DE1548404A1 - Kombinierte Radar-Laser-Ausrichtvorrichtung - Google Patents
Kombinierte Radar-Laser-AusrichtvorrichtungInfo
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Description
2. Aug, 1966
Il/pö - C 735
Compagnie GönSrale d.'Electricity
54, rue La BoStie, Paris 8e, Frankreich
Kombinierte Radar-Laser-Ausrichtvorrichtung
Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zur präzisen
Ausrichtung einer Radareinrichtung auf ein bewegliches Luftziel durch die Zuordnung eines Laser-Turms zu einem
Radar-Turm.
Es ist bekannt, daß eine Radarantenne, die einmal das Ziel (Flugzeug, Satellit...) erfaßt hat, auf das Objekt
gerichtet bleibt, und zwar mittels eines Emissionsdiagramms mit zwei sich auf der Antennenachse überschneidenden
feinen Keulen durch eine Regelanordnung, der die Überschneidungsachse der Keulen und damit die Antennenachse
auf das Ziel gerichtet hält. Das ist der Vorgang der Verfolgung (im Englischen: "tracking").
Dieser Vorgang erfolgt in den besten modernen Radaranlagen
mit großer Präzision, der jedoch auch Grenzen gesetzt sind.
009816/0597 *"»»■»»<**
Bei der Verfolgung eines Flugobjektes durch eine Radarantenne räumt man ein, daß ein Fehler drei Ursachen
haben kann:
1. - Ausrichtfehler. Der Servomechanismus, der den Ausrichtfehler ausgleichen soll, hat ein endliches Durchlaßgebiet.
Daraus ergibt sich eine Abweichung zwischen der augenblicklichen Lage des Ziels und der augenblicklichen
Lage der Antennenachser Dieser sogenannte Ausrichtfehler
wird mit S1 bezeichnet.
2. - Ortungsfehler. Das Bezugstrieder, inbezug auf das
sich die verfolgende Antenne verschiebt, besteht tatsächlich aus einer Vorrichtung aus Material,das nicht vollkommen
steif und formbeständig ist, sondern sich unter dem Einfluß der Beschleunigungen, der Temperaturschwankungen,
der äußeren Kräfte usw. deformiert. Daraus ergibt sich der Ortungsfehler 62.
3. - Analysenfehler. Es ist dies der Fehler, der sich
bei der übertragung der augenblicklichen Werte der Seiten-
und Höhenwinkel in elektrischen Größen ergibt. Er beruht auf der begrenzten Definition der Codierorgane, auf dem
Spiel der Zahnräder und auf der Tatsache, daß die kinematischen Rekopier-Ketten nicht vollkommen homokinetisch sind,
Dieser Fehler wird mit S3 bezeichnet.
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In den besten bekannten Radaranlagen wurden diese Fehler auf folgende Weise verringert:
= 5 · 10"5 Rad; δ2 = !θ"6 Rad; δ3 = !θ"6 Rad.
Es steht fest, daÄ diese Werte Minima sind, die offensichtlich
nicht mehr verringert werden können und mit Zentimeterwellen von z.B. λ = 5 cm erreicht werden.
Man sieht also, daß von den drei grundlegenden Fehlerquellen
der Ausrichtfehler bei weitem der größte ist.
Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, durch die der bei der Erkennung der Richtung des Ziels auftauchende
Fehler beträchtlich verringert wird.
Gemäß der Erfindung ordnet man einen Radar-Turm über einen Servomechanismus einem Laser-Turm zu, der einen
Laserprojektor und ein Beobachtungsgerät umfaßt.
Dadurch"wird nicht versucht, die Genauigkeit der Verfolgung
zu verbessern. Ganz im Gegenteil: Es ist angebracht anzunehmen, daß die Rekopie der Lage des Radar-Turms
durch den Laser-Turm von einem unvermeidlichen ■Genauigkeitsverlust
hegleitet Ost. Man nimmt z.B. an, daß der
Fehler ^1 bei der Ausrichtung des Laser-Turms 10~ Rad
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erreichen kann, statt S1 « 5 ·'10 Rad für den Radar-Turm.
In der Brennpunktebene des Empfängers isoliert man ein
-4
Feld von 10 Rad, das das Lichtecho enthalten wird,
Feld von 10 Rad, das das Lichtecho enthalten wird,
das z.B. von einem Licht mit der Wellenlänge 6943 8 geliefert
wird; in diesem Feld richtet man die Lage des Lichtechos inbezug auf den Mittelpunkt (d.h. die Spur
der Achse des Hauptbrennpunkts des Beobachtungsgeräts) aus.
Diese Abweichung ist eine Korrektur der Seiten- und Höhenwinkel, die direkt auf die Achse des Laser-Turms
rekopiert werden. Die Korrektur ist statischer Art und stellt keine zusätzlichen Bedingungen an die Ausrichtungs-Servomechanismen.
Solange die atmosphärischen Bedingungen die optische Beobachtung erlauben, ist es zweckmäßig, nicht die Analyse
der Lage des Radar-Turms, sondern die der Lage des Laser-Turms vorzunehmen. Dadurch wird der unvermeidliche
ι sich aus dem Nachlauf ergebende Präzisionsverlust vermieden.
Die Verbesserung der Winkelgenauigkeit beruht auf dem besseren Trennvermögen, das durch Δ β = 1,22 λ D zum Ausdruelc
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kommt, wobei λ die Wellenlänge und D der Durchmesser
der Eintritts- und Austrittsfenster des Lasersenders
und des Beobachtungsgerätes ist. Es sind z.B. λ = 6943 und D =* 0,40 m. Für die Radareinrichtung sind die ent-*
sprechenden Werte 5 cm bzw. 3,50 m.
♦ Der Lasereinrichtung kann eine bekannte Vorrichtung zur Entfernungsmessung zugeordnet werden: Die Zuordnung einer
Laser-Abtastung zu einer Verfolgungs-Radarvorrichtung erlaubt eine wesentliche Verbesserung der Genauigkeit in
der Entfernungsmessung/ da die Entfernungsmessung durch Laser, die die kurze der Anstiegszeit der Abtastimpulse
(einige Nanosekunden) ausnützt, bekanntlich eine Entfernungsgenauigkeit von -Im mit einem Zeitabstandzähler
mit einfacher Skala, und von - 0,10 m mit einem Zähler
mit doppelter Nonius-Skala liefert.
Die Auswertung und die Empfindlichkeit einer Radareinrichtung
guter Qualität und einer Lasereinrichtung, wie sie in der Erfindung verwendet wird, zeigen, daß die höchste
Reichweite der Radareinrichtung 350 km beträgt, während die des Lasers viel höher liegt, etwa in der Größenordnung
von 3000 km.
In der vorliegenden Anwendungeform kann die vorrichtung,
die den Nachlauf des Laserturms hinter dem Rad*r-Turra
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bewirkt, natürlich nur innerhalb der Reichweite des Radars einwandfrei arbeiten; es ist jedoch nicht ausgeschlossen,
die Anpeilung eines mehr als 35O km entfernten Ziels mit dem Laser alleine vorzunehmen, der
dann von Hand gesteuert wird, wobei der Nachlauf der Radareinrichtung abgeschaltet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben.
In dieser ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Radar- und eines Laser-Turms, die durch einen Nachlauf miteinander
verbunden sind;
Fig. 2 eine Ansicht des Beobachtungsorgans einer Vorrichtung zur Analyse der Lage.
In Fig. 1 richtet ein Radar-Turm 2 auf einem Sockel 1 in der Ausführung der Verfolgung eines nicht dargestellten
und in Richtung 4 sich befindenden Ziels die Achse seiner Antenne in eine Richtung 5 aus, die mit der Richtung 4
einen Winkel α bildet (Fehlerwinkel).
Ein Laser-Turm 12 auf einem Sockel 11 richtet die Achse 15 seines Laser-Zielgeräts 13 in eine Richtung aus, die
mit der Richtung 14, die parallel zur Richtung 4 ist,
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einen Winkel β bildet:, der im allgemeinen größer ist
als a . Ein Nachlauf des Lasers 13 hinter der Radarantenne 3 wird durch einen übertrager 6, der mit dem
Turm 2 verbunden ist, durch eine übertragungsleitung
7 und einen Empfänger 8, der mit dem Turm 11 verbunden ist, gewährleistet. Der Laser arbeitet nicht in selbständiger Verfolgung; die Erfassung des Ziels ist durch die
öffnung des Laserbündels gewährleistet.
Bei 16 ist eine mit dem Turm 12 verbundene Vorrichtung zur Analyse schematisch dargestellt.
Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Beobachtungskreises eines Änalysators. Der Punkt 0 ist der Kreismittelpünk-t-
und entspricht der Fluchtlinie Ziel-Laserachse. Die Länge eines Durchmessers entspricht dem maximlen Fehler,
der in der Praxis zwischen der Laserachse und der Richtung-
-4
des Ziels auftauchte, z.B. 10 Rad. In P ist die Lage eines Laser-Echos dargestellt.
des Ziels auftauchte, z.B. 10 Rad. In P ist die Lage eines Laser-Echos dargestellt.
'Sine solche &nalysenvorr-ichtung kann z.B. aus einem Mosaik
aus ll^iszl^i-i-Zellexi bestehen.^ " ■
~ Patentansprüche -
OC BB l-x f.-1J^ 9 7
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Ortung der Lage eines Luftziels, die
eine Radarvorrichtung, welche eine selbständige Verfolgung vornimmt und eine Laser-Anpeilvorrichtung, die
einen Projektor und ein Beobachtungsgerät einschließt, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Radarvorrichtung, welche eine selbständige Verfolgung vornimmt und eine Laser-Anpeilvorrichtung, die
einen Projektor und ein Beobachtungsgerät einschließt, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
sie Mittel umfaßt, die die Richtung der Laserachse
gemäß der Richtung der Antennenachse der Radarvorrichtung steuert.
gemäß der Richtung der Antennenachse der Radarvorrichtung steuert.
2. Vorrichtung zur Ortung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Vorrichtung
zur Analyse der Lage umfaßt, die vorzugsweise dem Laser zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung
umfaßt.
0G9816/0597
ORiG/NAL INSPBOTED
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR27230A FR1454451A (fr) | 1965-08-04 | 1965-08-04 | Dispositif de pointage combiné radar-laser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1548404A1 true DE1548404A1 (de) | 1970-04-16 |
Family
ID=8586020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19661548404 Pending DE1548404A1 (de) | 1965-08-04 | 1966-08-02 | Kombinierte Radar-Laser-Ausrichtvorrichtung |
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CH (1) | CH455574A (de) |
DE (1) | DE1548404A1 (de) |
FR (1) | FR1454451A (de) |
GB (1) | GB1088337A (de) |
LU (1) | LU51658A1 (de) |
NL (1) | NL6611023A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3922085C1 (en) * | 1989-07-05 | 1991-01-31 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | Close distance measurer for two motor vehicles - sends light pulses and HF pulses for evaluation for safety precaution |
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-
1965
- 1965-08-04 FR FR27230A patent/FR1454451A/fr not_active Expired
-
1966
- 1966-07-25 CH CH1092766A patent/CH455574A/fr unknown
- 1966-07-26 BE BE684616D patent/BE684616A/xx unknown
- 1966-07-28 LU LU51658D patent/LU51658A1/xx unknown
- 1966-08-02 DE DE19661548404 patent/DE1548404A1/de active Pending
- 1966-08-03 GB GB34873/66A patent/GB1088337A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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NL6611023A (de) | 1967-02-06 |
BE684616A (de) | 1967-01-26 |
FR1454451A (fr) | 1966-02-11 |
CH455574A (fr) | 1968-07-15 |
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