GF82.85-P-3111B | Elektronischer Kompaß Anordnung/Funktion | 13.7.99 |
TYP 140.03 /05 /07, 210.0
mit CODE (350a) Communikations- Navigations-System (CNS)
mit CODE (498) Japan-Ausführung
Allgemeines
Der elektronische Kompaß ist im Gehäuse des Navigationsrechners untergebracht. Mit Hilfe des Kompaßes kann die Ausrichtung bzw. Richtungsänderung des Fahrzeuges bestimmt werden.
Der Kompaß muß exakt in Fahrtrichtung eingebaut sein. Das heißt, der Gasstrom muß bei Geradeausfahrt parallel zur Fahrtrichtung sein. Bei Einbau unter einem bestimmten Winkel zur Fahrtrichtung würde der Kompaß Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs als Richtungsänderung werten.
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Funktionsprinzip elektronischer Kompaß
Der elektronische Kompaß arbeitet nach dem Prinzip eines Gasraten-Vibrations-Gyroskops: Die Ablenkung eines Gasstroms durch Richtungsänderung bei Fahrt wird elektronisch gemessen.
Aufbau elektronischer Kompaß
Der Kompaß besteht aus
einem Gasflußsensor (bestehend aus zwei Hitzdrähten),
Heliumgas,
einem Nadelventil und
einer Piezo-Vibrations-Pumpe
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Funktion elektronischer Kompaß
Die Piezo-Vibrations-Pumpe pumpt das Heliumgas durch das Nadelventil. Durch das Nadelventil wird der Gasstrom sehr genau geregelt und in eine bestimmte Form gebracht. Trifft der Heliumgasstrom auf den Gassensor kühlt er die die Hitzdrähte. Durch die Hitzdrähte fließt ein sehr konstanter elektrischer Strom. Damit wird erreicht, das die Hitzdrähte eine bestimmte Temperatur haben.
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Trifft der Heliumgasstrom auf die Hitzdrähte werden diese gekühlt. Die Temperatur und damit der Widerstand der Hitzdrähte ändert sich mit der Menge des auftreffenden Heliumgases.
Ändert sich die Richtung des Gasstroms und damit die Menge des Gases, die auf den einzelnen Hitzdraht auftrifft mit der Bewegungsrichtung, kann diese Information als Maß für die Richtungsänderung ausgewertet werden.
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Funktion bei Geradeausfahrt
Fährt das Fahrzeug geradeaus, trifft der Gasstrom gleichmäßig auf dem Gasflußsensor verteilt auf. Beide Hitzdrähte werden gleich stark gekühlt und haben die gleiche Temperatur und damit jeweils einen bestimmten elektrischen Widerstand. Das Ausgangssignal des Gassensors wird als Geradeausfahrt gewertet.
Der Widerstand der beiden Hitzdrähte muß nicht gleich sein; die Zuordnung der Richtungsabweichung zum Ausgangssignal wird durch die Elektronik vorgenommen. (Eichung erforderlich)
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Funktion bei Kurvenfahrt
Fährt das Fahrzeug eine Kurve, bewirken die Corrioliskräfte (Trägheit des Gases), daß der Gasfluß unsymmetrisch auf den Gasflußsensor auftrifft. Der eine Hitzdraht wird stärker als der andere gekühlt. Der Unterschied der Abkühlung ist der Stärke der Ablenkung des Gasstroms zugeordnet. Aus der Differenz der Widerstandswerte der Hitzdrähte wird die Ausrichtung des Fahrzeugs errechnet.
Die Abweichung beträgt maximal 0,5% in einer Stunde und wird durch die Funktion Kartengestützte Standortbestimmung (map matching) korrigiert.
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