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Anlage zur Bekämpfung von Luftzielen
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Bekämpfung von Luftzielen, die ein Zielsuchgerät, das zum
Abtasten wenigstens eines Teiles des das Zielsuchgerät umgebenden Luftraumes und zum Bestimmen des Seitenwinkels und des Schrägabstandes zu einem innerhalb des abgetasteten Luftraumes entdeckten Luftziel im Verhältnis zu dem Aufstellungsort des Zielsuchgerätes eingerichtet ist, sowie ein entfernt vom
Zielsuchgerät aufgestelltes Richtgerät enthält, das ein sowohl in Seite als auch in Höhe richtbares Visier aufweist und sowohl den Seitenwinkel als auch den Höhenwinkel zu einem mit dem Visier beobachteten Ziel im Verhältnis zum Aufstellungsort des Richtgerätes bestimmen kann.
Das Richtgerät ist dabei gewöhnlich derart eingerichtet, dass es auch den Schrägabstand vom Richtgerät zu dem mit dem Visier be- obachteten Ziel bestimmen kann, wogegen das Richtgerät gewöhnlich mit einer oder mehreren Flaks oder ähnlichen Waffen zusammenwirkt, die auf Grund der vom Richtgerät bestimmten Richtung und des
Schrägabstandes zum Ziele auf das Ziel zur Bekämpfung desselben gerichtet werden.
In modernen Anlagen dieser Art besteht das Zielsuchgerät aus einem Aufklärungsradar, dessen Antenne sich um die vertikale Achse voll drehen oder innerhalb eines bestimmten Winkelsektors hin und her schwenken kann und die ein dünnes, fächerförmiges, auf der schmalen Kante stehendes Strahlungsbündel besitzt. Die Antenne braucht also nur um die vertikale Achse gedreht zu werden, um den ganzen umgebenden Luftraum innerhalb des Seitendrehwinkels der Antenne abzutasten. Ein solches Aufklärungsradar wird alle innerhalb des abgetasteten Luftraumes befindlichen Luftziele entdecken und kann für jedes entdeckte Ziel den Seitenwinkel und den Schrägabstand zum Ziel im Verhältnis zum Aufstellungsort des Radars, jedoch nicht den Höhenwinkel zum Ziel bestimmen.
Das Richtgerät besteht gewöhnlich aus einem Feuerleitradar, dessen Antenne sowohl verdreht als auch in der Höhe gerichtet werden kann und ein schmales, kegelförmiges Strahlungsbündel besitzt. Dieses Feuerleitradar kann also sowohl den Seitenwinkel als auch den Höhenwinkel im Verhältnis zum Aufstellungsort des Feuerleitradars zu einem Ziel bestimmen, auf welches die Radarantenne gerichtet ist. Das Feuerleitradar ist gewöhnlich auch mit einer Einrichtung zum Bestimmen des Schrägabstandes vom Aufstellungsort des Radars zum Ziel versehen. Die Abstandsmesseinheit enthält gewöhnlich Mittel zum Einstellen eines veränderlichen Schrägabstandes, wobei man z.
B. mit Leitung von der gegenseitigen Lage auf dem Bildschirm des Radars zwischen dem Echo vom beobachteten Ziel und einem Symbol für den eingestellten Schrägabstand, den eingestellten Abstand ändern kann, bis er mit dem wirklichen Abstand zum Ziel übereinstimmt. Feuerleitradars dieser Art sind gewöhnlich mit einer Einrichtung zur selbsttätigen Zielführung eines aufgefassten Ziels versehen. Durch Leitstrahldrehung oder in irgendeiner andern bekannten Weise können z. B. zwei Signale erzeugt werden, die die Seitenwinkelabweichung bzw. die Höhenwinkelabweichung zwischen der vorläufigen Antennenrichtung und die wahre Richtung zum beobachteten Ziel repräsentieren, wobei diese Signale Servogetriebgeräten für das Seitenrichten bzw. das Höhenrichten der Antenne als Steuersignale zugeführt sind.
In ähnlicher Weise kann das Radar zum Erzeugen eines Signals eingerichtet sein, das die Abweichung zwischen
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dem wahren Schrägabstand zum beobachteten Ziel und dem in der Abstandmesseinheit vorläufig einge- stellten Schrägabstand repräsentiert, wobei dieses Signal einem Servogetriebgerät für die Abstandsein- stellmittel der Abstandmesseinheit als ein Steuersignal zugeführt ist.
Aus taktischen und andern Gründen ist das Feuerleitradar gewöhnlich entfernt vom Aufklärungsradar aufgestellt und häufig soll das Aufklärungsradar mehrere Feuerleitradars bedienen, die mit je einer Flak- batterie zusammenwirken. Das Aufklärungsradar gibt, wie es aus dem obigen hervorgeht, ein Bild des abgetasteten Luftraumes mit allen darin vorhandenen Luftzielen. Um ein bestimmtes gewähltes Ziel un- ter den entdeckten Luftzielen mittels einer entfernt vom Aufklärungsradar aufgestellten Flakbatterie unter
Feuer nehmen zu können, muss indessen zuerst das zur Batterie gehörende Feuerleitradar auf das gewählte
Ziel gerichtet werden. Wie schon erwähnt, gibt das Aufklärungsradar Bescheid nur über den Schrägab- stand und den Seitenwinkel zum gewählten Ziel von dem Aufstellungsort des Aufklärungsradars.
Dagegen gibt das Aufklärungsradar keinen Bescheid über den Höhenwinkel zum gewählten Ziel. Man weiss also nur, dass das Ziel sich irgendwo auf dem Vertikalkreis befindet, der sein Zentrum im Aufstellungsort des
Aufklärungsradars und den vom Aufklärungsradar bestimmten Schrägabstand zum Ziel als seinen Radius hat und dessen Horizontalprojektion mit der vom Aufklärungsradar bestimmten Seitenwinkelrichtung vom
Aufstellungsort des Aufklärungsradars zum Ziel zusammenfällt.
Das Feuerleitradar, das auf das gewählte
Ziel gerichtet werden soll, muss also diesen Vertikalkreis abtasten, d. h. die Feuerleitradarantenne muss gleichzeitig sowohl in Höhe als auch in Seite derart gedreht werden, dass die Visierlinie der Antenne den genannten Vertikalkreis schneidet und sich derart bewegt, dass der Schnittpunkt sich entlang dem Vertikalkreis bewegt, bis die Antenne auf das gewünschte Ziel gerichtet wird.
Da das Feuerleitradar üblicherweise derart eingerichtet ist, dass es ein Ziel nur dann auffassen kann, wenn das Ziel nahe dem in der Abstandmesseinheit des Feuerleitradars eingestellten Schrägabstand liegt, muss der eingestellte Abstand gleichzeitig mit dem Seiten- und Höhenrichten der Radarantenne auch ununterbrochen geändert werden, so dass er dem Schrägabstand vom Feuerleitradar zum Schnittpunkt zwischen der Visierlinie der Feuerleitradarantenne und dem erwähnten Vertikalkreis entspricht.
Durch dieses Abtasten des Vertikalkreises, auf dem das gewählte Ziel liegt, wird das Feuerleitradar das gewählte Ziel auffassen und dann eine Seiten-und Höhenrichtung sowie eine Abstandseinstellung haben, die der Seiten- und Höhenrichtung bzw. dem Schrägabstand vom Aufstellungsort des Feuerleitradars zum gewählten Ziel annähernd entsprechen, weshalb das Feuerleitradar danach zur selbsttätigen Zielführung des gewählten Ziels in der schon beschriebenen Weise umgeschaltet werden kann.
Zum Richten oder Anweisen eines Feuerleitradars an ein vom Aufklärungsradar entdecktes und gewähltes Ziel ist es schon bekannt, z. B. aus der schwedischen Patentschrift Nr. 166.089, den Höhenwinkel der Feuerleitradarantenne kontinuierlich, z. B. von 0 bis 900, zu ändern und gleichzeitig mittels einer Rechenmaschine, vorzugsweise einer elektrischen Analog-Rechenmaschine, von den vom Aufklärungsradar bestimmten Werten des Schrägabstandes und des Seitenwinkels vom Aufklärungsradar zum gewählten Ziel, dem bekannten Abstand zwischen den Aufstellungsorten des Aufklärungsradars und des Feuerleitradars und dem vorläufig eingestellten Höhenwinkel der Feuerleitradarantenne aus den Seitenwinkel zu berechnen, den die Feuerleitradarantenne einnehmen muss, damit ihre Visierlinie den Vertikalkreis schneiden soll, auf dem das gewählte Ziel sich befindet.
Die Feuerleitradarantenne wird dabei nach diesem in der Rechenmaschine berechneten Wert für den Seitenwinkel verdreht. Die Rechenmaschine ist dabei gewöhnlich derart eingerichtet, dass sie gleichzeitig den Schrägabstand vom Aufstellungsort des Feuerleitradars zum Schnittpunkt zwischen der Visierlinie der Feuerleitradarantenne und dem Vertikalkreis berechnet, wobei die Abstandmesseinheit des Feuerleitradars in Übereinstimmung mit diesem berechneten Wert eingestellt wird.
Es hat sich indessen erwiesen, dass eine verhältnismässig grosse Anzahl Berechnungen erforderlich ist, um von den mittels des Aufklärungsradars bestimmten Werten für den Schrägabstand und den Seitenwinkel vom Aufklärungsradar zum gewählten Ziel, dem bekannten Wert für den Abstand zwischen den Aufstellungsorten des Aufklärungsradars und des Feuerleitradars und dem vorläufig eingestellten Höhenwinkel der Feuerleitradarantenne aus den Seitenwinkel der Feuerleitradarantenne und den Schrägabstand vom Feuerleitradar, welche den oben angegebenen Bedingungen entsprechen, zu berechnen. Folglich wird die elektrische Analog-Rechenmaschine, die diese Berechnungen durchführen soll, verhältnismässig gross, erfordert viel Platz und wird teuer.
Zweck der Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Luftzielbekämpfungsanlage der einleitend beschriebenen Art, in der die Einrichtung zum selbsttätigen Anweisen oder Richten des Richtgerätes, d. h. gewöhnlich eines Feuerleitradars, auf ein mittels des Zielsuchgerätes, d. h. gewöhnlich eines Aufklärungsradars, entdecktes Ziel beträchtlich einfacher, weniger platzbeanspruchend und billiger ist als in bekannten Anlagen dieser Art.
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den AbstandStrahlungsbündel 3 besitzt. Die Antenne 1 ist in normaler Weise an eine Sender-Empfängereinrich- tung 4 für Radarsignale angeschlossen.
Falls die Antenne 1 mittels des Motors 2 gedreht oder innerhalb eines bestimmten Winkelsektors hin und her geschwenkt wird, kann das Aufklärungsradar SR also zum Abtasten des Luftraumes um den Aufstellungsort des Aufklärungsradars SR bzw. innerhalb des Schwenksektors der Antenne gebracht werden. Das Aufklärungsradar wird dabei alle innerhalb des abge-
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deckten Ziel M vom Aufstellungsort des Aufklärungsradars gesehen, bestimmen. Weiters wird angenommen, dass die Sender-Empfängereinrichtung 4 des Aufklärungsradars Mittel zum Abgeben von Signalen enthält, die den Seitenwinkel sv bzw. den Schrägabstand Alo vom Aufklärungsradar zu einem vom Radar entdeckten Ziel M repräsentieren.
Das Aufklärungsradar gibt also nur den Bescheid, dass das entdeckte Ziel M irgendwo auf einem Vertikalkreis C liegt, der sein Zentrum im Aufstellungsort des Aufklärungsradars und den Schrägabstand Al 0 vom Aufklärungsradar zum Ziel M als seinen Radius hat und dessen Horizontalprojektion mit der Seitenwinkelrichtung sv vom Aufklärungsradar zum Ziel M zusammenfällt.
Die Anlage enthält weiter ein Feuerleitradar ER mit einer Radarantenne 5, die ein schmales, kegelförmiges Strahlungsbündel 6 aufweist und die sowohl in der Höhe verschwenkt als auch um die vertikale Achse verdreht werden kann. Die Verdrehung der Antenne 5 wird mittels eines Servogetriebes SS und das Höhenrichten mittels einer andern Servogetriebvorrichtung SH durchgeführt. Die Antenne 5 ist in normaler Weise an eine Sender-Empfängereinrichtung 7 für Radarsignale angeschlossen. Es wird angenommen, dass die Sender-Empfängereinrichtung 7 eine Abstandmesseinheit enthält, die Mittel zum Einstellen eines beliebigen Wertes für den Schrägabstand vom Feuerleitradar entlang der Visierlinie umfasst. Die Abstandmesseinheit wird mittels einer Servogetriebevorrichtung SA eingestellt.
Weiter wird angenommen, dass das Feuerleitradar, wie es üblich ist, zur selbsttätigen Zielführung eingerichtet ist, nachdem es auf ein Ziel gerichtet worden ist. Zwecks selbsttätiger Zielführung ist die Sender-Empfängereinrichtung 4 in geeigneter, an sich bekannter Weise derart angeordnet, dass sie für ein Ziel, das nahe der Antennenrichtung und auf einem Abstand nahe dem in der Abstandmesseinheit eingestellten Schrägabstand liegt, ein erstes Fehlersignal E sf erzeugt, das die Seitenwinkelabweichung zwischen der wahren Richtung zum Ziel und der vorläufigen Richtung der Antenne repräsentiert, ein zweites Fehlersignal Ehf, das die Höhenwinkelabweichung zwischen der wahren Richtung zum Ziel und der vorläufigen Antennenrichtung repräsentiert, und ein drittes Fehlersignal c af,
das die Abweichung zwischen dem wahren Schrägabstand vom Feuerleitradar zum Ziel und dem in der Abstandmesseinheit des Radars vorläufig eingestellten Schrägabstand repräsentiert. Das Fehlersignal E sf für die Seitenwinkelabweichung ist der Servogetriebevorrichtung SS als ein Steuersignal zugeführt, die also die Antenne 5 derart verdreht, dass dieses Fehlersignal und damit die Seitenwinkelabweichung null wird. Das Fehlersignal Ehf für die Höhenwinkelabweichung ist in entsprechender Weise der Servogetriebevorrichtung SH als ein Steuersignal zugeführt, die also die Antenne 5 in der Höhe derart verschwenkt, dass dieses Fehlersignal und damit die Höhenwinkelabweichung null wird.
Das dritte Fehlersignal E af für die Abstandsabweichung ist in derselben Weise der Servogetriebevorrichtung SA als ein Steuersignal zugeführt, so dass diese die Abstandmesseinheit derart einstellt, dass die Abstandsabweichung null wird.
Damit das Feuerleitradar ER zum selbsttätigen Folgen eines Zieles gebracht werden kann, muss es jedoch, wie oben erwähnt, zuerst auf das Ziel gerichtet werden. Damit das Feuerleitradar ER das mittels des Aufklärungsradars SR entdeckte Ziel M finden kann, muss das Feuerleitradar offenbar den Vertikalkreisbogen C abtasten, auf dem das Ziel M vorläufig liegt und der von den mittels des
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ses C in folgender Weise erreicht : Im Aufstellungsort des Aufklärungsradars SR wird ein beliebiger Wert für den Höhenwinkel hvo angenommen. Dieser Wert und die vom Aufklärungsradar SR bestimmten, vorläufigen Werte für den Schrägabstand Alo und den Seitenwinkel sv vom Aufklärungsradar zum entdeckten Ziel M bestimmen einen Punkt Q im Raume, der auf demselben Vertikalkreis C wie das entdeckte Ziel M liegt.
Wenn der gewählte Wert für den Höhenwinkel hvo am Aufklärungsradar von z. B. 0 bis 900 ver- ändert wird, wird der Punkt Q sich entlang des Teiles des Vertikalkreises C bewegen, innerhalb
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welchem das entdeckte Ziel M liegen muss. Falls also die Antenne 5 des Feuerleitradars ER währenddessen auf den Punkt Q gerichtet gehalten wird, wird sie in der gewünschten Weise den Vertikalkreis C abtasten.
Zwecks Richtens der Antenne 5 des Feuerleitradars auf den Punkt Q enthält die Anlage nach der Erfindung eine Rechenmaschine R, vorzugsweise eine elektrische Analog-Rechenmaschine. Dieser Rechenmaschine werden teils die vom Aufklärungsradar SR bestimmten Werte für den Schrägabstand
Alo und den Seitenwinkel sv zum entdeckten Ziel M als Eingangsgrössen zugeführt. Dies kann entweder manuell von einem Bedienungsmann gemacht werden oder automatisch über eine Fernmessver- bindung zwischen dem Aufklärungsradar SR und dem Feuerleitradar ER, wie es in Fig. 1 angedeutet wird. In die Rechenmaschine R stellt der Bedienungsmann weiters den bekannten Wert für den Abstand P zwischen den Aufstellungsorten des Aufklärungsradars SR und des Feuerleitradars ER ein.
Schliesslich wird der vorläufig angenommene Wert für den Höhenwinkel hvo im Aufstellungsort des Aufklärungsradars zu dem Punkt Q der Rechenmaschine zugeführt. Dieser Wert kann entweder manuell von einem Bedienungsmann oder mittels einer automatisch arbeitenden Getriebeeinrichtung mit bestimmter Geschwindigkeit verändert werden. Nach der Erfindung ist die Rechenmaschine R derart eingerichtet, dass sie auf Grund der der Maschine vorläufig zugeführten Werte für den Schrägabstand AI, den
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den Höhenwinkel hv.für die genannten Grössen erzeugt. Diese Steuersignale sind, wie Fig. 1 schematisch zeigt, an die Servogetriebevorrichtungen SS, SH bzw.
SA angeschlossen, so dass diese automatisch die Antenne 5 des Feuerleitradars auf den Punkt Q richten bzw. die Abstandmesseinheit des Feuerleitradars auf den Schräg- abstand Al vom Feuerleitradar zu dem Punkt Q einstellen. Dabei sind die Servogetriebeeinrichtungen SS, SH, SA nicht von den Fehlersignalen von der Sender-Empfängereinrichtung 7 des Radars beeinflusst, sondern diese Fehlersignale sind ausgeschaltet. Wenn nun der der Rechenmaschine R zugeführte Wert für den Höhenwinkel hvo am Aufklärungsradar z. B. von 0 bis 900 variiert wird, wird das Feuerleitradar ER offenbar den Vertikalkreis C abtasten, bis es das gewählte Ziel M entdeckt.
Danach können die Steuersignale von der Rechenmaschine R zu den Servogetriebevorrichtungen SS, SH, SA ausgeschaltet und stattdessen die Steuersignale für diese Servogetriebevorrichtung von der Sen- der-Empfängereinrichtung 7 eingeschaltet werden, so dass das Feuerleitradar zum selbsttätigen Folgen des entdeckten Ziels gebracht wird.
Die in der Rechenmaschine R durchzuführenden Berechnungen können an Hand derraumgeometri- schen Darstellung in Fig. 2 einfach abgeleitet werden. In Fig. 2 ist der Aufstellungsort des Aufklärungsradars mit SR und der Aufstellungsort des Feuerleitradars mit ER bezeichnet. Weiters zeigt Fig. 2 den Vertikalkreis C, auf dem das vom Aufklärungsradar entdeckte Ziel M liegt und der von den vom Aufklärungsradar SR bestimmten Werten für den geneigten Abstand Alo und den Seitenwinkel sv, vom Aufstellungsort des Aufklärungsradars zum Ziel M bestimmt ist. Im Aufstellungsort des Aufklärungsradars ist ein rechtwinkeliges Koordinatensystem XYZ festgelegt, dessen XY - Ebene in der Drehebene der Aufklärungsradarantenne liegt, welche Drehebene der Einfachheit halber als waagrecht angenommen ist.
Im Aufstellungsort ER des Feuerleitradars ist ein entsprechendes rechtwinkeliges Koordinatensystem festgelegt, das parallel mit dem Koordinatensystem Im Aufstellungsort SR des Aufklärungsradars ist. Es wird angenommen, dass die Antenne des Feuerleitradars um die vertikale Z-Achse seitengerichtet wird und dass sowohl am Aufklärungsradar als auch am Feuerleitradar der Seitenwinkel relativ zur X-Richtung des Koordinatensystems und der Höhenwinkel zur waagrechten XY-Ebene gemessen werden. Der Aufstellungsort ER des Feuerleitradars hat die Koordinaten xp, yp, zp in dem im Aufstellungsort SR des Aufklärungsradars zentrierten Koordinatensystem.
Der Punkt Z auf dem Vertikalkreis C, der von dem vorläufig gewählten Wert für den Höhenwinkel hvo im Aufstellungsort SR des Aufklärungsradars bestimmt ist, hat die Koordinaten ,y undz in dem im Aufstellungsort des Aufklärungsradars zentrierten Koordinatensystem, während derselbe Punkt die Koordinaten x,y.,z in dem im Aufstellungsort ER des Feuerleitradars zentrierten Koordinatensystem hat.
Aus Fig. 2 erhält man die folgenden Beziehungen :
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Es soll hier bemerkt werden, dass im gewählten Beispiel in Fig. 2 die Koordinaten xp und zp negativ sind. Für den Seitenwinkel sv, im Aufstellungsort ER des Feuerleitradars zum Punkt Q gilt offenbar
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Falls die vorläufige Seitenwinkelrichtung der Feuerleitradarantenne 5 mit sv'bezeichnet wird, muss also die Beziehung
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erfüllt sein, damit die Feuerleitradarantenne auf den Punkt Q in Seite gerichtet sein soll.
Die linke Seite der Gleichung (5) ist offenbar ein Mass für die Abweichung zwischen der vorläufigen Seitenwinkelrichtung der Feuerleitradarantenne und der Seitenwinkelrichtung zum Punkt Q vom Aufstellungsort des Feuerleitradars und eine diesem Ausdruck proportionale Grösse könnte folglich als ein Steuersignal für einen die Feuerleitradarantenne in bezug auf die Verdrehung richtenden Servomotor verwendet werden.
Aus Fig. 2 erhält man weiter die folgende Beziehung für den waagrechten Abstand Ah vom Aufstellungsort ER des Feuerleitradars zum Punkt Q.
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Für den Höhenwinkel hvl im Aufstellungsort ER des Feuerleitradars zum Punkt Q gilt die Beziehung :
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Wenn der vorläufige Höhenwinkel der Feuerleitradarantenne mit ho ; bezeichnet wird, muss offenbar die Beziehung
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zHöhenwinkel der Feuerleitradarantenne und dem Höhenwinkel im Aufstellungsort des Feuerleitradars zum Punkt Q und eine diesem Ausdruck proportionale Grösse kann deshalb als eine Steuergrösse für einen die Feuerleitradarantenne in der Höhe richtenden Servomotor verwendet werden.
Für den Schrägabstand All vom Aufstellungsort ER des Feuerleitradars zum Punkt Q erhält man aus Fig. 2 die Beziehung
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kellage der Welle des Servomotors MS repräsentiert also den berechneten Wert für den Seitenwinkel sv vom Aufstellungsort des Feuerleitradars zum Punkt Q.
Die zweite Ausgangsspannung des Resolvers R3 wird proportional (xl cos sv + y 1 sin sv 1)'d. h. proportional Ah nach Gleichung (6) gewählt. Diese Spannung und die vom Additionskreis Al er- , haltene, z 1 proportionale Spannung sind an je eine der beiden Eingangswicklungen eines weiteren Resolvers R3 angeschlossen. Der Läufer dieses Resolvers ist mit dem Höhenrichtsystem der Feuerleitradarantenne 5 derart verbunden, dass er in Übereinstimmung mit dem wirklichen Höhenwinkel hv'der Feuerleitradarantenne gedreht wird. Die eine Ausgangsspannung des Winkelauflösers R4 ist also proportional (z cos hv'-Ah sin hv') und ist also nach der Gleichung (8) ein Mass für die Abweichung zwischen dem wirklichen Höhenwinkel hv'der Feuerleitradarantenne und dem Höhenwinkel hv 1 vom Aufstellungsort ER des Feuerleitradars zum Punkt Q.
Diese Spannung ist deshalb durch einen Wechselkontakt V2 und einen Verstärker. F2 an einen Servomotor MH als Steuersignal Eha des Motors angeschlossen. Dieser Servomotor richtet die Feuerleitradarantenne 5 derart in bezug auf die Höhe, dass das angeschlossene Steuersignal #ha null wird, d.h. derart, dass die Feuerleitradarantenne auf den Punkt Q in bezug auf die Höhe gerichtet und somit hv'= hv wird. Die Drehwinkellage der Ausgangswelle des Servomotors MH repräsentiert also den Wert für den Höhenwinkel hv zum Punkt Q.
Die zweite Ausgangsspannung des Resolvers R4 wird proportional (Ah cos hv + z sin hv), d. h. nach der Gleichung (9) proportional dem Schrägabstand All vom Feuerleitradar zum Punkt Q.
Diese Spannung ist einem Subtraktionskreis D zugeführt, dem zusätzlich die Ausgangsspannung eines Potentiometers P5 zugeführt wird, das mit der Bezugswechselspannung gespeist ist und mit der Abstand- messeinheit des Feuerleitradars derart mechanisch verbunden ist, dass seine abgegebene Spannung proportional dem in der Abstandmesseinheit vorläufig eingestellten Schrägabstand AI'längs der Visierlinie der Feuerleitradarantenne ist. Die Spannung vom Subtraktionskreis D ist also proportional der Abweii chung zwischen dem in der Abstandmesseinheit des Feuerleitradars eingestellten Schrägabstand AI'und dem berechneten Schrägabstand Al vom Feuerleitradar zum Punkt Q und ist durch einen Wechselkontakt V3 und einen Verstärker F3 an einen Servomotor MA als eine Steuerspannung eaa des Motors angeschlossen.
Dieser Servomotor steuert die Abstandeinstellung in der Abstandmesseinheit des Feuerleitradars derart, dass die Steuerspannung E aa null wird, d. h. dass der im Feuerleitradar eingestellte Abstand All'gleich dem berechneten Abstand All vom Feuerleitradar zum Punkt Q wird.
Die Drehwinkellage der Welle des Servomotors MA wird also den Schrägabstand All vom Aufstellungsort des Feuerleitradars zum Punkt Q repräsentieren.
Der in Fig. 3 gezeigte Analogrechner berechnet also für jeden in den Rechner eingeführten Wert des Höhenwinkels hv im Aufstellungsort des Aufklärungsradars, d. h. für jeden Punkt Q auf dem Vertikalkreis C, den Seitenwinkel sv und den Höhenwinkel hvl vom Aufstellungsort des Feuerleitradars ER zu dem fraglichen Punkt Q sowie den Schrägabstand All vom Feuerleitradar zu diesem Punkt Q. Mittels der Servomotoren MS und MH richtet die Rechenmaschine automatisch die Feuerleitradarantenne gegen den Punkt Q und mittels des Servomotors MA stellt die Rechenmaschine automatisch die Abstandmesseinheit des Feuerleitradars auf den Schrägabstand All vom Aufstellungsort des Aufklärungsradars zum Punkt Q ein. Wird also der in die Rechenmaschine eingeführte Wert für den Höhenwinkel hv variiert, z.
B. von 0 bis 900, so wird das Feuerleitradar automatisch den Teil des Vertikalkreises C abtasten, auf dem das vom Aufklärungsradar entdeckte Ziel liegt.
Im vorgehenden sind die Servomotoren MS, MH und MA als Teile der Rechenmaschine betrachtet worden, was berechtigt sein kann, da erst an ihren Ausgangswellen die Werte für den Seitenwinkel sv, den Höhenwinkel hv und den Schrägabstand All erhalten werden. Diese Servomotoren werden jedoch nicht nur beim Anweisen des Feuerleitradars an das gewählte Ziel M zum Berechnen des Seitenwinkels svl, des Höhenwinkels hvl und des Schrägabstandes All und zum Steuern des Feuerleitradars beim Abtasten des Vertikalkreises C verwendet, sondern sie werden auch zum Steuern der Feuerleitradarantenne und der Abstandmesseinheit des Feuerleitradars bei der selbsttätigen Zielführung verwendet, nachdem das Feuerleitradar, durch die oben beschriebene Abtastung des Vertikalkreises C auf das Ziel gerichtet worden ist.
Wenn das Feuerleitradar durch die Abtastung des Vertikalkreises C das gewählte Ziel M gefunden hat, werden die Wechselkontakte VI, V2, V3 von der in Fig. 3 gezeigten Lage in die andere Lage umgeschaltet, wodurch die Abtastung des Vertikalkreises C unterbrochen wird und stattdessen die Steuersignale #sf. #hf und #af von der Sender-Empfängereinrichtung 7 des Feuerleitradars den Servomotoren MS, MH, MA zugeführt werden, so dass wie schon beschrieben ein selbsttätiges Folgen des Zieles M beginnt.
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Die an den Servomotor MS für das Seitenrichten der Feuerleitradarantenne beim Anweisen angeschlossene Steuerspannung e sa ist, wie oben erwähnt, proportional
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Da indessen, wie es aus Fig. 2 hervorgeht,
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ist das Steuersignal E sa für den Servomotor MS proportional
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Das Steuersignal e sa ist also nicht nur von der Abweichung zwischen dem wirklichen Seitenwinkel sv 1.
der Feuerleitradarantenne und dem Seitenwinkel sv, vom Aufstellungsort des Feuerleitradars zum Punkt Q abhängig, sondern auch proportional dem Schrägabstand All vom Feuerleitradar zum Punkt Q und proportional dem cosinus für den Höhenwinkel hvl vom Aufstellungsort des Feuerleitradars zum Punkt Q, Veränderungen im Schrägabstand Al und im Höhenwinkel hv, werden deshalb als Schwankungen der Verstärkung in dem den Servomotor MS enthaltenden Servokreis
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tenne höhenrichtenden Servomotor proportional
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Da indessen, wie es aus Fig.
2 hervorgeht,
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wird das Steuersignal e ha offenbar proportional
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Das Steuersignal E ha ist also nicht nur von der Abweichung zwischen dem wirklichen Höhenwinkel hv'der Feuerleitradarantenne und dem berechneten Höhenwinkel hv vom Aufstellungsort des Feuerleitradars zum Punkt Q abhängig, sondern auch proportional dem Schrägabstand All vom Feuerleitradar zum Punkt Q. Jede Veränderung des Schrägabstandes AI wird deshalb eine Veränderung der Verstärkung in dem Servokreis, in dem der Servomotor MH liegt, bewirken. Um diese Einwirkung zu vermeiden, kann es zweckmässig sein, das Steuersignal eha durch den Wert AI zu di- vidieren.
Aus den in den beiden vorgehenden Absätzen angegebenen Gründen kann es zweckmässig sein, die in Fig. 3 gezeigte Rechenmaschine dadurch abzuändern, dass sie mit einem Potentiometer P6 (mit gestrichelten Linien gezeigt) versehen wird, an das die am Anschluss 8 angeschlossene Bezugswechselspannung angeschlossen wird und das mit dem Servomotor MA derart mechanisch verbunden ist und eine solche Widerstandskennlinie besitzt, dass es die Bezugswechselspannung mit dem Faktor l/AI multipliziert. Hiedurch wird in gewünschter Weise sowohl das Steuersignal Esa als auch das Steuersignal Eha durch All dividiert.
Da diese Division schon am Eingang 8 der Rechenmaschine durchgeführt wird, werden alle in der Rechenmaschine auftretenden Signalspannungen durch den Faktor AI
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Allx-Richtung des im Aufstellungsort des Aufklärungsradars SR zentrierten Koordinatensystem hat, in die entsprechenden Koordinaten in einem rechtwinkeligen Koordinatensystem, das auch im Aufstellungsort des Feuerleitradars zentriert, aber wagenfest ist und seine z-Achse parallel mit der im Wagen festen Sei- tenrichtachse der Radarantenne und seine x-Richtung parallel mit der im Wagen festen Richtung, relativ zu dem Seitenwinkel der Feuerleitradarantenne gemessen wird, hat.
Fig. 4 zeigt eine Einrichtung für diese Koordinatenumwandlung, welche Einrichtung zwischen den Li- nien aa und bb in der in Fig. 3 dargestellten Rechenmaschine einzuschalten ist. Der Einrichtung wer- den also von den Additionskreisen A3, A2 und Al die den Koordinaten x, Z 1 des Punktes Q in dem im Aufstellungsort zentrierten, bodenfesten Koordinatensystem proportionalen Spannungen zuge- führt. Als Beispiel wird angenommen, dass die Feuerleitradarantenne auf einem Wagen angeordnet ist und dass der Seitenwinkel der Antenne relativ zur Längsrichtung des Wagens um die Seitenrichtachse der An- tenne gemessen wird, die als senkrecht zur Längsrichtung und Querrichtung des Wagens angenommen wird.
Wir benutzen die Bezeichnung B für den Winkel zwischen der Längsrichtung des Wagens und der festen Kompassrichtung, relativ zu der der Seitenwinkel im Aufklärungsradar gemessen wird, die Bezeich- nung a für die Neigung des Wagens relativ zur Horizontalebene in der Längsrichtung des Wagens und y für die Neigung des Wagens relativ zur Horizontalebene in der Querrichtung. Die in Fig. 4 gezeigte
Koordinatenumwandlungsvorrichtung enthält drei Resolver R5, R6 und R7. Der Läufer des Resolvers R5 wird von einem Bedienungsmann in Übereinstimmung mit dem Winkel ss zwischen der Längsrichtung des Wagens und der festen Kompassrichtung, relativ zu dem Seitenwinkel sv im Aufklärungsradar gemessen, d. h. in Übereinstimmung mit der Kompassfahrtrichtung des Wagens eingestellt.
Der Läufer des Resolvers R6 wird in Übereinstimmung mit der Neigung a des Wagens relativ zur Horizontalebene in der Längsrichtung des Wagens eingestellt und der Läufer des Resolvers R7 wird in Übereinstimmung mit der Wagenneigung y in der Querrichtung des Wagens eingestellt. Die xi und Yl proportionalen Spannungen von den Additionskreisen A3 und A2 sind an die beiden Eingänge des Resolvers R5 angeschlossen. Die eine Ausgangsspannung des Resolvers R5 und die z. proportionale Spannung von dem Additionskreis Al sind an die beiden Eingangswicklungen des Resolvers R6 angeschlossen.
Die eine Ausgangsspannung des Resolvers R6 wird dabei proportional der x-Koordinate -xlv des Punktes Q in einem rechtwinkeligen Koordinatensystem, das im Wagen festgelegt ist und seine z-Achse parallel mit der Seitenrichtachse der Feuerleitradarantenne und seine x-Achse parallel mit der Längsrichtung des Wagens hat. Die zweite Ausgangsspannung des Resolvers R6 und die zweite Ausgangsspannung des Resolvers R5 sind an die beiden Eingangswicklungen des Resolvers R7 angeschlossen. Die eine Ausgangsspannung des Resolvers R7 wird dabei proportional der y-Koordinate yiv des Punktes Q in dem oben angegebenen wagenfesten Koordinatensystem, während die zweite Ausgangsspannung des Resolvers R7 proportional der z-Koordinate zlv des Punktes Q in diesem Koordinatensystem wird.
Die nach der in Fig. 4 gezeigten Koordinatenumwandlungsvorrichtung folgenden Komponenten der in Fig. 3 dargestellten Rechenmaschine werden in der schon beschriebenen Weise arbeiten, aber den Seitenwinkel sv 1 der Feuerleitradarantenne relativ der Längsrichtung des Wagens und den Höhenwinkel hv 1 der Antenne relativ einer zur Seitenrichtachse der Antenne senkrechten Ebene berechnen, was jedoch im vorliegenden Fall geeignet ist, da der Servomotor MS die Feuerleitradarantenne um eine im Wagen feste Achse relativ zur Längsrichtung des Wagens seitenrichtet und der Servomotor MH die Antenne um eine zur Seitenrichtachse rechtwinkelige Achse höhenrichtet.
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