DE2636062C2 - Zielsuchlenkvorrichtung für einen fernlenkbaren Flugkörper - Google Patents
Zielsuchlenkvorrichtung für einen fernlenkbaren FlugkörperInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zielsuchlenkvorrichtung lür einen fernienkbaren, während des Fluges eine
kontinuierliche Rollbewejung a ^führenden Flugkörper,
mit Einrichtungen zur Bestimmung der Zielabiage und der Zielentfernung.
Eine Zielsuchlenkvorrichtung dieser Art dient dazu, «inen Flugkörper, welcher von einer Kommandostelle
ferngelenkt in Zielnähe gebracht wurde, selbsttätig ins Ziel zu steuern. Die Zielsuchlenkvorrichtung weist dazu
im allgemeinen einen Radarsuchkopf mit einer kardanisch bewegbaren Antenne mit ausgeprägter Richtcharakteristik
und mit hohem Antennengewinn auf. Mit Hilfe dieser Radarantenne wird das Ziel durch einci/
Abtastvorgang auf aktive, semiaktive oder passive Weise geortet und durch ständiges Nachführen der
Antenne im Auffaßbereich festgehalten. Die Ablage der Empfangsrichtung der auf das Ziel gerichteten Antenne
von der Flugkörperlängsachse, bzw. deren Änderung, wird zur Erzeugung eines Lenkbefehls ausgenutzt.
Bei Suchköpfen mit Radarsystemen wird im allgemeinen
auch die Annäherung bzw. Entfernung zwischen dem Flugkörper und dem Ziel durch Messung der
Dopplerfrequenzverschiebung bzw der Laufzeit der Vom Ziel reflektierten Wellen bestimmt. Die Annähefungs-
oder Entfernungsangabe wird im allgemeinen zur Zündung des Sprengsatzes verwendet.
Die Genauigkeit und die Reaktionsfähigkeit derartiger Zielsuchlenkvorrichtungen hängt dabei wesentlich
von den Einrichtungen zur Nachführung der Antenne •b. Diese Einrichtungen sind folglich mechanisch und
tlektrqniseh hochempfindlich und deshalb entsprechend
kosispieligi da sie mit dem Einsatz eines Flugkörpers
verlorengehen, spielen die Kosten in diesem Fall eine besonders größe Rolle.
Es ist deshalb Aufgäbe der Erfindung, eine Zielsuch*
lenkvorrichtung zu schaffen, die hinsichtlich ihrer Treffsicherheit den bisherigen Zielsuchlenkvorrichtun'
gen zumindest gleich kommt, jedoch mechanisch weniger empfindlich und billiger ist
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Zielsuchlenkvorrichtung eine den Einrichtungen zur Bestimmung der Zielablage und der Zielentfernung
gemeinsame, während der Flugphase des Flugkörpers starr angeordnete Sende- und Empfangsantenne mit
Weitwinkelcharakteristik in lediglich einer Schwingungsebene der magnetischen Feldstärke aufweist
ίο Die Erfindung geht von der Erkenntnis ^us, daß
Flugkörper aufgrund der in den letzten Jahren stark verbesserten Fernlenkverfahren aus größeren Entfernungen
wesentlich näher an ein lediglich auf dem Radarschirm erkennbares Ziel gelenkt werden können,
bis die Umschaltung auf die Selbstlenkung des Flugkörpers erfolgen muß. Aus diesem Grund kann
ohne Einbuße der Treffsicherheit auf die bisher notwendige Bündelung der Antenne und deren hohen
Antennengewinn teilweise verzichtet werden. Dafür wird erfindungsgemäß das Antennendiagramm aufgeweitet
so daß die Antenne in einer Ebene eine ausgeprägte Weitwinkelcharakteristik erhält Durch
diese Maßnahme kann dann auch auf die Nachführung der Antenne und damit auf die mechanisch empfindliche
kardanische Aufhängung und die Stellantriebe verzichtet werden.
Die Ablage des jeweils erfaßten Zieles kann analog zu bekannten Monopi 1Jsverfahren bestimmt werden. Im
Gegensatz zu den bekannten Monopulsverfahren muß jedoch die Nullstelle des Differenzsignals nicht der
Zielrichtung nachgeführt werden, sondern sie bleibt in einer bezüglich der Flugkörperkoordinaten festen
Orientierung. Die Ablage des erfaßten Ziels ist dann durch das Verhältnis von Differenz- zu Summensignal
gegeben, welches nicht wie üblich auf Null heruntergeregelt wird.
Da der Flugkörper eine Rollbewegung ausführt, entfällt die sonst notwendige Ausbildung der Zielsuchlenkvorrichtung
für zwei Ebenen. Die Breitseite des Antennendiagramms dient dann zur Bestimmung der
Winkelablage eines Ziels, welche sicn als sinusförmige, mit der Rollfrequenz des Flugkörpers alternierende
Größe ergibt, deren Amplitude proportional zur Winkelablage des Ziels von der Flugkörperlängsachse
ist und deren Phase der Richtung des Ziels entspricht. Die Schmalseite des Antennendiagramms kann zur
Winkelauflösung des erfaßten Ziels herangenommen werden. Dadurch wird erreicht, daß der Flugkörper
nicht nur den radarmäßigen Schwerpunkt des Zieles
w anfliegt, sondern bei Vorliegen eines Mehrfachzieles
eine Zielselektion vornehmen kann und dann nur noch beispielsweise auf das Ziel mit dem stärksten Zielsignal
steuert.
Als besonders vorteilhaft kommt bei der erfindungsgemäßen Zielsuchlenkvorrichtung eine Sende- und
Empfangsantenne zur Anwendung, welche als Multimode-Strahler ausgebildet ist, in dessen Apertur sowohl
Hio-Wellen als auch Hjo-Wellen angeregt werden
können.
Die Zielsuchlenkvorrichtung ist vorteilhafterweise auf einen Auffaßwinkel von etwa 60° ausgelegt. Ein
einmal erfaßtes Ziel bleibt dann ständig im Empfangsbereich der Antenne, da die Flugbahn des Flugkörpers bei
Abweichungen von der Zielrichtung entsprechend korrigiert werden kann,
Es kann weiterhin von Vorteil Sein, wenn die Sende-lind
Empfängsrichtung der Antenne vor dem Abschuß des Flugkörpers Verstellbar ist. Dadurch kann eine Art
Vorhaltekurs eingestellt werden, mit welchem eine Verkürzung der Flugbahn des Flugkörpers bis zum
Treffpunkt mit dem Ziel ereicht wird.
Die Figur zeigt in einem Blockdiagramm in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Zielsuchlenkvorrichtung.
Die Spitze 1 eines während des Fluges um die dargestellte z-Achse rollenden Flugkörpers enthält eine
Sende- und Empfangsantenne 2. Der in der dargestellten /7-y-Ebene liegende Querschnitt 3 des Richtdiagramms
der Antenne 2 für das Summensignal ist stark elliptisch, so daß bei der Rollbewegung des Flugkörpers
und des sich mitdrehenden Richtdiagramms mit jeder Umdrehung ein Kreiskegel mit dem öffnungswinkel a
(= Auffaßwinkel) erfaßt wird. Die Antenne wird über einen Summeneingang 2.1 von einem Sender 4 über
einen Zirkulator 5 gespeist Das Empfangssignal wird von dem gleichzeitig als Ausgang dienenden Summeneingang
Zl und einem Differenzausgang 2.2 abgeleitet und je einem Empfängerverstärker 6.1 für das
Summensignal und 6.2 für das Differenzsignal zugeführL Die verstärkten Summen- und Differtnzsignale werden
zur Ermittlung der Winkelablage δζ des Zk!s Z nach
bekannten Monopulsverfahren mit einer dafür vorgesehenen Einrichtung Ί{ΑΙΣ) ausgewertet; d. h. es wird im
wesentlichen der Quotient aus dem Differenz- und dem Summensignal gebildet, dessen Amplitude der Winkelablage
entspricht Da sich der Flugkörper während des Fluges fortlaufend um seine Längsachse (z-Achse) dreht,
ist noch eine Zuordnung des ermittelten Ablagewinkels jo
zur jeweiligen Rollage des Flugkörpers notwendig. Dazu wird das Summensignal in bekannter Weise einer
Auswertelogik 8 (Diskriminator) zugeführt, weiche z. B. die Zeit zwischen dem Auftreten eines durch ein
Kreiselsystem 9 gegebenen Referenzsignals und des Zielsignals ermittelt. Bei vom Kreiselsystem gegebener
Rollfrequenz des Flugkörpers ist diese Zeit dem Rollagewinkel q>z proportional.
Die für den Ablage- und Rollagewinkel des Ziels ermittelten Daten werden einem Bordrechner 10
zugeführt, welcher daraus die erforderlichen Steuerkommandos zur Lenkung des Flugkörpers berechnet
und diese an die Lenkorgane weitergibt (11).
Zur Ermittlung der vollständigen Zieldaten ist noch die Bestimmung der Zielentfernung erforderlich. Dazu
wird analog zu bekannten Verfahren eine Laufzeitmessung an Sendeimpulsen vorgenommen.
Die dafür vorgesehenen Sendeimpulse werden von einem Taktgeber 12 erzeugt, welcher den Sender 4
steuert. Parallel dazu werden die im Taktgeber 12 erzeugten Impulse in einem mit den Empfängern 6.1 und
6.2 verbundenen Verzögerungsglied 13 (Entfernungsnachführung) der Echolaufzeit automatisch nachgeführt.
Von der Verbindungsleitung des Verzögerungsgliedes 13 zu den Empfängern 6.1 und 6.2 ist dann ein der
Zielentfernung r proportionales Signal abnehmbar. Dieses Signal wird ebenfalls dem Bordrechner 10
zugeführt, der dann entweder aus einem, zwei oder allen drei Zielkoordinaten φζ, όζ, rz ^?n Zeitpunkt zur
Auslösung eines Zünders 14 für einen Sprengsatz bestimmt.
Zur Erkennung von Mehrfachzielen, z.B. eines Flugzeugverbandes, werden die von der Zielsuchlenkvorrichtung
ermittelten Zieldaten über ein Übertragungssystem 15 an die Kommandostelle weitergegeben.
Das Übertragungssystem IS an die Kommandostelle
weitergegeben. Das Übertragungssystem 15 dient auch zur Weiterleitung von Steuerbefehlen während der
kommandogelenkten Flugphase des Flugkörpers.
Die erfindungsgemäße Zielsuchlenkvorrichtung ist sowohl für aktive als auch für passive Zielortung
auslegbar. Bei aktiven Zielortungsverfahren ist es von Vorteil, wenn die Zielsuchlenkvorrichtung auf den
Betrieb zum Zielanflug auf einen Störsender umschaltbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Zielsuchlenkvorrichtung für einen fernlenkbaren,
während des Fluges eine kontinuierliche Rollbewegung ausführenden Flugkörper, mit Einrichtungen
zur Bestimmung der Zielablage und der Zielentfernung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielsuchlenkvorrichtung eine den Einrichtungen
zur Bestimmung der Zielablage und der Zielentfernung gemeinsame, während der Flugphase
des Flugkörpers starr angeordnete Sende- und Empfangsantenne (2) mit Weitwinkelcharakteristik
in lediglich einer Schwingungsebene der magnetischen Feldstärke aufweist
2. Zielsuchlenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und
Empfangsantenne (2) als Multimode-Strahler ausgebildet
ist, in dessen Apertur sowohl Hio-Wellen als
auch H20-Wellen angeregt werden können.
3. Zielsuchlenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffaßwinkel etwa 60° beträgt.
4. Zielsuchlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sende- und Empfangseinrichtung der Antenne (2) vor dem Abschuß des Flugkörpers verstellbar ist.
Priority Applications (1)
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1976
- 1976-08-11 DE DE2636062A patent/DE2636062C2/de not_active Expired
Also Published As
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