwendung von der Ablage der beiden Innenrahmen der Plattform proportionalen Fehlersignalen als Maß für den Driftzustand der Kreisel eine neuartige IEinrichtung zur automatischen Fehlerabtastung und Fehlerartbe-|stimmung zu schaffen. Ferner soll erfindungsgemäß eine Einrichtung zur automatischen Kompensation der Stützung der kardanisch aufgehängten Plattform geschaffen werden'um die Drift oder Auswanderung durch Kreiseldrift messungen innerhalb der erforderlichen Genauigkeitsgrenzen zu halten, wobei sich die Kreiseldriftmessungen durch den Vergleich der Winkelablage zwischen den beiden Plattformen ergeben. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird unter Verwendung von maximal sechs Kreiseln eine Einrichtung zur automatischen Fehlerabtastung und automatischen Fehlerartbestimmung von Kreiseln geschaffen, deren Driftverhalten außerhalb der Toleranz liegt. Schließlich soll erfindungsgemäß eine maximale Driftgenauigkeit bei einem Minimum redundanter Plattformen erreicht werden.The object of the invention is to use the Storage of the two inner frames of the platform for proportional error signals as a measure for the drift state of the gyroscope a new type of device for automatic error detection and to determine the type of defect. Furthermore, according to the invention, a device for automatic compensation of the support of the gimbaled platform be created'um the drift or emigration by gyro drift measurements within the required To adhere to the limits of accuracy, whereby the Gyro drift measurements by comparing the angular deflection between the two platforms result. In a further embodiment of the invention, using a maximum of six gyros a device for automatic fault detection and automatic Defect type determination of gyroscopes created whose drift behavior outside the Tolerance lies. Finally, according to the invention, a maximum drift accuracy should be achieved can be achieved with a minimum of redundant platforms.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmal und Maßnahmen können von erfindung wesentlicher Bedeutung sein. In den Zeichnungen, die lediglich als Beispiel dienen und den Rahmen der Erfindung nicht begrenzen, ist: Fig. 1 ein Funktionsblockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 2 eine graphische Darstellung der Ausrichtung der Kreiselachsen gegenüber den drei gegenseitig orthogonalen Flächen; Fig. 3 die Schaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erzeugung von Ausrichtungsbefehlen.The invention is explained in more detail below. All in the description Features and measures contained therein can be of essential importance for the invention. In the drawings, which are purely by way of example and within the scope of the invention not limiting, Fig. 1 is a functional block diagram of the invention Facility; 2 shows a graphic representation of the alignment of the gyro axes compared to the three mutually orthogonal surfaces; Fig. 3 shows the circuit of the invention Device for generating alignment commands.

In Fig. 1 ist eine Anlage mit den beiden Vier-Rahmenplattformen 1 und 2 gezeigt. Die Plattform 1 umfaßt die Grundplatte 4, den Innenrahmen 6, den Mittelrahmen, den Außenrahmen lo sowie den redundanten oder Reserverahmen 12. Die Plattform 2 umfaßt die Grundplatte 4A, den Innenrahmen 6A, den Mittelrahmen 8A, den Außenrahmen 10A sowie den redundanten oder Reserverahmen 12A.1 shows a system with the two four-frame platforms 1 and 2 shown. The platform 1 comprises the base plate 4, the inner frame 6, the Middle frame, the outer frame lo and the redundant or spare frame 12. The Platform 2 includes that Base plate 4A, the inner frame 6A, the middle frame 8A, the outer frame 10A and the redundant or spare frame 12A.

Die jeweiligen inneren, mittleren, äußeren und redundanten Rahmen der Plattformen 1 und 2 sind in herkömmlicher Weise über die Drehlager X, Z Y, Z R aneinander gekoppelt, und die redundanten Rahmen 12 und 12A werden über die Regelschleifen 9 und 9A dem Mittelrahmen 8 und 8A in bekannter Weise nachgeführt.The respective inner, middle, outer, and redundant frames the platforms 1 and 2 are in a conventional manner via the pivot bearings X, Z Y, Z. R are coupled together and the redundant frames 12 and 12A are via the control loops 9 and 9A tracked the central frame 8 and 8A in a known manner.

Die Plattform wird durch die drei Kreisel A, B und C mit je einem Freiheits@ad stabilisiert, wobei die Kreisel durch den Innenrahmen 6 getragen werden. Ebenso wird die Plattform 3 durch die drei Kreisel D, E und F mit je einem Freiheitsgrad stabilisiert, wobei die Kreisel durch den Innenrahmen 6A getragen werden.The platform is made up of three roundabouts A, B and C, each with one Freiheits @ ad stabilized, the tops being carried by the inner frame 6. Likewise, the platform 3 is made up of three gyroscopes D, E and F, each with one degree of freedom stabilized with the gyroscopes being supported by the inner frame 6A.

Die spezifische Ausrichtung der Kreisel A, B und C sowie D, E und F ist nicht von besonderer Bedeutung. Die einzige Forderung, die erfüllt werden muß'ist die, daß die Kreiselachsen schräg zu drei gegenseitig orthogonalen Flächen stehen und daß die Projektionen von einer Kreiseleingangsachse auf jede andere Kreiseleingangsachse verwirklicht sind.The specific orientation of gyroscopes A, B and C as well as D, E and F is not of particular importance. The only requirement that must be met Must'is that the gyro axes are inclined to three mutually orthogonal surfaces stand and that the projections from one gyro input axis to every other gyro input axis are realized.

Fig. 2 zeigt als Beispiel die erfindungsgemäße Ausrichtung eines Kreisels, worin die Kreiseleingangsachsen der Plattform mit 1A' und und IC und die Achsen der Trieder oder orthogonalen Flächen mit IX1, IY1 und IZ1 bezeichnet sind. Die Kreiseleingangsachsen der Plattform 2 sind mit ID, IE und 1F und die Achsen der drei gegenseitig orthogonalen Fläßchen mit IX2, IY2, und IZ2 bezeichnet.Fig. 2 shows as an example the alignment of a gyro according to the invention, where the gyro input axes of the platform with 1A 'and and IC and the axes the tri-sections or orthogonal surfaces are denoted by IX1, IY1 and IZ1. the The gyro input axes of platform 2 are ID, IE and 1F and the axes of the three mutually orthogonal vessels labeled IX2, IY2, and IZ2.

Der Neigungs- oder Schräglagenwinkel ist mits bezeichnet.The angle of inclination or inclination is denoted by s.

Die Ausrichtung des Innenrahmens der Plattform 2 gegenüber der Plattform 1 wird durch den Vergleich der entsprechenden Winkelablagen X, Y, Z und ZR (Fig. 1) gemessen. Der Ausrichtkommandogeber 14 verwendet die vorstenend erwähnten Ablagewinkel um beispielsweise die Stützbefehle ax, ay und a1 für die Kreisel A,B und C abzugeben. Da die Kreiseleingangsachsen gegenüber den kardanischen Rahmenachsen schräg stehen, müssen die abgegriffenen Kreiselgeschwindigkeiten mit Teilungen versehen werden, um für die Stabilisierung die entsprechenden Geschwindigkeiten der Innenrahmen zu liefern. Diese Unterteilung erfolgt dunh die Unterteilungseinriciltung für den Kreiselstützmomentgeber, die aus einer Richtung mit in drei Rechenverstärkern zur Umsetzung der Kreiseldaten Daten für den Innenrahmen bestehen kann und die in Abhängigkeit von den Ausrichtbefehlen ax, ay und aZ arbeitet, um die Stützsignale AT, und CT an die Stützmomentgeber der Kreisel A, B und C abzugeben.The orientation of the inner frame of platform 2 with respect to the platform 1 is determined by comparing the corresponding angular offsets X, Y, Z and ZR (Fig. 1) measured. The alignment command transmitter 14 uses the abovementioned storage angles For example, to issue the support commands ax, ay and a1 for gyroscopes A, B and C. Since the gyro input axes are inclined to the cardanic frame axes, the tapped gyro speeds must be provided with divisions, in order to stabilize the corresponding speeds of the inner frame deliver. This subdivision takes place dunh the subdivision arrangement for the gyro support torque transmitter, the one from one direction with three computing amplifiers to convert the gyro data Data for the inner frame can exist and that depends on the alignment commands ax, ay and aZ works to the support signals AT, and CT to the support torque transmitter Hand in roundabouts A, B and C.

Die Stützbefehle dienen zur Bestimmung des Driftzustandes der Plattformanlage. Beispielsweise sei angenommen, daß die beiden Plattformen 1 und 2 ideale Steuerkreisel besitzen unddaß die Koordinatenachsen der Innenranmen zunächst zus ammenf allen. bei diesem Zustand beträgt die Koordinatenablage oder Koordinatenversetzung zwischen zwei stabilen Elementen Null. Jetzt sei angenommen, daß fünf der sechs Kreisel ideal seien und ein Kreisel, beispielsweise Kreisel A;auswandere. Die Drift des Kreisels A bewirkt, daß sich jdie Rahmenachsen der Plattform 1 langsam gegenüber den Rahmenachsen der Plattform 2 mit einer dem Driftfehler entsprechenden Geschwindigkeit verschieben, wodurch eine signalmäßige Abbildung der Winkelablage zwischen den entsprechenden Drehlagern X, Y, Z und Z einer jeden Plattform gegeben wird. Bei diesem Zustand werden alle Winkel der Plattformdrehlager miteinander verglichen und die daraus entstehenden Fehlersignale für die Drehlager oder Drehzapfen (ax,ay und az) werden dadurch die Unterteilungseinrichtung16 entsprechend unterteilt, um an die Stützmomentgeber der Kreisel A, B und C die Stützmomentsignale (AT, BT und CT) abzugeben.The support commands are used to determine the drift status of the platform system. For example, assume that the two platforms 1 and 2 are ideal control gyroscopes and that the coordinate axes of the inner rims initially all together. in this state the coordinate offset or coordinate offset is between two stable elements zero. Now assume that five of the six tops are ideal and be a top, for example top A; emigrate. The drift of the top A causes the frame axes of the platform 1 to move slowly with respect to the frame axes the Shift platform 2 at a speed corresponding to the drift error, whereby a signal-like mapping of the angular deposit between the corresponding Pivot bearings X, Y, Z and Z of each platform is given. In this state all angles of the platform pivot bearings are compared with one another and the resulting ones resulting error signals for the pivot bearing or pivot pin (ax, ay and az) thereby subdividing the subdivision device 16 accordingly in order to be sent to the supporting torque transmitter the gyroscope A, B and C to output the supporting torque signals (AT, BT and CT).

Die Stützsignale für die Kreisel B und C sind Null, da diese Kreisel als ideal angesehen werden, und das Stützsignal für den Kreisel A erzeugt ein elektrisches Moment auf den Drall des Kreisels A, das der Richtung des mechanischen Momentes, das die Drift auslöst, entgegengesetzt ist. Durch dieses Stützsignal kann der Kreisel A wirksame Signale Y, X und Z für den Innenrahmen ererzeugen, die an die Eingänge der Rahmenservos 20, 22, und 24 gelangen. Die Rahmenservos verstellen die Rahmen solange, bis die Winkelgeschwindigkeit des Innenrahmens 6 der Winkelgeschwindigkit des Innenrahmens 6A gleich ist die in diesem Fall mit Null angenommen wird. Die Innenrahmensignale gelangen über die der Einrichtung 16 gleichen Unterteilungseinrichtung 18 an den Koordinatenwandler 26, der ein untersetzungloser Resolver für eine einzige Drehzahl sein kann, um die Daten vom Koordinatensystem des Kreisel zum Innenrahmensystem zu übertragen.The support signals for gyroscopes B and C are zero because these gyroscopes can be considered ideal, and the support signal for gyro A generates an electrical one Moment on the spin of the top A, which corresponds to the direction of the mechanical moment, that triggers the drift is opposite. With this support signal, the gyro can A generate effective signals Y, X and Z for the inner frame that are sent to the inputs the frame servos 20, 22, and 24 arrive. The frame servos adjust the frames until the angular speed of the inner frame 6 of the angular speed of the inner frame 6A is the same, which is assumed to be zero in this case. the Inner frame signals pass via the subdivision device identical to device 16 18 to the coordinate converter 26, which is a resolver without reduction for a single RPM can be the data from the coordinate system of the gyro to the inner frame system transferred to.

;Das vorstehend gebrachte Beispiel zeigt, wie eine Winkelablage zwischen zwei Innenralimen zur Messung und Kompensation der Drift eines Kreisels (Kreisel A) ausgenützt wird. Dieses Beispiel kann auf mindestens zwei kreisel gleichzeitig erweitert werden. Obwohl nur die Erzeugung der Befehle für die Kreisel A, B und G erläutert wurde, können unter Verwendung der Unterteilungseinrichtungen 18A und 26A gleiche Befehle für die Kreisel D, t und F erzeugt werden.; The example given above shows how an angle shelf between two inner rims for measuring and compensating for the drift of a gyro (gyro A) is exploited. This example can work on at least two gyroscopes at the same time be expanded. Although only the generation of commands for gyroscopes A, B and G, can be made using the dividers 18A and 26A, the same commands can be generated for gyroscopes D, t and F.

Die Ausrichtbefehle, die zum Zwecke der gleichzeitigen Stützung von Kombinationen von drei aus sechs Kreiseln erforderlich sind, werden durch den Vergleich der Ausgangssignale der Resolver erzeugt die an jedem Plattformdrehlager angebracht sind. Die Resolver oder Koordinatenwandler der Plattform 2 werden beispielsweise von einem Meßfrequenzgeber haufschlagt. Das Sinus-Kosinus-Ausgangssignal dieser Resolver dient zur Ansteuerung der Resolver der Plattform 1.The alignment commands that are used for the purpose of simultaneously supporting Combinations of three out of six gyroscopes are required by comparison the output signals generated by the resolver are attached to each platform pivot bearing are. The resolver or coordinate converter of the platform 2 are for example from a measuring frequency generator. The sine-cosine output of this Resolver is used to control the resolver of platform 1.

Die Ausgangssignale der Sinuswicklung der Resolver stellen die Ablagefehler des Innenrahmens # #X, ##Z, ##Y, und##ZR der. Unter Verwendung von zwei Roordinatenwandlern oder Resolvern werden diese Signale umgesetzt und entsprechend summiert, um die Befehle für den Innenrahmen ax, aY und aZ zu ergeben. Die Gleichungen 1, 2 und 3 beschreiben die entsprechenden Befenle auf der Grundlage # und α (Fig. 2) wie folgt: aX = - [# #X +## ZR sinα#Y] (1) aY = [sinα#X(##Z +##ZR cosα#Y) +##Ycosα#Y] (2) aZ = - [-##Y sinα#X + cosα#X (##Z +##Z cosα#Y)] (3) Fig. 3 zeigt die normale Arbeit des Ausrichtbefehlgebers 14 (Fig. 1). Obwohl die Fig. 3 die Durchführung für eine Vier-Rahmen-Plattform zeigt, kann der Erfindungsgedanke natürlich auf eine beliebige Anzahl von Rahmen ausgedehnt werden.The output signals of the resolver's sinusoidal winding represent the storage errors of the inner frame # #X, ## Z, ## Y, and ## ZR of. Using two coordinate converters or resolvers, these signals are converted and accordingly summed to the To give commands for the inner frame ax, aY and aZ. Equations 1, 2 and 3 describe the corresponding commands on the basis of # and α (Fig. 2) as follows: aX = - [# #X + ## ZR sinα # Y] (1) aY = [sinα # X (## Z + ## ZR cosα # Y) + ## Ycosα # Y] (2) aZ = - [- ## Y sinα # X + cosα # X (## Z + ## Z cosα # Y)] (3) 3 shows the normal operation of the alignment commander 14 (Fig. 1). Although Fig. 3 shows the implementation for a four-frame platform, The idea of the invention can of course be extended to any number of frames will.

Der Ausrichtbefehlgeber 14 besitzt die am inneren (X2), mittleren (Y2), äußeren (Z2) und redundanten (ZR2) Rahmen 6A, 8A, 10A und 12A der Plattform angebrachten Resolver 32,34,36 und 40, die durch die Meßfrequenzquelle 42 angesteurt werden. Die Sinus-Kosinus-Ausgangssignale der Resolver der Plattform 2- dienen zur Beaufschlagung der entsprechenden Resolver 33A, 34A, 36A und 40A der Plattform 1. Die entsprechenden Sinus-Ausgangssignale dieser Resolver stellen die Ablagefehler #X, # Z, #Y und #ZR des Innenrahmens dar. Unter Verwendung der beiden Koordinatenwandler 44 und 46 werden diese Fehlersignale umgesetzt und durch die Summierglieder 48 und 50 entsprechend summiert, um nach den Gleichungen (1), (2) und (3) die Befehlssignale für den Innenrahmen ax, aY und az abzugeben.The alignment command generator 14 has the one on the inner (X2), middle (Y2), outer (Z2) and redundant (ZR2) frames 6A, 8A, 10A and 12A of the platform attached resolver 32,34,36 and 40, which are driven by the measuring frequency source 42 will. The sine-cosine output signals of the resolver of platform 2- are used for Actuation of the corresponding resolvers 33A, 34A, 36A and 40A of platform 1. The corresponding sine output signals of these resolvers represent the storage errors #X, # Z, #Y and #ZR of the inner frame. Using the two coordinate converters 44 and 46, these error signals are converted and by the summers 48 and 50 are summed accordingly to produce the command signals according to equations (1), (2) and (3) for the inner frame ax, aY and az.

Die in Fig. 1 gezeigten Signale AT, BT und CT der Stützmomentegeber können wie folgt dargestellt werden: AT = WIA2 # IA + WAi BT = WIA2 113 + + WBi (4) CT = WIA2 # IC + WCi - 1 Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß der Drehmomentengeberstrom in jedem Fall die Summe ist, die aus der gesamten, auf die entsprahende Kreiseleingangsachse IA, IB, IC projiziertan Driftgeschwindigkeit des Innenrahmens 6 und dem Driftmoment der gestützten Kreisel WAi, und WCi gebildet wird. Definitionsgemäß stellt der Drehmomentengeberstrom des gefesselten Kreisels die erforderliche logische oder Fehlerabbildungsgleichung dar.The signals AT, BT and CT shown in Fig. 1 of the support torque transmitter can be represented as follows: AT = WIA2 # IA + WAi BT = WIA2 113 + + WBi (4) CT = WIA2 # IC + WCi - 1 From Fig. 1 it can be seen that the Torque encoder current in each case is the sum of the total to which Corresponding gyro input axis IA, IB, IC projected at the drift speed of the Inner frame 6 and the drift moment of the supported gyroscope WAi, and WCi will. By definition, the torque sensor current represents the tied gyro represents the required logic or error mapping equation.

Somit gibt es nach Tabelle 1 15 Gruppen von vier Kreiseln in einer Anordnung von sechs Kreiseln, wobei in der Tabelle eine logische "1" die Anwesenheit und eine logische "O" die Abwesenheit eines Kreisels in einer Gruppe angibt.Thus, according to Table 1, there are 15 groups of four gyroscopes in one Arrangement of six gyroscopes, with a logical "1" indicating presence in the table and a logical "O" indicates the absence of a top in a group.

Tabelle 1 GRUPPEN VON VIER KREISELN AUS DER GRUPPE ABC1 D2EF ABC1 D2EF ABC1 D2EF 111 100 lol o11 111 oio loo 111 111 001 011 110 110 110 011 101 110 101 011 011 110 011 010 111 101 110 001 111 101 101 Wenn zwef Pehler auf der Anordnung von sechs Kreiseln bestimmt werden sollen, dann müssen die 15 Gruppen von vier Kreiseln betrachtet werden und es sind 15 logische Gleichungen erforderlich. Table 1 GROUPS OF FOUR GYROS FROM GROUP ABC1 D2EF ABC1 D2EF ABC1 D2EF 111 100 lol o11 111 oio loo 111 111 001 011 110 110 110 011 101 110 101 011 011 110 011 010 111 101 110 001 111 101 101 If there are two errors on the arrangement can be determined by six gyroscopes then the 15 groups have to viewed from four gyroscopes and 15 logical equations are required.

Die logischen Gleichungen werden dadurch gewonnen, daß man die Plattformen 1 und 2 nach Tabelle 2 in sechs verschiedenen Betriebsarten arbeiten läßt. Die freien Kreisel sind in der zweiten Spalte aufgeführt und die gestützten oder gefesselten Kreisel in der dritten Spalte angegeben.The logical equations are obtained by having the platforms 1 and 2 according to Table 2 can work in six different operating modes. The free Spinning tops are listed in the second column, and those supported or tied up Top indicated in the third column.

Tabelle 2 BETRIEBSART FREIE KREISEL GEST0TZTE KREISEL 1 ABE C1DzF 2 ABF D1D2E 3 AC 1D2 BEF 4 BC 1D2 AEF 5 C1 F ABD2 6 D2EF A B C1 Jetzt sei angenommen, daß die Anlage zu Anfang in Betriebsart 1 arbeitet und daß in dieser Betriebsart die Kreisel AB und E frei und die Kreisel CD und F gestützt sind. Die Funktionsbeziehungen der Drehmomentengeber- oder Stützströme in der Betriebsart 1 sind wie folgt durch die Gleichungen (5) angegeben: CT = f (ABCB) DT = f (ABDE) (5) ET = f (ABEF) Wenn der übermäßige Drehmomentengeberstrom durch eine logische "1" und der zulässige Strom durch eine logische "0" dargestellt wird, wenn einer der gesttzten Kreisel ausfällt (CD oder F) dann ist nur der dem ausfallenden Kreisel zugeordnete Drehmomentengeberstrom übermäßig groß. Wenn der Kreisel C ausfällt, dann ergibt sich durch Untersuchung der in Gleichung (5) dargestellten funktionsmäßigen Abhängigkeit, daß CT = "1", DT = 11011 und FT = "O", Gleiche Ergebnisse erhält man bei einem Ausfallen des Kreisels D oder F. Im Falle eines Fehlers des Kreisels D ist CT = "0", DT "1", FT = "0" und bei einem Fehler des Kreisels F ist CT ="0", DT = "0", FT = "1". Table 2 OPERATING MODE FREE GYROS SUPPORTED GYROS 1 ABE C1DzF 2 ABF D1D2E 3 AC 1D2 BEF 4 BC 1D2 AEF 5 C1 F ABD2 6 D2EF A B C1 Now assume that the system initially works in operating mode 1 and that in this operating mode gyroscopes AB and E are free and gyroscopes CD and F are supported. The functional relationships the torque transducer or support currents in mode 1 are as follows the equations (5) given: CT = f (ABCB) DT = f (ABDE) (5) ET = f (ABEF) if the excessive torque sensor current due to a logical "1" and the permissible Current is represented by a logic "0" when one of the supported gyroscopes fails (CD or F) then only the torque sensor current assigned to the failing gyro is available excessively large. If the gyro C fails, then it is found by investigation the functional dependence shown in equation (5) that CT = "1", DT = 11011 and FT = "O", the same results are obtained if the top fails D or F. In the event of a failure of the gyro D, CT = "0", DT "1", FT = "0" and in the event of a fault in the gyro F, CT = "0", DT = "0", FT = "1".

Wenn jedoch einer der freien Kreisel ausfällt (A, B, E) dann sind alle Drehmomentengeberströme übermäßig groß, und in dieser Be-Betriebsart ist keine Fehlerbestimmung möglich. Tabelle 3 führt die Betriebsartenzustände für alle einzelnen Kreiselfehler der sechs Betriebsarten der Anlage auf.However, if one of the free gyroscopes fails (A, B, E) then are all torque sensor currents are excessively large, and in this loading mode there is none Defect determination possible. Table 3 lists the operating mode states for each individual Gyro error of the six operating modes of the system.

Tabelle 3 BETRIEBSARTENZUSTÄNDE DER FEHLER VON EINZELKREISELN BETRIBBSART GESTÜTZTB KREISEL AUSGEFALLENE KREISEL A B C D E F 1 CTDTFT 111 111 100 010 111 001 2 2 CTDTET 111 111 loo oio ool 111 3 BTETFT 111 100 111 111 010 001 4 ATETFT loo 111 111 111 olo ool 5 ATBTDT 100 010 111 001 111 111 6 ATBTCT loo olo 001 711 111 111 Die erfindungsgemäße signalmäßige Fehlerabtastung und Fehlerbestimmung kann durch die folgende Aussage zusammengefaßt werden: Wenn sich bei ner bestimmten Betriebsart drei "O" ergeben, dann arbeiten alle Kreisel richtig. Erhält man ein oder zwei "0", dann bleibt die Anlage in dieser- Betriebsart, und die fehlerhaften Kreisel sind gekennzeichnet. Erhält man drei "1" in einer bestimmten Betriebsart, dann muß die Anlage auf eine andere Betriebsart umschalten und eiie "0" suchen. Wird keine "0" gefunden, so muß die Sucher wiederholt werden, bis eine "0" gefunden ist. Wenn die Suche durch alle sechs Betriebsarten keinen Zustand ergibt, bei welchem mindestens eine "0" auftritt, dann sind mindestens drei Fehler aufgetreten oder drei Kreisel ausgeillen.Table 3 OPERATING MODE STATUS OF THE ERRORS OF INDIVIDUAL GYROS OPERATING MODE SUPPORTED GYROS FAILED GYROS A B C D E F 1 CTDTFT 111 111 100 010 111 001 2 2 CTDTET 111 111 loo oio ool 111 3 BTETFT 111 100 111 111 010 001 4 ATETFT loo 111 111 111 olo ool 5 ATBTDT 100 010 111 001 111 111 6 ATBTCT loo olo 001 711 111 111 The inventive signal-based error scanning and error determination can be summed up by the following statement: When with ner certain Operating mode three results in "O", then all gyroscopes work correctly. You get a or two "0", then the system remains in this operating mode, and the faulty ones Roundabouts are marked. If you get three "1" in a certain operating mode, then the system must switch to another operating mode and search for a "0". If no "0" is found, the search must be repeated until a "0" is found is. If the search through all six operating modes does not result in a state in which at least one "0" occurs, then at least three errors have occurred or grooved three gyroscopes.

Vorstehend wurde eine Einrichtung zur automatischen/signalmäßigen jFehlerabtastung und -bestimmung bei einem Kreisel beschrieben, der nicht das optimale Driftverhalten zeigt, wobei Fehlersignale proportional zur Ablage der Innenrahmen zweier Plattformen als Maß für den Driftzustand verwendet wurden. Außerdem wurde eine Ein richtung zur automatischen Kompensation der Stützung der Plattformanlage geschaffen, um die Drift durch Verwendung des Meßsignals für den Kreiseldriftzustand innerhalb dr erforderlichen Toleranzen zu halten und damit die Kreisel mit übermäßiger Drit zu kompensie-;ren. Schließlich wird erfindungsgemäß für eine automatische Fehlerabtastung und Fehlerbestimmung gesorgt, wobei unter Verwendung von maximal sechs Kreiseln zwei beliebige Kreisel mit übermäßigem Driftverhalten bestimmt werden.Above was a device for automatic / signaling jError scanning and determination described in a gyro that is not the optimal Shows drift behavior, with error signals proportional to the storage of the inner frame two platforms were used as a measure of the state of drift. In addition, was a device for automatic compensation of the support of the platform system created to determine the drift by using the measurement signal for the gyro drift condition keep within dr required tolerances and allow the gyroscope with excessive Compensate third. Finally, according to the invention, automatic fault scanning is used and fault determination, using a maximum of six gyroscopes any two gyroscopes with excessive drift behavior can be determined.

Außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind noch weitere möglich ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.In addition to the embodiment described above, there are still others possible without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Device for the signal representation of the drift of an or several gyroscopes on a gimbal-mounted platform, characterized in that that it comprises the following assemblies: one gimbaled by a first one Platform (4,6,8, 10,12) carried first group of tops (A, B, C), a second supported by a second gimbaled platform (4A, 6A, 8A, loA, 12A) second group of gyroscopes (D, E, F), as well as the fact that the second gimbaled Platform for redundancy operation with the first gimbal-mounted platform is coupled that the input axes of the gyroscope of the first (IA, IB, IC) and the second (IC, ID, IE) group opposite three mutually orthogonal surfaces (IX, IY, IZ) are inclined1 also that a device (14) on the frame of the platforms connected / is to compare the alignment of the corresponding frame and Output error signals (ax, ay, az) according to the frame storage and finally, that a device (16) is connected to the comparison device (14) for supporting signals (CT, BT, AT) depending on the Generate error signals, to support at least one gyro in one of the two groups of gyros.

2. Device according to claim 1, characterized in that the device to generate error signals (ax, ay, az) according to the angular offset between of the first and second platforms comprises the following assemblies: a number of Coordinate converters or resolvers (32,34,36,40) on one of the two platforms are attached, a voltage source connected to the resolver to act on it (42 a number of coordinate converters or resolvers (32A, 34A, 36A, 40A), the on the other of the two platforms and with the corresponding Resolvers of the first group of resolvers are connected and from their output signals can be controlled.

3. Device according to claim 1, characterized in that the first and the second gimbaled platform comprise: a Base plate (4, 4A), a redundant gimbal coupled to the base plate Frame (12, 12A), an outer frame (70, loA) coupled to the redundant frame, a center frame (8,8A) coupled to the outer frame, and one to the center frame coupled inner frame (6, 6A), further in that the first group of gyroscopes (A, B, C) through the inner frame (6) of the first platform and the second rotor group (D, E, F) is supported by the inner frame (6A) of the second platform.

4. Device according to claim 3, characterized in that each the inner (6,6A) middle (8, 8A), outer (lo, loA) and redundant (12,12A) Frame the first and second platform with the help of a rotary bearing on the neighboring frame is coupled and in that the device for generating error signals (ax, ay, a) according to the angle between the first and second platforms includes the following assemblies: Resolver (32,34,36,40) for the inner, middle, outer and redundant frame of one of the two platforms attached to the corresponding Pivot bearings of the frame are attached, a voltage source led to the resolver (42,) to control these resolvers and other resolvers (32A, 34A, 36A, 40A) for the inner middle, outer, and redundant frame of the other: the two Platforms that are attached to the corresponding pivot bearings of the frame and mi are connected to the corresponding resolvers of one platform and through the Output signal: this resolver is acted upon.

5. Device according to claim 2 or 4, characterized by to the Outputs of the resolver devices connected to the first and second platforms (44,46) to compare the corresponding resolver output signals to commands for to generate the angular offset of the inner frames and means (48, 50) which are sent to the comparison devices (44,46) are connected and, depending on the command signals, inner-frame error signals hand over.

6. Device according to claim 5, characterized in that it has a has a partial device (16) connected to the command signal generator (14), in order to emit support signals (CT, STs AT) depending on the error signals (ax, ay, az) and in that one of the two groups of gyroscopes with the dividing device (16) is connected to support the gyroscope as a function of support signals, at least one gyro in this gyro group generates an electrical moment, whose direction is opposite to the direction of the mechanical moment, that causes the angular storage of the inner frame.

7. Device according to claim 6, characterized in that it follows Assemblies include: a first servo loop (20, 20A), a second servo loop (22, 22R) as well as a third servo loop (24,24A), which each have a gyro group connect to the first, second and third pivot bearings, and in that the first, second and third servo loop depending on the one through the one gyro generated electrical moment drives the first platform until the angular velocity its inner frame the angular speed of the inner frame of the second platform is equal to.

8. Device according to claim 7, characterized in that it has a Dividing device (18,18A) comprising the first, second and third servo loops connects to a group of gyroscopes.

9. Device according to claim 4, characterized in that a control loop (9,9A) the middle frame (8,8A) the redundant frame (12, t2A) on each of the tracks both platforms. L e r s e i t e