DE3535145C1

DE3535145C1 - Device for determining rotation position

Info

Publication number: DE3535145C1
Application number: DE3535145A
Authority: DE
Inventors: Kurt-Volker Hechtenberg
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1985-10-02
Filing date: 1985-10-02
Publication date: 1987-02-26
Also published as: FR2588078B1; FR2588078A1

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Drehlagebe stimmung einer Mine mit einem als Kugel oder balligem Rotationskörper ausgebildeten Gehäuse, welche mehrere umfangsmäßig verteilte Triebwerke und Einrichtungen zu deren Auslösung sowie einen Sensor und eine Logikschal tung zur Bestimmng des jeweils nächsten zu zündenden Triebwerkes aufweist.The invention relates to a device for the rotary position mood of a mine with a spherical or spherical Rotating body trained housing, which several engines and equipment distributed over the circumference their triggering as well as a sensor and a logic scarf determination of the next to be ignited Engine has.

Aus der Anmeldung P 33 45 363.2 ist eine Mine mit einem als Kugel ausgebildeten Gehäuse bekannt, die mehrere über den Umfang verteilte Triebwerke und eine Einrich tung zur Auslösung eines ersten Triebwerkes sowie einen Sensor zur Bestimmung der Lage jedes weiteren Triebwer kes gegenüber der Horizontalen und eine Logikschaltung zur Bestimmung des jeweils nächsten zu zündenden Trieb werkes aufweist. Diese Einrichtung vermag jedoch nur in der Ruhelage der Mine ihre Stellung gegenüber der Hori zontalen zu bestimmen.From the application P 33 45 363.2 is a mine with a known as a ball housing, the several engines distributed over the circumference and a device device for triggering a first engine and one Sensor for determining the position of each additional engine kes versus the horizontal and a logic circuit to determine the next shoot to be ignited works. However, this facility can only do the rest of the mine its position in relation to the Hori to determine zontal.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Drehlage der Mine während der Rollbewegung mög lichst genau zu detektieren, um hieraus Ansteuersignale für das daraus resultierende optimal liegende Triebwerk zu gewinnen.The invention is based on the object the rotational position of the mine during the rolling movement is possible Detect as precisely as possible in order to generate control signals for the resulting optimally located engine to win.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Mit diesen Ausgangssignalen werden dann die je weils günstig liegenden Triebwerke angesteuert. Vor teilhafterweise besteht die Signalverarbeitungsschal tung aus einem Mikrorechner mit Speichern, der über Signalwandlerschaltungen mit den Aufnehmern verbunden ist.With these output signals are then the because the engines are conveniently located. Before partially there is the signal processing scarf device from a microcomputer with memory that is stored in Signal converter circuits connected to the transducers is.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie ben. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and will be described in more detail below ben. It shows

Fig. 1 einen schematisch vereinfachten Schnitt durch eine Kugelmine mit einem Drehlagesensor;1 shows a schematically simplified sectional view of a ball lead with a rotational position sensor.

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Drehlagesensors. Fig. 2 is a block diagram of the rotational position sensor.

Die Fig. 1 zeigt stark vereinfacht einen Schnitt durch eine Kugelmine M, die auf der Erdoberfläche E rollt. Sie dreht sich dabei mit der Geschwindigkeit ω (t). Aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit wirken in der Vertikalen Beschleunigungskräfte b(t) auf die Kugelmine Ein. Diese Beschleunigungskräfte werden mittels min destens einem Beschleunigungsaufnehmer S 1 gemessen. Dieser Beschleunigungsaufnehmer ist mit radial durch den Kugelmittelpunkt O führender Empfindlichkeitsachse A im Kugelgehäuse fest angebracht, die mit der Schub achse des ihm zugeordneten, spiegelsymmetrisch zum Ku gelmittelpunkt O angebrachten Triebwerkes B 1 zusammen fällt. Fig. 1 shows a section through a simplified ball refill M that rolls on the ground surface E. It rotates with the speed ω (t) . Due to the surface properties, vertical acceleration forces b (t) act on the ball mine. These acceleration forces are measured by means of at least one acceleration sensor S 1 . This accelerometer is fixed radially through the center of the ball O leading sensitivity axis A in the ball housing, which coincides with the thrust axis of the associated, mirror-symmetrical to the center of the gel O attached engine B 1 .

Während die Kugelmine über die Erdoberfläche E rollt, gibt der Aufnehmer S 1 ein Signal ab, das der auf ihn wirkenden Beschleunigung proportional ist und das einen zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert perio disch schwankenden Amplitudenverlauf aufweist. Der Ef fektivwert dieses Signals entspricht dem Verlauf einer ≦Χεθβαθsin≦Χεθβαθ-Kurve.While the ball mine rolls over the earth's surface E , the pickup S 1 emits a signal which is proportional to the acceleration acting on it and which has an amplitude curve which fluctuates periodically between a minimum value and a maximum value. The effective value of this signal corresponds to the course of a ≦ Χεθβαθsin ≦ Χεθβαθ curve.

Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Signalverar beitungsschaltung. Hierbei messen mehrere Beschleuni gungsaufnehmer S 1, S 2, . . ., SX die auf die rollende Ku gelmine einwirkenden Beschleunigungskräfte. Ihre Aus gangssignale 1, 2, 3 werden über Vorverstärker V 1, . . ., VX zu Einrichtungen zur Effektivwertbildung RMS ge führt. Ein Singlechip-Rechner µP fragt zyklisch über einen Multiplexer MUX und einen Analog/Digital-Wandler ADW die Effektivwerte der Sensoren S 1, S 2, . . ., SX ab. Daraus werden dann im Mikrorechner µP die Zündsignale für die Triebwerke B 1, B 2, . . ., BX der Kugelmine herge leitet. Fig. 2 shows a block diagram of the signal processing circuit. Here measure several accelerometers S 1 , S 2 ,. . ., SX the acceleration forces acting on the rolling ball mine. From your output signals 1, 2, 3 are via preamplifiers V 1 ,. . ., VX leads to RMS RMS facilities. A single-chip computer µP asks cyclically via a multiplexer MUX and an analog / digital converter ADW the effective values of the sensors S 1 , S 2 ,. . ., SX from. From this, the ignition signals for the engines B 1 , B 2 ,. . ., BX of the mine leads.

Als Beschleunigungsaufnehmer können verschiedene Auf nehmertypen, die aus dem Stand der Technik geläufig sind, verwendet werden. Als Beispiele seien hier Piezo aufnehmer oder Dehnungsmeßstreifen genannt. Je nach Aufnehmer ergibt sich ein jeweils charakteristischer Signalverlauf des Beschleunigungssignals b(t) bezüglich der Vertikalen. Entsprechend dem Signalverlauf erfolgt dann die Auswertung der Aufnehmersignale im Mikrorech ner. Die Anordnung der Beschleunigungsaufnehmer erfolgt typischerweise derart, daß jeder Schubachse eines Triebwerkes ein Beschleunigungsaufnehmer zugeordnet ist. Im Falle eines Piezo-Beschleunigungsaufnehmers er gibt sich folgende Signalcharakteristik: liegt ein Aus gangssignal permanent im Bereich eines Minimums, so muß der Aufnehmer bzw. das Triebwerk im Bereich der Dreh achse liegen. Zeigt das Aufnehmersignal jedoch einen stark periodischen Verlauf, so liegen der Aufnehmer bzw. das Triebwerk in der Drehebene der Kugelmine. Various types of accelerometers that are familiar from the prior art can be used as accelerometers. Piezo sensors or strain gauges may be mentioned here as examples. Depending on the transducer, there is a characteristic signal curve of the acceleration signal b (t) with respect to the vertical. The sensor signals are then evaluated in the microcomputer in accordance with the signal curve. The arrangement of the accelerometers is typically such that an accelerometer is assigned to each thrust axis of an engine. In the case of a piezo accelerometer it gives the following signal characteristics: If an output signal is permanently in the range of a minimum, the transducer or the engine must be in the area of the axis of rotation. However, if the sensor signal shows a strongly periodic course, then the sensor or the engine lie in the plane of rotation of the ball mine.

Die besonderen Vorteile einer derartigen Einrichtung sind darin zu sehen, daß aufgrund der Kenntnis der je weiligen Drehlage des permanent rollenden Körpers das jeweils optimal positionierte Triebwerk gezündet wird, so daß die maximale Rollweglänge erreicht wird. Außer dem können bedarfsweise durch die Auswertung der Signa le (bzgl. Drehfrequenz, Änderung der Drehfrequenz) ne ben der Drehlage für die Triebwerkssteuerung auch Aus lösekriterien für die Mine geprüft werden.The particular advantages of such a facility can be seen in the fact that, based on knowledge of the because of the rotational position of the permanently rolling body the optimally positioned engine is fired, so that the maximum taxiway length is reached. Except if necessary, by evaluating the Signa le (regarding rotational frequency, change in rotational frequency) ne ben the rotational position for the engine control also off mine release criteria are checked.

Claims

1. Device for determining the rotational position of a mine with a housing formed as a spherical or spherical rotary body, which has a plurality of circumferentially distributed engines and devices for triggering them, and a sensor and a logic circuit for determining the next engine to be fired, characterized in that accelerometers (S 1 , S 2 ... SX) with directional radially through the ball center (o) leading sensitivity axis (A) in the housing (G) of the mine (M) , the output signals ( 1, 2 ... X) , which are proportional to the acceleration acting on a device for RMS value formation (RMS) on a signal processing circuit (µP) that depending on the amplitude values of their input signals ( 1, 2 ,..., X) at least one output signal ( Z 1 , Z 2 , ... , ZX) , and that by means of the output signals (Z 1 , Z 2 , ... , ZX) each suitable engines (B 1 , B 2 ,.. ., BX) can be controlled.

2. Device for determining the rotational position of a mine according to claim 1, characterized in that a microcomputer (µP) can be used as the signal processing circuit, which has at least one analog / digital converter (ADC) and a multi plexer (MUX) with the accelerometers (S 1 , S 2 , ... , SX) and with memories (RAM, ROM) with fixed or variable content.