DE2805952C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Vorplanen des Fluges eines Luftfahrzeuges, das im wesentlichen geradlinig zwischen aufeinanderfolgenden ausgewählten Punkten fliegt, die durch eine Karte gegeben sind.

Aus der US-PS 39 04 822 ist eine Vorrichtung zur Digitalisierung grafischer Daten wie Linien und Kurven von einer Zeichnung bekannt.

Aus der US-PS 38 45 289 ist eine Methode zur Bestimmung des Weges eines Kraftfahrzeuges bekannt, nach welcher kontinuierlich die Koordinaten des Fahrzeuges gemessen und mit gespeicherten Koordinaten des Weges verglichen werden. Die verschiedenen Routen, die das Fahrzeug ausführen soll, sind auf Magnetbändern gespeichert. Das Fahrzeug ist ferner mit einem Steuersystem ausgestattet, welches Instruktionen hinsichtlich der längs des Weges auszuführenden Tätigkeiten gibt. Die Routen können mit einem Computer vorbereitet werden, der mit einer Aufzeichnungs­ vorrichtung für die Magnetbänder verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungs­ anordnung zum Vorausplanen des Fluges eines Luftfahrzeuges zu schaffen, die eine einfache Eingabe der Kartenkoordinaten erlaubt.

Nach der Erfindung wird dies erreicht durch die Kombination folgender Merkmale:
Es ist eine Zeichenplatte vorgesehen, auf der die Karte befestigbar ist, und die mit einer Gruppe paralleler X-Leiter und einer Gruppe paralleler Y-Leiter sowie einem Läufer versehen ist zur Ableitung von Signalen, welche die relativen Positionen jedes ausgewählten Punktes auf der Zeichenplatte darstellen und die über einen Phasendetektor und Zähler an einen Prozessor gelegt werden;
es ist eine Eingangsschaltung vorgesehen, um Signale, die wenigstens einen bekannten Parameter aus der Gruppe Geschwindigkeit, Kurvenwinkel, Anfangsbrennstoffmenge, Brennstoffverbrauch definieren, an den Prozessor zu legen, der auf die Signale der Zeichenplatte und die der Eingangsschaltung anspricht, um für den Weg zwischen einem Paar der ausgewählten Punkte wenigstens einen variablen Faktor aus der Gruppe Kurs, noch vorhandener Brennstoff, abgelaufene Zeit und Gesamtflugzeit zu berechnen;
es ist ferner eine Einrichtung zum Aufzeichnen der Parameter und der variablen Faktoren vorgesehen, um es dem Luftfahrzeug zu er­ möglichen, der geplanten Route zu folgen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 schematisch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in Form eines Blockdiagramms zeigt.

Fig. 2 zeigt eine Modifikation der Schaltungsanordnung nach Fig. 1.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 umfaßt eine Zeichenplatte PB und deren zugehörige Schaltung, die allgemein mit 10 bezeichnet ist. Auf der Zeichenplatte ist eine Karte befestigbar und unter ihr ver­ laufen zwei Gruppen von Leitern. Jede Gruppe umfaßt eine große Anzahl paralleler Leiter, die als zwei ineinandergreifende Felder angeordnet sind, wobei eine Gruppe parallel zur X-Achse und die andere parallel zur Y-Achse der Zeichenplatte verläuft. Ein Läufer C ist auf der Oberfläche der Zeichenplatte beweglich angeordnet und er trägt eine Spule, die durch eine sinusförmige Wellenform konstanter Amplitude erregt werden kann, um ein symmetrisches Magnet­ feld zu erzeugen. Der Läufer C trägt ferner ein Drahtkreuz, das genau im Zentrum seines Feldes positioniert ist. Die Wechselstromzufuhr für den Läufer wird von einem Taktgenerator CK über einen Zähler CTR abge­ nommen, der zu diesem Zweck als Frequenzteiler arbeitet. Der Rechteckwellen­ ausgang vom Zähler wird in eine Sinuswelle umgeformt und ein Leistungs­ verstärker PA erzeugt den Steuerstrom für die Spule des Läufers C. Die Ausgänge von den beiden Gruppen von X-Leitern und von Y-Leitern an der Zeichenplatte werden durch eine Schaltung geleitet, die Signale erzeugt, die die X-Ausgänge und die Y-Ausgänge darstellen. Diese Signale werden an einen Phasendetektor PD gelegt, der die Phasen der X- und Y-Signale mit der Originalrechteckwelle vergleicht, die benutzt wird, um den Läufer anzusteuern, und er erzeugt Impulse für jede Zunahme der Bewegung des Läufers. Diese Zunahmen werden benutzt, um die Inhalte separater X- und Y-Zähler CTX und CTY zu erhöhen oder zu vermindern, um ent­ sprechend die X- und Y-Koordinaten des Läufers in jedem Augenblick zu erhalten.

Die Zählerausgänge X und Y werden, wenn erforderlich, durch eine Multiplexschaltung MX multiplexed und als eine 16-Bit-Zahl an einen Prozessor CPU gelegt, dem ein Speicher ST angeschlossen ist. Ein Zwischengerät IF verbindet den Prozessor CPU mit einem Drucker PR, der mit einer Tastenplatte versehen sein kann und der als Eingangsgerät wirken kann. Eine Schaltlogik SL formt Signale von einer Anzahl von Drucktasten B, die auf dem Läufer C sitzen, um, in Signale zum Steuern des Druckers und des Prozessors, und zwar den letzteren über das Zwischengerät IF. Eine Tastenplatte K ist mit dem Zwischengerät IF verbunden.

Weitere Elemente des Systems sind wahlweise periphere Ausgangs­ geräte, z. B. ein Speicher PS, eine visuelle Darstellungseinheit VDU oder ein Kassettenrecorder CR.

Im Betrieb wird eine Karte auf der Zeichenplatte angebracht und der Läufer C auf eine bekannte Bezugsposition oder Ausgangsposition ein­ gestellt. Die Koordinaten dieser gegebenen Position werden über die Tastenplatte K des Druckers PR eingegeben, entweder in Form eines Karten­ netzes oder in Form von Angaben in Breite und Länge. Eine zweite be­ kannte gegebene Position mit anderen X- und Y-Koordinaten wird in gleicher Weise eingegeben, so daß der Prozessor CPU den Maßstab der Karte, die verwendet wird, bestimmen kann.

Ein Luftfahrzeug fliegt längs geraden Linien zwischen ausgewählten Punkten mit mehr oder weniger konstanter Geschwindigkeit. Betrachtet man eine Route für ein Luftfahrzeug, so ist es für einen Prozessor, der mit Parametern, wie Geschwindigkeit, Ölverbrauch, Ölmenge und Kurvenwinkel oder Kurvenradius gespeist worden ist, einfach, variable Faktoren zu bestimmen, wie z. B. die Peilung zwischen zwei Punkten, den Ölverbrauch oder die Ölreserve und die Flugzeit. Diese Angaben sind von großem Wert für den Piloten des Flugzeuges.

Wenn im Betrieb die beiden oben gegebenen festen Punkte definiert sind, werden die variablen Parameter angegeben und an den Prozessor CPU über die Tastenplatte K des Druckers PR gelegt. Danach ist es nur erforderlich, jeden gewählten Punkt längs der Route zu bestimmen, wo­ bei der Prozessor CPU die verschiedenen variablen Faktoren, die jedem Zweig der Route zugeordnet sind, berechnet und den Drucker PR veranlaßt, eine Aufzeichnung dieser Faktoren zu liefern.

Die Zeichnung zeigt verschiedene wahlweise periphere Geräte, die vom Prozessor CPU gesteuert werden. Der tragbare Speicher PS ist ein Speicher, in welchem die berechnete Information gespeichert werden kann, so daß sie dann auf das dem Luftfahrzeug eigene Daten­ verarbeitungssystem übertragen werden kann. Dies befreit die Mannschaft von der Notwendigkeit, alle die Parameter in das System des Luftfahr­ zeuges selbst einzugeben. Ferner kann eine Bandkassette in derselben Weise benutzt werden, wobei man das Band von einem Kassettenrecorder CR erhält. Die visuelle Darstellungseinheit VDU ist eine Alternative zu dem Drucker, um einen visuellen Ausgang abzugeben, wenngleich der Drucker eine dauerhafte Aufzeichnung liefert. Es kann vorgesehen werden, daß die Darstellung nur auf der visuellen Einheit VDU er­ scheint und daß eine gedruckte Aufzeichnung nur dann geliefert wird, wenn irgendwelche Korrekturen unter Verwendung der visuellen Dar­ stellung durchgeführt werden. Der Speicher PS und die Bandkassette können ebenfalls als Eingangsgeräte zum Programmieren des Prozessors benutzt werden.

Fig. 2 zeigt eine Modifikation der vorbeschriebenen Schaltung. Es ist möglich, daß die verschiedenen Wendepunkte oder Punkte, in denen die Richtung sich ändert, längs einer Route praktisch vorgewählt sind und ihre Koordinaten in einem Teil des Speichers ST gespeichert sind. Es ist erwünscht, solche vorgewählten Punkte zu verwenden, anstatt willkürlicher Punkte, die von einer Bedienungsperson ausgewählt werden, wenn die beiden ausreichend nahe beieinanderliegen. Das Blockdiagramm zeigt ein Detail im Prozessor und den Speicherblöcken von Fig. 1. Ein zweiteiliger Speicher TS und ein Festpunktspeicher FPS sind beide an einen Komparator CMP geschaltet. Beide Speicher haben separate Eingänge. Der temporäre Speicher TS ist ferner mit einem Speicher-Lesegerät SR verbunden, das auf den Festpunkt­ speicher FPS arbeitet. Der Ausgang des Komparators steuert einen Wähler S, der Daten entweder von dem temporären Speicher oder dem Festpunkt­ speicher an einen weiteren Speicher WS gibt, der die Punkte enthält, die von dem Prozessor in der erforderlichen Berechnung benutzt werden.

Der Komparator CMP vergleicht die Koordinaten von Punkten, die von den beiden Speichern TS und FPS an ihn gegeben werden. Wenn die beiden Punkte nahe genug liegen, d. h. innerhalb eines vorgegebenen Abstands voneinander, wird der vorgewählte Punkt aus dem Speicher FPS gewählt, andernfalls wird der Punkt aus dem temporären Speicher vorgezogen.

Im Betrieb wird daher durch jeden Punkt, der in den Prozessor durch eine Bedienungsperson eingegeben wird, das Speicherlesegerät SR veranlaßt, aus dem Speicher FPS einmal zu einem Zeitpunkt die Koordinaten von allen Punkten in diesem Speicher auszulesen. Der Komparator über­ prüft dann jeden einzelnen, um zu sehen, ob er nahe genug bei dem Punkt liegt, der durch die Bedienungsperson eingegeben worden ist. Der Aus­ gang des Komparators steuert den Wähler S, um die entsprechenden Ko­ ordinaten an den Speicher WS zu legen, damit die nachfolgenden Be­ rechnungen durchgeführt werden können.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung zum Vorplanen des Fluges eines Luft­ fahrzeuges, das im wesentlichen geradlinig zwischen auf­ einanderfolgenden ausgewählten Punkten fliegt, die durch eine Karte gegeben sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale,
es ist eine Zeichenplatte (PB) vorgesehen, auf der die Karte befestigbar ist, und die mit einer Gruppe paralleler X-Leiter und einer Gruppe paralleler Y-Leiter sowie einem Läufer (C) ver­ sehen ist zur Ableitung von Signalen, welche die relativen Positionen jedes ausgewählten Punktes auf der Zeichenplatte (PB) dar­ stellen und die über einen Phasendetektor (PD) und Zähler (CTX und CTY) an einen Prozessor (CPU) gelegt werden;
es ist eine Eingangsschaltung (K) vorgesehen, um Signale, die wenigstens einen bekannten Parameter aus der Gruppe Geschwindig­ keit, Kurvenwinkel, Anfangsbrennstoffmenge, Brennstoffverbrauch definieren, an den Prozessor (CPU) zu legen, der auf die Signale der Zeichenplatte (PB) und die der Eingangsschaltung (K) anspricht, um für den Weg zwischen einem Paar der ausgewählten Punkte wenigstens einen variablen Faktor aus der Gruppe Kurs, noch vorhandener Brennstoff, abgelaufene Zeit und Gesamt­ flugzeit zu berechnen;
es ist ferner eine Einrichtung (PR) zum Aufzeichnen der Parameter und der variablen Faktoren vorgesehen, um es dem Luftfahrzeug zu ermöglichen, der geplanten Route zu folgen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Maßstabes der Karte über die Eingangsschaltung (K) die Koordinaten zweier bekannter Bezugspunkte auf der Karte an den Prozessor (CPU) gegeben werden, der hieraus den Maßstab der Karte bestimmt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (PB) zum Aufzeichnen der Parameter einen Datenspeicher (PS) umfaßt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Datenspeicher (PS) ein Kassettenrecorder (CR) zugeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Prozessor (CPU) einen Speicher (ST) umfaßt, um die Positionen der auf der Karte ausgewählten Punkte aufzunehmen.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Speicher (TS) vorgesehen ist, um die Positionen einer Anzahl von vorgegebenen Punkten zu speichern, sowie ein Komparator (CMP) zum Vergleichen der Positionen jedes ausge­ wählten Punktes mit den Positionen der vorgegebenen Punkte und um an den Prozessor (CPU) die Position eines vorgegebenen Punktes zu legen, wenn dieser innerhalb eines vorgegebenen Abstandes von einem ausgewählten Punkt liegt.