DE3130966C2 - Elektromagnetische Impulse emittierender, nach dem Reflexionsprinzip arbeitender Sensor - Google Patents
Elektromagnetische Impulse emittierender, nach dem Reflexionsprinzip arbeitender SensorInfo
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Abstract
Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, eine eindeutige Zieldiskriminierung aufgrund bewegter Teile des Zieles oder auch der Fluktuation des Abgasstrahles von Triebwerken durchzuführen. Der hierfür eingesetzte Sensor emittiert elektromagnetische Wellen, die vom Ziel reflektiert werden. Bei Zielen mit sich bewegenden Teilen stellt sich eine Impulsverbreiterung um die Zielreflexion herum ein. Diese wird ausgewertet und anhand zieltypischer Merkmale zur Steuerung von Flugkörpern oder zur Auslösung von Gefechtsköpfen benutzt.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetische Impulse
emittierenden, nach dem Reflexionsprinzip arbeitenden Sensor zur Detektion von Zielen mit sich bewegenden
Teilen.
Solche Ziele sind insbesondere Hubschrauber mit in Rotation befindlichen Roiorbläitern sowie insgesamt
oder in Teilen vibrierende Vluggeräte. Außerdem kommen
auch Flugzeuge mit fluktiereiiueih Abgasstrahl von
Triebwerken in Betracht
Ein Hubschrauber, der sich als quasi statisches Ziel in Baumgipfelhöhe befindet wobei sich lediglich seine Rotorblätter
bewegen, kann nur schwer von Sensoren ausgemacht werden. Hierbei ist insbesondere an Sensoren
gedacht, welche der Lenkung von Flugkörpern oder Geschossen oder auch der Zündauslösung von Gefechtsköpfen
dienen.
Gemäß der technischen Lehre der DE-OS 23 35 845 ist es mit Hilfe von Dopplerradargeräten möglich, beispielsweise
Hubschrauber auf größere Entfernung als solche zu erkennen, da sich schnell bewegende Rotorblätter
eine erhebliche Dopplerfrequenzverschiebung verursachen. Die Wirkungsweise eines derartigen
Dopplerradargerätes beruht somit auf einer genauen Frequenzanalyse des reflektierten Signales, verbunden
mit einem entsprechenden apparativen Aufwand. Zudem ist es gemäß der genannten Druckschrift möglich,
beispielsweise Hubschrauberrotoren so zu maskieren, daß eine Dopplerradarmessung mit hoher Wahrscheinlichkeit
ohne Erfolg bliebe. Der Einsatz eines Dopplerradargerätes ist daher trotz relativ hohen apparativen
Aufwandes mit einer gewissen Unsicherheit hinsichtlich des Detektierungserfolges verbunden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der eingangs genannten Art bereitzustellen,
mit dem es bei vergleichsweise geringem apparativem Aufwand möglich ist, ein Ziel mit bewegten Teilen, beispielsweise
einen Hubschrauber, mit großer Sicherheit schon nach kurzer Zeit zu detektieren.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Auswertung der von bewegten Teilen
des Zieles verursachten, zeitabhängigen Impulsverbreiterung der reflektierten Impulse erfolgt Hier wird demnach
bereits vom Prinzip her eine andersgeartete Methode als die oben geschilderte angewandt Schon die
Auswertung eines ersten kurzen Impulses, der nach Reflexion eine charakteristische Verbreiterung erfährt,
kann Aufschluß über das Vorhandensein eines bestimmten Zieles geben. Im Falle eines Hubschraubers ist diese
Impulsverbreiterung durch die räumliche Tiefenstruktür
des Rotors bedingt auch wenn sich dieser in Roitation
befindet Ein zweiter Impuls erfährt ebenfalls eine Verbreiterung, die jedoch im allgemeinen etwas anders
aussehen wird, da die Reflexion nunmehr in einer veränderten Bewegungsphase der bewegten Teile erfolgt
1.1 Schon aus einem solchen Vergleich nur zweier aufeinsinderfolgender
Impulse können daher im allgemeinen eindeutige Rückschlüsse auf das Vorhandensein sowie die
Art eines Zieles gezogen werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung ermöglicht es, mit einem Sensor einfacher
Bauart eine eindeutige Zieldiskriminiemng aufgrund der sich bewegenden Teile des Zieles vorzunehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der
Abbildungen näher erläutert Es zeigen
F i g. la, Ib, Ic Impulsdiagramme eines Sensors;
F i g. 2 das Blockschaltbild eines Sensors.
Im Ausführungsbeispiel kommt das Grundprinzip der Erfindung in der Weise zum Ausdruck, daß ζ. Β. ein
Laser-Nadelimpuls ausgesendet wird und die Reflexionssignale, die nach einer gewissen, der Zielentfernung
entsprechenden Laufzeit an einer Empfängerdiode empfangen werden, bewertet werden. Da beispielsweise
die Rotorblätter eines Hubschraubers weniger stark reflektieren als der Rumpf, treten sie lediglich als
Schultern gegenüber den Nadelimpulsen auf. Es kann daher aus der Signalform eindeutig ein Hubschrauber
gegenüber einem Haus oder Baum als statischem Hintergrund
erkannt werden. Aus der Laufzeit des als vom Ziel reflektierter Impuls erkannten Signals kann dann in
bekannter Weise die Zielentfernung ermittelt werden.
Die Fig. la, Ib und Ic zeigen ein Beispiel für die
unterschiedliche Impulsform bei der Reflexion an einem statischen Ziel, wie z. B. einem Baum, gegenüber einem
Hubschrauber als Ziel mit bewegten Teilen. Dargestellt ist die Annäherung eines Flugkörpers an ein Ziel, so wie
sie sich im Diagramm der Sensorauswertung zeigt Da sich der Flugkörper bzw. das Geschoß selbst bewegt,
werden Festziele immer näher heranrücken, wobei sie ihre Impulsform in etwa beibehalten, wenn auch die
Impuls-Amplitude zunimmt Dies ist deutlich bei dem
vom Baum reflektierten Impuls. Die Impulsform des sich in der Nähe des Baumes befindenden Hubschraubers
mit rotierenden Rotorblättern zeigt deutlich die aufgrund der Rotorblattreflektion auftretenden Schultern,
wobei eine Änderung der Impulsform aufgrund des sich drehenden und damit in jeweils andere Lage geratenden
Rotors auftritt.
In F i g. 2 ist ein Blockschaltbild eines Sensors dargestellt.
Ein Laserpulser 1 hat eine Laserdiode 2, welche Nadelimpulse bestimmter Steilheit und Dauer aussendet.
Die Nadelimpulse werden über einen Lichtleiter 3 in die Brennebene einer Optik 4 geleitet, wo sich auch eine
Empfängerdiode 5 für den Empfang der reflektierten Laserimpulse befindet. Der Empfängerdiode 5 ist ein
Verstärker 6 nachgeschaltet. Ein Taktgenerator 7 be-
treibt den Laserpulser 1 und einen Trigger 8, welcher seinerseits einen Torgenerator 9 betreibt, der drei Samplingtore
10, 11, 12 ansteuert. Die Ausgänge der Sampiingtore 10, 11, 12 sind mit einem Multiplexer 13 verbunden.
Die Steuerung des Torgenerators 9 erfolgt mit Hilfe einer Torsteuerung 15. Außerdem sind eine mit
dem Multiplexer 13 und der Torsteuerung 15 zusammenarbeitende Daienvorauswertung 14 und eine digitale
Signalauswertung 16 vorhanden. Die digitale Signalauswertung J6 arbeitet mit einem Bodengerät 17 zusammen
und dient als Ausgabe für Lenk- oder Zündsignale.
Im einzelnen funktioniert die Signalauswertung wie folgt: Das reflektierte Signal geht über die Empfängerdiode
5 und den Verstärker 6 den Samplingtoren 10,11, 12 zu. Die Samplingtore 10, 11, 12 werden durch den
Torgenerator 9 zeitlich nacheinander aufgetastet und speichern in einem Integrator die Augenblickswerte des
relfektierten Signals. Die Spannungswerte werden über den Multiplexer 13 zusammen mit den Daten der Torsteuerung
9 der Datenvorauswertung 14 zugeführt. Die Signalauswertung selbst geschieht dann in der digitalen
Signalauswertung 16. Die Datenvorauswer^jng 14 selektiert
die reflektierten Impulse nach stationären Signalen und solchen, die Geschwindigkeitsänderungen
zusätzlich zur Annäherungsgeschwindigkeit bedeuten. Außerdem erfolgt die Signalauswertung anhand spezifischer
Merkmale, wie beispielsweise der Impulsverbreiterung aufgrund der sich drehenden Rotorblätter eines
Hubschraubers oder aufgrund des pulsierenden Abgas-Strahles von Triebwerken. Die Signalauswertung 16 verarbeitet
diese Daten zu Lenk- und Zündsignaldaten. Kern der Erfindung ist es, die Impulsverbreiterung um
die Zielreflektion herum aufgrund der Phasengeschwindigkeit der Rotorblätter eines Hubschraubers oder der
Instabilitäten in der Gasströmung eines Triebwerkes auszuwerten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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40
45
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65
Claims (4)
1. Elektromagnetische Impulse emittierender, nach dem Reflexionsprinzip arbeitender Sensor zur
Detektion von Zielen mit sich bewegenden Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswertung
der von bewegten Teilen des Zieles verursachten, zeitabhängigen Impulsverbreilerung der reflektierten
Impulse erfolgt
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswertung von Frequenz und Zeitverschiebung
der zeitabhängigen Impulsverbreiterung erfolgt
3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß zusätzlich die Phasengeschwindigkeit der
zeitabhängigen Impulsverbreiterung ausgewertet wird.
4. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß mittels Auswertung der
zeitabhängigen Änderung der Impulsform und der Phasengesenwindigkeit dieser Größe eine Identifizierung
und Einschätzung des Betriebszustandes des Zieles durchfährbar ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813130966 DE3130966C2 (de) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | Elektromagnetische Impulse emittierender, nach dem Reflexionsprinzip arbeitender Sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813130966 DE3130966C2 (de) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | Elektromagnetische Impulse emittierender, nach dem Reflexionsprinzip arbeitender Sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3130966A1 DE3130966A1 (de) | 1983-02-24 |
DE3130966C2 true DE3130966C2 (de) | 1986-10-30 |
Family
ID=6138635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813130966 Expired DE3130966C2 (de) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | Elektromagnetische Impulse emittierender, nach dem Reflexionsprinzip arbeitender Sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3130966C2 (de) |
Families Citing this family (5)
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DE3707888A1 (de) * | 1987-03-12 | 1988-09-22 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Sensor zur bekaempfung von hubschraubern |
DE3733962A1 (de) * | 1987-10-08 | 1989-04-27 | Wegmann & Co | Verfahren zur automatischen zielklassifizierung durch land- und wasserkampffahrzeuge sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
FR2654838B1 (fr) * | 1989-11-17 | 1992-06-19 | Thomson Csf | Radar doppler pour la detection et la localisation d'helicopteres. |
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DE2335845A1 (de) * | 1973-07-14 | 1975-01-30 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Anordnung zur beeinflussung von elektromagnetischen wellen eines dopplerradargeraetes |
-
1981
- 1981-08-05 DE DE19813130966 patent/DE3130966C2/de not_active Expired
Also Published As
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DE3130966A1 (de) | 1983-02-24 |
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