CA1327642C

CA1327642C - Sea tracking system

Info

Publication number: CA1327642C
Application number: CA 137733
Authority: CA
Inventors: Franz Sernatinger; Jean-Claude Emilien Ange Deloues
Original assignee: ETAT FRANCAIS REPRESENTE PAR LE MINISTRE D'ETAT CHARGE de la DEFENSE NAT IONALE DELEGATION MINISTERIELLE POUR L'ARMEMENT
Current assignee: ETAT FRANCAIS REPRESENTE PAR LE MINISTRE D'ETAT CHARGE de la DEFENSE NAT IONALE DELEGATION MINISTERIELLE POUR L'ARMEMENT
Priority date: 1971-03-25
Filing date: 1972-03-22
Publication date: 1994-03-08
Anticipated expiration: 2011-03-08
Also published as: PT57507A; DE2214438C1

Abstract

Système de poursuite de la mer, associé à une fusée de proximité à corrélation, équipant un missile de défense aérienne, qui permet d'adapter automatiquement le domaine de détection de la fusée de proximité à son altitude au-dessus de la mer, ceci par variation de la largeur et du retard de la zone de corrélation. Le fait de discerner la voie basse, dotée de ce dispositif, de la voie haute normale augmente au maximum le volume de détection de la fusée. Ce système de fusée de proximité trouve son application dans tout missile de défense aérienne destiné à intercepter des buts volcants à toute altitude, dont la limite inférieure est de l'ordre de 3 m, altitude minimum à envisager pour n'importe quel hostile.Sea tracking system, associated with a correlation proximity rocket, fitted to an air defense missile, which makes it possible to automatically adapt the detection range of the proximity rocket to its altitude above the sea, this by variation in the width and delay of the correlation zone. The fact of distinguishing the low channel, equipped with this device, from the normal high channel maximizes the detection volume of the rocket. This proximity rocket system finds its application in any air defense missile intended to intercept flying goals at any altitude, the lower limit of which is of the order of 3 m, minimum altitude to be considered for any hostile.

Description

` 1 327642 Llinvention concerne un dispositif de poursui-te de la . :;
mer, associe à une fusee de proximite à correlation, qui permet d'adapter automatiquement le domaine de detection de la fusee à
son altitude au-dessus de la mer.
Le dispositif selon l'invention est caracterise en ce qu'il comprend des moyens pour gen~érer une première fonction de correlation selon un premier code pseudo aleatoire; des moyens pour emettre un signal module selon ledit premier code pseudo aleatoire; des moyens pour recevoir tout signal reflechi corres-pondant au signal emis; des premiers moyens de correlation, ditscorrelateurs "but", destines ~ correler au-moins une partie de ladite première fonction de correlation avec un signal reflechi ~; .
par le but; des se~onds moyens de correlation, dits corrélateurs ~` :
"mer", destines à correler au moins une autre partie de ladite ~:
première fonction de correlation avec un signal reflechi par la mer; des moyens de commande associes aux moyens generateur de la première fonction de correlation pour modifier ladite premiere fonction de correlation lors~ue le signal reflechi par la mer est correle avant le signal reflechi par la cible; et des moyens pour provoquer l'explosion de la charge lorsque la periode du signal sortant desdits premiers moyens de correlation correspond a la . ~
periode d'un signal refl8chi par le but. :
L'invention sera decrite, à titre non limitatif, en se referant aux dessins dans lesquels~
la figure 1 represente la zone de detection convention-nelle d'une fusee;
la figure 2 represente la zone de detection selon le principe de l'invention;
la figure 3 represente une zone de detection selon une :
variante de l'invention;
la figure 4 represente une fonction de correlation correspondant à la zone de detection maximale (haute altitude);

la figure 5 represente une fonction de correlati `1 327642 The invention relates to a device for pursuing the. :;
sea, associated with a proximity rocket with correlation, which allows automatically adapt the rocket detection domain to its altitude above the sea.
The device according to the invention is characterized in what it includes means for generating a first function of correlation according to a first pseudo random code; means for transmitting a module signal according to said first pseudo code random; means for receiving any corresponding reflected signal laying on the signal emitted; first means of correlation, known as "goal" correlators, intended to correlate at least part of said first correlation function with a reflected signal ~; .
by purpose; mean ~ correlation waves, known as correlators ~ `:
"sea", intended to correlate at least one other part of said ~:
first correlation function with a signal reflected by the sea; control means associated with the generator means of the first correlation function to modify said first correlation function when the signal reflected by the sea is correlates before the signal reflected by the target; and means for cause the charge to explode when the signal period leaving said first correlation means corresponds to the. ~
period of a goal reflected signal. :
The invention will be described, without limitation, in referring to the drawings in which ~
figure 1 represents the detection zone convention-nelle of a rocket;
Figure 2 shows the detection area according to the principle of the invention;
FIG. 3 represents a detection zone according to one:
variant of the invention;
Figure 4 represents a correlation function corresponding to the maximum detection area (high altitude);

Figure 5 represents a correlation function

- 2 -..

- 1 3~764~
correspondant à la zone de detection minimale (altitude minimale du missile);
la figure 6 represente un diagramme d'une fusee a correlation munie d'un dispositif de poursuite automatique de la mer et correspondant au volume de detection de la figure 2; et la figure 7 représente un diagramme d'une fusee a correlation utilisant une voie haute normale et une voie basse avec poursuite de mer.
Les systè~es de correlation existant jusqu'à présent dotent les fusees de proximité d'une zone de détection constante et bien délimitée figurée par les hachures A sur la figure 1, - dans laquelle il est impossible de discerner l'écho de la mer de l'écho de la cible, ou qu'il faut traiter des cibles qui ont une vitesse relative très faible vue dans le diagramme d'antenne. La fusée équipée de tels systèmes sur la mer de la même maniere que sur une cible, ce qui limite les performances des missibles à tres basse altitude (figure 1).
Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter cet inconvénient. Celui-ci permet en effet de diminuer la zone A
de détection de la fusée au fur et a mesure que le missile se rapproche de la mer. Cette diminution figurée en B sur la figure 2 débute des que l'al~itude devient:du même ordre que la zone de détection initiale. Afin d'obtenir simultanément une performance -basse altitude sans reduire pour autant la zone de détection de certains buts évoluant dans la zone de détection supérieure, on peut utiliser un dispositif de détection constitue d'une voie haute normale et d'une voie basse comprenant un disposi-tif de poursuite de la mer. Dans ce cas, on peut constater sur la figure - 2 -..

- 1 3 ~ 764 ~
corresponding to the minimum detection area (minimum altitude missile);
figure 6 represents a diagram of a rocket has correlation equipped with an automatic tracking device the sea and corresponding to the volume of detection of the figure 2; and figure 7 represents a diagram of a rocket has correlation using a normal high channel and a low channel with sea pursuit.
Correlation systems existing so far provide proximity flares with a constant detection zone and well delimited represented by the hatching A in FIG. 1, - in which it is impossible to discern the echo of the sea target echo, or target targets that have a very low relative speed seen in the diagram antenna. The rocket equipped with such systems on the sea of the same way on a target, which limits the performance of missiles at very low altitude (Figure 1).
The device according to the invention makes it possible to avoid this disadvantage. This indeed makes it possible to reduce the zone A
detection of the rocket as the missile closer to the sea. This decrease shown in B in the figure 2 begins as soon as the al ~ itude becomes: of the same order as the area of initial detection. In order to simultaneously obtain a performance -low altitude without reducing the detection area of certain goals evolving in the upper detection zone, a detection device can be used constitutes a channel high normal and a low track including a device pursuit of the sea. In this case, we can see in the figure

3, que la zone inactive de la fusée est reduite au minimum.
Le fait de discerner les deux voies implique une stabi-lisation en roulis, ce qui est pratiquement toujours le cas pour un missile telé ou autoguidé.

. . . . . , , .. _ , . . . . . ..

- -- 1 327~42 On a trouve selon l'invention qu'il était possible de diminuer la zone A de detection de la fusee au fur et a mesure que le missile se rapproche de la mer en ajoutant aux correlateurs "but" classiques (zone A sur les figures 1, 2 et 3) un ou deux corrélateurs "mer" (zone B sur les figures 2 et 3) placés légerement en avant des premiers. A l'approche de la mer, le ou ` ;
les corrélateurs "mer" émettent un signal incident qui, correcte-ment traité, provoquera une réduction de l'ensemble des corréla-teurs.
La figure 4 représente la fonction de corrélation ini-tiale correspondant a la zone de détection maximale (haute altitu-de).
La figure 5 represente la fonction de correlation cor-respondant a la zone de detection minimale, c'est-à-dire à
l'altitude minimale du missile.
Sans vouloir decrire le principe des fusees à corre-lation il nous parait indispensable de rappeler ici quelques points fondamentaux.
La corrélation utilisee s'effectue sur des signaux modules selon un code pseudo~aleatoire genere par un registre à
decalage pilote par une horloge. Dans ce cas, la fonction de correlation est un triangle dont la largeur de la base est egal à ~(& etant la largeur de l'echantillon elementaire du code pseudo-aleatoire, c'est-a-dire la période de l'horloge).
Le sommet de ce triangle se trouve a une distance de l'axe de reference, % etant le retard entre emission et reception.
Le dispositif de poursuite de la mer selon l'invention reduit automatiquement la zone de detection de la fusee en agissant sur les parametres ~et ~.
La figure 6 est un diagramme d'une fusee a correlation munie d'une poursuite automatique de la mer, dont la zone de de-tection est telle qu'illustree sur la figure 2. Une horloge -,:

variable 1 pilote un registre ~ décalage 2. Celui-ci, tel que rappele precedemment génere le code pseudo-aléatoire, qui, d'une part, sert à moduler en 11 l'émetteur 9 via le circuit de couplage 10, et, d'autre part, prélevé sur des sorties diffé-rentes du registre à décalage correspondan-t au re-tard ~ 1 du corré-lateur "but" 14 et au retard ~2 (,~ 1) du corrélateur "mer" 5, ser-t a correler en 5 le signal réflechi par la mer et en 14 le si-~gnal reflechi par le but.
Les lignes à re~ard 3 et 4 compensent les retards parasites apportes par les circuits hyperfrequences et vidéo.

1 0 Les figures 4 et 5 montrent que lors d'une interception à tres basse altitude la mer sera detectee avant un but eventuel ! ~ . ', L'écho de mer reçu par l'antenne 18, multiplie en 12 et integre en 13 sera donc correler en 5 et son spectre sera traité par le filtre doppler "mer" 6, plus détecté et intégre par 7. Le signal resultant est utilise dans un circuit de commande 8 pour augmenter la frequence de l'horloge 1. Cette augmentation entraîne donc une diminution de ~, de ~1 et ~2, qui se poursuivra jusqu'à -une valeur ~ minimum correspondant à l'altitude minimum d'inter-ception.

Si l~interception but n'a toujours pas eu lieu, les figures 2 et 3 montrent que l'echo de mer passera finalement dans le correlateur "but" 14 pour provoquer après filtrage en 15 et detection en 16 l'explosion de la charge du missile juste avant l'impact de ce dernier dans l'eau. On garde ainsi une chance de detruire le but, même s'il n'a pas encore ete detecté.
Il faut noter que le temps d'integration de la voie "mer" 7 est superieur au temps d'integration de la voie "but"
16, ce qui garantit, s'il y a detection d'un but dans la zone commune des correlateurs "mer" et "but", l'explosion de la charge avant la diminution de la largeur des correlateurs.
Les schemas et la description s'appliquent au traitement du signal fourni par un seul correlateur "mer". Il est évident ~ 5 --"
. .

-~ 1 3276~2 qu'on peut utiliser deux corrélateurs "mer", légèrement decalés l'un par rapport à l'autre, et effectuer leur discrimination.
La figure 7 est le diagramme d'une fusée de proximité
utilisant une voie haute normale et une voie basse munie d'un dispositif de poursuite de la mer. Cette fusee don-t la zone de detection est illustrée sur la figure 3 permet une interception à très basse altitude.
En ce qui concerne la voie basse, le diagramme est identique à celui decrit sur la figure 6. En ce qui concerne la voie haute, l'horloge 1' pilotant un registre à decalage 2' est fixe de façon ~ assurer ainsi une portée constante. Les circuits réalisant des fonctions identiques sur les deux voies sont repérés par les mêmes numéros que sur la figure 6, avec un astérisque. L'émetteur 9 voie basse et l'émetteur 9' voie haute travaillent sur des fréquences différentes. Leur puissance de sortie est distribuée aux deux antennes émission 17 via le "
diplexeur 20. On distingue l'antenne de reception voie basse 18 et celle de la voie haute 18'. La separation des frequences por~
teuses s'effectue au niveau des filtres hyper 19 et 19'.
Ce système de fusée de proximite trouve son application dans tout missile de dé~ense aérienne destiné à interpter des buts volants à toute altitudej dont la limite inférieure est de l'ordre de 3 mj altitude minimum à envisager pour n'importe quel engin hostile. 3, that the inactive zone of the rocket is reduced to a minimum.
Discerning the two paths implies stability roll roll, which is almost always the case for a self-guided or self-guided missile.

. . . . . ,, .. _,. . . . . ..

- - 1 327 ~ 42 It was found according to the invention that it was possible to decrease the zone A of detection of the rocket progressively as the missile gets closer to the sea adding to the correlators classic "goal" (zone A in figures 1, 2 and 3) one or two "sea" correlators (zone B in Figures 2 and 3) placed slightly ahead of the first. When approaching the sea, the or `;
the "sea" correlators emit an incident signal which, correct-treated, will cause a reduction in all correlates teurs.
Figure 4 shows the initial correlation function tial corresponding to the maximum detection area (high altit-of).
Figure 5 shows the correlation function cor-corresponding to the minimum detection area, i.e.
the minimum missile altitude.
Without wishing to describe the principle of fuses at corre-lation it seems essential to recall here some fundamental points.
The correlation used is carried out on signals modules according to a pseudo code ~ random generated by a register pilot offset by a clock. In this case, the function of correlation is a triangle whose base width is equal to ~ (& being the width of the basic sample code pseudo-random, i.e. the period of the clock).
The vertex of this triangle is at a distance of the reference axis,% being the delay between emission and reception.
The sea tracking device according to the invention automatically reduces the rocket detection area by acting on the parameters ~ and ~.
Figure 6 is a diagram of a correlation rocket equipped with automatic sea tracking, including the de-tection is as illustrated in figure 2. A clock - ,:

variable 1 drives a register ~ offset 2. This one, such as recalled previously generates the pseudo-random code, which part, used to modulate at 11 the transmitter 9 via the circuit coupling 10, and, on the other hand, taken from different outputs shift register rents correspond to the late ~ 1 of the corré
lator "goal" 14 and delay ~ 2 (, ~ 1) of the correlator "sea" 5, will you correlate the signal reflected by the sea in 5 and in 14 the if-~ general thought about the goal.
Lines to re ~ ard 3 and 4 compensate for delays interference from microwave and video circuits.

1 0 Figures 4 and 5 show that during an interception at very low altitude the sea will be detected before a possible goal! ~. ', The sea echo received by the antenna 18, multiplies by 12 and integrates in 13 will therefore be correlated in 5 and its spectrum will be treated by the "sea" doppler filter 6, no longer detected and integrated by 7. The resulting signal is used in a control circuit 8 to increase the frequency of clock 1. This increase causes therefore a decrease of ~, ~ 1 and ~ 2, which will continue until -a value ~ minimum corresponding to the minimum altitude of inter-ception.

If the goal interception has still not taken place, the Figures 2 and 3 show that the sea echo will eventually pass into the "goal" correlator 14 to cause after filtering at 15 and detection in 16 of the explosion of the missile charge just before the impact of the latter in water. We thus keep a chance of destroy the goal, even if it has not yet been detected.
It should be noted that the integration time of the channel "sea" 7 is greater than the integration time of the "goal" channel 16, which guarantees, if a goal is detected in the area common of the correlators "sea" and "goal", the explosion of the load before decreasing the width of the correlators.
Diagrams and description apply to processing of the signal provided by a single "sea" correlator. It is obvious ~ 5 -"
. .

- ~ 1 3276 ~ 2 that we can use two correlators "sea", slightly offset one against the other, and discriminate.
Figure 7 is a diagram of a proximity rocket using a normal upper track and a lower track fitted with a sea tracking device. This rocket doesn’t detection is illustrated in figure 3 allows an interception at very low altitude.
As for the low route, the diagram is identical to that described in FIG. 6. With regard to the high track, the clock 1 'driving a shift register 2' is fixed so ~ thus ensuring a constant range. The circuits performing identical functions on both channels are identified by the same numbers as in Figure 6, with a asterisk. The 9-channel transmitter and the 9-channel transmitter high work on different frequencies. Their power output is distributed to the two transmit antennas 17 via the "
diplexer 20. We can see the bass receiving antenna 18 and that of the upper track 18 '. The separation of frequencies por ~
The filters are carried out at the hyper filters 19 and 19 '.
This proximity rocket system finds its application in any aerial teaching missile intended to intercept flying goals at any altitudej whose lower limit is the order of 3 mj minimum altitude to consider for any hostile object.

Claims

1. Sea tracking device associated with a so-called proximity rocket mounted on a charge-carrying missile, intended to automatically adapt the detection range of said rocket as a function of the altitude of said missile above from sea level, characterized in that it comprises:
means to generate a first function of correlation according to a first pseudo-random code;
means for transmitting a signal modulated according to said first pseudo-random code;
means for receiving any corresponding reflected signal laying on the signal transmitted;
- the first means of correlation, called correlators "goal", intended to correlate at least a part of said first correlation function with a reflected signal by purpose, -second correlation means, called correlators "sea", intended to correlate at least one other part of said first correlation function with a signal reflected by the sea;
control means associated with the generating means of the first correlation function to modify said first correlation function when the signal reflected by the sea is correlated before the signal reflected by the target; and -means to cause the charge to explode when the signal period of said first correlation means corresponds to the period of a signal reflected by purpose.

2. Device according to claim 1, characterized in that said generator means comprises a clock transmitting signals according to a pseudo-random code and in that said control means associated with the generating means include an offset register that varies the frequency of the clock.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that it further includes an integrator connected to each correlators, the integration time of the "sea" correlator being greater than the integration time of the "goal" correlator in order to immediately cause the charge to explode if there detection of a goal in the detection domain.

4. Device according to claim 1, characterized in what said means for transmitting and receiving a modulated signal are arranged around the missile body, in that one of said means of reception is most available on the missile side close to the sea and in that said most reception means close to the sea is suitable for detecting the reflected signal by the sea and he alone.

5. Device according to claim 1, characterized in that it further comprises means for generating a second correlation function according to a second pseudo-random code fixed, at least one "goal" correlator intended to correlate said second correlation function with a signal reflected by the purpose and received exclusively by means of reception arranged on the side of the missile opposite the sea, and the means to provoke the charge explodes when the outgoing signal period of said "goal" correlator correlating the second function of correlation corresponds to the period of the signal reflected by the goal received by the reception means opposite the sea, the rocket thus having a high track and a low track, the variation of the detection area only interesting the low way.