DE2149729C3 - Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen - Google Patents
Führungssystem mit sich überlappenden LaserstrahlkeulenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
- F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
- F41G7/24—Beam riding guidance systems
- F41G7/26—Optical guidance systems
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Description
Die Erfindung betrifft ein Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen zur Erzeugung einer
Führungskeule, wobei die Laserstrahlkeulen zur Unterscheidung mit jeweils einer Kennung versehen sind, und
wobei ferner zur Positionsbestimmung mittels optischer Empfangseinrichtungen die Laserstrahlkeulen unterscheidbar
sowie der Überlappungsbereich feststellbar und Nachführungs- und Steuerbefehle lieferbar sind.
Systeme zur Führung von Flugkörpern, insbesondere ferngelenkten Flugkörpern, unter Verwendung der
Mikrowellentechnologie sind in zahlreichen Anwendungsfällen bekannt. Dabei wird in der Anwendung für
die Luftfahrt ein Leitstrahl mit einem öffnungswinkel von etwa 2,5° geschaffen, mit dessen Hilfe das Flugzeug
zur Landebahn geführt wird (»Interavia« 1963, S. 894 und 895). Mit einem solchen Mikrowellensystem ist es
nicht möglich, mehrere Führungsebenen zu realisieren, die unter einem Winkel zueinander verlaufen. Da sich
der den Landekurs markierende Leitstrahl in Richtung auf den Landeplatz verjüngt, besteht die Gefahr eines
Abkommens vom Leitstrahl beim Zielanflug. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wird daher zusätzlich
zu der den Landekurs bestimmenden Abstrahlung eine Clearance-Abstrahlung geschaffen, um dem Pilot die
Möglichkeit zu geben, den beim Landeanflug verlorenen Leitstrahl wiederzufinden. Da die Landekursab-Miamüng
von der Cicaranccribsirahliing gestört wird,
was sich besonders ungünstig auswirkt, wenn die Clearance-Abstrahlung zum Landekurs einen Gegenkurs
bewirkt, ist es bekannt (US-PS 25 13 338), für den Landekurs eine Abstrahlung mit hoher Intensität und
für die Clearance-Abstrahlung eine geringe Feldintensität zu verwenden. Die Strahlungskeulen der Clearance-Abstrahlung
überschneiden die Landekurskeulen nur in unmittelbarer Nähe vom Landeplatz, wo nämlich die
Landekurskeulen in ihrem Querschnitt bereits so schmal
ίο sind, daß ein Abkommen vom genauen Kurs ein
Verlieren des Landekurses immer wahrscheinlicher macht Bei einer großen Entfernung vom Landeplatz ist
die Divergenz der Landekurskeulen groß genug, um eine Gefahr für das Verlieren des Landekurses bzw. des
is Leitstrahles auszuschalten. Bei derartigen, die Mikrowellentechnologie
verwendenden Führungssystemen ist es auch bekannt (GB-PS 1157 899), daß an die
Landekurskeulen anschließende Seitenkeulen falsche Kurse auslösen können. Um diesen Nachteil zu
unterbinden, ist deshalb vorgesehen, daß der den Landekurs bestimmende Hauptstrahl ein um eine Achse
rotierender Strahl ist, wobei die Achse den Landekurs kennzeichnet Durch das Vorsehen von Seitenkeulen,
die mit dem rotierenden Hauptstrahl überlappen, sollen die durch Nebenzipfel der Hauptkeule verursachten
falschen Kurse vermieden werden.
Neben der Verwendung von Mikrowellensystemen ist es auch bekannt, Laserstrahlen zur Führung von
Flugkörpern zu verwenden (GB-PS 11 77 950). Mit sich kreuzweise überschneidenden und schwenkbaren
Laserstrahlkeulen wird eine Führungslinie festgelegt, die nur eine sehr geringe Divergenz hat und daher das
Ausbrechen des Flugkörpers nicht verhindern kann. Um diesem Ausbrechen entgegenzuwirken, werden einen
J5 Führungspfad eingrenzende weitere Führungskeulen
vorgesehen, die den Führungspfad nach allen Seiten umgeben und amplitudenmoduliert sind. Aufgrund der
hierbei vorgesehenen Ablenkung der Strahlen wird die Führungslinie dem Flugkörper zur Bestimmung der
Ablage nachgeführt und ein Ausbrechen des Flugkörpers verhindert.
Der Ei rindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen
zu schaffen, bei dem sich ein Führungsstrahl mit
4S sehr geringer Strahldivergenz ergibt und bei dem auch
größere Abweichungen von der Führungslinie, welche seitlich aus der die Führungslinie bildenden Laserstrahlkeulen
heraus verlaufen, noch leicht bestimmbar und korrigierbar sind. Dabei soll auch bei einem zunehmenden
Abstand von der Strahlungsquelle eine einwandfreie Führung in engen Toleranzen möglich sein.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs erwähnten Führungssystem erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß sich zumindest zwei erste unterschiedlich pulscodierte Laserstrahlkeulen in einer Führungslinie
derart überschneiden, daß die Begrenzung der Führungslinie mit geringer Überlappung nahezu parallel
verläuft, daß sich weitere pulscodierte Laserstrahlkeulen etwa gleicher Reichweite beiderseits an die beiden
ersten Laserstrahlkeulen anschließen, wobei sich benachbarte Keulen mit einem größeren Überdeckungswinkel
überlappen, und daß den optischen Empfangeinrichtungen beim Zielobjekt Rücksendeeinrichtungen
zugeordnet sind, um entsprechend der Ablage von der
''r' Führungslinie Ablagewerte zurück zur Lasersendeeinrichtung
zu senden, um daraus Werte für die Ablage nach Größe und Richtung von der Führungslinie zu
ermitteln
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auch vorgesehen, daß die sich einander überlappenden
Laserstrahlkeulen eine verhältnismäßig flache Führungsebene kennzeichnen, daß mehrere solcher aus
überlappenden Laserstrahlkeulen gebildete Führungsebenen unter einem Winkel zueinander verlaufen.
Für die Anwendung des Führungssystems ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Zielobjekt eine
gelenkte Einrichtung ist
Die Maßnahmen der Erfindung sind besonders vorteilhaft tür das Führen eines Flugkörpers. Da es sich
hierbei in der Regel um Flugkörper handelt, die sich von der die Führungslinie festlegenden Strahlungsquelle
wegbewegen, bietet die Erfindung in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, auch bei großer Entfernung den
Flugkörper noch sicher zu führen, wobei die Gefahr, daß der Flugkörper wie bisher mit zunehmendem Abstand
aus dem Führungspfad ausbricht, sehr einfach verhindert werden kann. Im Gegensatz zu Mikrowellensystemen
lassen sich Flugkörper auch noch in sehr großer Entfernung einwandfrei in verhältnismäßig engen
Toleranzen führen. Unter Laserstrahlung versteht man dabei eine Strahlung im infraroten, sichtbaren oder
ultravioletten Bereich, die von einem Lasersender beliebiger Art abgegeben werden kann.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand einer aus einer Figur bestehenden Zeichnung beschrieben, die
schematisch einen Lasersender mit mehreren sich überlappenden Laserstrahlkeulen zeigt, wobei die
Führungslinie von mit geringer Überlappung nahezu parallelverlaufenden Laserstrahlkeulen gebildet wird.
Gemäß der Zeichnung gehen von einem Lasersender 1 mindestens zwei Laserstrahlkeulen 2 und 3 aus, die
sich überschneiden und die Führungsebene beiderseits der Führungslinie 4 begrenzen. Diese Führungsebene
kann eine Visier-Ebene bzw. eine Ziel- oder Nachführungsebene sein. Die beiden Laserstrahlkeulen 2 und 3
sind mit unterschiedlichen Signalen codiert, wodurch eine Links-Rechtsaussage bei einer Abweichung von
der Führungslinie 4 durch ein Empfangssystem am Zielort bzw. durch die Nachführeinrichtungen eines
Flugkörpers sich ermitteln läßt. In der Darstellung ist als Zielobjekt 5 ein Flugkörper angedeutet. Von dem
Lasersender 1 werden außerdem Laserstrahlkeulen 6 und 7 ausgestrahlt, die beiderseits an die Laserstrahlkeulen
2 und 3 anschließen und mit diesen mit gleicher oder größerer Divergenz überlappen und welche in der
gleichen Ebene wie die Laserstrahlkeulen 2 und 3 liegen. Diese weiteren Laserstrahlkeulen 6 und 7 sind
vorzugsweise mit einer zu den Laserstrahlkeulen 2 und 3 unterschiedlichen Codierung moduliert. Dabei findet
vorzugsweise eine Pulscodierung Verwendung, so daß durch ein Impulszählverfahren in einfacher Weise die
Ablage des Zielobjektes 5 von der Führungslinie 4 ermittelt werden kann.
Für die Pulscodierung können alle möglichen Codierverfahren Verwendung finden, wobei es sich z. B.
um eine Pulsphasenmodulation, Pulslängenmodulation oder ein sonstiges bekanntes Modulationsverfahren für
Impulse handeln kann. Es können auch in zeitlicher Reihenfolge die Sektoren ausleuchtende Dauerstrich-Lichtsignale
verwendet werden oder die codierten Impulssignale zeitlich nacheinander wiederholt abgegeben
werden.
Durch die Maßnahmen der Erfindung stehen sich überlappende Laserstrahlkeulen zur Verfügung, die für
die Lösung verschiedener Aufgaben der Nachführungsoder Darstellungstechnik und Darstellungsanalyse verwendet
werden können, da sie einen genügend breiten Bereich einer Ebene aufgrund der Gesamtdivergenz
überdecken, wobei durch die sektorenweise Fächerung mit Hilfe der codierten Laserstrahikeulen eine einwandfreie
Lagebestimmung möglich ist Es kann auch mit entsprechendem optischem Aufwand eine äußere
Begrenzung der Laserstrahlkeule vorgesehen werden, •im z. B. eine quadratische oder rechteckige Abgrenzung
ίο der Laserstrahlkeule zu bewirken.
Es ist zweckmäßig, die Laserstrahlkeulen derart zu codieren, daß eine Rechts-Links-Zuordnung zur Führungslinie
4 möglich ist
Durch die Codierung der Laserstrahlkeulen 2 und 3
sowie der seitlich mit Überlappung anschließenden Lasorstrahlkeulen 6 und 7 läßt sich eine einwandfreie
Aussage der Ablage von der Führungslinie 4 auch bei verhältnismäßig großer Ablage machen. Bei Kenntnis
der Entfernung des Lasersenders 1 vom Zielobjekt läßt sich eine relativ genaue Aussage über die absolute
Größe der Ablage von der Führungslinie 4 machen, vorausgesetzt, daß die Divergenz der einzelnen
Laserstrahlkeulen eine vorbestimmte Größe hat.
Es ist auch vorgesehen, daß die eine verhältnismäßig flache Führungsebene kennzeichnenden aneinander
anschließenden Laserstrahlkeulen 2, 3, 6 und 7 unter einem Winkel zu einer weiter durch überlappende
Laserstrahlkeulen gebildeten Führungsebene angeordnet ist, wobei eine Anordnung in senkrechter Lage
besonders vorteilhaft für die Anwendung der Erfindung bei Laserschußsimulationsanlagen zur Analyse der
Trefferablage sowohl hinsichtlich der Seite als auch hinsichtlich der Höhe geeignet ist.
Anstelle einer Anordnung mit gesonderten zusätzlichen Einrichtungen für die zweite Führungsebene ist
auch vorgesehen, daß die einzelnen Strahlungskeulen der ersten Führungsebene über optische Einrichtungen
ausgeblendet und z. B. über Prismen um 90° gedreht werden, um als zweite Führungsebene ausgestrahlt zu
40 werden.
Da geeignete Sensoren und optronische Verstärkungselemente sowie Analysatoren bzw. Diskriminatoren
als auch Schaltungen und Bauteile für die Führungsund Regelaufgaben vielseitig bekannt sind, wird ihre
Anwendung in Verbindung mit der Erfindung nicht im einzelnen erläutert.
Auch für die Ausgestaltung des Laser-Senders sind herkömmliche Maßnahmen vorgesehen, wobei z. B.
einzelne Lasersendedioden mit einem vorgerichteten
so Strahlengang mit ihrem Kathodenflächen aneinandergeklebt oder nebeneinander angeordnet sein können
bzw. über entsprechende Vielfachprismen oder auch rotierende Prismenflächen die Laserstrahlkeulen abstrahlen.
Die einzelnen kodierten Laserstrahlkeulen werden über nachgeordnete optische Einrichtungen
abgegeben, welche die Gesamtbreite der Divergenz festlegt. Es können auch mehrere entsprechend
ausgerichtete Lasersendeeinrichtungen mit nachgeordneten optischen Richtmitteln vorgesehen sein.
b0 Es sei auch darauf hingewiesen, daß man für die
analytische Auswertung von zwei unter einem Winkel zueinander stehenden Führungsebenen in vorteilhafter
Weise den Führungsebenen unterschiedlich zugeordnetes polarisiertes Licht verwendet Entsprechend müssen
>" dann die am Zielobjekt 5 vorgesehenen Sensoreinrichtungen
mit Polarisationsfiltern versehen sein.
Hierzu j isiatt zeichnungen
Claims (3)
1. Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen zur Erzeugung einer Führungskeule,
wobei die Laserstrahlkeulen zur Unterscheidung mit jeweils einer Kennung versehen sind, und wobei
ferner zur Positionsbestimmung mittels optischer Empfangseinrichtungen die Laserstrahlkeulen unterscheidbar
sowie der Überlappungsbereich feststellbar und Nachführungs- und Steuerbefehle lieferbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß sich zumindest zwei erste unterschiedlich pulscodierte Laserstrahlkeulen (2, 3) in einer
Führungslinie (4) derart überschneiden, daß die Begrenzung der Führungslinie mit geringer Überlappung
nahezu parallel verläuft, daß sich weitere pulscodierte Laserstrahlkeulen (6, 7) etwa gleicher
Reichweite beiderseits an die beiden ersten Laserstrahlkeulen anschließen, wobei sich benachbarte
Keulen mit einem größeren Überdeckungswinkel überlappen, und daß den optischen Empfangseinrichtungen
beim Zielobjekt Rücksendeeinrichtungen zugeordnet sind, um entsprechend der Ablage von
der Führungslinie Ablagewerte zurück zur Lasersendeeinrichtung zu senden, um daraus Werte für die
Ablage nach Größe und Richtung von der Führungslinie zu ermitteln.
2. Führungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich einander überlappenden
Laserstrahlkeulen eine verhältnismäßig flache Führungsebene kennzeichnen, daß mehrere solche
aus überlappenden Laserstrahlkeulen gebildete Führungsebenen unter einem Winkel zueinander
verlaufen.
3. Führungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielobjekt eine
gelenkte Einrichtung (5) ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19712149729 DE2149729C3 (de) | 1971-10-05 | 1971-10-05 | Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712149729 DE2149729C3 (de) | 1971-10-05 | 1971-10-05 | Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE2149729C3 true DE2149729C3 (de) | 1978-12-07 |
Family
ID=5821552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712149729 Expired DE2149729C3 (de) | 1971-10-05 | 1971-10-05 | Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (7)
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DE2802477C3 (de) * | 1978-01-20 | 1981-08-20 | Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronik mbH, 2000 Hamburg | Einrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Laserlicht mit mehreren Laserlicht emittierenden und/oder detektierenden optronischen Elementen |
DE2905422C2 (de) * | 1979-02-13 | 1982-07-22 | Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronic mbH, 2000 Hamburg | Einrichtung zur Schußsimulation mit Trefferanzeige |
DE2951564C2 (de) * | 1979-12-21 | 1983-02-10 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Laser als Richtungs- und Leitstrahlgeber |
DE3149808C2 (de) * | 1981-12-16 | 1985-11-21 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Laser-Richtungs- und Leitstrahlgeber |
DE3529277A1 (de) * | 1985-08-16 | 1987-03-05 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Leitverfahren fuer flugkoerper |
DE102007049438B4 (de) * | 2007-10-16 | 2018-10-31 | Mbda Deutschland Gmbh | Verfahren zur Abwehr von ballistischen Geschossen mit Hilfe von Lenkflugkörpern |
-
1971
- 1971-10-05 DE DE19712149729 patent/DE2149729C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2149729A1 (de) | 1973-04-12 |
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