NO136118B - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrbrer en fremgangsmåte og en anordning for styring av en sikteoptikk med henblikk på en uavhengig siktlinje for et direktesiktet våpen, hvorved sikteoptikken er koblet med våpnet med hensyn til minst en dreieakse og hvorved et sbyresignal dannes ved hjelp av avfyringskontroll-verdier avgitt av en til våpnet horende kalkulator, hvilket

■signal svarer til den nbdvendige differansevinkel mellom siktlinjen og våpnets kjernelinje og via styreinnretninger samtidig tilfores servomotorene for sikteoptikken og for våpnet, slik at sikteoptikken justeres i forhold til våpnet om dreieaksen, som bevirker"koblingen. En beskrivelse av problemet og en lbsning på dette er angitt i det belgiske patent 758 195.

Hovedideen ved denne lbsning er at avfyringskontroll-verdiene, bestemt i et ikke-roterende koordinatsystem, som utgjor vektor-forskjellen mellom våpenets og det relativt våpenet bevegelige siktets innretning koordinatomformes til og effektueres av det koordinatsystem som er bestemt av våpenets og optikkens drei-ningsakser. Dette blir som en regel dreiet i forhold til det jordfaste system. Videre dannes det deriverte til disse avfyringskontroll-verdier i det ikke-roterende system, hvilke likeledes transformeres til det nevnte våpenfaste system, eller ekvivalente data dannes på en annen måte. Disse utgjor styre hastighetene for våpenets servoutstyr og bor intergreres med en romfast referans, f.eks. ved hjelp av hastighetsavfblende gyroskoper.

Forutsatt at denne integrasjon finner sted statistik og dynamisk fullt korrekt og igangsettingen av defleksjonen av den optiske siktelinjen finner sted hurtig oppnås det bnskede resul-tat, nemlig at siktlinjen forblir rolig i rommet uavhengig av variasjoner i avfyringskontroll-verdiene.

I mange tilfeller, faktisk som en regel, er servoutstyret som skal fullfore integrasjonen av hastighetsstyringen av våpenet, relativt langsomt p.g.a. det faktum at belastningen består ikke bare av våpenet, men f.eks. i tilfellet med stridvogner, også

av hele våpentårnet. Belastningen varierer videre med friksjonen, skråningen av marken etc. Det er derfor vanskelig, og ofte faktisk umulig, dynamisk å synkronisere servomekanismene for våpenet og det optiske organ med hensyn til hverandre slik at deres bevegelser blir identiske og overenstemmende.

Det er kjent at når våpen styres av at slikt servoteknisk system kan bl.a. differansen mellom bnsket og faktisk hastighet f.eks. integreres ved hjelp av en spesiell elektronisk integrator hvis utgangssignal således betegner den vinkelforskjellen mellom bnskede og faktiske verdier, m.a.o. den byeblikkelige vinkelforskjell. Den bnskede verdi identifiseres i det foreliggende tilfelle som summen av den bnskede posisjon av siktlinjen som er gitt av inte.grasjonen av hastigheten eller kontroll-hastighetene fra rattet eller rattene for våpenoperatbren, og den bnskede hastighet av avfyringskontroll-data bestemt ifblge det ovenfor angitte. Den faktiske verdi er den integrerte utmatningshastighet, i det foreliggende tilfelle målt ved hjelp av hastighetsavfblende-gyroskop, såkalt hastighets-gyro.

Fremgangsmåten ifblge den foreliggende oppfinnelse kjennetegnes hovedsakelig ved at et styresignal, som svarer til differensialvinkelen mellom den reelle og nominelle stilling av våpnets kjernelinje og som uttas fra en giver for våpnet, adderes med det styresignal som tilfores sikteoptikkens servomotor og svarer til den nbdvendige differensialvinkel mellom siktlinjen og kjernelinjen.

Anordningen ifblge oppfinnelsen for utfbrelse av fremgangsmåten som angitt ovenfor kjennetegnes ved at et summeringsledd, som med en fbrste inngang er koblet til en kalkulator for våpnet for tilfbrsel av avfyringskontrollverdiene og med en andre inngang er koblet til et referanseelement for våpnet for bestemmelse av sikteoptikkens siktvinkel, ved en tredje inngang er forbundet med en kilde for feilvinkelsignaler til våpnet og ved utgangen er forbundet med en servomotor for justering av sikteoptikken. Ifblge ytterligere trekk ved anordningen ifblge oppfinnelsen er kilden for feilvinkelsignaler til våpnet en integrator, som på inngangssiden mates med tre signaler, av hvilke det fbrste svarer til den bnskede hastighet for siktlinjen, det andre svarer til styrehastigheten for siktvinkelen og det tredje svarer til våpnets momentane vinkelhastighet. Kilden for feilvinkelsignalene for våpnet er en retningsvirkende gyro, som på inngangssiden mates med to signaler, av hvilke det ene svarer til den bnskede hastighet for våpnet og det andre svarer til den faktiske hastighet av våpnet.

Utmatningsverdien av integratoren tolkes som fe-ilposisjonen

for våpenet, hvilken i kraft av den mekaniske kobling mellom våpenet og siktet også innvirker på den optiske siktlinjen, hvilken derfor er feilrettet med korresponderende vinkel, samt at denne spenningsutmatningsverdi adderes til den koordinat-transformerte avfyringskontroll vinkelen, i det angjeldende koordinatsystem, hvor servomekanismen som styrer den optiske siktlinjen i forhold til våpenet er således synkronisert at den reagerer på det således tilveiebragte bnske vinkelsignalet med en hastighet som er hby i forhold til hastigheten av servomekanismen for våpenet. Som en ekstra utnyttelse av integra-torens posisjonsfeil, definert som ovenfor observeres fblgende effekt, i prinsippet helt uavhengig av de servotekniske pro-blemer. Under transporten av kjbretbyet over ujevnt terreng sbker våpenet å opprettholde en posisjon i rommet som er av den ovenfor bestemte funksjonen for integratoren. De tidligere nevnte mangler bevirker at avvik oppstår uavhengig av om endringer i avfyringskontrolldata foreligger eller ikke. I hvert tilfelle observeres at når utmatningsverdien fra integratoren er null er servomekanisme-feilen også null og, i det foreliggende tilfelle, våpenet er ideelt innrettet i forhold til siktlinjen, hvilken posisjon i forhold til målet kontrolleres av sikteren.

Når skyting under bevegelse skal utfores bor altså nbyaktige avfyring skje når utmatningsverdien fra integratoren er null.

Det er innlysende for fagmannen hvordan innforingen av dette tilleggsvilkår skal skje i den elektriske mekanismen for avfyring, utlbst av sikteren.

Oppfinnelsen er illustrert i de vedlagte figurer som viser to utfbrelsesformer av oppfinnelsen. For enkelhets skyld er kun en styre-koordinat tegnet.

Rattet 15 i fig. 1 betjenes av operatoren. Ved hjelp av et potensiometer 1 oppnås det en spenning 2 som er proposjonal med dreiningen og i systemet representerer den 'bnskede hastighet for siktlinjen. Denne spenning tilfores dels en integrator 3 og dels en summerer 4. Sistnevnte innvirker på våpenets servomekanisme som omfatter en motor 16 og en gyro 6. Til integratoren 3 er også tilfort styrehastigheten 5 av siktvinkelen fra en kalkulator 17 og spenningen 7 som fås fra gyroen 6 representerer den byeblikkelige vinkelmessige hastighet for våpenet. Utmatningsverdien 8 fra integratoren representerer integralet

av summen av de to styrehastighetene som tilfores minus den byeblikkelige hastighet for våpenet (den faktiske hastighet),

med andre ord, feilvinkelen. Ved hjelp av denne kobling hast-ighetstyres våpenet på en i og for seg kjent måte ved hjelp av summen av styrehastigheten satt i verk av operatoren og hastigheten av siktvinkelen.

Den optiske servomekanismen, som består av motoren 12, det vinkel-avfblende organet, potensiometeret 13 og belastningen 14, styres av siktvinkelen 10 fra kalkulatoren 17 summert med feilvinkelen. Summeringen foretas i en summerer 9 som påvirker motoren 12. Til summereren er også tilfort et signal 11 fra potensiometeret 13.

Av det ovenfor nevnte innses at denne sum representerer den bnskede posisjon for siktlinjen i forhold til våpenets byeblikkelige vinkelposisjon. I forhold til målet (terrenget) avhenger siktlinjen derfor ganske enkelt av den bnskede posirjon som styres av sikteren. Denne egenskap definerer fullt ut begrepet uavhengig siktlinje.

Vinkelfeilen 8 tilfores også anordningen 18 hvis så er bnske-lig. Sistnevnte danner på en for fagmannen kjent måte et logisk utmatningssignal, som omtaler når feilsignalets nærhet til null samt eventuelt feilsignalets hastighet definerer et hensikts-messig avfyringstidspunkt.

I forbindelse med fig. 1 er en utfbrelsesform blitt beskrevet hvor en såkalt hastighets-gyro ble anvendt. I fig. 2 er vist en utfbrelsesform som gjor bruk av andre typer av gyro og disse er eksemplifisert ved hjelp av en såkalt hastighets-integrerende gyro.

Funksjonene i fig. 2 som også kan ses i fig. 1 har samme beteg-nelse i begge figurer.

Operatoren betjener rattet 15, hvis dreining via potensiometeret 1 dreies til en spenning 2 som representerer den bnskede vinkelhastighet (bnsket hastighet) for siktlinjen det er tale om.

Fra kalkulatoren 17 avgis det en verdi 5 som representerer den bnskede hastighet, hvilken verdi adderes i summereren 19 med spenningen 2 som representerer den bnskede vinkelmessige hastighet. Fra summereren 19 oppnås det en spenning som representerer våpenets-bnske-hastighet. Denne spenning 25 omformes i en retningsvirkende gyro 20 til en som er proposjonal med momentet som innleder posisjonene av gyro-rotoren på siden på konvensjonell måte. Kardån-systemet for gyroen er hensikts-messig således anordnet at retningsaksen er perpendikulær med aksen for avfyringsrbret og balanseaksen er parallell med ele-vasjonsaksen for våpenet.

Når de respektive vinkel-anvisere for gyroen for balanseaksen

og retningsaksen indikerer null er torsjonsvektoren for gyro-rotoren derfor parallell med aksen for avfyringsrbret.

Retningsgyroen 20 består av en retningsmotor 21 og en vinkel-sender 22. Signalet 26 fra retningsgyroen tilfores forsterkeren på side-servo mekanismen og derfra til servomoteren 16. Signalet 26 fra retningsgyroen representerer forskjellen mellom den bnskede og den faktiske retning, hvor den bnskede retning.defineres av rotoren og den faktiske retning av avfyringsrbret. Dette signal 26 tilfores altså til en summerer 9, hvis funksjon er blitt beskrevet i forbindelse med fig. 1. Denne summerer er videre koblet til den optiske servomekanisme 12, 13, slik det er blitt beskrevet ovenfor. Summeringssignalet fra summereren 9 omformes på den ovenfor beskrevne måte ved hjelp av det optiske servo-organ 12,13 til en vinkel som avbbyer siktelinjen for belastningen 14. Pilene 24 i fig. 2 symboliserer virkningen på servo-motoren av retningsgyroen 20.

Realiseringen av oppfinnelsen i to koordinater og i et våpen-system hvor en mekanisk kobling mellom optikk (korresponderende) og våpen kun eksisterer i en koordinat vil selvfølgelig være åpenbart for fagfolk.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for styring av en sikteoptikk med henblikk på en uavhengig siktlinje for et direktesiktet våpen, hvorved sikteoptikken er koblet med våpnet med hensyn til minst en dreieakse og hvorved et styresignal dannes ved hjelp av avfyr-ingskontrollverdier avgitt av en til våpnet horende kalkulator, hvilket signal svarer til den nbdvendige differansevinkel mellom siktlinjen og våpnets kjernelinje og via styreinnretninger samtidig tilfores servomotorene for sikteoptikken og for våpnet, slik at sikteoptikken justeres i forhold til våpnet om dreie-

■aTcsen, som bevirker koblingen, karakterisert ved at et styresignal, som svarer til differensialvinkelen mellom den reelle og nominelle stilling av våpnets kjernelinje og som uttas fra en giver for våpnet, adderes med det styresignal som tilfores sikteoptikkens servomotor og svarer til den nbdvendige differensialvinkel mellom siktlinjen og kjernelinjen.

2. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten som angitt i krav 1, karakterisert ved at et summeringsledd (9), som med en forste inngang er koblet til en kalkulator (17) for våpnet for tilfbrsel av avfyringskontroll-verdiene og med en andre inngang er koblet til et referanseelement (13) for våpnet for bestemmelse av sikteoptikkens siktvinkel, ved en tredje inngang er forbundet med en kilde (3j 20) for feilvinkelsignaler til våpnet og ved utgangen er forbundet med en servomotor (12) for justering av sikteoptikken.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at kilden for feilvinkelsignaler til våpnet er en integrator (3), som på inngangssiden mates med tre signaler, av hvilke det fbrste svarer til den bnskede hastighet for siktlinjen, det andre svarer til styrehastigheten for siktvinkelen og det tredje svarer til våpnets momentane vinkelhastighet (fig.l.).

4. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at kilden for feilvinkelsignalene for våpnet er en retningsvirkende gyro (20)f som på inngangssiden mates med to signaler, av hvilke det ene svarer til den bnskede hastighet for våpnet og det andre svarer til den faktiske hastighet av våpnet (fig. 2).