DE1406430C

DE1406430C - Flight control system for maintaining a flight condition

Info

Publication number: DE1406430C
Authority: DE
Inventors: John C Minneapolis Minn Larson (V St A )
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Publication date: 1972-10-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flugregelanlage zum Einhalten eines Flugzustandes mit einer Servoeinrichtung zur Betätigung der Steuerflächen und einer ersten Meßeinrichtung zur Erzeugung eines Zustandsignals sowie einer zweiten Meßeinrichtung zur Erzeugung eines Geschwindigkeitssignals entsprechend der Geschwindigkeit der Zustandsänderung. The invention relates to a flight control system for maintaining a flight condition with a Servo device for actuating the control surfaces and a first measuring device for generating a Status signal and a second measuring device for generating a speed signal accordingly the rate of change of state.

Es ist bereits eine Flugregelanlage bekannt, bei der die das Flugzeug steuernden Steuerglieder durch ein Servosystem verstellt werden, dem einerseits Kriterien für die Höhe und andererseits Kriterien für die Höhenänderungsgeschwindigkeit zugeführt werden. Bei solchen bekannten Flugregelanlagen für den Längsneigungswinkel eines Flugzeuges od. dgl. tritt die Schwierigkeit auf. daß die Meßeinrichtungen für den momentanen Zustand des Flugkörpers in verschiedener Weise reagieren. Während z. B. ein auf Druckunterschiede ansprechender Höhenmesser nur sehr langsam anspricht, ist ein Beschleunigungsmesser für Veränderungen der Flugzeuglage zur Anzeige von schnellen Änderungen sehr gut geeignet, zur Anzeige von langsamen Änderungen jedoch verhältnismäßig unempfindlich und damit ungenau. Es scheint zunächst nahezuliegen, beide Arten solcher Meßeinrichtungen vorzusehen und die Ausgangssignale zu summieren und diese Summe einem Servoverstärker zuzuführen. Bei der einfachen Summierung ergeben sich jedoch erhebliche Fehler gegenüber den tatsächlichen Veränderungen des Flug/ustandes.A flight control system is already known in which the control members controlling the aircraft through a servo system can be adjusted, which on the one hand criteria for the height and on the other hand criteria for the Rate of change in altitude are fed. In such known flight control systems for the The difficulty arises from the pitch angle of an aircraft or the like. that the measuring devices for react to the current state of the missile in different ways. While z. B. on An accelerometer is an accelerometer that responds very slowly to pressure differences very well suited for changes in the aircraft attitude, for displaying rapid changes, for displaying but relatively insensitive to slow changes and therefore imprecise. It seems at first It is obvious to provide both types of such measuring devices and the output signals too add up and feed this sum to a servo amplifier. In the simple summation result However, there are considerable errors in relation to the actual changes in flight status.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flugregelanlage zu schaffen, bei der eine einwandfreie Nachregelung eines Flugzuslandes abhängig von zwei verschiedenen Meßeinrichtungen möglich ist.The invention is based on the object of creating a flight control system in which a faultless Adjustment of a flight destination is possible depending on two different measuring devices is.

Diese Aufgabe wird bei einer Flugregelanlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Geschwindigkeitssignal durch einen Verstärker hindurchgeht und mit dem Zustandssignal ein kombiniertes Signal bildet, das durch eine Verzögerungseinrichtung geht, deren Zeitkonstante hinsichtlich ihrer absoluten Größe dem Veränderungsfaktor des Verstärkers gleich ist.This object is achieved according to the invention in a flight control system of the type mentioned at the beginning solved that the speed signal passes through an amplifier and with the status signal forms a combined signal passed through a delay device whose time constant corresponds to the change factor in terms of its absolute size of the amplifier is the same.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtAdvantageous further developments of the subject matter of the invention can be found in the subclaims. The invention is described below on the basis of an exemplary embodiment with reference to the drawings explained in more detail. It shows

F i g. 1 eine graphische Darstellung, die das Prinzip des Signalmischens zur Erzielung eines synthetischen Höhenänderungsgeschwindigkeitssignals veranschaulicht, F i g. 1 is a graph showing the principle of signal mixing to achieve a synthetic Altitude change rate signal illustrates

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Gerätes zur Gewinnung eines synthetischen, die Höhenversetzung anzeigenden Signals, welches von Beschleunigungssignalen, Geschwindigkeitssignalen und Höhensignalen abgeleitet ist,F i g. 2 is a block diagram of a device for obtaining a synthetic, the height offset indicating signal, which of acceleration signals, speed signals and altitude signals is derived

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausrührungsform zum Regeln der Höhe mittels eines automatischen Flugreglers,F i g. 3 shows a block diagram of a preferred embodiment for regulating the height by means of a automatic flight controller,

F i g. 4 ein elektrisches, teilweise als Blockschaltbild ausgebildetes Schaltbild eines Gerätes für den Betrieb eines automatischen Flugreglers.F i g. 4 shows an electrical circuit diagram, partially designed as a block diagram, of a device for the Operation of an automatic flight controller.

F i g. 1 zeigt eine übliche Amplituden-Frequenz-Verhaltenskurve der Höhenänderungsgeschwindigkeit h, wenn dieser Wert durch eine Verzögerungseinrichtung hindurchgegangen ist, deren Ubergangsfunktion die FormF i g. 1 shows a conventional amplitude-frequency behavior curve of the rate of change in altitude h when this value has passed through a delay device, the transition function of which has the form

hat. Die beiden Kurven zeigen, daß der Geschwindigkeitsfühler richtige Ausgangswerte bei niedrigen Frequenzen und falsche Ausgangswerte bei hohen Frequenzen liefert, wogegen die Ansprechempfind-has. The two curves show that the speed sensor correct output values at low frequencies and incorrect output values at high frequencies Supplies frequencies, whereas the response sensitivity

lichkeit des Beschleunigungsfühlers in etwa der des beschleunigungsgeber 10 erhält. Die Kombination Geschwindigkeitsfühlers entgegengesetzt ist. Wenn dieser beiden Ausdrücke ergibt
die Ordinaten für die beiden Kurven summiert werden, wird eine Amplitudenfunktion gewonnen, die UhT
etwa gleich Eins oder der vollen Höhenänderungs- 5 " + "' ¹^ ^s
geschwindigkeit über den gesamten. interessierenden 1 + T₂ s 1 + T₂ s
Frequenzbereich ist. Wir erhalten also eine »gemischte« Höhenänderungsgeschwindigkeit, beispiels- als ein gemischtes oder synthetisches Höhenänderungsweise A₆, welches der tatsächlichen Höhenänderungs- geschwindigkeitssignal. Dieses gemischte Höhenändegeschwindigkeit gleich ist, und zwar unabhängig von io rungsgeschwindigkeitssignal enthält die getrennten der Frequenz der Störungen eines Flugzeuges, die Größen, deren Frequenzverhalten in F i g. 1 gezeigt dessen Geschwindigkeitsänderungen hervorruft. In ist. Aus vorstehendem ergibt sich, daß der Ausgang der obigen Formel ist T₂ eine Zeitkonstante, und s ist bei 14 für hohe Frequenzen aus dem Vertikalbeschleuder übliche mathematische Operator, der die Diffe- nigungsmesser gewonnen wird; bei niedrigen Frerentiation angibt. Obgleich das obengenannte Prin- 15 quenzen stammt der Ausgang bei 14 aus dem Fühler zip zur Gewinnung eines Geschwindigkeitssignals 15 für die Geschwindigkeit der Höhenänderung,
angewendet ist, läßt es sich doch auch zur Gewin- Das gemischte Geschwindigkeitssignal, welches an nung eines Versetzungssignals benutzen, so daß ein der Klemme 14 erscheint, geht durch einen Verstär- »gemischtes«, die Höhenversetzung angebendes Si- ker 18, der die Ubergangsfunktion T₁ hat. Der Ausgnal aus einem Fühler, der auf Höhenänderungen 20 gang dieses Verstärkers 18 wird einem Summierungsanspricht, und aus Vorrichtungen, die auf die Ge- punkt 20 zugeführt. Eine Vorrichtung 19, die Abweischwindigkeit und die vertikale Beschleunigung des chungen des Flugzeuges von einer vorgegebenen Flugzeuges ansprechen und das Versetzungsgrund- Flughöhe feststellt, liefert ein Versetzungssignal h an signal vergrößern oder verstärken, gewonnen werden einen Summierungspunkt 21. Im Summierungspunkt kann. 25 21 wird auch eine Rückkopplung vom Ausgang eines In Fig. 2 ist eine Anordnung für das Erzielen Integrators 22 zugeführt, dessen Ubergangsfunktion eines gemischten Signals (h_b), welches die Höhenab- 1 j_autet
weichung angibt, gezeigt. Die Figur umfaßt eine T₁ s Liability of the acceleration sensor is approximately that of the acceleration sensor 10. The speed sensor combination is opposite. If these two expressions result
the ordinates for the two curves are summed, an amplitude function is obtained, the UhT
approximately equal to one or the full height change 5 " + "' ¹ ^ ^s
speed over the entire. interesting 1 + T ₂ s 1 + T ₂ s
Frequency range is. So we get a "mixed" rate of change in altitude, for example as a mixed or synthetic rate of change in altitude A ₆ , which is the actual rate of change in altitude signal. This mixed altitude change speed is the same, regardless of the io approximate speed signal, contains the separate frequency of the interference of an aircraft, the quantities whose frequency behavior is shown in FIG. 1 shows its speed changes. In is. From the above, it follows that the output of the above formula is T ₂ a time constant, and s is the usual mathematical operator at 14 for high frequencies from the vertical spinner, from which the diffraction meter is obtained; indicating low frerentiation. Although the above-mentioned principle comes from the output at 14 from the sensor zip to obtain a speed signal 15 for the speed of the change in altitude,
is used, it can also be used to gain The mixed speed signal, which is used in response to an offset signal so that one of the terminals 14 appears, goes through an amplified "mixed" signal 18 which indicates the height offset and which the transition function T ₁ has. The output from a sensor which reacts to changes in altitude 20 of this amplifier 18 is addressed to a summation, and from devices which are fed to the point 20. A device 19 that addresses the deflection speed and the vertical acceleration of the aircraft's chung from a given aircraft and determines the displacement reason altitude, supplies an displacement signal h to increase or amplify signal, a summation point 21 can be obtained. In Fig. 2, an arrangement for achieving integrator 22 is fed, the transition function of which is a mixed signal (h _b ), which the height difference 1 j _autet
showing the deviation. The figure includes a T ₁ s

Unterbaugruppe, die eine die Vertikalbeschleunigung Die Differenz zwischen dem Höhenversetzungs-Subassembly that represents the vertical acceleration The difference between the height displacement

messende Vorrichtung 10 enthält, die ein Vertikal- 30 signal h und der Rückkopplung aus dem Integrator beschleunigungssignal h liefert, dessen Größe durch 22 wird dem Ausgang einer die Verstärkung änderneine Verstärkungsregeleinrichtung 11 modifiziert den Vorrichtung 18 am Summierungspunkt 20 zuwird, die einen Verstärkungsfaktor T₂ hat und seine addiert und dann dem Integrator 22 zugeleitet, an Ausgangswerte einer summierenden Klemme 12 zu- dessen Ausgang 24 dann das gemischte Flughöhenführt. Ein die Geschwindigkeit der Höhenänderung 35 Versetzungssignal erscheint.measuring device 10 includes which provides a vertical 30 signal h and the feedback from the integrator acceleration signal h, the size of through 22 is the output of a gain change a gain control device 11 modifies the apparatus 18 at the summing point 20 zuwird, which has a gain T ₂ and its added and then fed to the integrator 22, at output values of a summing terminal 12 to the output 24 of which then leads the mixed flight altitudes. An offset signal indicating the rate of change in altitude 35 appears.

angebendes Signal h wird von einer Höhenänderungs- In der Anordnung nach F i g. 2 liegen die Zeit-signal h indicating a height change in the arrangement according to FIG. 2 are the time

geschwindigkeitsmeßvorrichtung 15 abgeleitet. Die konstanten der Integratoren 13 und 22 in der Größen-Untergruppe enthält auch einen Integrator 13 mit Ordnung von 10 bis 20 Sekunden. Beispielsweise ist „, . , . ί , . „.. , die Zeitkonstante des Integrators 22 viel größer alsspeed measuring device 15 derived. The constants of the integrators 13 and 22 in the size subgroup also includes an integrator 13 with an order of 10 to 20 seconds. For example is ",. ,. ί,. ".., the time constant of the integrator 22 is much greater than

einer Übergangsfunktion ^, der mit einer Ruck- ₄₀ die Zeitverzögerung beim Ansprechen des die Höhenkopplungsanordnung derart versehen ist, daß er als änderung feststellenden Fühlers 19, und demzufolge eine Verzögerungseinrichtung mit der Übergangs- ist die Verzögerung der Meßvorrichtung 19 in seiner funktion Wirkung auf den Ausgang des Integrators 22 kleina transition function ^, which is provided with a jerk ₄₀ the time delay in response of the height coupling arrangement in such a way that it acts as a change detecting sensor 19, and consequently a delay device with the transition is the delay of the measuring device 19 in its function effect on the output of the integrator 22 is small

1 und kann daher vernachlässigt werden. Genau das 1 and can therefore be neglected. Exactly

1 + T₂ s 45 Gleiche gilt für den Integrator 13, dessen Zeitkon1 + T ₂ s 45 The same applies to the integrator 13, whose time con

stante T₂ beträchtlich größer als die Zeitkonstante constant T ₂ considerably larger than the time constant

arbeitet. Derjenige Teil des gesamten Ausgangs am oder Verzögerung in der die Geschwindigkeit der Punkt 14, oder des Ausgangs des Integrators 13, der Höhenänderung feststellenden Meßvorrichtung 15; aus der Höhenänderungsgeschwindigkeitsmeßvor- die Wirkung der Zeitverzögerung in der Meßvorrichtung 15 stammt, ist gleich ₅o richtung 15 auf Änderungen in der Geschwindigkeitis working. That part of the total output at or delay in the measuring device 15 determining the speed of the point 14, or the output of the integrator 13, of the change in altitude; The effect of the time delay in the measuring device 15 originates from the altitude change _{speed measurement, is equal to 5} o direction 15 on changes in the speed

der Höhenänderungen kann demnach vernachlässigt h werden.the height changes can be neglected h accordingly.

., 1 + T₂ s F i g. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform., 1 + T ₂ s F i g. 3 shows a preferred embodiment

zur Erzielung eines »gemischten« Signals für dieto achieve a "mixed" signal for the

Der andere Teil oder Ausgang an der Klemme 14, 55 Höhenversetzung h_b, welches mit einem die Flugder von dem Vertikalbeschleunigungsgeber 10 ab- höhenänderungsgeschwindigkeit h angebenden Sigeleitet ist, ist gleich gnal summiert und in einem automatischen Flug-The other part or output at the terminal 14, 55 height offset h _b , which is guided by a signal indicating the flight rate h of the vertical acceleration sensor 10, is the same signal summed up and in an automatic flight

fl. γ regler zum Halten der Höhe verwendet werden kann. fl. γ regulator can be used to hold the altitude.

-——— · Die Wirkung des Querneigungswinkels Φ auf einen-——— · The effect of bank angle Φ on one

1 + T₂S _6o Beschleunigungsmesser, der in der richtigen Weise 1 + T ₂ S _6o accelerometer working in the right way

Da die Vertikalbeschleunigung die Ableitung der die Beschleunigung des Flugzeuges längs der z-Achse Höhenänderungsgeschwindigkeit ist, kann h durch sh ^erfaßt' ^um ^e vertikale Beschleunigung zu erhalten, substituiert werden, so daß man den Ausdruck ^{ist die} Modifizierung des Ansprechwertes des BeSince the vertical acceleration of the acceleration of the aircraft, the z axis is the derivative along height change rate, h can be ^detected by sh 'to get vertical ^to ^ e acceleration can be substituted, so that the expression ^{is the} modification of the response of the Be

schleunigungsmessers m Übereinstimmung mit dem Zi-T₂-I 65 AusdruckAccelerometer m in accordance with the Zi-T ₂ -I 65 expression

^{1 + T}2^S 1 - COS Φ · ■ ^{1 + T} 2 ^S 1 - COS Φ · ■

als den Ausgang am Punkt 14 aus dem Vertikal- cos Φ as the output at point 14 from the vertical cos Φ

5 65 6

Demgemäß liefert ein Vertikalkreisel 30. der auf signal h_h nach dessen Durchgang durch einen Ver-Accordingly, a vertical gyroscope 30, which responds to signal h _h after it has passed through a

Änderungen des Querneigungswinkels des Flugzeuges stärker 53 am Summierpunkt 46 kombiniert. DerChanges in the bank angle of the aircraft are more strongly combined 53 at the summing point 46. the

anspricht, ein das Rollverhalten angebendes Signal Ausgang des Summierpunkts 46 wird dann in denresponds, a signal indicating the rolling behavior output of the summing point 46 is then fed into the

an eine Steuerkanal für die Längsneigung der Flugreglerto a control channel for the pitch of the flight controller

5 eingegeben. Oh und Oh sind die Verstärkungen der5 entered. Oh and Oh are the reinforcements of the

1 — cos Φ ., ,.„ . . . _„ Sienale h\ bzw. /κ.1 - cos Φ.,, . ". . . _ "Sienale h \ or / κ.

cos Φ -ModifiaervornchtungSl, f_{ig 4 zeigt dne Erweiterung des} Blockschalt-cos Φ -ModifiaervornchtungSl, Fig. _{4 shows the expansion of the} block circuit

bildes nach F i g. 3 mit weiteren Einzelheiten desimage according to FIG. 3 with further details of the

deren Ausgang einer Summierklemme 32 zugeführt üblichen Fluglagereglers und einem entsprechenden wird, und ein Beschleunigungsmesser 33, der auf io Servomotor für die Betätigung des Höhenrudersthe output of which is fed to a summing terminal 32 and a corresponding conventional flight position controller, and an accelerometer 33, which operates on a servomotor for actuating the elevator

Beschleunigungen des Flugzeuges längs seiner nor- eines Flugzeuges.Accelerations of the aircraft along its north of an aircraft.

malen Vertikalen oder z-Achse anspricht, speist seinen Für das Gerät nach F i g. 4 werden nachstehendpaint vertical or z-axis responds, feeds its for the device according to F i g. 4 are below

Ausgang an die Summierklemme 32. Vom Punkt 32 die Werte der Widerstände und Kondensatoren einerOutput to the summing terminal 32. From point 32 the values of the resistors and capacitors of a

wird daher eine Vertikalbeschleunigung abgeleitet, praktischen Ausführungsform als Beispiele in einera vertical acceleration is therefore derived, practical embodiment as examples in a

die die algebraische Summe der Beschleunigung längs 15 Liste zusammengefaßt. Die Widerstandswerte werdenwhich summarizes the algebraic sum of the acceleration along the 15 list. The resistance values will be

der z-Achse als eine aus dem Ausgang vom Vertikal- in Megaohm oder Kiloohm und die Kapazitätswertethe z-axis as one of the output from the vertical in megohms or kilohms and the capacitance values

kreisel 30 entwickelte Funktion des Rollwinkels und in Mikrofarad angegeben, der normalen durch den Beschleunigungsmesser 33 Gyroscope 30 developed function of roll angle and expressed in microfarads, the normal one by accelerometer 33

entwickelten Beschleunigung ist. Die algebraische Liste der Widerstands-und Kapazitätswertedeveloped acceleration is. The algebraic list of resistance and capacitance values

Summe dieser beiden Signale ist die Vertikalbeschleu- 20 Widerstand 70 2,5 MegaohmThe sum of these two signals is the vertical acceleration 20 Resistance 70 2.5 megohms

nigung des Flugzeuges, die nach Modifikation durch Widerstand 73 75 Kiloohmof the aircraft, which after modification by resistance 73-75 kiloohms

einen Verstärker 34 durch einen Hochpaß 37 mit einer Widerstand 82 2 Megaohman amplifier 34 through a high-pass filter 37 with a resistor 82 2 megohms

Zeitkonstanten von ungefähr 10 Sekunden hindurch- Widerstand 76 180 KiloohmTime constants of about 10 seconds through- resistance 76 180 kiloohms

geht. Danach wird das so gewonnene Signal am Sum- Widerstand 77 128 Kiloohm ,goes. Then the signal obtained in this way is displayed at the sum resistor 77 128 kiloohms,

mierpunkt 38 mit einem Signal, das von der baro- 25 Widerstand 81 12 Kiloohmmierpunkt 38 with a signal from the baro-25 resistor 81 12 kiloohms

metrisch festgestellten Änderungsgeschwindigkeit der Widerstand 84 62 Kiloohmmetrically determined rate of change of resistance 84 62 kiloohms

Höhe abgeleitet ist, summiert und einem Ver- Widerstand 85 820 KiloohmHeight is derived, summed up and a resistance 85 820 kiloohms

zögerungsnetzwerk 42 zugeführt, dessen Zeitkon- Widerstand 89 2 MegaohmDelay network 42 supplied, the Zeitkon- resistance 89 2 megohms

stante 14 Sekunden beträgt. Widerstand 88 12 Kiloohmconstant 14 seconds. Resistance 88 12 kiloohms

Die Wirkung des Hochpaßnetzwerkes 37 auf die 30 Widerstand 90 500 KiloohmThe effect of the high-pass network 37 on the 30 resistance 90 500 kiloohms

Beschleunigung wird dazu verwendet, jeden lg-Dauer- Widerstand 91 510 KiloohmAcceleration is used to measure every 1g continuous resistance 91,510 kiloohms

zustandsausgang von dem die Vertikalbeschleunigung Widerstand 93 360 Kiloohmstate output of which the vertical acceleration resistance 93 360 kiloohms

erfassenden Beschleunigungsmesser anzuhalten und Widerstand 95 12 KiloohmStop sensing accelerometer and resist 95 12 kiloohms

die Wirkungen von Fehlern in der Mechanisierung Widerstand 96 180 Kiloohmthe effects of failures in mechanization Resistance 96 180 kiloohms

des Ausganges aus der Vorrichtung 31 möglichst 35 Widerstand 100 1 Megaohmof the output from the device 31 if possible 35 resistance 100 1 megohm

kleinzuhalten. Es ist wünschenswert, für analytische Widerstand 102 120 Kiloohmto keep it small. It is desirable for analytical resistance 102 to 120 kiloohms

Zwecke im Hochpaßnetzwerk 37 eine möglichst große Widerstand 103 560 KiloohmPurposes in the high-pass network 37 the greatest possible resistance 103 560 kiloohms

Zeitkonstante zu haben; praktische Gründe in derTo have time constant; practical reasons in the

Mechanisierung schreiben jedoch eine Zeitkonstante Kondensator 71 150 MikrofaradMechanization, however, write a time constant capacitor 71 150 microfarads

von 10 Sekunden oder weniger vor. Um eine Korn- 40 Kondensator 74 4,5 Mikrofarad10 seconds or less before. To a grain 40 capacitor 74 4.5 microfarads

pensation für diese niedrige Zeitkonstante des Netz- Kondensator 79 78 Mikrofaradcompensation for this low time constant of the mains capacitor 79 78 microfarads

werkes 37 zu haben, wird der von einer die Geschwin- Kondensator 83 20 MikrofaradWerk 37 to have one of the speed condenser 83 20 microfarads

digkeit der Höhenänderung erfassenden Vorrichtung Kondensator 86 0,5 MikrofaradDensity of the change in height detecting device condenser 86 0.5 microfarads

40 abgeleiteter barometrischer Geschwindigkeitsein- Kondensator 90 20 Mikrofarad40 derived barometric velocity in condenser 90 20 microfarads

gang durch ein Voreilnetzwerk 41 geleitet. Der Aus- 45 Kondensator 97 0,5 Mikrofaradgear passed through a lead network 41. The off 45 capacitor 97 0.5 microfarads

gang des Netzwerkes 41 wird dann der Klemme 38 Kondensator 101 0,5 MikrofaradThe output of the network 41 is then the terminal 38 capacitor 101 0.5 microfarads

mit dem Beschleunigungssignal summiert und dannsummed with the acceleration signal and then

der Verzögerungseinrichtung 42 zugeführt. Bei den Signalfühlern beträgt das Signal der Ge-the delay device 42 is supplied. With the signal sensors, the signal from the

Der Ausgang 43 der Verzögerungseinrichtung 42 schwindigkeit der Höhenänderung beispielsweise wird als gemischte Höhenänderungsgeschwindigkeit h_h 5° 0.043 V pro m/sec, und das festgestellte Signal für die bezeichnet. Das gleiche Mischungsschema wird der barometrische Höhe beträgt beispielsweise 0,095 V übertragung von h\ von einem Punkt 44 zu einem pro Meter der Höhenänderung. Es werden elektrische Verstärker 47 mit dem Verstärkungsfaktor T₂ und Gleichspannungssignale geschaffen und in einer Parbei dem darauffolgenden Summieren der modifizier- allel-Summieranordnung auf Gleichstrombasis angeten'gemischten Geschwindigkeit h„ T₂ mit der baro- 55 ordnet. Diese Anordnung dient jedoch nur dem Zweck metrischen Höhenversetzung an dem Eingang eines der Erläuterung, und an ihrer Stelle können auch äquivalenten 14-Sek.-Verzögerungsnetzwerkes 51 ver- Wechselspannungssignale verwendet und in einem folgt. Zu diesem Zweck wird der Ausgang /!,,-Anteil 43 Verzögerungsnetzwerk kombiniert werden, welches nach seinem Durchgang durch den Verstärker 47 am motorbetätigte Integratoren verwendet. Punkt 50 mit einem von einem Höhenfühler 48 ab- 60 In F i g. 4 liefert ein auf das Rollverhalten des geleiteten, die Höhenversetzung angebenden Signal Flugzeuges ansprechender Vertikalkreisel 30 ein Korsummiert. Die Summe wird dann der Verzögerungs- rektionssignal, das nur eine Phasenlage unabhängig einrichtung 51 zugeführt. Der Ausgang der Verzöge- von der Richtung der Querneigung hat, an einen rungseinrichtung 51 liefert das gemischte Höhenver- Umwandler 31. der das Signal in Übereinstimmung setzungssignal h_b. 65 mit dem VerhältnisThe output 43 of the delay device 42 speed of the height change, for example, is referred to as the mixed height change speed h _h 5 ° 0.043 V per m / sec, and the detected signal for the. The same mixing scheme is the barometric altitude is, for example, 0.095 V transferring h \ from a point 44 to one per meter of altitude change. Electrical amplifiers 47 with the gain factor T ₂ and direct voltage signals are created and, in a series of subsequent summing of the modified allele summing arrangement on a direct current basis, the mixed speed h "T _{2 is arranged} with the baro 55. However, this arrangement only serves the purpose of metric height offset at the input of one of the explanations, and equivalent 14-second delay network 51 can also be used in its place, alternating voltage signals and follows in one. For this purpose the output /! ,, - component 43 delay network is combined, which after its passage through the amplifier 47 uses the motor-operated integrator. Point 50 with an altitude sensor 48 from 60 In F i g. 4 supplies a vertical gyro 30 which is responsive to the roll behavior of the conducted signal of the aircraft indicating the height offset and is summed up. The sum is then fed to the delay reaction signal, which is only one phase position independent device 51. The output of the delay from the direction of the bank has to be supplied to an approximation device 51 by the mixed altitude converter 31, which transmits the signal in accordance with the setting signal h _b . 65 with the ratio

Das gemischte Geschwindigkeitssignal am Ausgang 43 wird nach dem Durchgang durch einen Ver- 1 — cos Φ stärker 45 mit dem gemischten Höhenversetzungs- cos Φ The mixed speed signal at output 43 becomes stronger after passing through a 1 - cos Φ 45 with the mixed height offset cos Φ

modifiziert, worin Φ der Querneigungswinkel des Flugzeuges ist.modified, where Φ is the aircraft bank angle.

Der Ausgang aus dem Umwandler 31 wird über einen Widerstand 70 und einen Hochpaßkondensator 71 dem Summierungspunkt 38 zugeführt. Das normale Beschleunigungssignal aus der Beschleunigungsmesservorrichtung 33 wird durch den Widerstand 73, der den Gewinn oder die Ausbeute der Vorrichtung 33 bestimmt, und durch einen Hochpaßkondensator 74 zum Summierpunkt 38 übertragen, Das die Geschwindigkeit der Höhenänderung angebende Signal aus der Vorrichtung 40 wird nach seinem Durchgang durch das Voreilnetzwerk 41, welches einen Widerstand 76 enthält, der durch einen zweiten Widerstand 77 und einen parallel dazu geschalteten Kondensator 79 einen Nebenschluß hat, an den Summierpunkt 38 angeschlossen. Die Summe des die Geschwindigkeit der Höhenänderung angebenden Signals in seiner durch das Netzwerk 41; modifizierten Form und des die Vertikalbeschleunigung angebenden, von den Vorrichtungen 30, 33 abgeleiteten Signals geht durch die Verzögerungseinrichtung 42. Diese Verzögerungseinrichtung besteht aus einem integrierenden Verstärker 80, dessen Ausgang durch einen Widerstand 81 geschickt wird! Ein Widerstand 82 und ein Kondensator 83 liegen parallel und bilden einen Rückkopplungskanal zum Eingang des Verstärkers 80, um die Integration des Einganges zu schaffen. Ein Kondensator 86 verbindet die Verbindungsstelle 43 der Widerstände 81, 82 mit Masse.The output from the converter 31 is passed through a resistor 70 and a high pass capacitor 71 is fed to the summing point 38. The normal acceleration signal from the accelerometer device 33 is through resistor 73, which determines the gain or the yield of the device 33 determined, and transmitted through a high-pass capacitor 74 to summing point 38, The signal from the device 40 indicating the speed of the change in altitude is after his Passage through the lead network 41, which contains a resistor 76, which is through a second Resistor 77 and a capacitor 79 connected in parallel to it has a shunt, to the summing point 38 connected. The sum of the speed of change in altitude Signal in its through network 41; modified shape and the vertical acceleration indicating The signal derived from the devices 30, 33 passes through the delay device 42. This delay device consists of an integrating amplifier 80, the output of which is through a resistor 81 is sent! A resistor 82 and a capacitor 83 are parallel and form a feedback channel to the input of amplifier 80 to allow integration of the input create. A capacitor 86 connects the junction 43 of the resistors 81, 82 to ground.

Der Ausgang h_b aus dem Integrator erscheint am Punkt 43 und wird durch einen Widerstand 84 dem Summierpunkt 50 zugeführt, an dem er mit dem die Höhenänderung angebenden Signal, welches aus der Meßvorrichtung 48 stammt, und dem Summierpunkt über einen Widerstand 85 zugeleitet wird, summiert wird. Die am Summierpunkt 50 auftretende Summe aus der gemischten Geschwindigkeit der Höhenänderung und der barometrisch ermittelten Höhenänderung wird an die Verzögerungseinrichtung 51 gegeben. Die Verzögerungseinrichtung 51 besteht aus einem Integrator 87, der in der vorliegenden Anordnung aus einem Verstärker besteht, dessen Ausgang dem Eingang in einer Rückkopplungsanordnung zugeführt wird, um einen Verzögerungseffekt auf den Ausgang in bezug auf den Eingang zu schaffen. Der Ausgang des Verstärkers 87 wird über einen Widerstand 88 übertragen. Ein zweiter Widerstand 89 und ein Kondensator 90 liegen parallel zueinander und bilden einen Rückkopplungskanal zum Eingang des Verstärkers. Der Ausgang des Verstärkers 87 erscheint an einem Leiter 52 und ist das »gemischte« Signal der Höhen Versetzung h_b. Vom Leiter 52, der über einen Kondensator 101 an Masse angeschlossen ist, wird das gemischte, die Höhenversetzung angebende Signal über einen veränderbaren Widerstand 90 und einen festen Widerstand 91, die in Reihe liegen, auf die Summiereinrichtung 46 übertragen, die außerdem das »gemischte« Signal der Geschwindigkeit h_b der Höhenänderung von der Klemme 43 über einen Widerstand 93 erhält. Das gemischte Höhen versetzungssignal und das gemischte Höhenänderungsgeschwindigkeitssignal werden in der Summieranordnung 46 miteinander kombiniert. Die Anordnung 46 besteht aus einem Spannungsverstärker 94, der die Eingangssignale aufnimmt und dessen Ausgang über in Reihe liegende Widerstände 95 und 96 an seinen Eingang zurückgeführt ist. Ein Kondensator 97 verbindet die Verbindungsstelle der Widerstände 95, 96 mit Masse. Der Ausgang aus der Summiereinrichtung 46 wird einem Dämpfungsnetzwerk 58 zugeleitet, das aus einem Widerstand 100 besteht, der durch einen veränderbaren Widerstand 102 mit der Signalerdung verbunden ist. Die Ausgangsklemme des Dämpfungsnetzwerkes 58 ist über einen Widerstand 103 und einen Leiter 105 an eine Flugreglerbrückenschaltung 106 angeschlossen.The output h _b from the integrator appears at point 43 and is fed through a resistor 84 to the summing point 50, at which it is summed with the signal indicating the change in altitude, which comes from the measuring device 48 and is fed to the summing point via a resistor 85 will. The sum occurring at the summation point 50 from the mixed speed of the change in altitude and the barometrically determined change in altitude is given to the delay device 51. The delay device 51 consists of an integrator 87, which in the present arrangement consists of an amplifier, the output of which is fed to the input in a feedback arrangement in order to create a delay effect on the output with respect to the input. The output of amplifier 87 is transmitted through a resistor 88. A second resistor 89 and a capacitor 90 are parallel to one another and form a feedback channel to the input of the amplifier. The output of amplifier 87 appears on conductor 52 and is the "mixed" signal of the treble offset h _b . From conductor 52, which is connected to ground via a capacitor 101, the mixed signal indicating the height offset is transmitted via a variable resistor 90 and a fixed resistor 91, which are connected in series, to the summing device 46, which also contains the "mixed" The signal of the speed h _{b of} the change in altitude is received from the terminal 43 via a resistor 93. The mixed altitude offset signal and the mixed altitude change rate signal are combined in the summing arrangement 46 with one another. The arrangement 46 consists of a voltage amplifier 94 which receives the input signals and whose output is fed back to its input via resistors 95 and 96 in series. A capacitor 97 connects the junction of resistors 95, 96 to ground. The output from summer 46 is fed to an attenuation network 58 comprised of a resistor 100 connected through a variable resistor 102 to signal ground. The output terminal of the damping network 58 is connected to a flight controller bridge circuit 106 via a resistor 103 and a conductor 105.

Diese Brückenschaltung empfängt Längsneigungssignale des Flugzeuges vom Kreisel 30, der im Flugzeug so montiert ist, daß er nicht nur auf die Querneigung, sondern ebenso auch auf die Längsneigung des Flugzeuges anspricht. Die Flugreglerbrückenschaltung betätigt ihrerseits ein Flugzeugruder wie beispielsweise ein Höhenruder 108 über einen Servomotor 107. Diese Servoanordnung benutzt einen Rückkopplungskanal 109, der in dem Flugregler eine Signalquelle betätigt, beispielsweise ein Potentiometer, welches Rückkopplungssignale erzeugt.This bridge circuit receives pitch signals of the aircraft from the gyro 30, which is in the aircraft is mounted in such a way that it not only applies to the transverse slope but also to the longitudinal slope of the aircraft responds. The flight controller bridge circuit in turn actuates an aircraft rudder such as for example an elevator 108 via a servo motor 107. This servo arrangement uses a Feedback channel 109, which actuates a signal source in the flight controller, for example a potentiometer, which generates feedback signals.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 644/81 sheet of drawings 209 644/8

Claims

1 408 430 claims:

1. Flight control system for maintaining a flight condition with a servo device for actuation the control surfaces and a first measuring device for generating a status signal and a second measuring device for generating a Speed signal corresponding to the speed of the change of state, thereby characterized in that the speed signal is passed through an amplifier (18 or 47) passes through and forms a combined signal with the status signal which is passed through a delay device (22 or 51) goes, whose time constant in terms of its absolute size equals the gain of the amplifier.

2. Flight control system according to claim 1, characterized in that the gain factor is a Has value in the range of 10 to 20.

3. flight control system according to claim Γ or 2. characterized by a mixed speed signal, caused by the action of a second delay device (13 or 42) on a combined signal that is generated by algebraic Summation of the speed signal from the speedometer (15 or 40) is created with an acceleration signal from an accelerometer (10 or 33), the acceleration signal passing through a further amplifier (11 or 34), its gain factor in the absolute size of the time constant of the second integrator (13 or 42) is the same.

4. Flight control system according to claims 1 to 3, characterized in that the signals are electrical voltages and that electronic integrators with a second feedback path (89, 82) in addition to the normal capacitive feedback path (90, 83) application Find.

5. flight control system according to claims 1 to 4, characterized in that when control the flight attitude the measuring devices contain gyro (30,40).

6. flight control system according to claims 3 and 5, characterized in that when control the altitude, the signals about altitude, rate of change in altitude and vertical acceleration as well as a mixed signal of altitude and rate of altitude change and pitch signals can be switched from a gyroscope (30) to a bridge circuit (106).