DD156106A1 - Anordnung zur ablaufkoordinierung von verschlussausloesung und vorwaertsbewegungskompensation bei luftbildkammern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ablaufkoordinierung von Verschlussausloesung und Vorwaertsbewegungskompensation bei Luftbildkammern mit einem Drehscheibenverschluss und einer Vorwaertsbewegungskompensation, die in Satelliten, Flugzeugen o. ae. eingesetzt werden zur Gewinnung von Aufnahmen. Mit einer erfindungsgemaessen Anordnung wird ein zuverlaessiges, exaktes Einstellen einer Vorwaertsbewegungskompensation auf eine vorgegebene Aufnahmeposition bezueglich der Objektebene beim Erreichen der Sollwerte fuer die Geschwindigkeit der Vorwaertsbewegungskompensationund der Verschlussgeschwindigkeit erzielt. Mit Hilfe einer Synchronimpulserzeugungseinrichtung wird die Verschlussstellung in Form einer Impulsfolge ausgegeben. Diese Impulsfolge liegt am Ausloeseeingang einer Startzeitermittlungsschaltung an, so dass die Verbindung zwischen Vorgabespannung fuer die Verschlussgeschwindigkeit und der Startzeitermittlungsschaltung hergestellt wird. Durch Verarbeitung der Vorgabespannung fuer die Geschwindigkeit der Vorwaertsbewegungskompensation, die am Vergleichsspannungseingang anliegt, wird eine Schalteinrichtung angesteuert und somit die Verbindung von Vorgabespannung fuer die Geschwindigkeit der Vorwaertsbewegungskompensation und Steuerfunktionsgeber, der mit der Motoransteuerung fuer den Antriebsmotor der Vorwaertsbewegungskompensation gekoppelt ist, geschaffen.

Description

Titel der Erfindung:

Anordnung zur Ablaufkoordinierung von Verschlußauslösung und Vorwärtsbewegungskompensation bei Luftbildkammem

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ablaufkoordinierung von Verschlußauslösung und Vorwärtsbewegungskompensation bei Luftbilakamniem mit einem Drehscheibenverschluß und einer Vorwärtsbewegungskompensation, die in Satelliten, Flugzeugen o. a. eingesetzt werden zur Gewinnung von Auf-] 0 nahmen·

Darüber hinaus ist allgemein der Einsatz in elektromechanischen Steuereinrichtungen möglich, in denen in Abhängigkeit von der lage oder Stellung eines mechanischen Systems ein zweites System exakt eine Sollgröße erreichen soll.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen:

In Plugzeugen, Satelliten und auch bemannten Raumflugkörpern werden oft Luftbildkammern verwendet, die mit Drehscheibenverschlüssen und Kompensationsmechanismen zur Beseitigung des Einflusses der Bildwanderung ausgerüstet sind. Im Artikel "Einsatz von photografischen Meßkammern im Weltraum" von Prof. Dr.-Ing. G. Konecny, Universität Hanover und Dipl,-Phys„ it, Schroeder, Deutsche lOrschungs- und Versuchsanstalt fUr luft- und Raumfahrt -Oberpfaffenhof en (veröffentlicht in "Allgemeine Vermessungsnachrichten" Heft 7, 1979

S. 257-265), wurden mögliche Kompensationsvarianten auf gezeigt. In der Erfindungsbeschreibimg DE-AS 2542 wird die

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¥Orvrärtsbe^weS^u;E1Sskoinpensation mittels einer mit einen¹ Exenter verschiebbaren Platte realisiert. In Prospektfmaterialien der Firmen Fairsohild (KC 6A Mapping Came™), Itek (Metrik Camera)»- CZ Jena (MKF-6M Multispektralkfimerai wurden buftbildkammem vorgestellt, die die VorwärtsPewegungskomp©nsation und die Verschlüsse elektrisch regeln* Auch in del", Artikel "A Largs Format Camera for Shuttl·" in "Photogrammetric Engeneering & Romote Scanning -19Ϊ9» S. 73-78 wird über die Kompensation der Bildverwaschtfng berichtet, in.diesem Sail mit Hilfe elektronisch ' bener Spiegelsysteme, >

Auch in allen buftbildkammern, in denen durch einen ' Vorgang di^e Bildbewegung kompensiert wird, kann das Erreichen der Sollgeschwindigkeiten der Vorwärtsbewegungslf°mpensation "³¹¹I *3-^еѳ Verschlusses in einer exakt vorgegebenen AufnabmepoSition nicht garantiert werden, da die zeitliche Folge der Bewegungsabläufe nur sehr grob aufeinander abgestimmt sin^·

unabhängig v°™ speziellen Einsatzgebiet werden Lösungen für Regelungen von zwei und mehr voneinander abhängigen Regelgrößen angegeben.

Bo in.^MeHrlacnregeiungen" von Ή. Schwarze, ^Berlin Bp^inger Verlag 19Й7· I¹Ur den Entwurf derartiger MehrgrBßenregelungen werden die einzelnen Regelkreise oft entkoppelt, wie i*¹ ^^em Artikel "Zlur näherungsweisen Entkopplung von Mehrfacfr^ge- lungen"-νρο-J° Sponer in msr 11 (1968) S. 324-328 beschrieben wird. Durch uie Vielfalt möglicher Störungen und Störeintritte bei Mehrgrößenregelstrecken ergeben sich s^hwie-"rigkeiten bei der Findung allseitig erprobter und streng determinierter Lösungsverfahren. Die Bemessung von Mshrgroßenregelsystemen muß deshalb oft kostenaufwendig durch . Simulation am Analog- oder- Digitalrechner durchgeführt werden. Bei höheren Forderungen an die Regelgenauigkeit steigt auch hier 4er Aufwand recht erheblich. Diese Aussage trifft ebenfalls for. die Realisierung der Aufgabe mit einem MikroprO3essori"^egl^{e:r zu}· ^¹¹ "Mikrocomputer in der ProzeßvS^a^eitung" von Wolf Martin, Hauser'Verlag München/Wien 1977 Yri.ru dies ausführlich dargelegt.

Ziel der Erfindung;;

Ziel der Erfindung ist es mit geringem Aufwand das exakte Einstellen einer Vorwärtsbewegungskompensation auf eine vorgegebene Aufnahmeposition bezüglich der Objektebene beim Erreichen der Sollvferte für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation und der Verschlußgesohwindigkeit zu gewährleisten.

Wesen der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System für die Koordinierung der unabhängigen Bewegungsabläufe der Vorwärtsbewegungskompensation und des Verschlusses zu schaffen· Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Anordnung zur Ablaufkoordinierung von Verschlußauslösung und Vorwärtsbewegungskompensation bei Luf tbildkammem mit einem Dreh-Scheibenverschluß und einer Vorwärtsbewegungskompensation, bei denen eine Vorgabespannung für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation, der eine auf diese Vorgabespannung reagierende Motoransteuerung für einen Antriebsmotor der Vorwärtsbewegungskompensation nachgeordnet ist, eine Vorgabespannung für die Verschlußgesohwindigkeit und eine Synchronimpulserzeugungseinrichtung zur Kennzeichnung der Verschlußstellung vorhanden'ist, dadurch gelöst, daß im Signalweg zwischen der Vorgabespannung der Vorwärtsbewegungskompensation und der Motoransteuerung für den Antriebsmotor der Vorwärtsbewegungskompensation nacheinander eine Schalteinrichtung und ein Steuerfunktionsgeber für das Hochlaufen der Steuerspannung für die Motoransteuerung auf den Vorgabewert angeordnet sind und daß eine Startaeitsrmittlungsschaltung zur Betätigung der Schalteinrichtung im Signalweg zwischen der Vorgabespanniing für die Verschlußgesohwindigkeit und der Schalt einrichtung vorhanden ist, d.ie an einem

Auslöseeingang mit der SynchronimpulserseugungseinFichtung und einem Vergleichsspannungseingang mit der Vorgabespannung für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation verbunden ist. Dabei kann der Steuerfunktionsgeber aus einer Hochlauf steuerung und einer 'Haltesteuerung bestehen. Wählt man für die Hochlaufsteuerung eizien linearen Integrator,

dann läßt sich-die Motoransteuerung für den Antriebsmotor der Vorwärtsbewegungskompensation besonders einfach gestalten indem тал für den Antriebsmotor einen Schrittmotor ansetzt und unter Ausnutzung des linearen Spannungsantriebes einen Spannungs-Prequenz-ümsetzer nachschaltet und die ge- . wonnene 3?requenzfolge auf einen Impulsformer und nachfolgenden Leistungsverstärker gibt, der somit den Schrittmotor ansteuert. Eine Ausführungsform der Haltesteuerung ist möglich, wenn sie aus einem Analogspeicher und einer Umschalteinrichtung mit einer Steuerung bestehto Dabei wären mindestens die .beiden Möglichkeiten der Steuerung gegeben· Zum einen nutzt man bei der Steuerung den Impuls aus, der durch die Synchronimpulaerzeugungseinrichtung angeboten wird oder zum anderen ; wird eine Zeitsteuerung erstellt, unter Ausnutzung der Vor« gabespannung für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation· . . Die Siiärtzeitermittlungsschaltung kann aus einem elektronischen Schalter mit Auslöseeingang, der mit der Synchronimpulserzeugungseinrichtung verbunden ist, zur Herstellung eier Verbindung zwischen der Vorgabe spannung für die Verschlußgeschwindigkeit und einem nachfolgenden Zeitglied und einem darananschließenden Schwellwertschalter bestehen, wobei der Vergleichsspannungseingang des Schwellwertschalters mit der Vorgabespannung für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation und sein Ausgang mit. der Schalteinricn-tung verbunden ist« Eine einfache Variante ist denkbar, wenn für das Zeitglied ein .Integrator- und den Schwellwertschalter ein Komperator gewählt wird* Bin Vorteil der Erfindung ist es, indem man die Efeigung der Kameraachse zur. Ob_tiektebeiie ebenfalls mit berücksichtigen kanne Dazu wird eine Vorgabespannung für die Neigung der Kameraachse zur Objektebene vorgegeben, und mit der Vorga-

bespannung für die VerschlüBgeschwindigkeit verknüpfte Im Besonderen kann dieses Verknüpfungsglied ein Sümmierver-

35. stärker sein. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit. geringem Aufwand ein zuverlässiges exaktes Einstellen einer Vorwärtsbewegungskompensation auf eine vorgegebene Aufnahmeposition bezüglich der Objektebene beim

Erreichen der - . ' 3712

Sollgröße für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation und der Verschlußgesohwindigkeit erzielt wird.

Ausführungsbeispiel:

• Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungs-Beispiels näher erläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 das Punktionsschema einer 'Anordnung zur Ablaufkoordinierüng gemäß der Erfindung

KLg. 2 ein Diagramm von Impulsen, ^ die während des Betriebes der Anordnung zur Ablauf koordinie-

rung auftreten.

In dem Schema nach Pig. 1 ist als Kernstück eine buftbildkammer mit den Baugruppen Verschluß 20 und Vorwärtsbewegungskompensation 22 dargestellt. Der Verschluß 20 ist Teil des Regelkreises., bestehend aus Regelverstärker 16, leistungsverstärker 17, Motor 18, Getriebe 19 und Verschluß 20. Dem Regelkreis des Verschlusses 20 ist eine Vorgabespannung für die Verschlußgeschwindigkeit 2 vorgeschaltet. Mit dem Verschluß 20 ist eine Synchronimpulserzeugungseinrichtung 21 verbunden. Ein elektronischer Schalter 4, der am Auslöseeingang mit der Synchronimpulserzeugungseinrichtung verknüpft ist, stellt die Verbindung zwischen einem Summierverstärker 3 und einem Integrator 5 her. Zuvor wird die Vorgabespannung für die Verschlußgeschwindigkeit 2 mit einer Vorgabespannung für die Neigung der Kameraachse gegenüber der Ob^ektebene 1 mittels des Summierverstärkers 3 verknüpft. Dem Integrator 5 ist ein Komperator 6, der über seinen Vergleiohsspannungseingang mit einer Vorgabespannung für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation 7 verbunden ist, naohgeschaltet. Der Ausgang des Komperators 6 ist mit einer Schalteinrichtung 8 verknüpft, die am Eingang mit der Vorgabespsimung für die Gecchwindigkeit der Vorwärtsbe- wegungskompensation 7 und am Ausgang mit einem linearen Integrator 9 Kusammengeschaltet ist. Der Ausgang des linearen Integrators 9 ist nun mit einem elektronischem Schalter 10,

dessen Ansteuerung mit der Synchronimpulserzeugungseinrichtung 21 verknüpft ist, verbunden. Daran anschließend befindet sich ein Analogspeicher 11, der mit einem Spannungs-Frequanz-Umsetzer 12 verkoppelt ist. Dem Spannungs-Frequenz-Umsetzer 12 sind-in Reihe ein Impulsformer-13, ein Leistungsverstärker 14 un& ein Schrittmotor 15 für die Vorwärtsbewegungskompensation nachgeschaltet. Fig. 2 zeigt die wichtigsten Impulsformen,¹ die während des Betriebes der Anordnung zur Ablauf ко ordinierung auftreten; In Diagramm A ist eine Impulsfolge der Synchronimpulserzeugungseichrichtung 21 dargestellt, links bei höherer, rechts bei niedriger Verschlußgesehviindigkeit. Die Dachbreiten der Impulse entsprechen der Offenzeit des Verschlusses 20. Aus Diagramm B ist die Zuordnung der Verzo'gerungszeit T^ zur Verschlußgeschwindigkeit V_TB ersichtlich. Die Abhängigkeit der Anstiegsfunktion von der Geschwindigkeit der VorwärtsbewegungsKompensation V₀ zeigt das Diagramm C. Hach Fig. 1 hält der Verschlußregelkreis die Verschlußgeschwindigkeit der Vorgabespannung für die Verschlußgeschwxndigkeit 2 folgend konstant. Über die Synchronimpulseraeugungseinrichtung 21 wird die Verschlußstellung in Form einer Impulsfolge ausgegeben. Als Signal A nach Fig. 2 erscheint diese Impulsfolge am Auslöseeingang des elektronischen Schalter 4 und betätigt diesen. Somit gelangt eine Vorgabespannung an den Eingang des Integrators 5> die zuvor durch den Summierverstärker 3 aus den beiden Vorgabespannungen 1, 2 vorzeichenrichtig und mit einer entsprechenden Verstärkung (Anpassung an die Apparatur) gebildet wurde. Die Spannung Uj vom Integrator 5 und die Vorgabespannung für die Geschwin- digkeit der Vorwärtsbewegungskompensation 7 werden im Komperator 6 verglichen. Ergebnis ist das Signal B nach Fig. 2, dessen Impulsbreite T^ sich in Abhängigkeit von den Vorgabespannungen 1-,. 2 und 7 ändert und durch Ansteuerung der Schalteinrichtung 8 den Startzeitpunkt des linearen Integrators festlegt. Während¹ der Zeit der Belichtung t wird der Analog- Speicher 11 durch den elektronischen Schalter 10 vom linearen Integrator 9 getrennt, wobei der zuletzt gespeicherte Spannungswert während dieser Zeit gehalten wird; Der Spazmungs-

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Frequenz-Umsetzer 12 erzeugt eiiie Impulsfolge, deren Frequenz dem Signal 0 nach Pig. 2 proportional ist. Diese Impulsfolge gelangt nun über den Impulsformer 13 'zum leistungsverstärker . 14 und somit wird der Schrittmotor 15 angesteuert.

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Claims (13)

Erf indungsanspruch:

1- Anordnung zur Ablaufkoordinierung von Verschlußauslösung und Vorwärtsbewegungskompensation bei Luftbildkammern mit einem Drehsoheibenverschluß und einer Vorwärtsbewegungskompensation, bei denen, eine Vorgabespannung für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation, der eine auf diese Vorgabespannung reagierende Motoransteuerung für einen Antriebsmotor der Vorwärtsbewegungskompensation nachgeordnet ist, eine Vorgabespannung für die Verschlußgeschwindigkeit und eine Synchronimpulserzeugungseinrichtung zur Kennzeichnung der Ver- Schlußstellung vorhanden ist gekennzeichnet dadurch, daß im Signalweg zwischen der Vorgabespannung der Vorwärtsbewegungskompensation und der Motoransteuerung für den Antriebsmotor der Vorwärtsbewegungskompensation nacheinander eine Schalteinrichtung und ein Steuerfunktionsgeber für das Hochlaufen der Steuerspannung für die Motoransteu-' erung auf den Vorgabewert angeordnet sind und daß eine Startzeitermittlungsschaltung zur Betätigung der Schalteinrichtung im Signalweg zwischen der Vorgabespannung für die Verschlußgeschwindigkeit und der Schalteinrichtung vorhanden ist, die an einem Auslöseeingang mit der Synchronimpulserzeugungseinrichtung und an einem Vergleichsspannungseingang mit der Vorgabespannung für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation verbunden ist«

2· Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach .Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Steuerfunktionsgeber aus einer HochlaufSteuerung und einer Haltesteuerung besteht,

3· Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt 2 gekenn™ zeichnet dadurch, daß die Hochlaufsteuerung aus einem linearen-Integrator besteht.

4„ Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt 2 gekennzeichnet dadurch, daß die Halfesteuerung aus einem Analogspeicher und einer Umschalteinrichtung mit einer Steu» erung besteht«

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5. Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt 4 gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerung aus einem elektronischen Schalter und einer Ansteuerung besteht, die mit uer Synohronimpulserzeugungseinriohtung verbunden ist.

' 6. Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt 4 gekennzeichnet dadurch,, daß die Steuerung aus einem elektronischen Schalter und einer Zeitsteuerung besteht, die mit der Vorgäbespannung für 'die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation Verbunden ist.

7« Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Startzeitermittlungssohaltung aus einem elektronischen Schalter mit Auslöseeingang . zur Herstellung der Verbindung zwischen der Vorgabespannung für die Verschlußgesohwindigkeit und einem nachfolgendeii Zeitglied und einen sich daran anschließenden Schwellwertschalter, der über den Vergleichsspannungseingang mit der Vorgabespannung für die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegungskompensation und über seinen Ausgang mit der Schalteinrichtung verbunden ist, besteht.

8. Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt 7 gekennzeichnet dadurch, daß das Zeitglied aus einem Integrator besteht.

9. Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt 7 gekennzeichnet dadurch, daß der Schwellwertschalter aus einem Komperator besteht.

10. Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt. 1 gekenn- zeichnet dadurch, daß der Antriebsmotor der Vorwärts-

' bewegungskompensation ein Schrittmotor ist.

11. Anordnung zur Ablauf koordinierung nach Punkt 10 gekenn-'zeichnet dadurch, daß die Motoransteuerung für den

Schrittmotor der Vorwärtsbewegungskompensation aus einem Spannungs-Frequenz-Umsetzer mit nachfolgendem Impulsfor-

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mer und leistungsverstärker besteht*

12» Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Vorgabespannung für die Verschlußgeschwindigkeit und der Startzeitermittlungsschaltung ein Verknüpfungsglied vorhanden ist, das mit einem ersten Eingang mit der Vorgabespannung für die Verschlußgeschwindigkeit, mit einem zweiten Eingang" mit einer Vorgabespannung für die Neigung der Kameraachse zur Objektebene und das ausgangsseitig mit der Startzeitermittlungsschaltung verbunden ist·

13. Anordnung zur Ablaufkoordinierung nach Punkt 12 gekennzeichnet dadurch, daß das Verknüpfungsglied aus einem Summierverstarker besteht»

HierziLäLSeiten Zeichnungen

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