DE1274472B - Treffpunktrechner - Google Patents
TreffpunktrechnerInfo
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- DE1274472B DE1274472B DED44718A DED0044718A DE1274472B DE 1274472 B DE1274472 B DE 1274472B DE D44718 A DED44718 A DE D44718A DE D0044718 A DED0044718 A DE D0044718A DE 1274472 B DE1274472 B DE 1274472B
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WITW PATENTAMT Int. Cl.:
AUSLEGESCHRIFT
F41g
Deutsche KL: 72 f-15/05
Nummer: 1274472
Aktenzeichen: P 12 74 472.8-15 (D 44718)
Anmeldetag: 18. Juni 1964
Auslegetag: 1. August 1968
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verwendung bei der Steuerung eines Zusammentreffens
zwischen einem Verfolger und einem Ziel mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Signalen, die die
momentanen Positionen des Verfolgers und des Zieles darstellen, mit einer Einrichtung zum Erzeugen
von Signalen, die den Vektor des Zieles darstellen, und mit einer Einrichtung zum Erzeugen von
Signalen, die einen vorgeschlagenen Vektor des Verfolgers darstellen, wobei die Vektoren in einem
Koordinatensystem darstellbar sind, das sich mit der Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegt.
Unter dem Begriff »Vektor« soll dabei und auch weiterhin in Erweiterung der mathematischen Bedeutung
eine »Kurslinie mit Geschwindigkeitsvorschrift« verstanden werden.
Bekannt ist eine Vorrichtung zum Vorherbestimmen der wahrscheinlichen Bewegungsbahnen von
Flugkörpern von einem Zeitpunkt ab, zu dem die Standorte und Bewegungsbedingungen der Flugkörper
innerhalb eines bestimmten Zeitraums als bekannt zu betrachten sind. Bei dieser bekannten
Vorrichtung werden die Bahnen der Flugkörper als Nachleuchtspuren auf einer Kathodenstrahlröhre abgebildet.
Das Problem, ob und wann sich zwei Flugkörper treffen, ist bei dieser bekannten Vorrichtung
jedoch nicht gelöst.
Bekannt ist ferner ein Verfahren zur Darstellung von Bahnen von Zielen und Geschossen vor und
nach dem Abschuß oder Start. Die zukünftige Geschoßbahn, das Geschoß und der von dem Geschoß
bewirkte Gefährdungsbereich werden dabei in einem Modell oder in einem Bild dargestellt. Die Darstellung
erfolgt in einem mit der Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegten Koordinatensystem
(Relativdarstellung). Dieses bekannte Verfahren gibt jedoch keine Lehre für die Erzeugung und Verarbeitung
der Signale, die den Geschwindigkeitsvektoren der einzelnen Objekte entsprechen.
Die vorliegende Erfindung soll eine Lehre für die Ausbildung einer Anordnung zur Verwendung bei
der Steuerung eines Zusammentreffens zwischen einem Verfolger und einem Ziel geben, bei der der
Verfolger relativ zu dem Ziel dargestellt wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art gelöst durch eine Einrichtung
zum Vergleichen der Vektorsignale und zum Erzeugen von Signalen, die den Vektor des Verfolgers zu
dem Ziel oder den des Zieles zu dem des Verfolgers für die vorgeschlagene Verfolgergeschwindigkeit darstellen,
und durch eine Einrichtung zum Bestimmen, ob der Vektor der Relativbewegung, den die ge-Treffpunktrechner
Anmelder:
Decca Limited, London;
Vertreter:
Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann
und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,
8000 München 27, Möhlstr. 22
Als Erfinder benannt:
Philip Neville George Knowles,
John Michael Peters, London
Philip Neville George Knowles,
John Michael Peters, London
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 17. Juni 1963,
Großbritannien vom 17. Juni 1963,
vom 3. Juni 1964 (24 089)
nannten Signale darstellen, durch die momentanen Positionen sowohl des Zieles als auch des Verfolgers
verläuft.
Die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht die automatische Lösung des Treffpunktproblems;
bis der Vektor der Relativbewegung durch die Stellungen von Ziel und Verfolger verläuft, kann beispielsweise
die vorgeschlagene Richtung der Bewegung des Verfolgers stufenweise eingestellt und
dann automatisch durch Vergleichsmittel gesteuert werden, die die mit dem Vektor der Relativbewegung
und den momentanen Positionen errechneten zukünftigen relativen Positionen von Ziel und Verfolger
vergleichen, um diese Bedingung zu erhalten. Es wird besonders darauf hingewiesen, daß
bis zum Zusammentreffen die erforderliche Richtung der Bewegung des Verfolgers unabhängig von irgendeiner
anderen Bestimmung, wie z. B. der Zeit, bestimmt werden kann. Dies macht die Bestimmung
sehr viel einfacher als bei früheren Systemen, bei denen auf einer Bildröhre die Vektoren, die die Geschwindigkeit
und Richtung des Zieles und die Geschwindigkeit und Richtung des Verfolgers darstellen,
von den augenblicklichen Positionen von Ziel und Verfolger aus aufgetragen bzw. gleichzeitig in
der Länge und der Vektor des Verfolgers in der Richtung eingestellt werden müssen, bis sich ihre
Spitzen treffen.
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Vorzugsweise ist eine erste Anordnung vorgesehen rechnung beruht im allgemeinen auf der Annahme,
zum Zerlegen eines die Geschwindigkeit des Zieles daß sich sowohl das Ziel als auch der Verfolger bis
darstellenden Signals in zwei zueinander senkrechte zum Zusammentreffen geradlinig bewegen. Mit die-
Richtungen und eine zweite Anordnung zum Zerle- ser Annahme hat das Problem das Wesen einer trigo-
gen eines die vorgeschlagene Geschwindigkeit des 5 nometrischen Dreieckbestimmung, wobei zwei Ecken
Verfolgers darstellenden Signals in die gleichen zu- des Dreiecks durch die augenblicklichen Positionen
einander senkrechten Richtungen sowie Mittel zum des Zieles und des Verfolgers und die dritte Ecke
Subtrahieren der gebildeten Komponenten der beiden durch den Treffpunkt gegeben sind. In dem Dreieck
Geschwindigkeiten, um die Komponenten in den muß das Verhältnis der Entfernung zwischen der
beiden zueinander senkrechten Richtungen der Re- io augenblicklichen Position des Verfolgers und dem
lativgeschwindigkeit anzugeben. Die gebildeten kar- Treffpunkt zu der Entfernung zwischen der augen-
tesischen Komponenten der Geschwindigkeit des Zie- blicklichen Position des Zieles und dem Treffpunkt
les kann man dort, wo eine automatische Zielein- gleich dem Verhältnis der Verfolgergeschwindigkeit
richtung verwendet wird, leicht aus deren Ausgabe- zu der Zielgeschwindigkeit sein,
werten erhalten. Wo so gebildete Komponenten zur 15 Für die Lösung dieses Dreieckproblems sind
Verfügung stehen, ist es nicht erforderlich, weitere mechanische und elektronische Rechner bekannt-
Anordnungen zum Zerlegen vorzusehen. geworden, und es wurden Verfahren bekannt, bei
Die Erfindung ist z. B. dann anwendbar, wenn Ziel denen die zwei Vektoren, die die Zielgeschwindig-
und Verfolger Flugzeuge oder Geschosse sind und keit und eine vorgeschlagene Verfolgergeschwindigdie
Signale, die die augenblicklichen Positionen von 20 keit angeben, dargestellt werden und die Länge der
Ziel und Verfolger und die Geschwindigkeit des Zie- Vektoren und die vorgeschlagene Richtung der Beles
betreffen, bequem von Radareinrichtungen abge- wegung des Verfolgers eingestellt werden, bis die
leitet werden können. In diesem Fall können die die Enden der beiden Vektoren zusammentreffen. Dieses
verschiedenen Vektoren darstellenden Signale dazu Zusammentreffen ergibt den Treffpunkt. Mit einer
verwendet werden, eine Anzeige auf dem Schirm 25 solchen Anordnung ist es erforderlich, entweder
einer Kathodenstrahlröhre zu erzeugen. Sehr bequem manuell oder mechanisch gleichzeitig an zwei Steuerkönnen
diese Vektoren auf dem Schirm einer Radar- einrichtungen Einstellungen vorzunehmen, nämlich
anzeigeeinrichtung im Intervall zwischen den Radar- die Einstellung der vorgeschlagenen Richtung der
abtastungen, d. h. in den Zwischentastperioden, er- Bewegung des Verfolgers und die Einstellung der
zeugt werden. In einem System, in dem das Bestim- 3° Zeit, die die Länge der zwei Vektoren regelt. Für
men der erforderlichen Richtung der Bewegung des das Zusammentreffen der Enden der beiden Vek-Verfolgers
automatisch erfolgt, ist eine solche visuelle toren ist erforderlich, daß diese beiden Einstellungen
Anzeige nicht erforderlich, und es ist auch nicht er- genau zur gleichen Zeit durchgeführt werden. Es ist
forderlich, irgendwelche Vektoren auf dem Schirm aber unmöglich, zu wissen, ob die eine Einstellung
einer Radaranzeigevorrichtung anzuzeigen, obgleich 35 genau durchgeführt wurde, während auch die andere
es zweckmäßig sein kann, dies zum Zweck der Kon- durchgeführt wurde,
trolle zu tun. Mit der Anordnung gemäß der Erfindung wird der
Die Zeitskala bei der Darstellung der Geschwin- Vektor der Relativbewegung zwischen dem Verfolger
digkeiten kann so gewählt werden, daß das Bestim- und dem Ziel für einen vorgeschlagenen Kurs des
men der Richtung des Vektors der Relativgeschwin- 40 Verfolgers dargestellt. Weil der Vektor der Bewegung
digkeit in Teilen der tatsächlichen für das Zusammen- des einen Fahrzeugs relativ zu dem anderen darge-
treffen der erforderlichen Zeit erfolgen kann. Das stellt wird, wird die Berechnung auf das Bestimmen
Bestimmen muß dadurch wiederholt in einem sol- der Richtung des für die Dreieckberechnung erforder-
chen Verhältnis durchgeführt werden, daß effektiv liehen Vektors der Relativbewegung zurückgeführt,
eine fortlaufende Anzeige der erforderlichen Infor- 45 Diese Richtung ergibt den Steuerkurs für den Ver-
mation erreicht wird. folger. Wenn beispielsweise der Vektor für die Be-
Mit dieser Anordnung können Vorkehrungen ge- wegung des Verfolgers relativ zu dem Ziel dargestellt
troffen werden, um die Komponenten der vorgeschla- wird, läuft der Vektor der Relativbewegung notwen-
genen Verfolgergeschwindigkeit mit der Zeit zu ver- digerweise durch die Position des Zieles, dessen
ändern. Auf diese Weise kann die Einrichtung so 50 Geschwindigkeit effektiv auf Null verringert ist.
programmiert werden, daß sie vorgeschlagene Kur- Wenn der vorgeschlagene Verfolgerkurs genau ist,
ven und/oder Beschleunigungen und Verzögerungen wird das Treffpunktdreieck vervollständigt und der
des Verfolgers umfaßt. Es kann außerdem eine vor- Vektor der Relativbewegung verläuft durch die
hergesagte Änderung in der Geschwindigkeit des augenblicklichen Positionen des Verfolger und des
Zieles mit umfaßt werden. 55 Zieles^ Wenn der vorgegebene Kurs des Verfolgers
Bei einfachen Treffpunktproblemen gibt es vier ungenau ist, ist der Vektor der Relativbewegung, der
Größen der Eingangsinformation, mit deren Hilfe auf der vorgeschlagenen Geschwindigkeit des Vereine
Berechnung für ein Zusammentreffen durch- folgers und der Geschwindigkeit des Zieles beruht,
geführt werden kann. Dies sind: kein genauer Vektor der Relativbewegung für das
a) die augenblickliche Position des Zieles, 60 Treffpunktdreieck und verläuft weder durch die
b) die Geschwindigkeit des Zieles, augenblickliche Position des Zieles noch durch die
c) die augenblickliche Position des Verfolgers, augenblickliche Position des Verfolgers. Der Zeit-
d) die Operationsgeschwindigkeit des Verfolgers. maßstab und die Zeitdauer des Vektors bestimmen
Bei Kenntnis dieser vier Punkte kann ein Rechner zusammen die Position des Endes des Vektors der
dazu verwendet werden, um die erforderliche Rieh- 65 Relativbewegung, beeinflussen jedoch nicht seine
tung des Verfolgers für die Bewegung zum Treff- Richtung. Es ist deshalb möglich, den Zeitmaßstab
punkt, den Punkt des Zusammentreffens und die Zeit und die Zeitdauer außer acht zu lassen und nur die
bis zum Zusammentreffen zu bestimmen. Die Be- Richtung der vorgeschlagenen Verfolgerbewegung
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einzustellen, bis der Vektor der Relativbewegung eine Richtungsänderung und einen Angriffsweg mit
durch die augenblicklichen Positionen des Zieles und zu umfassen, gekrümmt ist, ist das Tastverhältnis der
des Verfolgers verläuft und dadurch den erforder- beiden zueinander senkrechten Ablenkungen nicht
liehen Kurs des Verfolgers ergibt, wozu nur eine über den gesamten Kurs des Zusammentreffweges
Einstellung notwendig ist. Die Zeit bis zum Zusam- 5 konstant, und während des entsprechenden Teiles des
mentreffen kann dann leicht durch Einstellen der Weges des Vektors der Relativbewegung werden
vorgeschlagenen Zeit bestimmt werden, bis die Länge geeignete Signale angelegt, um die Spur des Vektors
des Vektors der Relativbewegung gleich der Ent- der Relativbewegung auf dem Schirm der Kathoden-
fernung zwischen den augenblicklichen Positionen strahlröhre in einer dem vorgeschlagenen Umfang
des Verfolgers und des Zieles ist. io der Richtungsänderung und des Angriffsweges ent-
Es wird besonders darauf hingewiesen, daß bei sprechenden Weise zu krümmen,
der obigen Anordnung die notwendige Einstellung In diesem Fall ist es besonders zweckmäßig, den
der beiden Steuereinrichtungen leichter nacheinander Vektor der Relativbewegung so von dem Ziel aus
als gleichzeitig durchgeführt werden kann und somit zu beginnen, daß der erste Teil des Vektors dem
die Vorteile einer leichteren Einstellung bietet. Dies *5 beschriebenen Angriffsschema entspricht und der
erleichtert die Arbeit, wenn die Einstellung durch restliche Teil eine gerade Annäherungsbahn ist. Auf
eine Bedienungsperson von Hand durchgeführt wird. diese Weise kann eine Zeitsteuereinrichtung, die den
Es ist jedoch von besonderem Vorteil, wenn das von dem Ziel ausgehenden Vektor einblendet, die
Einstellen automatisch erfolgt, weil die beiden Steuer- Länge der Annäherungsbahn einstellen und den dem
einrichtungen voneinander unabhängig sind. *° Angriffsschema entsprechenden Teil unverändert las-
Die durch die Erfindung ermöglichte Leichtigkeit sen. Dadurch kann die Zeitsteuerung den Vektor der
des Einstellens wird in dem Maße wichtiger, wie die Relativbewegung allmählich kürzen, während sich
Kompliziertheit der Berechnung zunimmt. Bei mo- der Verfolger dem Ziel nähert. Die Einstellung der
dernen Abwehrsystemen ist es oft notwendig, daß Zeitsteuerung für die Länge des Vektors ist auf diese
das Zusammentreffen unter einem gewissen Angriffs- »5 Weise unabhängig von irgendeiner Einstellung der
winkel der Verfolgerrichtung im Hinblick auf die vorgeschlagenen Richtung der Bewegung des Ver-Richtung
des Zieles durchgeführt wird. Beispiels- folgers, wie sie in den Rechner eingegeben ist.
weise kann es notwendig sein, daß der Verfolger Ein anderer in Betracht zu ziehender Faktor bei vor dem Zusammenstoß unmittelbar hinter dem Ziel modernen Verfolgern ist die Möglichkeit der Verfliegt oder daß der Angriff von der Seite des Zieles 3° änderung der Operationsgeschwindigkeit des Verfolher durchgeführt wird. Damit der Verfolger unter gers. Es gibt Verfolger, die, außer mit einer im dem richtigen Angriffswinkel mit dem Ziel zusam- wesentlichen konstanten Verfolgergeschwindigkeit menstößt, ist es im allgemeinen notwendig, daß der fliegen zu können, auch während des eigentlichen Verfolger eine kurze Zeit vor dem Zusammentreffen Zusammentreffens für eine kurze Zeitdauer eine Beeine Richtungsänderung von dem anfänglichen Kurs 35 schleunigung auf eine höhere Geschwindigkeit durchin den Angriffskurs macht. Bei sehr schnellen Flug- führen können. Bei der Anordnung gemäß der Erzeugen und Geschossen können der Abstand und die findung ist es relativ leicht, den Rechner so zu prozur Ausführung einer solchen Richtungsänderung grammieren, daß er eine Beschleunigung des Vererforderliche Zeit in der Rechnung nicht vernach- folgers während einer geeigneten Zeit der Angriffslässigt werden. 4° phase berücksichtigt. Für eine solche Beschleunigung
weise kann es notwendig sein, daß der Verfolger Ein anderer in Betracht zu ziehender Faktor bei vor dem Zusammenstoß unmittelbar hinter dem Ziel modernen Verfolgern ist die Möglichkeit der Verfliegt oder daß der Angriff von der Seite des Zieles 3° änderung der Operationsgeschwindigkeit des Verfolher durchgeführt wird. Damit der Verfolger unter gers. Es gibt Verfolger, die, außer mit einer im dem richtigen Angriffswinkel mit dem Ziel zusam- wesentlichen konstanten Verfolgergeschwindigkeit menstößt, ist es im allgemeinen notwendig, daß der fliegen zu können, auch während des eigentlichen Verfolger eine kurze Zeit vor dem Zusammentreffen Zusammentreffens für eine kurze Zeitdauer eine Beeine Richtungsänderung von dem anfänglichen Kurs 35 schleunigung auf eine höhere Geschwindigkeit durchin den Angriffskurs macht. Bei sehr schnellen Flug- führen können. Bei der Anordnung gemäß der Erzeugen und Geschossen können der Abstand und die findung ist es relativ leicht, den Rechner so zu prozur Ausführung einer solchen Richtungsänderung grammieren, daß er eine Beschleunigung des Vererforderliche Zeit in der Rechnung nicht vernach- folgers während einer geeigneten Zeit der Angriffslässigt werden. 4° phase berücksichtigt. Für eine solche Beschleunigung
Es ist daher zweckmäßig, daß der Kurs für das wird durch Steuern des Betrags der augenblicklichen
Zusammentreffen von dem Rechner nicht nur be- Geschwindigkeit der Verfolgerkomponente des Vekrechnet
wird, bis sich der Verfolger im Angriffs- tors der Relativbewegung gesorgt und somit das
bereich befindet, sondern auch bis zum wirklichen Tastverhältnis des Kathodenstrahlbündels längs der
Angriff. Die Anordnung kann dazu benutzt werden, 45 auf dem Schirm aufgezeigten Bahn während der enteinen
Vektor zu erzeugen, der die relative Bewegung sprechenden Länge der Bahn verändert,
des Verfolgers im Hinblick auf das Ziel auf der Auf diese Weise kann ein komplizierter Vektor Grundlage eines vorgeschlagenen Verfolgerweges der Relativbewegung auf dem Schirm einer Kathodarstellt, der eine Richtungsänderung und einen An- denstrahlröhre dargestellt und in Verbindung mit der griffskurs umfaßt, um das Zusammentreffen unter 50 Erfindung dazu benutzt werden, den erforderlichen dem erforderlichen Angriffswinkel zu ermöglichen. Kurs des Verfolgers und die Zeit bis zum Zusammen-In diesem Fall ist unter der Annahme, daß die Bahn treffen zu bestimmen.
des Verfolgers im Hinblick auf das Ziel auf der Auf diese Weise kann ein komplizierter Vektor Grundlage eines vorgeschlagenen Verfolgerweges der Relativbewegung auf dem Schirm einer Kathodarstellt, der eine Richtungsänderung und einen An- denstrahlröhre dargestellt und in Verbindung mit der griffskurs umfaßt, um das Zusammentreffen unter 50 Erfindung dazu benutzt werden, den erforderlichen dem erforderlichen Angriffswinkel zu ermöglichen. Kurs des Verfolgers und die Zeit bis zum Zusammen-In diesem Fall ist unter der Annahme, daß die Bahn treffen zu bestimmen.
des Zieles linear ist, der Weg des Vektors der Relativ- An Hand der Zeichnungen wird eine Ausführungsbewegung gekrümmt. form der Erfindung erläutert.
Der Vektor der Relativbewegung wird Vorzugs- 55 F i g. 1 ist ein Vektordiagramm in Form eines
weise auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre Dreiecks für das Zusammentreffen von Ziel und
durch gleichzeitiges Ablenken eines Elektronenstrah- Verfolger;
les in zwei zueinander senkrechten Richtungen mit F i g. 2 ist ein Blockschaltbild einer Anordnung
Hilfe von unabhängigen Ablenkmitteln aufgezeich- gemäß der Erfindung;
net. Den Ablenkmitteln werden Eingangssignale zu- 60 F i g. 3 ist ein Vektordiagramm eines Zusammengeführt,
die mit der zeitlichen Änderung der ent- treffens, welches eine durch den Verfolger ausgesprechenden,
zueinander senkrechten Koordinaten führte Richtungsänderung umfaßt;
übereinstimmen. In dem einfachen Fall der Dreieck- F i g. 4 ist ein Blockschaltbild einer Anordnung berechnung ist der Vektor der Relativbewegung eine zum Erzeugen eines Vektors der Relativbewegung gerade Linie, und das Abtastverhältnis der beiden zu- 65 nach F ig. 3.
übereinstimmen. In dem einfachen Fall der Dreieck- F i g. 4 ist ein Blockschaltbild einer Anordnung berechnung ist der Vektor der Relativbewegung eine zum Erzeugen eines Vektors der Relativbewegung gerade Linie, und das Abtastverhältnis der beiden zu- 65 nach F ig. 3.
einander senkrechten Koordinatenablenkungen ist F i g. 1 ist ein Übersichtsvektordiagramm, welches
konstant. Wenn der Vektor der Relativbewegung in- die Bahnen des Zieles und des Verfolgers vor einem
folge der Notwendigkeit, in dem Kurs des Verfolgers Zusammentreffen zeigt. Die augenblickliche Position
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des Zieles ist bei 11 und seine Geschwindigkeit durch eine Mischstufe folgt. Wenn der Generator zwei
den Vektor 12 dargestellt. Die augenblickliche Posi- gleichzeitig sich linear verändernde Sägezahnsignale
tion des Verfolgers ist im Punkt 13 und seine zur an die zueinander senkrechten Ablenkorgane liefert,
Durchführung des Zusammentreffens erforderliche bewegt sich der Strahl gleichmäßig mit einer Rich-Geschwindigkeit
durch den Vektor 14 dargestellt. 5 tung über den Schirm, die vom Verhältnis der augen-Der
Treffpunkt ist durch den Punkt 15 dargestellt, blicklichen Amplituden der beiden Sägezahnsignale
in dem sich die beiden Vektoren treffen. Damit sich abhängt. Der Generator ist in bekannter Weise aufdas
Ziel und der Verfolger im Punkt 15 treffen, muß gebaut, um lineare Sägezahnsignale zu liefern. Jedes
die Länge der Vektoren 12 und 14 proportional zur Signal beginnt von einem Bezugsniveau, das durch
Geschwindigkeit des Zieles bzw. des Verfolgers sein. i° eine als Verschiebespannung bekannte Eingangs-Nur
wenn dies der Fall ist, stellt das dargestellte Steuerspannung bestimmt ist, und hat einen Anstieg,
Dreieck das wirkliche Vektordiagramm der Bewe- der durch eine zweite, als Abtastspannung bekannte
gung bis zum Zusammentreffen dar. Die dritte Seite Steuerspannung bestimmt ist. In F i g. 2 ist dargedes
Dreiecks ist der Vektor 16, der die Geschwindig- stellt, daß die Verschiebesignale — das sind Gleichkeit
des Verfolgers relativ zum Ziel während des *5 spannungen, die die kartesischen Koordinaten der
Zusammentreffens darstellt. Wenn T0 als Zeitpunkt Zielposition darstellen, — von einer Zielpositionsdes
Zusammentreffens angenommen wird, sind die signalquelle 19 abgeleitet werden, die gewöhnlich
Längen der verschiedenen Vektoren zu den Zeiten eine Radareinrichtung ist. Die Zielpositionssignale
T1, T2, T3 und T4 vom Zeitpunkt des Zusammen- kann man mit Hilfe eines automatischen Echotreffens
rückwärts gezählt. so Verfolgungssystems, welches ein durch die Radar-Der
Vektor 16 der Relativbewegung kann durch einrichtung entdecktes Ziel verfolgt, oder durch
Vektorsubtraktion der Vektoren 12 und 14 kon- manuelles Verfolgen erhalten. Diese Signale werden
struiert werden. Wie später beschrieben wird, kann über Leitungen 20, 21 den Verschiebeeingängen des
die Subtraktion durch Anordnungen ausgeführt wer- Generators 18 zugeführt. Diese Signale sind Spanden,
die die beiden Vektoren in zueinander senk- 25 nungen, die die kartesischen Koordinaten des Punkrechte Richtungen auflösen und ihre entsprechenden tes 11 darstellen und denjenigen Punkt bestimmen,
Koordinatenwerte subtrahieren. Das Resultat dieser an welchem die Bahn beginnt. Die Anstiege der durch
Subtraktion ergibt die Werte der Komponenten des den Generator 18 erzeugten Sägezahnsignale werden
Vektors der Relativbewegung, und dieser Vektor durch Gleichspannungsignale gesteuert, die den Abkann,
wie später beschrieben, durch einen Elektro- 30 tasteingängen des Generators von Subtrahiereinrichnenstrahl
auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre tungen 22 und 23 zugeführt werden. Die Subtrahiergeschrieben
werden. Der Schrieb des Strahles beginnt einrichtung 22 steuert den Anstieg des Signals für
bei der Anfangsposition des Zieles 11, und wenn die dieX-Ablenkorgane und die Subtrahiereinrichtung 23
Vektoren das Treffpunktdreieck gemäß F i g. 1 bil- denjenigen des Signals für die Y-Ablenkorgane.
den, verläuft der Vektor 16 der Relativbewegung 35 Die Subtrahiereinrichtung 22 hat zwei Eingänge;
durch die augenblickliche Position 13 des Verfolgers. einer entspricht derX-Komponente derZielgeschwin-Dies
ist jedoch nicht der Fall, wenn für den Verfol- digkeit von einer Zielgeschwindigkeitssignalquelle 24
ger eine falsche Richtung benutzt wurde. In diesem und der andere der X-Komponente der vorgeschla-FaIl
verläuft der Vektor 16 der Relativbewegung, genen Verfolgergeschwindigkeit von einem Resolver
der beim Punkt 11 beginnt, nicht durch die äugen- 40 25. Die Komponenten der Zielgeschwindigkeit kann
blickliche Position 13 des Verfolgers. Der Vektor 14 man von einem Resolver erhalten, der die Geschwinwird
zunächst als Versuchskurs gewählt, dessen Rieh- digkeit des Zieles in X- und F-Komponenten auflöst,
rung durch den Rechner oder den Bedienenden ein- Das Signal für die Geschwindigkeit und die Stellung
gestellt wird, bis der Vektor 16 durch den Punkt 13 des Resolvers (die dem Kurs des Zieles entsprechen)
verläuft. Während dieses Einstellen der Richtung 45 können manuell eingestellt werden, wenn aber ein
durchgeführt wird, kann der Regler für die Länge automatisches Zielnachführsystem auf Radarbasis
des Vektors 16 so eingestellt werden, daß der Vektor verwendet wird, stehen die X- und Y-Komponenten
16 hinter dem Punkt 13 endet. Wenn die richtige der Zielgeschwindigkeit direkt von dem Nachführ-Richtung
der Bewegung für den Verfolger gefunden system zur Verfügung. In dem jetzt betrachteten einist,
wird der Regler auf die Länge des Vektors ein- 5° fachen Fall ist angenommen, daß der Verfolger eine
gestellt, bis das Ende des Vektors 16 mit dem Punkt konstante Geschwindigkeit hat. Im folgenden wird
13 zusammentrifft, wonach die wirkliche Zeit bis die Geschwindigkeit des Verfolgers mit V und der
zum Zusammentreffen abgelesen werden kann. Dies Versuchskurs als Richtung Θ angenommen. Die Geist
T0 bis T1 längs des Vektors der Relativbewegung. schwindigkeit V für die bestimmte Geschwindigkeit
Fig. 2 zeigt eine Anordnung zum Durchführen 55 des Verfolgers wird durch ein Potentiometer 26 einder
obengenannten Rechnung. Eine Kathodenstrahl- gestellt, und das sich daraus ergebende Signal wird
röhre hat einen Schirm 17, auf dem die augenblick- dem Sinus-Kosinus-Resolver 25 zugeführt. Der Re-Iichen
Positionen 11 und 13 des Zieles und des Ver- solver 25 wird auf den Winkel Θ eingestellt und liefolgers
sowie der Vektor 16 der Relativbewegung fert ein Ausgangssignal V- sin Θ an die Subtrahierdargestellt
sind. Die Bahn auf dem Schirm der Ka- 60, einrichtung 22 und ein Ausgangssignal V · cos Θ
thodenstrahlröhre, die den Vektor 16 der Relativ- an die Subtrahiereinrichtung 23. Diese Ausgangsbewegung
markiert, wird durch an die zueinander signale entsprechen den X- und Γ-Komponenten der
senkrechten Ablenkorgane der Röhre angelegte Ab- vorgeschlagenen Geschwindigkeit des Verfolgers. Es
lenksignale bestimmt. Die Ablenkorgane werden ist ersichtlich, daß die dem Generator 18 zugeführten
durch einen Generator 18 erregt. Für den einfachen 65 Abtaststeuersignale der Relativgeschwindigkeit von
Fall eines linearen Vektors der Relativbewegung ent- Ziel und Verfolger entsprechen und eine Bahn 16
hält der Generator 18 für jedes der zueinander senk- ergeben, die der Relativbewegung entspricht. Das
rechten Ablenkorgane einen Sägezahngenerator, dem Einstellen des Resolvers 25 erfolgt manuell, bis der
Vektor 16 durch die augenblickliche Position 13 des Verfolgers verläuft. Die Richtung, mit der der Versuchskurs
an dem Potentiometer 25 eingestellt ist, wird dann für das Zusammentreffen korrigiert. Die
Länge der auf der Kathodenstrahlröhre dargestellten Bahn 16 kann durch Verbreiterung eines ausgewählten
Teiles der Bahn gesteuert werden. Während der Kurs in der oben beschriebenen Weise eingestellt
wird, wird die Länge der Bahn so eingestellt, daß das Ende des Vektors 16 bis hinter den Punkt 13
reicht. Das Einstellen der Länge des Vektors erfolgt mit Hilfe einer Zeitsteuerung 27, die direkt die Dauer
des Signals für die Breite der Bahn und dadurch der sichtbaren Länge des Vektors steuert. Wenn man
sieht, daß die Versuchsrichtung richtig ist, weil der Vektor 16 durch den Punkt 13 verläuft, wird die
Zeitsteuerung 28 eingeregelt, bis das Ende des Vektors 16 gerade mit dem Punkt 13 zusammenfällt. Die
Anzeige der Zeitsteuerung 27 an einem geeichten Einstellknopf 28 ergibt dann die Zeit bis zum Zusammentreffen.
Ein komplizierteres Problem ist in Fig. 3 dargestellt,
die ein Übersichtsvektordiagramm eines Zusammentreffens ist, das eine von dem Verfolger
vor dem eigentlichen Zusammentreffen mit dem Ziel ausgeführte Richtungsänderung umfaßt. Die Punkte
29 und 30 stellen die durch das Ziel bzw. den Verfolger eingenommenen ausgeglichenen Positionen
dar. Der Vektor 31 ist wieder eine gerade Linie, die die Geschwindigkeit des Zieles darstellt. Eine Kurvenlinie
33, in erweitertem Sinn ebenfalls »Vektor«, stellt die wirkliche Geschwindigkeit des Verfolgers
während der ganzen Zusammentreffdauer dar. Bei diesem Beispiel ist es für das Zusammentreffen
notwendig, daß das Ziel von der Seite her, d. h. unter einem Winkel von 90°, gegen den Kurs der
Bewegung des Zieles angegriffen wird. Dies ist bei 34 dargestellt, welches der Treffpunkt ist. Weiterhin
ist es notwendig, daß der Verfolger während einer gewissen minimalen Angriffszeit auf einem geraden
Kurs fliegt. Die von dem Verfolger während dieser Zeit zurückgelegte Entfernung ist durch den Abschnitt
35 des Weges dargestellt. Der Verfolger dreht von seinem anfänglichen Kurs 37 durch eine Richtungsänderung
36 auf den Angriffsweg 35. Die Bewegung des Verfolgers relativ zu dem Ziel während
des ganzen Zusammentreffweges wird durch die Kurve 38, in erweitertem Sinn ebenfalls »Vektor«,
dargestellt. Dieser »Vektor« ändert sich ebenfalls mit der Zeit, und zwar bei 39, wodurch er sich der
Richtungsänderung des Verfolgers bei 36 anpaßt.
F i g. 4 zeigt eine Anordnung zum Erzeugen und Anzeigen des »Vektors« 38 der Relativbewegung
von Fig. 3. Es ist eine Kathodenstrahlröhre vorgesehen, die einen Schirm 40 hat, auf dem der
»Vektor« 38 der Relativbewegung dargestellt wird. Zielpositionssignale von einem Zielpositionssignalgeber
41, vorzugsweise einem automatischen Radarzielverfolgungssystem, werden an die Verschiebungssteuereingänge
eines Signalgenerators 42 angelegt. Die gleiche Radareinrichtung kann auch die Signale
für die Zielgeschwindigkeit liefern, für die dargestellt ist, daß sie von einer Zielgeschwindigkeitssignalquelle
43 kommen; diese Signale stehen auf den Leitungen 44 und 45 zur Verfügung und ergeben
die X- bzw. Y-Koordinaten der Zielgeschwindigkeit. In der Anordnung nach F i g. 4 werden die
Zielgeschwindigkeitssignale nicht nur, wie später beschrieben wird, direkt in Subtrahiereinrichtungen
verwendet, die den Einrichtungen 22 und 23 gemäß Fig. 2 entsprechen, sondern auch zum Bestimmen
der erforderlichen Bewegungsrichtung des Verfolgers während der Angriffszeit. Weil diese endgültige
Annäherung unter einem vorbestimmten Winkel zum Zielkurs erfolgt, kann die durch die Signale der
Zielbewegung dargestellte Richtung durch Hinzufügen eines geeigneten Winkels so geändert werden,
ίο daß sich der endgültige Angriffsweg des Verfolgers
ergibt. Die Amplitude der Signale der Zielbewegung muß ebenfalls geeignet verändert werden, damit die
Signale die Komponenten der Verfolgergeschwindigkeit darstellen. In der Anordnung gemäß F i g. 4
wird die Änderung der Amplitude vor der Änderung der Richtung durchgeführt. Zu diesem Zweck
werden die Spannungen der Leitungen 44 und 45 an Potentiometer 46 bzw. 47 angelegt, die zur gemeinsamen
Betätigung miteinander verbundene
ao Schleifer haben und die entsprechend der Geschwindigkeit
des Verfolgers und des Zieles eingestellt werden, so daß die Ausgangswerte im Verhältnis
dieser beiden Geschwindigkeiten multipliziert werden und dadurch einen Betrag haben, der proportional
ist der Geschwindigkeit des Verfolgers und einem Verhältnis, das die Richtung des Zieles darstellt.
Diese Ausgangswerte werden dann über Leitungen 48 bzw. 49 einer Winkelsteuerung 51 zugeführt.
Die Winkelsteuerung 51 hat die Eigenschaft, daß dieser Winkel um einen Betrag verschoben
wird, der proportional der Einstellung einer Handsteuerung 52 ist.
Die Winkelsteuerung ist eine »Drehschaltung«, bei der zwei Integrierschaltungen und ein Inverter zu
einem Ring verbunden sind, so einen Oszillator bildend. Jede der Integrierschaltungen enthält einen
hochverstärkten Verstärker mit ohmschem Eingang und kapazitiver Rückkopplung. Außerdem ist ein
Schalter vorgesehen, mit dem die kapazitive Rückkopplung durch eine ohmsche Rückkopplung ersetzt
werden kann, damit vor der Integration in die Integrierschaltungen Anfangsbedingungen eingegeben
werden können, damit die Schwingung beginnt. Die Anfangsbedingungen werden den Eingängen der
beiden Integrierschaltungen von den Leitungen 48 bzw. 49 zugeführt und stellen dadurch in der Schaltung
51 einen einzigen Vektor ein, dessen kartesische Koordinaten durch die Spannungen in den
Leitungen 48 und 49 dargestellt werden. Der Beginn der Integration in den Integrierschaltungen bewirkt
eine Drehung des Vektors, und nach einer vorbestimmten, durch die Steuerung 52 eingestellten Zeit
endet die Schwingung. Der Vektor wird dadurch um einen Winkel gedreht, der von der Einstellung der
Steuerung 52 abhängt, und der endgültige, verschobene Vektor wird durch seine kartesischen
Koordinaten auf den Leitungen 53 bzw. 54 dargestellt.
Die Leitungen 53 und 54 sind über eine weitere Winkelsteuerung 55 (deren Zweck später ausführlicher
beschrieben wird) mit Subtrahiereinrichtungen 56 und 57 verbunden, die den Einrichtungen 22
und 23 gemäß F i g. 2 entsprechen. Hier werden die die Komponenten der Verfolgergeschwindigkeit darstellenden
Spannungen von den Spannungen der Zielgeschwindigkeit in den Leitungen 44 bzw. 45
subtrahiert und ergeben dadurch in den Leitungen 58 und 59 die X- und Γ-Komponenten der Ge-
809 588/136
Die Faktoren (a), (b), (c) und (e) werden mit Hilfe von Potentiometern 46 bzw. 47 für den
Faktor (a) und Steuerungen 67 für (b), 52 für (c) und 64 für (e) in den Rechner eingegeben. Wie oben
5 beschrieben, wird der Vektor 36 der Relativbewegung von der augenblicklichen Position des Zieles
aus rückwärts aufgetragen. Eine Veränderung der Einstellung der Steuerung 72 verändert die Richtung
des geraden Schlußteiles des aufgetragenen Vektors, ίο weil sie den Punkt- verändert, an welchem der aufgetragene
Vektor die vorbestimmte, durch die Steuerung 55 geregelte Kurve verläßt. Wenn dann
die anderen Steuerungen eingestellt sind und die Länge der Bahn ausreichend ist, läßt eine Ver-
Relativbewegung dar. Die Einstellung der Steuerung 72 wird durch eine Bedienungsperson ausgeführt,
die den Schirm 40 beobachtet und die Steuerung 72 regelt, bis der Vektor 38 der Relativbewegung durch
schwindigkeit des Verfolgers in bezug auf das Ziel
während der Angriffsphase 35 gemäß Fig. 3. Diese
Spannungen in den Leitungen 58 und 59 steuern
das Tastverhältnis in dem Generator 42, der die
Signale zum Bestimmen der Richtung des benötigten
Vektors liefert. Der Ausgangspunkt der Signale wird
durch die von der Quelle 41 stammende Information
der augenblicklichen Zielposition bestimmt. Diese
Signale bestimmen dadurch den Vektor 38 der
Relativbewegung.
während der Angriffsphase 35 gemäß Fig. 3. Diese
Spannungen in den Leitungen 58 und 59 steuern
das Tastverhältnis in dem Generator 42, der die
Signale zum Bestimmen der Richtung des benötigten
Vektors liefert. Der Ausgangspunkt der Signale wird
durch die von der Quelle 41 stammende Information
der augenblicklichen Zielposition bestimmt. Diese
Signale bestimmen dadurch den Vektor 38 der
Relativbewegung.
Der Beginn der Vektorerzeugung erfolgt mit
Hilfe eines Startimpulses über eine Leitung 61 von
einer (nicht dargestellten) Zeitgebereinrichtung, Der
Startimpuls wird gleichzeitig über eine Leitung 62
(über einen später noch beschriebenen Zeitgeber) 15 änderung der Steuerung 72 die Bahn des Vektors 38 dem Vektor 42 und einer Verzögerungsschaltung 63 der Relativbewegung einen bestimmten Winkelzugeführt. Es ist eine Steuerung 64 vorgesehen. bereich überstreichen. Wenn der Vektor der Relativdurch die die Verzögerungszeit der Verzögerungs- bewegung durch die augenblickliche Position des schaltung 63 so eingestellt wird, daß sie zu der Zeit Verfolgers verläuft, ist die Vektorgleichung erfüllt, des Angriffs des Verfolgers auf dem Angriffsweg 33 20 und die Bahn 38 stellt den richtigen Vektor der gemäß Fig. 3 paßt. Vom Zeitpunkt des Startimpulses bis zum Ende der Verzögerung der Verzögerungsschaltung 63 ist der erzeugte Vektor eine
gerade Linie, die den Angriffsweg des Verfolgers
Hilfe eines Startimpulses über eine Leitung 61 von
einer (nicht dargestellten) Zeitgebereinrichtung, Der
Startimpuls wird gleichzeitig über eine Leitung 62
(über einen später noch beschriebenen Zeitgeber) 15 änderung der Steuerung 72 die Bahn des Vektors 38 dem Vektor 42 und einer Verzögerungsschaltung 63 der Relativbewegung einen bestimmten Winkelzugeführt. Es ist eine Steuerung 64 vorgesehen. bereich überstreichen. Wenn der Vektor der Relativdurch die die Verzögerungszeit der Verzögerungs- bewegung durch die augenblickliche Position des schaltung 63 so eingestellt wird, daß sie zu der Zeit Verfolgers verläuft, ist die Vektorgleichung erfüllt, des Angriffs des Verfolgers auf dem Angriffsweg 33 20 und die Bahn 38 stellt den richtigen Vektor der gemäß Fig. 3 paßt. Vom Zeitpunkt des Startimpulses bis zum Ende der Verzögerung der Verzögerungsschaltung 63 ist der erzeugte Vektor eine
gerade Linie, die den Angriffsweg des Verfolgers
darstellt. Am Ende der Verzögerung der Schaltung 25 einen Punkt verlauf t, der die augenblickliche Position
63 wird ein Impuls über eine Leitung 65 an eine des Verfolgers darstellt. Der Steuerkurs, auf dem
Zeitsteuerung 66 für eine versuchsweise Richtungs- der Verfolger fliegen muß, um die Treffpunktfordeänderung
gesendet, die dann einen Startimpuls an rungen zu erfüllen, kann an einer Anzeigevorrichdie
zweite Winkelsteuerung 55 sendet. tung abgelesen werden, zweckmäßigerweise einer
Die Winkelsteuerung 55 ist ebenfalls eine Dreh- 30 Anzeigevorrichtung 73 mit zueinander senkrechten
schaltung, ähnlich der Steuerung 51. In der Steue- Statorwicklungen und einem permanentmagnetischen
rung 55 wird jedoch die Integration und damit die Rotor, die durch impulsweises Abtasten die augen-
Schwingung durch Signale von der Zeitsteuerung 66 blicklichen Werte des Verfolgerkurses auf den Lei-
für die versuchsweise Richtungsänderung gestartet tungen 68 und 69 in einer Zeit zwischen T2 und T6
und gestoppt, die dadurch den Betrag der durch die 35 (F i g. 3) abtastet.
Steuerung 55 bewirkten Phasenverschiebung des Das Ausgangssignal des Vektorgenerators 42 wird
Vektors steuert. Der Grad der Vektoränderung in für die visuelle Anzeige in Form von X- und Y-
der Steuerung 55 wird durch eine Handsteuerung 67 Ablenksignalen an die Kathodenstrahlröhre 40 und
geregelt, die vorgesehen ist, um das Widerstands- außerdem an einen Koinzidenzdetektor 74 geliefert.
Kapazitäts-Verhältnis der Rückkopplung des Inte- 40 Dieser Koinzidenzdetektor vergleicht diese Signale
grierverstärkers einzustellen. mit entsprechenden X~ und F-Signalen, die die
Auf diese Weise wird nach dem Einschaltinipuls augenblicklichen Positionen des Verfolgers von
von der Steuerung 66 der Winkel, der durch das einer Verfolgerpositionssignalquelle 75 darstellen,
Verhältnis der Spannungen in den Leitungen 68 die Informationen einer Radareinrichtung verwen-
und 69 dargestellt ist, allmählich in einem Verhält- 45 det. Wenn die Position des Endes des Vektors 38
nis geändert, das von der Einstellung der Steuerung der Relativbewegung und die wirkliche Position des
67 abhängt. Diese Phase der Vektorerzeugung stellt die Verfolgers zusammenfallen, gibt der Detektor 74
Richtungsänderung des Verfolgers auf den Angriffsweg über eine Leitung 76 ein Ausgangssignal ab. Dieses
dar. Nach einer durch eine Verzögerungsschaltung Ausgangssignal wird einem Zeitgeber 77 zugeführt,
71 geregelten Verzögerung, deren Verzögerungszeit 50 der die Bahn 38 so abschneidet, daß die Bahn an
durch eine Steuerung 72 geregelt wird, wird ein der Verfolgerposition endet. Es wird daran erinnert,
weiterer Impuls zu der Steuerung 66 geleitet, die die daß diese Bahn durch einen Startimpuls von der
Winkelsteuerung 55 ausschaltet. Danach bleibt der Leitung 61 begonnen wurde und der Zeitgeber die
Winkel, der durch das Verhältnis der Spannungen Länge der auf dem Anzeigeschirm dargestellten
in den Leitungen 68 und 69 gegeben ist, für den 55 Bahn steuert. Eine Zeiteinrichtung 78 mißt die
Rest der Bahn konstant auf seinem bestehenden Zeit zwischen dem Empfang eines Impulses von der
Wert. Diese Schlußphase stellt den geraden Anfangs- Verzögerungsschaltung 71 und dem Ausgangssignal
weg37 in Fig. 3 des Verfolgers dar. .~ von dem Koinzidenzdetektor 74 und zeigt an einer
Unter normalen Bedingungen können die folgen- Anzeigevorrichtung 79 die Zeit an, die bis zum
den Faktoren während des Zusammentreffens als 60 Beginn der Richtungsänderung auf den abschließen-
konstant angesehen werden: ai ' den Angriffskurs erforderlich ist.
(a) die Geschwindigkeit des Verfolgers, In den Anordnungen gemäß F i g. 2 und 4 sind
(b) der Grad der Richtungsänderung des Ver- die Generatoren 18, 42 vorzugsweise so ausgebildet,
folgers, daß sie Signale in den Intervallen zwischen den
(c) der Angriffswinkel des Verfolgers, 65 Radarabtastungen erzeugen, so daß der erforderliche
(d) die Länge des geraden Angriffsweges und Vektor der Relativbewegung in den Zwischentastdamit
Perioden auf einem Radarschirm dargestellt werden
(e) die Angriffszeit. kann.
Obwohl die Erfindung bisher in einer Ausführungsform für manuellen Betrieb beschrieben
wurde, ist dieser Rechner besonders geeignet für automatischen Betrieb. Die unabhängigen Kurs- und
Zeitsteuerungen erlauben große Einfachheit einer automatischen Steuerung. Der Vektor der Relativbewegung
kann hinsichtlich des Winkels durch Verändern des Vektorwinkels der Verfolgerkomponente
gegenüber der augenblicklichen Position des Zieles gewobbelt werden, und wenn zwischen dem Vektor
und der augenblicklichen Position des Verfolgers Koinzidenz besteht, kann mit Hilfe eines Koinzidenzvergleichers
ein Signal abgeleitet werden, das dazu verwendet wird, die in den Rechner eingegebene
Verfolgerrichtung so zu steuern, daß diese Bedingung erzielt wird. Die Länge des Vektors kann
in ähnlicher Weise gesteuert werden. Beispielsweise kann bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 der
Koinzidenzdetektor 74 nicht nur zum Steuern der Länge des Vektors, sondern auch zum Steuern
seiner Winkelstellung verwendet werden. Die Steuerung 72 kann automatisch eingestellt und das Ausgangssignal
auf der Leitung 76 dazu verwendet werden, die Steuerung in die richtige Stellung zu bringen.
Die Einstellungen der Richtungssteuerung und der Zeitsteuerung können dargestellt oder auf andere
Weise verwendet, z. B. für Steuerzwecke automatisch dem Verfolger übermittelt werden. Es wird darauf
hingewiesen, daß bei einem solchen automatischen Steuersystem die Anzeige durch die Kathodenstrahlröhre
nicht mehr nötig ist, obwohl sie zweckmäßig als Kontrollgerät für den automatischen Betrieb verwendet
werden kann. Eine Ubersichtsradaranzeige kann jedoch für den Beginn der automatischen Verfolgung
eines ausgewählten Zieles erforderlich sein.
Bei Verwendung des oben beschriebenen Rechners ist es besonders leicht, weitere Parameter einzuführen.
Ein solcher weiterer Parameter von Wichtigkeit ist die Beschleunigung. Für den Verfolger
kann es manchmal erforderlich sein, die Richtungsänderung und den Angriffsweg des Zusammentreffens
mit einer hohen Geschwindigkeit (der erhöhten Geschwindigkeit) auszuführen, den Anfangsteil des Zusammentreffens aber mit einer
rationelleren Geschwindigkeit (der Anfangsgeschwindigkeit) zu durchlaufen. Um dies zu erreichen, werden
die Beträge derjenigen Komponenten, die den Beitrag des Verfolgers zu dem Vektor der Relativbewegung
regeln, in einem Verhältnis eingestellt, das der Beschleunigung des Verfolgers zwischen dem
Anfangs- und Endpunkt der Beschleunigungsperiode entspricht. Während der Rechner den entsprechenden
Verfolgerweg festlegt (in umgekehrter Richtung zu seinem Flug) geht die Verfolgergeschwindigkeit
an dem Punkt, an dem der Verfolger in die Riehtungsänderung eintritt oder zu einer ausgewählten
späteren Zeit um den richtigen Betrag von der Endgeschwindigkeit herunter, bis diese dem als Anfangsgeschwindigkeit eingegebenen Wert entspricht. Das
Heruntergehen hört dann auf, und der Rest des Weges wird dann mit der Anfangsgeschwindigkeit
verfolgt. Die Zeit zwischen dem Augenblick, in dem die Geschwindigkeit von ihrem Anfangswert heruntergeht,
und dem Augenblick, in dem das Ende des Vektors mit der augenblicklichen Verfolgerposition
zusammenfällt, kann gemessen werden und ergibt eine weitere Ausgangsgröße, nämlich die Zeit
bis zum Beginn der Beschleunigung.
Ein weiterer Parameter, der eingeführt werden kann, ist die Position eines Punktes, der gegenüber
dem Treffpunkt versetzt ist. Der Verfolger wird mehr auf diesen versetzten Punkt als auf den wirklichen
Treffpunkt gerichtet. Diese Technik findet Anwendung, wo es erforderlich ist, daß die Schlußphase
des Zusammentreffens so ist, daß der Verfolger immer auf die Linie fliegt, die die augenblickliche
Position des Verfolgers mit der augenblicklichen Position des Zieles verbindet. Dies bewirkt, daß sich
der Verfolgerweg asymptotisch dem des Zieles nähert und der Verfolger sich schließlich auf dem
gleichen Weg wie das Ziel befindet. Um dies zu erreichen, wird der Verfolger, anstatt ihn zur selben
Zeit wie das Ziel zum Treffpunkt zu bringen und dies dadurch auf normale Weise abzufangen, an
diesem Punkt langsamer gemacht, so daß er den versetzten Punkt erreicht, wenn das Ziel durch den
früheren Treffpunkt läuft. Der Verfolger befindet sich dann in der richtigen Position für den Beginn
des Schlußverfolgungsweges. Der Verfolger wird dann verzögert durch Wegnehmen der Zielkomponente
von dem Vektor der Relativbewegung während der Zeit, die erforderlich ist, um den Weg
von dem früheren Treffpunkt zu dem versetzten Punkt zu verfolgen.
Claims (9)
1. Anordnung zur Verwendung bei der Steuerung eines Zusammentreffens zwischen einem
Verfolger und einem Ziel mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Signalen, die die augenblicklichen
Positionen des Verfolgers und des Zieles darstellen, mit einer Einrichtung zum Erzeugen
von Signalen, die den Vektor (Kurslinie mit Geschwindigkeitsvorschrift) des Zieles darstellen,
und mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Signalen, die einen vorgeschlagenen Vektor des
Verfolgers darstellen, wobei die Vektoren in einem Koordinatensystem darstellbar sind, das
sich mit der Translationsgeschwindigkeit des Zieles bewegt, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (22, 23 bzw. 56, 57) zum Vergleichen der Vektorsignale und zum Erzeugen
von Signalen, die den Vektor des Verfolgers zu dem Ziel oder den des Zieles zu dem des
Verfolgers für die vorgeschlagene Verfolgergeschwindigkeit darstellen, und durch eine Einrichtung
(17 bzw. 40) zum Bestimmen, ob der Vektor der Relativbewegung, den die genannten
Signale darstellen, durch die augenblicklichen Positionen sowohl des Zieles als auch des Verfolgers
verläuft.
2. Anordnung nach Anspruch 1 mit einer Kathodenstrahlröhre und mit einer Vorrichtung
zum Darstellen des Zieles und des Verfolgers in geeigneten relativen Positionen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (17 bzw. 40) zum Bestimmen, ob der Vektor der Relativbewegung
durch die augenblicklichen Positionen sowohl des Zieles als auch des Verfolgers verläuft,
eine Vorrichtung (40) zum Darstellen des Vektors der Relativbewegung auf der Kathodenstrahlröhre
aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bestimmen,
ob der Vektor der Relativbewegung
durch die augenblicklichen Positionen des Zieles und des Verfolgers verläuft, eine Vergleichseinrichtung
(74) enthält, die die augenblickliche Position des einen Fahrzeugs, d. h. des Zieles
oder des Verfolgers, mit der Position vergleicht, die mit Hilfe der durch den Vektor der Relativbewegung
dargestellten relativen Bewegung und der augenblicklichen Position des anderen Fahrzeugs
errechnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen
ist zum automatischen Steuern der vorgeschlagenen Bewegungsrichtung des Verfolgers in Verbindung
mit den Ausgangssignalen der Vergleichseinrichtung, um den Vektor der Relativbewegung
so zu ändern, daß er durch die augenblicklichen Positionen des Zieles und des Verfolgers verläuft.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine erste Vorrichtung
zum Zerlegen eines die Geschwindigkeit des Zieles darstellenden Signals in zwei zueinander
senkrechte Richtungen, eine zweite Vorrichtung (z. B. 25) zum Zerlegen eines die vorgeschlagene
Geschwindigkeit des Verfolgers darstellenden Signals in die gleichen zueinander senkrechten Richtungen und eine Subtrahiereinrichtung
(22, 23 bzw. 56, 57) zum Subtrahieren der gebildeten Komponenten der beiden
Geschwindigkeiten, um die Komponenten in den beiden zueinander senkrechten Richtungen der
relativen Geschwindigkeit anzugeben.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
zum Erzeugen von Signalen, die einen vorgeschlagenen Vektor für den Verfolger darstellen,
so ausgebildet ist (51, 55, 73, 66, 71), daß sie Signale erzeugt, die einen Vektor einschließlich
einer vorgeschlagenen Richtungsänderung und/oder Beschleunigungen und Verzögerungen
für den Verfolger darstellen.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung
(27 bzw. 77) zum Einstellen der Länge des Vektors der Relativbewegung vorgesehen ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
zum Erzeugen von Signalen, die den Vektor der Relativbewegung darstellen, so ausgebildet
ist, daß sie Signale erzeugt, die die Bewegung des Verfolgers in bezug auf das Ziel
so darstellen, daß der Vektor an der Position des Zieles beginnt.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vektor an der Position
des Zieles (29) mit einer bestimmten Richtung im Hinblick auf die Bewegungsrichtung des
Zieles (31) beginnt und daß der Vektor eine Richtungsänderung (39) von der Richtung der
Relativbewegung umfaßt, die der vorgeschlagenen Richtung (38) und Geschwindigkeit des Verfolgers
entspricht.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1108 083.
Deutsche Patentschrift Nr. 1108 083.
In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 977 292.
Deutsches Patent Nr. 977 292.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 588/136 7.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB24089/63A GB1024616A (en) | 1963-06-17 | 1963-06-17 | Improvements in or relating to interception computers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1274472B true DE1274472B (de) | 1968-08-01 |
Family
ID=10206193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DED44718A Withdrawn DE1274472B (de) | 1963-06-17 | 1964-06-18 | Treffpunktrechner |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1274472B (de) |
| GB (1) | GB1024616A (de) |
| NL (1) | NL6406816A (de) |
| SE (1) | SE323434B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3798425A (en) * | 1972-08-29 | 1974-03-19 | Hughes Aircraft Co | Target motion compensator |
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|---|---|---|---|---|
| CN110032206B (zh) * | 2019-05-06 | 2021-03-02 | 北京理工大学 | 远程制导飞行器大落角攻顶控制方法及控制系统 |
| CN118928809B (zh) * | 2024-09-08 | 2025-01-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于参数识别的大气层外拦截器制导控制一体化方法 |
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| DE977292C (de) * | 1957-02-13 | 1965-10-07 | Helmut Dr Unkelbach | Darstellung der Bahnen von Zielen und Geschossen in einem bewegten Koordinatensystem |
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- 1963-06-17 GB GB24089/63A patent/GB1024616A/en not_active Expired
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- 1964-06-16 SE SE7328/64A patent/SE323434B/xx unknown
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- 1964-06-18 DE DED44718A patent/DE1274472B/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL6406816A (de) | 1964-12-18 |
| SE323434B (de) | 1970-05-04 |
| GB1024616A (en) | 1966-03-30 |
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