Brevet FR2508631A1 — publié le 19821231

L'invention se rapporte à un procédé de contrôle du bon fonctionnement d'un gyroscope à deux degrés de liberté (azimut et site) équipé de moteurs-couples de précession et de mesureurs angulaires d'azimut et de site. Un tel gyroscope est utilisé par exemple pour pointer un axe de visée optique, cet axe étant astreint, directement ou par asservissement, à rester parallèle à l'axe portant le moment cinétique du rotor du gyroscope. I1 importe de pouvoir s'assurer du bon fonctionnement d'un gyroscope de ce genre, ctest-à-dire de contrôler qu'à ur.eexcitation donnée de l'un ou l'autre des moteurscouples correspond une précession en azimut ou en site d'amplitude et/ou de vitesse correcte. Or, la demanderesse a observé que, s'il est pratiquement impossible de mesurer les paramètres angulaires de précession sans faire appel à des moyens dispendieux et encombrants, les paramètres d'alimentation électrique des moteurs-couples sont facilement accessibles et mesurables. Par suite, le procédé de contrôle selon l'invention est caractérisé par le fait que, après avoir déterminé les fonctions #' = gl (v1, A1) = g2 (V2, A2), V1 et A1 désignas la tension et l'intensité du courant électrique d'alimentation du moteur-couple d'azimut, V2 et A2 les mêmes paramètres pour le moteur-couple de site, #'et #'les dérivas des angles respectifs d'azimut et de site + par rapport au temps, on forme les fonctions gl et g2 à partir des paramètres V1, A1, V2, A2 mesurés à cet effet, ainsi que les intégrales G1 et G2 de ces fonctions, on combine les fonctions g1, g2, G1, % obtenues suivant un mode de composition défini, on combine suivant le même mode de composition les quantités #', #', #, # obtenues à partir des informations des mesureurs angulaires et on vérifie par comparaison que les combinaisons obtenues sont identiques, à une marge de tolérance prédéterminée près. Le contrôle peut s'effeeber séparément sur la chatne d'azimut et sur la chaîne de site, en combinant - pour la chaîne d'azimut, d'une part la fonction gl et son intégrale G1 en formant une fonction F1 (g1, G1), d'autre part les quantités #' et # en formant sur celles-ci la même fonction, soit F1 ( CQI, # - pour la chatne de site, d'une part la fonction g2 et son intégrale G2 en formant une fonction F2 (g2, G2), d'autre part les quantités #'et et # en formant sur celles-ci la même fonction, soit F2 (I, ç et en vérifiant par comparaison l'identité des combinaisons obtenues, savoir F1 (g1, G1) et F1 (#', # ) d'une part, F2 (g2, G2) et F2 (#', # ) d'autre part. Toutefois, une procédure particulièrement élégante consiste à effectuer le contrôle non pas sur chaque channe séparée, mais sur l'ensemble des deux channes réunies. A cet effet, on combine les fonctions gl, g2, G1, G2 en une fonction F (g1, g2, G1, G2) et les quantités #', #', #, # en une même fonction F (#', #', #, # ) et on vérifie par une unlque comparaison l'identité des combinaisons obtenues par cette double formation de la fonction F. Ce mode opératoire repose sur l'hypothèse extrêmement plausible qu'il serait exceptionnel qu'un défaut d'une channe soit exactement oompensé par un défaut de l'autre chatne, ces défauts devant pour cela avoir des effets égaux et opposés et apparattre au même moment, ce qui est hautement improbable. Les modes de composition utilisés dans le procédé selon l'invention correspondent de préférence à des fonctions F1, F2, F algébriques. Par ailleurs, ils peuvent être tels que les combinaisons obtenues ne dépendent soit que de g1, g2, #' et #', soit que de G1, G2, # et # L'invention a également pour objet un circuit de contrôle permettant de mettre en oeuvre le procédé décrit.Ce circuit, qui correspond au cas où les vitesses de précession du gyroscopeAsont fonctions de la seule intensité du courant électrique d'alimentation des moteurs-couples, est caractérisé par le fait qu'il comprend d'une part une paire de mesureurs d'intensité délivrant des signaux représentant les courants A1, A2 d'alimentation des moteurs-couples, un circuit de combinaison recevant ces signaux et les composant suivant la fonction F, d'autre part une paire de dérivateurs recevant les signaux d'azimut 9 et de site # fournis par les mesureurs angulaires du gyroscope et délivrant des signaux de vitesse de précession Çl, ainsi qu'un circuit de combinaison recevant ces signaux et les composant suivant la fonction F, et enfin un comparateur recevant les signaux issus des circuits de combinaison et délivrant un signal d'avertissement si ces signaux diffèrent au delà du suit d'écart toléré, tandis que des circuits de facteurs d'échelle sont prévus en amont de l'un et/ou de l'autre circuit de combinaison. Dans le circuit précédent, la fonction F utilisée est telle que les combinaisons se font seulement d'une part entre gl et g2, d'autre part entre #' et Si l'on désire effectuer les combinaisons sur les fonctions intégrales G1 et G2 d'une part, ç et # d'autre part, il suffit de remplacer les dérivateurs traitant les quantités # et # par des intégrateurs traitant les quantités gl et g2. En tout cas, la fonction F peut, d'une manière très simple, être soit la fonction somme, soit la fonction différence. la description qui va suivre,en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente schématiquement un gyroscope doté d'un circuit de contrôle selon l'invention. La figure 2 représente une variante du circuit de eontrôle de la figure 1. Un gyroscope 3 (figure 1) se compose d'un rotor 4 monté à la Cardan dans un cadre interne 5 et un cadre externe 6 ; le cadre interne 5 peut pivoter autour d'un axe de site yy' horizontal sous l'action d'un moteur-couple 2, sangle de précession # correspondant étant mesuré par un mesureur 12, tandis que le cadre externe 6 peut pivoter autour d'un axe d'azimut zz' vertioal sous l'action d'un moteur-couple 1, l'angle de précession # correspondant étant mesuré par un mesureur 11.La construction du gyroscope 3 est telle que les vitesse de précession en azimut 9'et en site # sont liées par des relations linéaires de simple proportionnalité aux courants A1 et A2 circulant dans les moteurs-couples 1 et-2 #' = k1 A1 #' = k2 A2 Sur les lignes d'alimentation des moteurs-couples 1 et 2 sont interposés des mesureurs de courant 21, 22 mesurant l'intensité des courants A1, A2.Les signaux de sortie de ces mesureurs sont appliqués à un circuit de combinaison 7 à travers des circuits de facteurs d'échelle 31,32 introduisant les coefficients kl et k2, de sorte que le circuit 7 reçoit des signaux g1 (A1) =k1 A1 g2 (A2) k2 A2 et ddlivre un signal F (g1, g2), par exemple un signal gl - g2 = kl A1 - k2 A2. Par ailleurs, les informations d'azimut # et de site # fournies par les mesureurs 11 et 12 sont dérivés dans des circuits 41, 42 et les quantités dérivées #'et 4 > ' sont appliquées à un circuit de combinaison 8 qui les compose suivant la meAme fonction F et délivre un signal F (#',#'), égal par exemple à #'-#'. Les signaux F (g1, g2) et F (#',#') doivent être identiques, ce qui est constaté par un comparateur 9 qui delivre à sa sortie T un signal au cas où ces signaux différeraient d'une quantité supérieure à un seuil de tolérance prédéterminé, de valeur éventuellement variable et programmée, ce signal indiquant une perturbation sur l'un des paramètres pris en compte (hormis l'éventualité éminemment peu probable de l'existence simultanée de deux perturbations se compensant). En pratique, un circuit de contrôle selon l'invention tel que celui que l'on vient de décrire est mis en oeuvre en dehors des périodes de fonctionnement normal du gyroscope, savoir aux cours de cycles d'essal pendant lesquels des impulsions de courant calibrees A1, A2 sont appliquée aux moteurs-couples 1,2, auxquelles correspondent des mouvements de précession en azimut et en site dont l'exactitude est contrôlée en vérifiant qu'aucun signal dépassant le seuil toléré n'apparaît sur la borne de test T. Les dérivateurs 41,42 pourraient être supprimés et remplacés par des intégrateurs interposés entre les capteurs de courant 21,22 et le circuit de combinaison 7. Dans un tel cas, la comparaison effectuée par le circuit 9 porterait non plus sur les quantités g1, g2, #' , + ', mais sur leurs intégrales respectives G1, G2, (p , #. Les circuits de facteurs d'échelle pourraient être placés non pas en amont du circuit 7, mais en amont du circuit 8, où ils seraient réglés pour introduire des coefficients l/kl et l/k2. La figure 2 montre une variante du circuit de la figure 1, dans laquelle est effectuée non pas une comparaison unique de combinaisons de signaux issus de la channe d'azimut et de la chatne de site, mais une double comparaison de signaux provenant de la channe d'azimut et provenant de la chatne de site, chaque chatne étant contrôlée séparément. Les circuits 7 et 8 sont donc supprimés et deux comparateurs 91, 92 sont utilisés, l'un servant à vérifier sur une borne de test T1 l'égalité des signaux gl et#' (chaîne d'azimut) et l'autre l'égalité des signaux g2 et#' (chaîne de S site) sur une borne de test T2. Bien entendu, on peut ici également procéder par intégration et vérifier l'égalité d'une part de G et # et d'autre part de G2 et # D'une manière générale, les traitements portant sur les paramètres mis en oeuvre peuvent être effectués en mode analogique, numérique ou hybride. De plus, le processus de contrôle peut se dérouler sur la base d'algcrithmes élaborés pour permettre la localisation des défauts dont la présence est constatée. REVENDICATIONS 1.- Procédé de contrôle du bon fonctionnement d'un gyroscope à deux degrés de liberté (azimut et site) équipé de moteurs-couples de précession et de mesureurs angulaires d'azimut et de site, caractérisé par le fait que, après avoir déterminé les fonctions #' = g1 (V1, A1) #' = g2 (V2, A2) V1 et A1 désignant la tension et l'intensité du courant électrique d'alimentation du moteur-couple d'azimut, V2 et A2 les mimes paramètres pour le moteur-couple de site, ' et #' les dérivis des angles respectifs d'azimut # et de site # par rapport au temps, on forme les fonctions g1 et g2 à partir des paramètres V1, A1, V2, AS mesurés à cet effet, ainsi que les intégrales G1 et G2 de ces fonctions, on combine les fonctions g1, g2, G1, G2 obtenues suivant un mode de composition défini, on combine suivant le même mode de composition les quantités #', #', #, # obtenues à partir des informations des mesureurs angulaires et on vérifie par comparaison que les combinaisons obtenues sont identiques, à une marge de tolérance prédéterminée près. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on effectue le contrôle séparément sur la chatne d'azimut et sur la chaîne de site, qu'en conséquence on combine - pour la chaîne d'azimut, d'une part la fonction g1 et son intégrale G1 en formant une fonction F1 (g1, G1), - - - - - d'autre part les quantités #' et # en formant sur celles-ci la même fonction, soit F1 (#', # ), - pour la channe de site, d'une part la fonction g2 et son intégrale G2 en formant une fonction F2 (g2, G2)' d'autre part les quantités # ' et + en formant sur celles-ci la même fonction, soit F2 (t;> ', (+ et que l'on vérifie-par comparaison l'identité des combinaisons obtenues, savoir F1 (g1, G1) et F1 (#', #) d'une part, F2 (g2, G2) et F2 ( #', #) d'autre part. 3. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par ie fait que l'on effectue le contrEle sur l'ensemble des deux chaînes de site et de gisement, qu'en conséquence on combine les fonctions g1, g2 > G1 > G2 en ure- fonction F (g1, g2 G1, G2) et les quantités #', en > en une même fonction F (#', #, #, #) et que l'on vérifie par comparaison l'identité des comoinaisons-obtenues par cette double formation de la fonction F. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par la fait que les modes de composition utilisés correspondent à des fonctions F1 > F2 > F algébriques. 5. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les modes de composition utilisés sont tels que les combinaisons obtenues ne dépendent que de g1, g2, #' et #'. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les modes de composition utilisés sont tels que les combinaisons obtenus ne dépendent que de G1, G2, # et ç . 7. - Circuit de contrôle permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 5, dans le cas où les vitesses de précession du gyroscope sont fonctions de la seule intensité du courant électrique d'alimentation des moteurs-couples, caractérisé par le fait qu'il comprend d'une part une paire de mesureurs d'intensité (21, 22) délivrant des signaux représentant les courants A1, A2 d'alimentation des moteurs-couples (1, 2), un circuit de combinaison (7) recevant ces signaux et les composant suivant la fonction F, d'autre part une paire de dérivateurs (41, 42) recevant les signaux d'azimut # et de site # fournis par les mesureurs angulaires (11, 12) du gyroscope 13) et délivrant des signaux de vitesse de précession #', #', ainsi qu'un circuit de combinaison (8) recevant ces signaux et les composant suivant la fonction F, et enfin un comparateur (9) recevant les signaux issus des circuits de combinaison (7) et (8) et délivrant un signal d'avertissement si ces signaux diffèrent au delà du seuil d'écart toléré, tandis que des circuits de facteurs d'échelle (31, 32) sont prévus en amont de l'un et/ou de l'autre circuit de combinaison. 8. - Circuit de contrôle permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 6, dans le cas où les vitesses de précession du gyroscope sont fonctions de la seule intensité du courant électrique d'alimentation des moteurs-couples, caractérisé par le fait qu'il comprend d'une part une paire de mesureurs d'intensité délivrant des signaux représentant les courant A1, A2 d'alimentation des moteurs-couples, une paire d'intégrateurs recevant ces signaux et délivrant les signaux intégrés G1 > G2 > ainsi qu'un circuit de combinaison recevant ces signaux et les composant suivant la fonction F, d'autre part un circuit de combinaison recevant les signaux d'azimut ç et de site + fournis par les mesureurs angula ires du gyroscope et les composant suivant la fonction F, et enfin un comparateur recevant les signaux issus des circuits de combinaison et délivrant un signal d'avertissement si ces signaux diffèrent au delà du seuil d'écart toléré, tandis que des circuits de facteur d'échelle sont prévus en amont de l'un et/ou de l'autre circuit de combinaison. g.- Circuit selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que la fonction F est la fonction somme. 10.- Circuit selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que la fonction F est la fonction différence.