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DE19645496C2 - Rocket rotating around its longitudinal axis with satellite navigation receiver - Google Patents

Rocket rotating around its longitudinal axis with satellite navigation receiver

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DE19645496C2
DE19645496C2 DE1996145496 DE19645496A DE19645496C2 DE 19645496 C2 DE19645496 C2 DE 19645496C2 DE 1996145496 DE1996145496 DE 1996145496 DE 19645496 A DE19645496 A DE 19645496A DE 19645496 C2 DE19645496 C2 DE 19645496C2
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DE
Germany
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rocket
antennas
navigation receiver
rocket according
multiplexer
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DE1996145496
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Volker Koch
Wolfgang Werner
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Diehl Stiftung and Co KG
Original Assignee
Diehl Stiftung and Co KG
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Description

Die Erfindung betrifft eine Rakete gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a rocket according to the preamble of claim 1.

Eine solche um ihre Längsachse rotierende Rakete mit mehreren längs der Rake­ tenhülle peripher nebeneinander versetzt angeordneten Antennen, die an einen Satelliten-Navigationsempfänger angeschlossen sind, ist aus der DE 195 00 993 A1 bekannt. Darin wird erörtert, daß die momentan etwa diametral zur Sichtlinie zu einem der Satelliten eines Satelliten-Navigationssystemes gelegene Antenne vom Raketenkörper abgeschaltet wird, so daß der Empfänger von diesem Satelli­ ten über jene Antenne momentan nur eine qualitativ reduzierte Satelliteninforma­ tion eingespeist bekommt. Über einen Mittelwert der rollageabhängigen Periodi­ zität dieser Qualitätsschwankung kann deshalb eine Signalfolge gewonnen wer­ den, aus der sich der Zeitpunkt bestimmen läßt, an dem eine bestimmte der An­ tennen gerade auf einen bestimmten der Satelliten gerichtet ist. Mit aus den be­ kannten Bahndaten abgeleiteten aktuellen Satelliten-Positionsdaten, mit daraus gewonnenen Raketen-Positionsdaten und mit wiederum daraus abgeleiteten Ra­ ketenflug-Richtungsdaten kann deshalb über diese momentane Sichtlinie die aktu­ elle Roll-Orientierung der Rakete im Raum bestimmt werden. Je nach dem hierfür vorgesehenen Auswerteverfahren kann eine Mittelung der Empfangssignale vom dafür (also für die Sichtlinienermittlung, nicht für eine Positionsbestimmung) ge­ rade ausgewerteten Satelliten auch über eine längere oder über eine kürze Teilpe­ riode als der halben Raketen-Drehrate erfolgen.Such a rocket rotating about its longitudinal axis with several along the rake tenhülle peripherally staggered antennas attached to one Satellite navigation receivers are connected, is from DE 195 00 993 A1 known. It discusses that it is currently approximately diametrical to the line of sight antenna located to one of the satellites of a satellite navigation system is switched off by the missile body, so that the receiver of this Satelli currently only a qualitatively reduced satellite information via that antenna tion is fed. Using an average of the rollage-dependent periodi Because of this fluctuation in quality, a signal sequence can be obtained the one from which the point in time can be determined at which a certain one of the An right now is aimed at a specific one of the satellites. With from the be known orbital data derived current satellite position data, with it rocket position data obtained and with Ra derived from it Ketenflug directional data can therefore the current over this current line of sight All roll orientation of the rocket in space can be determined. Depending on this The provided evaluation method can average the received signals from the for this (i.e. for determining the line of sight, not for determining a position) currently evaluated satellites also over a longer or a shorter part period than half the rocket rotation rate.

Nicht berücksichtigt ist bei jenem Stand der Technik, daß auch die einem Satelli­ ten gegenüber durch den Raketenkörper gerade abgeschattete Antenne durchaus doch noch über Bodenreflexe Satellitensignale empfängt, allerdings zusammen mit recht intensivem Bodenclutter. Diese Überlagerung kann die Phasenregelung des Satellitenempfängers für die Positionsermittlung so stark stören, daß zwar die auf der qualitativen Auswertung beruhende Sichtlinienermittlung noch möglich ist, aber eine auf kontinuierlicher quantitativer Auswertung der Satelliteninforma­ tionen beruhenden Navigation wegen lückenden Betriebes zumindest stark beein­ trächtigt, wenn nicht sogar unmöglich wird.The state of the art does not take into account the fact that even a Satelli compared to the antenna just shaded by the missile body still receives satellite signals via ground reflections, but together  with quite intensive bottom clutter. This overlay can be the phase control of the satellite receiver for determining the position disturb so much that the Line of sight determination based on the qualitative evaluation is still possible but is based on a continuous quantitative evaluation of the satellite information navigation based on intermittent operation at least strongly influenced pregnant, if not impossible.

Das ist aber bedeutsam, wenn wie im Rahmen vorliegender Erfindung eine Rakete etwa der Gattung vorgesehen ist, die in der DE 43 25 218 A1 näher dargestellt ist. Es handelt sich um eine hinsichtlich Reichweite und Abgabepräzision leistungs­ gesteigerte Artillerie-Rakete des einführten Systemes MLRS/MARS zum Ver­ bringen von Submunitionen. Da der Übergang aus einer ballistischen Bahn in eine mittels aerodynamischer Hilfsmittel gestreckte Bahn mit der Reichweitensteige­ rung an sich zu einer vergrößerten Streuung bei der Ablieferung der Submunitio­ nen führt, ist nach jener Vorveröffentlichung vorgesehen, mittels der von Naviga­ tionssatelliten verbreiteten aktuellen Satellitensysteminformationen die aktuelle Fluggeschwindigkeit und Flugzeit der Rakete zu bestimmen und daraus eine ver­ besserte Flugweiteninformation abzuleiten oder sogar aus den Navigationsinfor­ mationen heraus unmittelbar fortlaufend die momentan erreichte Position mitzu­ koppeln, um damit den vorgegebenen Ablieferungspunkt präziser ansteuern zu können.However, this is significant if, as in the present invention, a missile about the genus is provided, which is shown in DE 43 25 218 A1. It is a performance in terms of range and delivery precision increased artillery rocket of the introduced MLRS / MARS system for ver bring submunitions. Since the transition from a ballistic path to a using the aerodynamic aids stretched track with the range climb In itself, there is an increased spread in the delivery of the submunition NEN leads is provided according to that previous publication, by means of Naviga tion satellites broadcast current satellite system information Determine flight speed and flight time of the rocket and from it a ver derive better flight distance information or even from the navigation information the current position reached immediately and continuously couple in order to control the specified delivery point more precisely can.

Für die Realisierung eines solchen Systems nachteilig ist wieder, daß die Rakete keine stabile Lage im Raum einnimmt, in der Regel sogar zum Ausgleich von Abgangsstörungen mit erheblicher Drehrate rotiert. Der Satellitenempfänger, der die demodulierten und dekodierten aktuellen Ortungsinformationen als Naviga­ tions-Istwerte in den Flugregler einspeisen soll, muß deshalb außer den unmittel­ bar vom Satelliten aufgenommenen Nutzinformationen in größerem Umfang auch Störinformationen verarbeiten, wie sie insbesondere dann von der Antenne aufge­ nommen werden, wenn diese nicht über den Horizont hinaus (in Richtung auf einen Navigationssatelliten) gerichtet ist, sondern von den Satelliten fort und dann insbesondere Bodenstörungen (Clutter/Jammer) erfaßt. Solche Störungen können zu Unterbrechungen der von den Satelliten zu empfangenen Navigationsinforma­ tionen führen, während aber die Trägerphase der Satellitenfrequenzen ununterbro­ chen anstehen muß, beispielsweise an einem Phasenregelkreis (PLL) für eine ge­ naue Dopplermessung. Unterbrechungen des PLL-Betriebes dagegen haben starke negative Auswirkungen auf die Präsenz und die Präzision der Navigationsdaten an Bord der Rakete. Again, the disadvantage of realizing such a system is that the missile does not occupy a stable position in the room, usually even to compensate for Exit disturbances rotate at a significant rate of rotation. The satellite receiver that the demodulated and decoded current location information as Naviga actual values in the flight controller must therefore, in addition to the immediate Cash, too, of useful information recorded by the satellite Process interference information as it is then picked up by the antenna be taken if these do not go beyond the horizon (towards a navigation satellite), but away from the satellites and then in particular soil disturbances (clutter / jammer) recorded. Such disorders can interruptions in navigation information received from the satellites cations, but the carrier phase of the satellite frequencies continuously Chen must be pending, for example on a phase locked loop (PLL) for a ge accurate Doppler measurement. Interruptions in the PLL operation, however, have strong negative effects on the presence and precision of the navigation data Board the missile.  

Als konforme Antenne für einen Flugkörper, insbesondere mit kreiszylindrischem Rumpf, wird gemäß DE 36 27 597 A1 eine mit einem Band um den Flugkörper­ rumpf verlaufende Streifenleitungsstruktur verwandt, bei welcher der Umfang des Flugkörpers in vier gleiche Abschnitte unterteilt ist. Je zwei benachbarte Ab­ schnitte werden unter sich gleichphasig, gegenüber den beiden anderen Abschnit­ ten aber gegenphasig gespeist, um Nullstellen in Richtung der in Flugrichtung zeigenden Längsachse des Flugkörpers zu vermeiden, ohne eine Antenne in der Spitze des Flugkörpers anordnen zu müssen. Die so erzielte, dezidiert in Längs­ richtung voraus orientierte Flugkörper-Antennencharakteristik hat allerdings den Nachteil, daß längs des aufsteigenden Astes einer ballistischen Flugbahn gute Empfangsbedingungen bezüglich hinreichend hoch über dem Horizont stehender Navigationssatelliten gegeben sind - dagegen nicht mehr in den für die Reich­ weite und Präzisionsablieferung kritischen Flugphasen nach Durchschreiten des Bahn-Apogäums, weil dann die Antennencharakteristik eher unter den Horizont gerichtet ist.As a compliant antenna for a missile, especially with a circular cylindrical one Fuselage, according to DE 36 27 597 A1, is with a band around the missile fuselage stripline structure used, in which the scope of the Missile is divided into four equal sections. Two adjacent ab cuts become in phase with each other compared to the other two sections but fed in phase opposition to zero in the direction of the flight direction to avoid pointing longitudinal axis of the missile without an antenna in the Need to position the tip of the missile. The so achieved, definitely in the longitudinal direction However, the missile antenna characteristic oriented in the direction ahead has the Disadvantage that good along the ascending branch of a ballistic trajectory Reception conditions regarding those sufficiently high above the horizon Navigation satellites are given - however no longer in the for the empire wide and precise delivery of critical flight phases after passing through the Railway apogee, because then the antenna characteristics tend to be below the horizon is directed.

W. Gregorwich befaßt sich in seiner Arbeit "An electronically despun array flush­ mounted on a cylindrical spacecraft" (IEEE Transactions on Antennas and Propa­ gation AP-22, No. 1, S. 71-74, Januar 1974) mit Umschalttechniken für Teilan­ tennen auf der Mantelfläche von rotierenden zylindrischen Satelliten, um eine definierte Region der Erdoberfläche kontinuierlich zu bestrahlen. Die erörterten Probleme einer kontinuierlichen Phasenmessung von Satellitenfrequenzen trotz periodisch erfaßter Erdreflexe treten dabei nicht auf.W. Gregorwich deals with his work "An electronically despun array flush mounted on a cylindrical spacecraft "(IEEE transactions on antennas and propa gation AP-22, No. 1, pp. 71-74, January 1974) with switching techniques for Teilan on the lateral surface of rotating cylindrical satellites to a to continuously irradiate defined region of the earth's surface. The discussed Problems of a continuous phase measurement of satellite frequencies despite periodically recorded earth reflections do not occur.

Der Erfindung liegt dagegen die technische Problemstellung zugrunde, im einlei­ tend erörterten Zusammenhang eine störbefreite kontinuierliche Navigationsbe­ stimmung zu ermöglichen.The invention, however, is based on the technical problem, in the same discussed an interference-free continuous navigation environment to enable mood.

Diese Aufgabe ist gemäß dem Hauptanspruch mit den in dessen kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmalen dadurch gelöst, daß eine Speisung des Satellitenempfängers mit Bodenreflexen der Satellitensignale vermieden wird. Es ist gewissermaßen durch gleitende Zusammenfassung von . . . Antennen-Sektoren eine gegen die Rotation der Rakete rotierende und somit im Ergebnis trotz des rollenden Trägersystemes - ohne den Aufwand einer raumstabi­ lisierten Plattform für ein hemisphärisch stabilisiertes Antennen-Richtdiagramm - eine raumstabile Antennencharakteristik geschaffen, wodurch bodengestützte Stö­ rer nicht mehr in die Auswertung eingehen, weil die Antenne nun nur noch im we­ sentlichen aus der oberen Hemisphäre, also insbesondere von Navigationssatelliten empfangene Informationen verarbeitet. Dafür ist ein Multiplexer nach Art eines gegensinnig zur Raketenrotation drehenden Abtastschalters realisiert, über den eine Anzahl nebeneinander gelegener und nicht gerade in Richtung auf die Erde weisen­ der Antennen über einen Summierverstärker auf den Navigationsempfänger ge­ schaltet werden, so daß dieser nun die Satelliten-Informationen kontinuierlich und insbesondere nicht mehr durch Bodenstöreinflüsse unterbrochen aufnimmt.This object is achieved according to the main claim with the features specified in its characterizing part in that a feed the satellite receiver with ground reflections of the satellite signals is avoided. It is sort of through sliding summary of. . .  Antenna sectors one rotating against the rotation of the rocket and thus in the Result despite the rolling carrier system - without the effort of a room stabilizer platform for a hemispherically stabilized antenna pattern - created a stable antenna characteristic, whereby ground-based interference rer no longer in the evaluation because the antenna is now only in the we mainly from the upper hemisphere, in particular from navigation satellites received information processed. For this is a multiplexer like a realized counter switch rotating against the rocket rotation, via the one Number of juxtaposed and not exactly pointing towards the earth the antennas via a summing amplifier to the navigation receiver are switched so that this now the satellite information continuously and especially no longer interrupted by disturbances.

Zweckmäßigerweise ist jede der nebeneinander längs der Peripherie der Raketen­ hülle angeordneten Höchstfrequenzantennen derart zweiteilig aufgebaut, daß eine größere metallisierte Fläche angenähert auf die Mittenfrequenz der niedrigeren und eine dementsprechende kleinere metallisierte Fläche auf die Mittenfrequenz der höheren der beiden frequenzmodulierten Träger für die Navigationssatelliteninfor­ mation abgestimmt ist. Um nicht zu große Flächen zu benötigen, erfolgt keine Auslegung auf Resonanz, sondern die fehlabgeglichenen Antennen werden über ein bandbreitenvergrößerndes Koppelnetzwerk zusammengeschaltet, welches im Zwi­ schenraum zwischen den beiden in Achsrichtung der Rakete distanziert zueinander benachbarten Antennenflächen auf dem gleichen Dielektrikumssubstrat als geätzte Leiterbahnenstruktur ausgebildet ist. Conveniently, each is next to each other along the periphery of the missile envelope arranged high-frequency antennas constructed in two parts that a larger metallized area approximates the center frequency of the lower and a corresponding smaller metallized area on the center frequency of the higher of the two frequency-modulated carriers for the navigation satellite information mation is coordinated. In order not to require large areas, there is no Interpretation for resonance, but the mismatched antennas are over one bandwidth-increasing coupling network interconnected, which space between the two in the axial direction of the missile spaced apart adjacent antenna areas on the same dielectric substrate as etched Conductor structure is formed.  

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vortei­ le der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Be­ rücksichtigung der Darlegungen in der abschließenden Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche abstrahiert und nicht maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Reali­ sierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. In der Zeichnung zeigt:Additional alternatives and further training as well as further features and advantages le of the invention result from the further claims and, also under Be taking into account the explanations in the final summary Description below of one in the drawing, limited to that Essential abstracted and not drawn to scale preferred realities Example of the solution to the invention. The drawing shows:

Fig. 1 in abgebrochener perspektivischer Darstellung eine Rakete mit auf ihrer Hülle applizierten, in Abhängigkeit von der momentanen Roll-Lage ein­ schaltbaren Höchstfrequenz-Antennen und Fig. 1 in broken perspective view of a rocket with applied to its shell, depending on the current roll position, a switchable high-frequency antennas and

Fig. 2 in detaillierterer Darstellung eine der in Fig. 1 skizzierten Antennen ein­ schließlich ihres Anschlusses an einen Navigationsempfänger. Fig. 2 shows in more detail one of the antennas outlined in Fig. 1 and finally their connection to a navigation receiver.

Bei der Rakete 11 handelt es sich hinsichtlich apparativer Ausstattung und funktio­ naler Einsatzmöglichkeiten vorzugsweise um eine solche, wie sie in der DE-OS 43 25 218 näher beschrieben ist. Ihr Flugregler 12 wird aus ei­ nem Navigationsempfänger 13 mit aktuellen Positionsdaten 14 gespeist, die aus den Systeminformationen 15 in zwei gegeneinander versetzten Frequenzbändern 15.1 und 15.2 eines erdumspannenden Netzes von Navigationssatelliten 16 gewon­ nen werden.The missile 11 is, in terms of equipment and functional uses, preferably one such as is described in DE-OS 43 25 218. Your flight controller 12 is fed from a navigation receiver 13 with current position data 14 , which are obtained from the system information 15 in two mutually offset frequency bands 15.1 and 15.2 of an earth-spanning network of navigation satellites 16 .

Für die Aufnahme dieser Höchstfrequenzenergie, mit welcher der Empfänger 13 gespeist wird, ist die Hülle 17 der Rakete 11 längs eines umlaufenden Streifens mit einer Anzahl von Antennen 18 bestückt. Jede Antenne 18 stellt ein schwingfähiges, wenigstens angenähert auf Resonanz abgestimmtes (also Hochfrequenz abstrahlen­ des bzw. absorbierendes) System aus wenigstens einer elektrisch leitenden Fläche 19 auf einem Dielektrikum 20 dar, etwa eine kaschierte oder gesputterte Metall­ schicht auf einem Teflon-Träger. Eine Anzahl derartiger Antennen 18 umgibt die Raketen-Hülle 17 an gegeneinander isolierten, peripher gegeneinander versetzten Positionen, wie in der Ansicht der Fig. 1 skizziert. Daraus ergibt sich, daß während des Fluges der Rakete 11 ein Teil der Antennen 18 - mehr oder weniger von der Vertikalen abweichend - gegen den Boden 21 gerichtet ist, während die an der Hülle 17 diametral gegenüberliegenden Antennen 18 mit ihren Antennencharakte­ ristiken (Wirkrichtungen) mehr oder weniger exakt auf einen der über dem Hori­ zont erfaßbaren Satelliten 16 gerichtet sind. Da die Rakete 11 auf ihrer Bahn 22 eine Rotation 23 um ihre Längsachse 24 vollführt - insbesondere um Abgangsstörungen beim Eintritt in die ballistische Flugbahn 22 zu kompensieren -, ist die Orientie­ rung der einzelnen Antennen 18 im Raum nicht konstant, sondern jede der Anten­ nen 18 ist abwechselnd in den oberen Halbraum (zu den Satelliten 16 hin) oder in den unteren Halbraum (zum Boden 21 hin) gerichtet. Letztere sollen keinen oder wenigstens keinen wesentlichen Beitrag für die Funktion des Navigationsempfän­ gers 13 liefern, weil sie Satellitensysteminformationen 15 allenfalls über Refle­ xionserscheinungen aufnehmen könnten, und da sie im übrigen durch vom Boden 21 ausgehende Rausch- und Störeinflüsse sogar die Auswertung der direkt von den Satelliten 16 aufgenommenen Navigationsinformationen 15 im Empfänger 13 überlagern und dadurch stören. Deshalb ist zwischen den Antennen 18 und dem Empfänger 13 ein lageabhängiger Multiplexer 25 vorgesehen, der nur die Emp­ fangssignale von den einander benachbarten Antennen 18, die gerade den oberen Halbraum erfassen, über einen Summierverstärker 26 in den Navigationsempfänger 13 einspeist, wie in Fig. 2 symbolisch vereinfacht dargestellt.For the absorption of this maximum frequency energy with which the receiver 13 is fed, the shell 17 of the rocket 11 is equipped with a number of antennas 18 along a circumferential strip. Each antenna 18 represents an oscillatable, at least approximately tuned to resonance (i.e. high-frequency radiation of the or absorbing) system from at least one electrically conductive surface 19 on a dielectric 20 , such as a laminated or sputtered metal layer on a Teflon carrier. A number of such antennas 18 surround the missile shell 17 at mutually isolated, peripherally offset positions, as outlined in the view in FIG. 1. It follows from this that during the flight of the rocket 11 a part of the antennas 18 - more or less deviating from the vertical - is directed towards the ground 21 , while the antennas 18 diametrically opposite on the shell 17 have more antenna characteristics (directions of action) or less are directed exactly to one of the satellites 16 detectable over the horizon. Since the missile 11 on its orbit 22 performs a rotation 23 about its longitudinal axis 24 - in particular to compensate for departure disturbances when entering the ballistic trajectory 22 - the orientation of the individual antennas 18 in space is not constant, but each of the antennas 18th is directed alternately into the upper half space (towards the satellites 16 ) or into the lower half space (towards the floor 21 ). The latter should make no or at least no significant contribution to the function of the navigation receiver 13 because they could possibly take up satellite system information 15 via reflection phenomena, and since they are otherwise caused by noise and interference from the ground 21 even the evaluation of the direct from the satellites Overlay 16 recorded navigation information 15 in the receiver 13 and thereby interfere. Therefore, a position-dependent multiplexer 25 is provided between the antennas 18 and the receiver 13 , which only feeds the received signals from the adjacent antennas 18 , which are currently detecting the upper half space, via a summing amplifier 26 into the navigation receiver 13 , as in FIG. 2 represented symbolically simplified.

Für diese Antennenselektion wird der Multiplexer 25 von einem Roll-Lagesensor 27 gesteuert, bei dem es sich im Prinzip etwa um ein Pendelpotentiometer oder um einen gleichwirkenden elektrooptischen Fühler handeln kann. Der bewirkt also, daß die Abtastfunktion des Multiplexers 25 gegensinnig zur Raketen-Rotation 23 ver­ läuft und somit der Empfänger 13 im wesentlichen nur aus Antennen 18 gespeist wird, die gute Aussicht auf direkten Kontakt zu einem der hinreichend hoch über dem Horizont stehenden Navigationssatelliten 16 haben.For this antenna selection, the multiplexer 25 is controlled by a roll position sensor 27 , which in principle can be a pendulum potentiometer or an electro-optical sensor with the same effect. The effect of the fact that the scanning function of the multiplexer 25 runs in the opposite direction to the rocket rotation 23 and thus the receiver 13 is essentially only fed from antennas 18 which have good prospects of direct contact with one of the navigation satellites 16 which are sufficiently high above the horizon .

Bei der eingeführten GPS-Navigation senden die Satelliten 16 korrelierte Informa­ tionen 15 auf zwei Trägerfrequenzen. Im Interesse eines günstigen Antennenge­ winns bei vertretbaren Antennenabmessungen, um hinreichend viele Antennen 18 längs des Umfangs der Rakete 11 nebeneinander anordnen zu können, wird zweckmäßigerweise auf eine derart breitbandige Antennenstruktur, daß beide Trä­ gerfrequenzen davon erfaßt werden könnten, verzichtet. Statt dessen weist jede Antenne 18 auf einem gemeinsamen Substrat (Dielektrikum 20) in Richtung der Längsachse 24 der Rakete 11 gegeneinander versetzt zwei rechteckig berandete Flächen 19.1, 19.2 auf, die kleinere auf die Mittenfrequenz der kürzeren Wellen­ längen (höhere Trägerfrequenz) und die größere auf die Mittenfrequenz der länge­ ren Wellen (niedrigere Trägerfrequenz) abgestimmt. Die beiden Antennenleistun­ gen werden über ein ebenfalls als Leitermuster auf dem Dielektrikum 20 ausgebil­ detes Koppelnetzwerk 29 zusammengefaßt, das jeweils zwischen den beiden An­ tennenflächen 19.1/19.2 einer Antenne 18 angeordnet und zugleich als Diplexer ausgelegt ist, also zur Bandbreiten-Vergrößerung der Antennencharakteristiken in Hinblick auf die Frequenzmodulation der beiden Trägerfrequenzen für die Satelli­ ten-Systeminformationen 15. Im Verlauf des Diplexer-Leitermusters dieses Kop­ pelnetzwerkes 29 liegt auch der Koppelpunkt 30 zum Anschluß der Antenne 18 an den lagegesteuerten Multiplexer 25.When GPS navigation is introduced, the satellites 16 transmit correlated information 15 on two carrier frequencies. In the interest of a favorable antenna gain with reasonable antenna dimensions, in order to be able to arrange a sufficient number of antennas 18 along the circumference of the rocket 11 next to one another, it is expedient to dispense with such a broadband antenna structure that both carrier frequencies could be detected thereby. Instead, each antenna 18 has on a common substrate (dielectric 20 ) in the direction of the longitudinal axis 24 of the rocket 11 offset from one another two rectangularly bordered surfaces 19.1 , 19.2 , the smaller to the center frequency of the shorter waves (higher carrier frequency) and the larger the center frequency of the longer waves (lower carrier frequency) matched. The two antenna performances are summarized via a coupling pattern 29 also configured as a conductor pattern on the dielectric 20 , each of which is arranged between the two antenna surfaces 19.1 / 19.2 of an antenna 18 and at the same time is designed as a diplexer, that is to say to increase the bandwidth of the antenna characteristics to the frequency modulation of the two carrier frequencies for the satellite system information 15th In the course of the diplexer conductor pattern this Kop pelnetzwerkes 29 is the coupling point 30 for connecting the antenna 18 to the position-controlled multiplexer 25th

So ist eine kompakte, insgesamt breitbandige Zweifrequenz-Antenne 18 geschaf­ fen, die sich über ein begrenztes Bogenstück längs des Umfangs der Raketen-Hülle 17 erstreckt und somit einen Raumwinkel orthogonal zur Raketen-Längsachse 24 erfaßt, dessen Größe von der Bogenlänge und der Bogenkrümmung dieser auf die Raketenhülle 17 aufgebrachten Antenne 18 abhängt, mit Abschaltung dieser An­ tenne 18 über den Multiplexer 25, wenn ihre Charakteristik bei der momentanen räumlichen Lage der Rakete 11 gerade nicht in den oberen Halbraum (von dem Boden 21 fort) ausgerichtet ist.Thus, a compact, overall broadband two-frequency antenna 18 is created, which extends over a limited arc along the circumference of the missile shell 17 and thus detects a solid angle orthogonal to the longitudinal axis 24 of the missile, the size of which depends on the arc length and the arc curvature thereof depends on the missile casing 17 applied antenna 18, with closure of these to antenna 18 via the multiplexer 25, when its characteristics are just not aligned in the upper half-space (from the bottom 21 away) at the instantaneous spatial position of the missile. 11

Claims (9)

1. Beim Flug um ihre Längsachse (24) rotierende Rakete (11) mit an mehrere längs der Raketen-Hülle (17) peripher nebeneinander versetzt angeordnete Antennen (18) angeschlossenem Satelliten-Navigationsempfänger (13), dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Antennen (18) über einen Lagesensor (27) vom Navigationsempfänger (13) abgeschaltet sind, deren Charakteristik bei der momentanen räumlichen Lage der Rakete (11) gerade aus dem unteren Halbraum, aus Richtung vom Erdboden (21) Re­ flexionen von Satellitensystem-Informationen (15) aufnehmen würden.1. When flying about its longitudinal axis ( 24 ) rotating rocket ( 11 ) with a plurality of antennas ( 18 ) connected to one another along the missile shell ( 17 ) which are peripherally offset alongside one another and connected to the satellite navigation receiver ( 13 ), characterized in that those antennas ( 18 ) are switched off via a position sensor ( 27 ) from the navigation receiver ( 13 ), the characteristics of which reflect the current spatial position of the rocket ( 11 ) straight from the lower half-space, from the direction of the ground ( 21 ), reflections from satellite system information ( 15 ) would. 2. Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längs des Umfanges der Raketen-Hüllen (17) nebeneinander angeord­ neten mehreren Antennen (18) über einen roll-lageabhängig fortschaltenden Multiplexer (25) auf einen Navigationsempfänger (13) geschaltet sind.2. Rocket according to claim 1, characterized in that the along the circumference of the rocket casings ( 17 ) next to each other angeord Neten antennas ( 18 ) via a roll-position-dependent multiplexer ( 25 ) are connected to a navigation receiver ( 13 ). 3. Rakete nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (25) mehrere peripher nebeneinander versetzt angeord­ nete Antennen (18) über einen Summierverstärker (26) auf den Navigati­ onsempfänger (13) schaltet.3. Rocket according to claim 2, characterized in that the multiplexer ( 25 ) switches a plurality of peripherally offset from one another arranged antennas ( 18 ) via a summing amplifier ( 26 ) to the navigation receiver ( 13 ). 4. Rakete nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lage-Sensor (27) für die Weiterschaltung des Multiplexers (25) vor­ gesehen ist. 4. Rocket according to claim 1 or 2, characterized in that the position sensor ( 27 ) for switching the multiplexer ( 25 ) is seen before. 5. Rakete nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwerkraft-Lagesensor (27) vorgesehen ist.5. Rocket according to claim 4, characterized in that a gravity position sensor ( 27 ) is provided. 6. Rakete nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Antennen (18) aus zwei elektrisch leitenden Flächen (19.1, 19.2) besteht, welche jeweils wenigstens angenähert auf die Mittenfrequenz einer von zwei Satelliten-Trägerfrequenzen abgestimmt sind.6. Rocket according to one of the preceding claims, characterized in that each of the antennas ( 18 ) consists of two electrically conductive surfaces ( 19.1 , 19.2 ), each of which is at least approximately matched to the center frequency of one of two satellite carrier frequencies. 7. Rakete nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Flächen (19.1, 19.2) auf einen gemeinsamen Dielektrikum (20) ausgebildet sind.7. Rocket according to claim 6, characterized in that the conductive surfaces ( 19.1 , 19.2 ) are formed on a common dielectric ( 20 ). 8. Rakete nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum zwischen den beiden Flächen (19.1, 19.2) auf dem Dielektrikum (20) ein Koppelnetzwerk (29) mit gemeinsamem Koppelpunkt (30) zum Anschluß der Antenne (18) an den Multiplexer (25) ausgebildet ist.8. Rocket according to claim 6 or 7, characterized in that in the space between the two surfaces ( 19.1 , 19.2 ) on the dielectric ( 20 ) a coupling network ( 29 ) with a common coupling point ( 30 ) for connecting the antenna ( 18 ) to the Multiplexer ( 25 ) is formed. 9. Rakete nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Flächen (19.1, 19.2) auf dem Dielektrikum(20) ein als bandbreitenvergrößernder Diplexer ausgelegtes Koppelnetzwerk (29) aus­ gebildet ist.9. Rocket according to one of claims 6 to 8, characterized in that between the two surfaces ( 19.1 , 19.2 ) on the dielectric ( 20 ) designed as a bandwidth-increasing diplexer coupling network ( 29 ) is formed.
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