Brevet FR2389869A1 — publié le 19781201

La présente invention a pour objet un dispositif pour donner des informations de cap à bord d'un aéronef. On sait qu'il existe deux types d t instruments relativement simples pour donner des informations de cap à bord des aéronefs - Les instruments magnétiques qui exploitent le champ magnétique terrestre - Les instruments conservateurs de cap ou directionnels qui utilisent les propriétés des gyroscopes pour indiquer une direction fixe dans l'espace. Les dispositifs magnétiques présentent plusieurs inconvénients . Ils sont soumis à l'action de champs perturbateurs qu'il faut compenser . Ils détectent la composante du champ magnétique terrestre dans un plan qui est le plan de detection de l'instrument, dans certaines positions les erreurs peuvent être importantes. On réduit ces inconvénients en stabilisant l'instrument dans un plan horizontal par simplependufation ou par une stabilisation gyroscopique. L'élément détecteur oscille en permanence et les systèmes d'amortissement ne peuvent faire disparaître totalement ces oscillations sans introduire un retard à l'information. Les dispositifs gyroscopiques présentent aussi des inconvénients En virage, la suspension à cardan produit une erreur Le couple de frottement qu'il est impossible d'éliminer completement provoque une dérive lente de quelques degrés par heure. Pour remédier à ces inconvénients, on a réalisé depuis longtemps des dispositifs résultant de la combinaison des deux dispositifs sus-mentionnés connus sous le nom de compas gyromagnétiques, dans lesquels le système gyroscopique est recalé automatiquement sur l'indication du systdme magnetique. Du fait de l'inertie gyroscopique, l'effet de recalage de l'information magnétique est-filtré et moyenné à long terme et l'on obtient une référence de cap satisfaisante. Cependant, les compas gyromagnétiques connus ne sont pas exempts d'inconvénients; ils sont d'un prix de revient élevé, les erreurs dues au cardan en virage subsistent ainsi que les erreurs dues aux effets des accélérations transversales et longitudinales sur le balourd des gyroscopes. La présente invention, qui remédie en partie à ces inconvénients, est caractérisée par la combinaison nouvelle de moyens connus comprenant une rose commandée par un moteur d'asservissement pour indiquer le cap avec stabilité, un gyromètre pour indiquer la vitesse de variation du cap sous forme d'un signal électrique, un circuit amplificateur pour commander le moteur d'asservissement et imposer à la rose une vitesse de rotation égale à celle du cap. Un résolver lié en rotation à la rose et électriquement à un dispositif magnétique (sonde magnétique) indicateur de cap pour élaborer un signal d'erreur fonction de la différence entre le cap indiqué par la rose et le cap mesuré par la sonde, un circuit électronique comprenant un filtre passe bas pour transmettre le signal d'erreur du résolver à l'amplificateur pour recaplage de la rose sans transmettre à la rose les grandes variations de courte durée dues aux oscillations de l'indication de-la sonde magnétique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation avec référence au dessin annexé. Comme tous les éléments de la combinaison sont en eux mEmes connus, ils ne sont pas décrits en détail et la figure unique représente simplement le bloc diagramme comprenant a) La rose indiquant le cap 6 reliée mécaniquement au moteur réducteur d'asservissement 2 et au rotor d'un résolver 3. b) Le gyromètre 4 du type connu donnant un signal électrique continu dont l'amplitude est fonction de la vitesse de variation de cap et dont le signe indique le sens de la variation. c) Des circuits électroniques globalement référencés 10 comprennent un amplificateur 11 dont une entrée reçoit le signal continu du gyromètre 4 et dont la sortie alimente le moteur réducteur d'asservissement 2. Dans ces conditions toute variation de cap, avec une vitesse donnée détectée par le gyromètre 4, entraine une rotation de la rose 1 avec la même vitesse et dans le sens convenable pour que le cap O affiché reste exact. Le dispositif qui comprendrait seulement les éléments 1-2-4-11 serait insuffisant, d'une part à long. terme parce que les erreurs se cumulent et, d'autre part, parce qu'au départ il faut amener la rose 1 à marquer le cap a d'origine. d) Un dispositif de référence magnétique (une sonde magnétique) 5 est donc couplé avec la rose 1. La sonde magnétique 5 est du type connu comportant deux magnétomètres rectangulaires dans un plan maintenu horizontal par suspension pendulaire ; l'un des magnétomètres a son axe dirigé suivant l'axe longitudinal de l'avion et l'autre est perpendiculaire au premier ; dans ces conditions, ie premier magnétomètre. mesure une composante du champ magnétique terrestre O proportionnelle à cos O et l'autre une composante du champ magnétique terrestre proportionnelle à sin 6. Les deux magnétomètres délivrent une signal électrique continu dont l'amplitude est respectivement proportionnelle à cos O et sin 6 dont les signes correspondent aux signes des lignes trigonométriques. e) Des circuits électroniques 12 transforment ces signaux continus en signaux périodiques dont l'amplitude est respectivement proportionnelle à cos O et sin 6 et dont la phase correspond au signe des lignes trigonométriques cos O et sin 0. Les deux signaux périodiques alimentent les deux enroulements rectangulaires statoriques du résolver 3 dont l'enroulement rotorique produit un signal périodique d'erreur dont l'amplitude est proportionnelle à l'écart entre le cap magnétique détecté par la sonde 5 et le cap indiqué par la rose 1 et dont la phase indique le sens de l'écart. f) Le signal périodique d'erreur issu du résolver démodulé par le circuit 13 est transformé en un signal continu dont l'amplitude est proportionnelle d 1.' écart entre le cap indiqué par la rose et le cap détecté par la sonde et dont le signe indique le sens de l'écart. Ce signal continu est appliqué à une deuxième entrée de l'amplificateur 11 pour faire tourner le moteur 2 dans le sens qui annule l1écart. Du fait de la suspension pendulaire de la sonde 5, le cap magnétique détecté n'est exact qu'en vol stabilisé, les accélérations et les virages modifient la verticale apparente et font osciller l'indication de la sonde. g) Un filtre passe bas -14, entre le démodulateur 13 et l'amplificateur il empeche de transmettre à la rose 1 les oscillations de forte amplitude et de courte durée indiquées par la sonde. R E V E N D I C A T I O N. 1. Dispositif pour donner des informations de cap à bord d'un aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: Une rose asservie indicatrice de cap, un-moteur réducteur d'asservissement et un amplificateur s'asservissement. Un gyromètre et des moyens de liaison électrique pour appliquer les signaux électriques du gyromètre à l'amplificateur. Une sonde magnétique du type connu comprenant deux magnétomètres à axes rectangulaires. Un résolver solidaire en rotation avec la rose, des moyens électroniques pour appliquer les signaux électriques de la sonde aux enroulements statoriques du résolver, un démodulateur et un filtre passe bas pour appliquer le signal d'erreur du résolver à l'amplificateur d'asservissement.