DE1406539A1 - Selbstlenkungsanordnung mit Kreiselantenne - Google Patents

Description

OSP-OOMPAGNIB GENBRAIiE DE TELEGRAPHIE SANS FIL 79» Boulevard Haussmann, Paris /Frankreich

Selbstlenkungsanordnung mit Kreiselantenne

Die Erfindung bezieht aioh auf eine Anordnung» mit der ein Flugkörper sioh selbst zu einem Ziel lenkt, das elektromagnetische Wellen, beispielsweise Funkwellen oder Infrarot-Wellen reflektiert oder aussendet.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art ist die Antenne des die Zielortung ermöglichenden Wellenempfängers vom ^ötart des Flugkörpers an auf das Ziel geriohtet, und eine automatische Winkelverfolgungsanordnung hält ansohliessend die Antenne auf das Ziel geriohtet.

Eine im Inertialraum feste Bezugsrichtung, beispieleweiet die örtlich horizontale Richtung, wird an Bord des Ilugkörpere durch einen Kreisel oder dergleichen rtalieitrfc , und der Flugkörper wird auf das Ziel duroh eine Servoeteuerungseinrichtung gerichtet, welche ständig der 909840/0009 Winkel«»

Winkelgeschwindigkeit des Plugkörpers in Bezug auf die Horizontale einen vorbestimmten Wert erteilt, der sich im gleichen Sinne wie die Winkelgeschwindigkeit der Riohtung zwischen dem Flugkörper und dem Ziel ändert. Vorzugsweise wird eine Proportionalnavigation angewendet, bei welcher die Winkelgeschwindigkeit des Flugkörpers proportional zu der gleichzeitigen Änderung des Winkels zwischen der Richtung vom Plugkörper zum Ziel und der gleichen Bezugsrichtung gemacht wird.

Die bisher bekannten Anordnungen zur autoinatisohen Winkelverfolgung sindßedoch verhaltnistuaeaig umfangreich und empfindlich. Vor allem aber fallen sie aus, wenn Ziele abgefangen werden sollen, die sehr niedrig fliegen, beispielsweise in der Absicht, sich insbesondere der Badarortung zu entziehen.In diesem Pail wird nämlioh die Ortung de» Ziels undurchführbar oder absatzweise unterbrochen, oder die Riohtung der automatischen Winkelverfolgung wird durch die Reflexion der vom Ziel kommenden Wellen am Bodenrelief verfälscht.

Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Haohteile, indem gegebenenfalls die Einschaltung der Selbstlenkung des Flugkörpers verzögert wird, bis dieser

von

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von den Hindernissen freigekommen ist, welche die Erdoberfläche in Richtung des Ziels aufweist, wobei zudem noch die Selbstlenkungseinrichtung dadurch vereinfacht wird, dass die herkömmlichen Anordnungen zur automatischen Winkelverfolgung durch eine übungseinrichtung ersetzt werden, welche direkt den Winkel der Richtung vom flugkörper zum Ziel in Bezug auf die im Raum feststehende Richtung gemessen wird, welche durch die Achse einer Kreiselantenne realisiert ist.

Die nach der Erfindung ausgeführte Selbstlenkungsanordnung fur einen sich zu einem gegebenenfalls beweglichen Ziel bewegenden Flugkörper enthält eine Ortungseinrichtung, welche die vom Ziel kommenden Strahlungen mit Hilfe einer Antenne einfängt, welche in Bezug auf den Plugkörper nicht feststeht, und Einrichtungen zur Steuerung der Neigung einer Längsachse des Flugkörpers in Bezug auf eine feste Bezugsrichtung in Abhängigkeit von den Änderungen der Neigung der den Flugkörper mit dem Ziel verbindenden Q-eraden in Bezug auf diese Bezugsrichtung, und sie kennzeichnet sich daduroh, daas die Antenne durch

einen gyroskopischen Kreisel gebildet ist, dessen Rotationsachse über die gesamte Flugbahn des Flugkörpers eine im Inertialraum feststehende Richtung behält.

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Vorzugsweise enthalten die Einrichtungen zur Steuerung der Heigung eineB Längsachse des Flugkörpers Vorrichtungen zur Messung der augenblicklichen Winkelgeschwindigkeit der Längsachse in Bezug auf die im Baum feste B_ezugsriohtung, und Einrichtungen, welche die Winkelgeschwindigkeit der Längsachse derart naohsteuern, dass diese sich ständig in gleichem Sinne wie die Winkelgeschwindigkeit der Richtung zwischen dem Flugkörper und dem Ziel ändert, indem beispielsweise die erste Winkelgeschwindigkeit proportional zu der zweiten Winkelgeschwindigkeit gemacht wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung bei. spielshalber erläutert. Darin zeigern

Fig.1 ein Diagramm zur Darstellung 4·ϊ verschiedenen bei der Abfangnavigation auftretenden Winkel,

Pig»2 ein Blockschaltbild der 4irfindungsgemässen Anordnung,

Fig,3* die Bahn eines Flugkörpers, der direkt entsprechend der proportionalen Navigation abgeschossen wird," und

Fig,3b die Bahn eines Flugkörper β, welche zu einem tieffliege ndtn Ziel hin in proportionaler Navigation •ndet· 909840/0009

In Pig.1 sind sehematisoh zwei verschiedene Zeitpunkte des Manövers dargestellt, mit dem ein Ziel B durch einen flugkörper B abgefangen wird.

links unten befindet sich der Flugkörper B im Anfangszeitpunkt in der Abschussstellung.

Die Zeiohenebene geht durch den Abschusspunkt Eo des Flugkörpers und enthält den Geschwindigkeitsvektor V_B des Ziels«

-⁰S wird angenommen» dass die Iiängsachse E₀Ii₀ des Flugkörpers» welche den Geschwindigkeitsvektor V^ des Flugkörpers im Anfangszeitpunkt trägt» in diesem Zeitpunkt in der Zeiohenebene enthalten ist.

Die Gerade B₀U₀ bildet einen Winkel HE_Q1_O , der mit j bezeichnet ist und Absohuaswinkel genannt wird, mit der Beaugariohtung B_QH, die vorzugsweise horizontal liegt und der Einfachheit halber nachstehend als "Horizontale" bezeichnet wird·

Die Hiohtung 1_QB_Q bildet mit der Horizontalen ein·» Winkel

₀B₀ , der mit <k _Bo bezeichnet ist und Winkel zwischen der Zitlriohtung und der Horizontalen genannt wird.

Auf 909840/0009

Auf dem Flugkörper ist ein Suoherkopf mit einer Ortungsnasis ( nicht dargestellt ) angebracht, beispielsweise einer Sende-Empfange-Baeis für eine elektromagnetische Ortung, mit weloher das Ziel B geortet werden kann, wenn es in einem bestimmten Raumwinkel um die Achse der Antenne der Basis enthalten ist.

Der Winkel HE₀Gt » d-_Q ist der Winkel zwischen der Rotationsachse E Gr der (nicht dargestellten) Kreiselantenne mit der Bezugshorizontalen.

Qemäse einem wesentlichen Merkmal der Erfindung rotiert die Antenne um ihre Aohae, und sie ist so gelagert, dass sie einen gyroskopisohen Kreisel darstellt·

Der Winkel (JE B * 0 iet der Anfangswinkel zwischen der Biahtung» in welchem das Ziel von E_Q aus gesehen wird, und der Sichtung der Rotetionsaohee der K_reiselantenne.

oben iet der !"lugkörper bei E in Bezug auf das

1 ·'

Ziel B- in einem gegebenen Zeitpunkt der Navigation

dargestellt, und die Zeiohenebene enthält einen neuen Vektor Vg , der zur Vereinfachung so dargestellt ist, daes er mit dem Vektor Vg dee Anfang sz e it punktee* zusammenfällt, da die Grosse und die Riohtung dieses Vektors 909840/0009 ohne_ ■

ohne Bedeutung für die nachfolgende Beschreibung sind.

Man findet wieder rjngs um den Punkt E.., welcher der Lage des Plugkörpers im Zeitpunkt t der Navigation zu dem Ziel hin entspricht, folgende Grossen«

- den Winkel zwischen dem Geschwindigkeitsvektor des

-fc lugkrpers und der Bezugsrichtung, der in diesem Zeitpunkt den Wert {^-,angenommen hat j

- den Winkel<^-r und den Winkel *K. ^, welche konstante Werte der Navigation sindj

- die Eichtung vom Flugkörper zum Ziel, welche nun zu E₁B^ geworden ist und in dem betreffenden Zeitpunkt den Winkel HE₁B₁ = ^₂ mit der Horizontalen bildet.

Die Längsachse EL des Flugkörpers bildet im Zeitpunkt den Winkel L EL..» <k mit der Ab Schussrichtung.

Schliesslich bildet die Rotationsachse EG der Kreiselantenne einen Winkel GE₁B₁ * C jinit der Richtung E₁B₁ vom Plugkörper zum Ziel in dem betreffenden Zeitpunkt.

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Fig_e2 zeigt das Blockschaltbild der Vorrichtung, welche den Winkel^»™ den Änderungen deB Winkels & naoh dem gewählten Navi©tionsgesetz nachsteuert, vorzugsweise nach dem Gesetz der sogenannten integrierten proportionalen Navigation.

Eine erste Gruppe 1 liefert in jedemZeitpunkt den Messwert des Winkels

Ein Beschleunigungsmesser 11 misst die Beschleunigungen dee Plugkörpers in Richtung einer Geraden, welche in der Navigationsebene E . vl senkrecht zu der Geschwindigkeit V_E steht.

Die von dem Beschleunigungsmesser 11 gemessene seitliche Beschleunigung P-, wird in eine Spannung umgesetzt die dem Wert P-, proportional ist. Diese Spannung wird in einer multiplikativen Misohatufe 13 mit einerSpannung gemischt, die umgekehrt proportional zu V-, ist, damit ein Ausgangsstrom erhalten wird, der dem Wert

ψ— proportional ist·
^VE

Dieser Strom wird in einer Integrationsanordnung H integriert, dessen Integrationskonstante duroh eine Spannung festgelegt ist, welohe dem Anfangswinkel ü proportional ist und dem Eingang HO zugeführt wird.

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Auf

Auf die Integrationsschaltung 14 folgt ein Verstärker, der eine Spannung liefert, die dem Winkel 4*, proportional ist, um den sich der flugkörper gegenüber der Horizontalen gedreht hat, *ie später noch genauer erläutert wird.

Diese Spannung wird dem Eingang 31 eines Diskriminator 3 zugeführt.

Die Gruppe 2 misst den Wert Au in folgender Weiset

Eine Anordnung 21 zur Winkelortung des Ziele enthält eine Kreiselantenne, deren Eotationsaohse ein· im Inertialraum feste Riohtung darstellt. Biese Antenne beatfcsst zwei Wellenfänger, dit vorzugsweise nach dem sogenannten Monopulssystem angeordnet sind und eint Spannung liefern, welche den Winkel S zwischen der Riohtung vom Plugkörper zum Ziel und der durch dit Rdationeaohse der Kreiselantenne bestimmten festen Bezugeriohtung ausdrückt.

Die den Wert O ausdrückende Spannung wird einer elektronischen Hultipllkationssehaltung 22 zugeführt, die an ihren Ausgingen eine Spannung abgibt, welche den Wert A ο ausdruckt«

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~ 10 -

Diese Spannung wird dem Eingarg 32 des Discriminators zugeführt.

An einem der Ausgänge 30 des Diskriminator 3 erscheint eine Fehle rspannungj^, - A$\_t welche über Servomechanismen von an sioh bekannter Art auf die Steuerorgane des Flugkörpers" einwirken} welohe die Neigung der Längsachse dei Flugkörper« in der Weise beeinflussen, dass der Pehler verschwindet.

Eine Speicheranordnung 23 speichert eine Spannung A « _1f die dem ersten von den O_rganen 21, 22 gelieferten Signal von ausreichender Grosse entspricht.

Dieee konstante Spannung A σ ^wird der Integrationsschaltung 14 eugeführt» und die Integration

d t

wird von der Iß-fetgrationeeohaltung von dem aus durchgeführt.

Solange die Sp«lohtranordnung 23 von den Organen 21, 22 au· nicht oberhalb «in·· bestimmten Sohwellwertes versorgt wird, iohlieeit das Relais 24 den Schalter 25

nicht

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nicht zu dem Kontakt 25r<>

Dieser Schalter steht dann auf seinem Kontakt 25s, so dass dae dem Eingang 52 zugeführte Signal eine simulierte Spannung ist, welchejvon dem Fernsteuerungsempfanger kommt, welcher Befehle vom Boden über die üeitstelle 50 empfängt,

Fig.3a zeigt die Bahn eines Flugkörpers, der auf ein Ziel gerichtet ist, das von der Absohlussstelle E_Q aus unter einem Höhenwinkel gesehen wird, der von diesem Augenblick an eine Selbstlenkungsnavigation erlaubt.

Das Dreieck ^E ₀ ^B ₀B bildet das "KolliBionsdr ei eck¹¹

(B * Kollisionspunkt ) in der proportionalen Navigation·

Fig.3b zeigt ein Kollisionsdreieok in einem gegebenen Zeitpunkt der Endphase der Selbstlenkung, in welcher der Winkel öim Prinzip Null ist, solange das Ziel kein· ^ohwenkbewegungen macht·

Die Kurve E_QE stellt symbolisch die Flugbahn des Flugkörpers zwischen seinem Abschjusspunkt E und seiner ^teilung E in dem betreffenden Zeitpunkt dar. Es ist jedoch offensichtlich, daes die wirkliche Flugbahn
nicht · notwendigerweise in der Ebene E · Vg enthalten sein muse. 909840/0009

Me

Die Buchstaben E, B, V-g und Vg , sowie die Winkel und ds^g haben die gleichen Bedeutungen wie in und in Fig.3a.

Jedoch ist der Masstab der Vektoren Vg und Vg in Bezug auf den Masstab von E₅ willkürlich so gewählt worden, dass die ^vektoren V und V« ein Dreieck bilden,

welches die Basis EB hat. l>ie Analyse dieser Zeichnung ermöglicht die Berechnung der optimalen Eichtung der ^Achse der Kreiselantenne vor dem Abschuss des Flugkörpers.

soll nun die Arbeitsweise der schematleohfci Fig.2 dargestellten und vorstehend beschriebenen Anordnung erläutert werden.

Die Gruppe 1 misst in folgender Weise den Winkel um welchen aich der Flugkörper E seit dem Anfangszeitpunkt gegenüber der Horizontalen gedreht hat.

Der lineare Beschleunigungsmesser 11 misst die seitliche Beschleunigung P^ des Flugkörpers in der Vertikalebene, welche die Längsachse des Flugkörpers enthält, aink- recht zu dieser Achse. .

Wtnn 909840/0009

Wenn Y^ die Geschwindigkeit des Flugkörpers ist, welche durch das Anemometer 12 gemessen wird, gilt bekanntlich:

Die Divisionsmischstufe 13 dividiert die vom Organ 11 abgegebene Spannung durch die vom Organ 12 abgegebene Spannung und liefert daher an ihrem Ausgang zu d^r Integrationsschaltung H eine Spannung, welche den Wert -Äi. ausdrückt.

Die Integrations schaltung 14 liefert dann an ihrem Ausgang, der zugleich den Ausgang der Gruppe 1 darstellt, eine Spannung, die den Wert <^* bis auf eine Konstante ausdrückt»

Diese Spannung wird dem Eingang 31 den Diakriminators ;5 zugeführt.

Die Gruppe 2 misst in folgender Weise eine Spannung A 6 , welche proportional zu dem Winkelabstand zwischen der Richtung zum Ziel und einer durch die Achse der KreiseV-antenne dargesbelltenBezu^richtung lot,

Die

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-H-

Die Ortungsanordnung 21 besteht entweder aus einer Öende-Bmpfangs-Anordnung für elektromagnetische Wellen oder aus einem Empfänger für vom Ziel reflektierte elektromagnetische Wellen oder für vom Ziel ausgesendete Infrarotwellen.

Sie enthält eine Kreiselantenne, deren Rotationsachse sehr gut von dem sie tragenden Flugkörper entkoppelt ist, und die daher eine im wesentlichen konstante Richtung im Inertialraum beibehält.

Derartige Kreiselattennen sind in der Technik bekannt, beispielsweise die sogannten "Sidewinder'^Antennen, welche zur Feststellung von Infrarotstrahlungen verwendet werden.

Die Ortungseinrichtung 21 enthält eine Winkelmessanordnung, die vorzugsweise eine Monopulseinrichtung mit zwei symmetrisch zur Rotationsachse angeordneten "ellenfängern verwendet. Eine solche Anordnung misst den Winkel der Zielrichtung in Bezug auf die Antennen-* achse in der Ebene, welche die parallelen Achsen der Hauptkeulen der ötrahlungsdiagromme der beiden Wellenßinger enthüLb, d.h. den Winkel 0 ι auf Grund eines ^ignaLraaximuma, das jedesmal dann auftritt, wenn die Monopulsebene durch daa ZioL geht.

9098 4 0/0009 Dor

Der Winkel zwischen dieser Ebene BEG und einer Bezugsebene, d.h. einer Ebene, welohe die Rotationsachse der **ntenne und eine Bezugsriehtung, beispielsweise die Horizontale enthält, können in jedemZeitpunkt durch eine Abtasteinrichtung herkömmlicher Art gemessen werden. Man kann dadurch erforderlichenfalls dauernd den Winkel<*-_B zwischen der Zielrichtung und der Bezugsrichtung kennen.

Die Multiplikaiionsschaltung 22 erhält von dem Empfänger der Ortungseinrichtung 21 eine Spannung, die den Wert ^ausdrückt. Am Ausgang der Multiplikationsschaltung 22 erscheint eine Spannung des Wertes kO ι dabei ist A eine Konstante, die aus den nachstehend noch erläuterten Gründen als Proportionaliaavigationskonstante bezeichnet wird.

In der Praxis liegt die Konstante A zwischen 3 und 5.

Einer der Ausgänge der Schaltung 22 ist mit dem Eingang des Diskriminator 3 verbunden.

Vorzugsweise ist ein weiterer Ausgang der Sohaltung 22 mit einer Speicheranordnung 23 verbunden, die automatisch mit Masse kurzgeschlossen wird, wenn kein Mesaignal für O vorhanden ist, und welohe die Anfangsepannung A 0 -j 909840/0009 «peiehert,

speichert, welche der ersten nicht zufälligen vom Organ 21 gelieferten Ortung entspricht.

Diese Spannung ko. ist während der gesamten Selbstlenkungsnavigation konstant und wird der Integrationsschaltung H zugeführt, so dass der Wert 4-^, zu welchem die seit dem Anfangszeitpunkt integrierten Spannungen addiert werden, gleich dem Wert AOi ist.

Diese gleiche Spannung, welche durch den Speicher 23 konstant gehalten wird, kann auch mittels des Relais dazu dienen, den Umschalter 25 auf seinen Kontakt 25r ( r * "raäLl¹¹ )zwischen der zur Messung A ο dienenden Gruppe 2 und dem Diskriminator 3 umzulegen, wobei dieser Umschalter gleichzeitig die Verbindung zwischen dem F_ernsteuerungsempfanger 5 und dem Diskriminator 3 unte rbri cht.

Wenn die Einrichtung 21 kein Signal abgibt, so dass die ^Ausgänge des ** peichers 23 an Masse liegen, wird das Relais 24 nicht erregt, so dass der Umschalter 25 auf seinem Kontakt 25s (s * "simuliert") steht« Der Eingang 32 des Diskriminators 3 erhält dann seine Eingongsspannung von dem Fernsteuerungsempfänger 5,mit welchem eine Bedienungsperson von einem Fernsteuerungssender in der Leitstelle 50 aus die fiktiven Winkelabstände Q '

909840/00.09 simulieren

simulieren kann, die der gewünschten -Flugbahn entsprechen.

Wenn die an den Eingängen 31 und 32 des Diskriminator vorhande!»Spannungen einander gleich sind, wenn also gilt»

liefern die Ausgänge 30 kein Signal zu dem Servosteuerungsmotor 4» so dass die Steuerorgane des Flugkörpers ihre Stellung nicht verändern, solange die vorstehend angeführte Gleichung erfüllt ist, welche, wie noch zu sehen sein wird, eine integrierte proportionate Navigation kennzeichnet.

Wenn zwischen den Spannungen an den Eingängen 31 und eine Differenz auftritt, die über einem entsprechend gewählten Schwellwert liegt, gibt einer der Ausgänge ein Signal ab, welches den Motor 4 in dem gewünschten ^uinne drehen lässt, und die Servosteuerungen 41 verändern die Fluglage des Flugkörpers in der Weise, dass der Winkelt umso sohneller verändert; wird, je grosser die zu beseitigende Spannungsdifferenz Lab, und zwar in dem Sinne, welcher der Verringerung dieser Spannungsdifferenz entspricht.

9 0 9 0 U) / ü 0 Ü 9

Ea lässt sich zeigen, das a der Flugkörper gezwungen wird, einem Proportionalnavigationagesetz zum Ziel hin zu folgen.Bekanntlich wird ein derartiges Gesetz duroh die folgende Gleichung ausgedrückt:

darin ist der Winkel «λ. _E (3?ig,1) der Winkel zwischen der Längsachse des Flugkörpers und einer Bezugsrichtung, beispielsweise der Horizontalen.

_Ώ ist der Winkel zwischen der Richtung vom Flugkörper zum Ziel und der gleichen Bezugsrichtung, und A ist die Navigationskonstante, die üblicherweise in der örössenordnung von 3 bis 5 liegt.

Durch ^xntegration dieser Gleichung und Einführung der ■Anfangsbedingungen erhält man ι

worin ^r der Abschusawinkel ist.

Jj

Nun gilti

Bo

J- /

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denn

denn da der NeigungswinkelOt- der Antenne angesichts der beschriebenen Ausführung streng konstant ist, gilt:

und somit j q - ν _n

JO DO

Damit rein formell der vorliegende Anv/endungsfall, bei welchem nur Winkelgrössen auftreten, von den Fällen unterschieden wird, bei denen Ableitungen der Winkel verwendet werden, insbesondere infolge der Verwendung von Gyrometern, wird das gewählte Navigationsgesetz! als "integrierte proportionale Navigation" bezeichnet.

Wenn die Antenne im Anfangszeitpunkt auf das Ziel gerichtet ist, gilt " = O , und es bleibt das folgende Navigationsgesetzi

Ck. ■ A

Wenn dann der Abschuss in der Kollisionsrichtung erfolgt und das Ziel keine Kurven macht, ist die Flugbahn des Flugkörpers geradlinig, wobei derFlugkörper die eine ü-eite EB des Kollisionadreiecks E₀B_QB durchfliegt, welche V™ proportional ist, während das Ziel die Seite B_QB Vg des gleichen Dreiecks durchfliegt, welche Vg

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proportional ist«

Wenn es sich darum handelt, ein £ieffliegendes Flugzeug abzufangen, was häufig zu erwarten ist, da es sieh hierbei um eine oft angewendete Massnahme handelt, kann es wegen der Nähe des Bodens und der sioh daraus ergebenden Störungen der zur Ortung des Ziels verwendeten Wellen unmöglich sein, den Flugkörper direkt in der Kollisionsrichtung abzusehiessen·

Man ist dann gezwungen, einen Abschusswinkel cC ^ zu wählen, der über einem bestimmten Sicherheitsgrenzwert liegt, der in Abhängigkeit von der tektisohen Situation ( mehr oder weniger freies Gelände in der Zielrichtung) geeignet erscheint. Es ist dann aber erforderlich, den Winkel-*^ der Achsrichtung der Kreiselantenne in Abhängigkeit von dem Abschusswinkel dw derart zu wählen, dass sich der Flugkörper ohne weiteres um einen Winkel drehen kann, der ausreicht, dass bequem ein absohliessendes Selbstlenkungsmanöver nach der gewählten Iroportional-Navigation ausgeführt werden kann.

Man muss also zu erreichen suchen, dass die Antenne nach einer mögliohst kurzen Fernsteuerungsperiode im wesentlichen auf das Ziel gerichtet ist, wenn sich der Flugkörper soweit verschwenkt hat, dass er sioh

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im

im wesentlichen in der K_ollisionsriohtung befindet.

Da die Winkelt*^ und <N*_B im Punkt E klein sind, kann man schreiben:

Wenn dieser Wert in den Ausdruck

eingesetzt wird, erhält man

Es ist zu erkennen, dass es zur Erfüllung der gesuchten Bedingung notwendig und hinreichend ist, dass die Kreiselantenne in die folgende Richtung eingestellt wird»

A-

Man bringt anschliessend den Plugkörper zum Abschuss in die Richtung <K ■».

j)ie Fernsteuerung mit Hilfe des Senders 50 und des damit zusammenwirkenden Empfängt;rs 5 ist nicht unbedingt orforderlLch, wenn man vor dom abschlleasenden Manüver iih^L¹ öLno auaroiohondo Zöit νrirl'üt*t;, daaa sioh die

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BAD ORIGINAL

ballistische Flugbahn des Plugkörpers unter der Wirkung der Schwerkraft allein so krümmen kann, dass die Kurve E Έ_Λ

¹ οι

durchlaufen wird (Pig.3b).

Es ist jedoch sicherer und schneller, zunächst mit Hilfe der Fernsteuerung 50, 5 ein fiktives Ziel B' zu simulieren, das beispielsweise symmetrisch zu dem Ziel B in Bezug auf die Ebene des Sicherheits~ höhenwinkels bei dem betrachteten taktischen Fall liegt.

Die gleiche Fernsteuerungseinrichtung ist übrigens im allgemeinen unerlässlich, damit der Plugkörper bei plötzlichen Sohv/enkungen des Ziels wieder in die Kollisionsrichtung gebracht werden kann.

Unter Berücksichtigung der ^ohwenkungsmöglichkeiten des Zieles würde es erscheinen, dass die Verwendung einer im Raum nicht einstellbaren Selbstlenkungsantenne die Ortung des Ziels in einer notwendigerweise begrenzten Manövrierzeit zu weitgehend vom Zufall > abhängig macht.

In Wirklichkeit zeigt aber die Nachbildung den Navigable nage netaaa auf einer Analo^maachino, d-iss iiiib üLnem ausreichend iiohnellen und manüvri. er tauigen

9098 4 0/0009 BM.ufikürper

■..-.Mi BAD ORIGINAL

i'lugkörper, das Ziel im Innern des leides der ^elbstlenkungseinrichtung gehalten wird, trotz der Schwenkmanöver, welche bei einem in sehr geringer Höhe i-iegenden Überachallf lugzeug wahrscheinlich sind.

Mit der Erfindung ist somit eine Fernsteuerungs- und Selbstlenkungsanordnung geschaffen, die zum Abfangen von hodennahen beueglichen Zielen ebenso geeignet ist wie zum •"•bfangen von Zielen, die durch einen Abschuss in der Kollisionsrichtung erreicht werden können, wobei in allen Fallen das linde der Flugbahn mit dem kleinstmöglichen Lastfaktor erreicht wird.

Patentansprüche

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Selbstlenkungsanordnung, mit welcher im .Anschluss an eine vom Boden aus erfolgte Fernsteuerung ein Flugkörper zu einem Ziel gelenkt wird, welches sich in sehr geringer Höhe bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Flugkörper mit einem ZielOrtungsgerät ausgestattet ist, das eine Kreiselantenne aufweist, deren Drehachse eine feste Richtungctv im Inertialraum beibehält, dass eine erste elektronische Anordnung (1) dauernd die Änderungen des Neigungswinkels ^*g der Längsachse des Flugkörpers im Inertialraum misst, dass eine zweite Anordnung (2) den Winkel JLg zwischen der Zielrichtung und der Rotationsachse misst und dann in einem vorgegebenen Verhältnis verstärkt, sobald die Zielrichtung ausreichend geortet ist, und dass die von den beiden Anordnungen (1) und (2) abgegebenen Messspannungen in einem Diskriminator (3) verglichen werden, dessen Ausgangsdifferenzspannung ein Steuersignal darstellt, das dem Motor (4) eines den Neigungadnkel

% des Flugkörpers steuernden Servomechanismus (3»4,41) zugeführt wird.

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, dnss die erste Anordnung(1)einen linearen Beschleunigungsmesser (11) enthält, welcher die seiülohe Bescnleunigung des Plugkörpers misst, sowie ein Anemometer (12), das die ^eschv/indigkeit des Plugkörpers in der Richtung der Längsachse misst, das3 die Ausgangsspannungen des Beschleunigungsmessers und des Anemometers den beiden Eingängen einerDivisionamisehstufe (13) zugeführt werden, dass der Divisionsudschstufe eine Integrationsscnaltung (H) nachgeschaltet ist, und dass die Ausgangs spannung der Integrationsschaltung dem ersten Eingang (31) des -1^1 s krimin ab or s (3) zugeführt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anordnung (2) eine i/.Lnkelabstandsmes3anordnung (21) enthält, welche dein Empfänger und dessen Kreiselantenne zugeordnet ist, dass der Winkelabstandsmessanordnung eine Spannungamulbiplikationsachaltung (22) nachgesohaltet int, deren Ausgang mit dem zweiten Eingang (32) des Diskrin±iators(3) über einen Umschalter (25) verbunden ist;, der von einem tieiala {'d\) Ln eier VisUie geafeeuerb v/ird, daas er ■inf.¹ Helnom e rab-:m •■U*nl;ⁱikG(25s) abehb, Über welchen

ß'-e ^ebenen CaL Ig

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gegebenenfalls Fernsteuerungssignale von einem Fernsteuerungsempfänger (5) zugeführt werden, während er auf seinem zweiten Kontakt (25r) steht, wenn das von der zweiten Anordnung £) gelieferte Signal auswertbar ist und das Relais (24) dadurch erregt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dna Relais (24) erregt wird, wenn eine Speicherschaltung (23), die gleichfalls an den Ausgang der Multiplikationsschaltung (22) angeschlossen ist und an Masse kurzgeschlossen wird, solange das zugefiihrte Winkelabstandsmessignal zufällig ist, ein Signal gespeichert hat, das ausreichend kohärent ist, um ausgewertet werden zu können, und dass die Spannung des ersten gespeicherten kohärenten Signals einem zweiten Signal (140) der Integratic.nsijchaitung (14) derart zugeführt wird, dass sie sich von dem Ergebnis der Integration am •Eingang (31) des Diskrininators (3) abzieht»

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ι*

L e e r s β ί \ e