DE102015005707A1 - Modular IR high performance seeker - Google Patents
Modular IR high performance seeker Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015005707A1 DE102015005707A1 DE102015005707.3A DE102015005707A DE102015005707A1 DE 102015005707 A1 DE102015005707 A1 DE 102015005707A1 DE 102015005707 A DE102015005707 A DE 102015005707A DE 102015005707 A1 DE102015005707 A1 DE 102015005707A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- camera
- nipple
- hollow sphere
- yaw
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 28
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004091 panning Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F41G7/22—Homing guidance systems
- F41G7/2273—Homing guidance systems characterised by the type of waves
- F41G7/2293—Homing guidance systems characterised by the type of waves using electromagnetic waves other than radio waves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
- F41G7/001—Devices or systems for testing or checking
- F41G7/002—Devices or systems for testing or checking target simulators
- F41G7/004—Devices or systems for testing or checking target simulators for infrared seekers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
- F41G7/007—Preparatory measures taken before the launching of the guided missiles
-
- 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
- F41G7/22—Homing guidance systems
- F41G7/2213—Homing guidance systems maintaining the axis of an orientable seeking head pointed at the target, e.g. target seeking gyro
-
- 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
- F41G7/22—Homing guidance systems
- F41G7/2253—Passive homing systems, i.e. comprising a receiver and do not requiring an active illumination of the target
Abstract
Die Erfindung beschreibt einen Infrarotsuchkopf für einen Lenkflugkörper, bestehend aus einem äußeren Kugelschalensegment (1) einen optischen Dom enthaltend, und einer inneren Hohlkugel (2) in der der volle Innenraum für Kamera(s) zur Verfügung steht, über einen an der Oberfläche der Hohlkugel (2) verschiebbar befestigten Nippel (4) angetrieben durch einen einfachen kommerziell erhältlichen X-Y-Schlitten, im Einsatz schwenkbar bis zu +/–90° im Halbraum, und über 90° hinaus schwenkbar zur Kamera-Bildhomogenisierung.The invention relates to an infrared seeker head for a guided missile, comprising an outer spherical shell segment (1) containing an optical dome, and an inner hollow sphere (2) in which the full interior space for the camera (s) is available via one on the surface of the hollow sphere (2) slidably mounted nipples (4) driven by a simple commercially available XY slide, pivotable in use up to +/- 90 ° in half space, and pivotable beyond 90 ° for camera image homogenization.
Description
Abkürzungen:Abbreviations:
-
- IR
- = infrarot
- SK
- = Suchkopf
- FOV
- = field of view = Sehfeldgröße
- FOR
- = fiels of regard = Schwenkwinkel
- FK
- = Flugkörper
- IR-SK
- = passiver Infrarot-Suchkopf
- SAL
- = Semi-active-laser-seeker (wie z. B. in dem HELLFIRE-FK)
- Visierlinie
- = Blickrichtung der Kamera = Mitte des FOV
- HELLFIRE
- = bekannter amerikanischer Lenkflugkörper
5 und Detektor7 und optional Umlenkspiegel6 - IR
- = infrared
- SK
- = Seeker
- FOV
- = field of view = field of view
- FOR
- = fiels of regard = swing angle
- FK
- = Missile
- IR SK
- = passive infrared seeker
- SAL
- = Semi-active laser seeker (such as in the HELLFIRE-FK)
- line of sight
- = Direction of the camera = center of the FOV
- HELLFIRE
- = well-known American missile
camera optics 5 anddetector 7 andoptional deflection mirror 6
Anforderungen: Conditions:
Der Suchkopf SK befindet sich am Frontende eines Lenkflugkörpers. Eine Kamera im Suchkopf muss in Nick- und Gier-Richtung schwenkbar sein. Suchköpfe gegen Bodenziele brauchen typischerweise um die 25°–35° Schwenkwinkel FOR im Azimut (= Gierwinkel) und Elevation (= Nickwinkel) und selten mehr als 1° Sehfeldgröße FOV. Gegen Flugziele werden jedoch aufgrund der höheren Agilität, sowohl der Ziele als auch somit der Lenkflugkörper, bis etwa 90° Gier- und Nick-Schwenkbereich (= Halbraum) gefordert. Eine Kamera, normalerweise eine IR-Kamera, mit kleiner Sehfeldgröße (bietet große Reichweite), muss also möglichst bis zu 90° in Nick- und Gier-Richtung schwenkbar sein. Sowohl die Nick- als auch die Gier-Auslenkungen müssen exakt um den Mittelpunkt des SK-Domes erfolgen. Nur dann ist die optische Wirkung des Domes für alle Blickrichtungen gleich und somit die Bildschärfe für alle Blickrichtungen gewährleistbar. Deshalb müssen auch die Optiken evtl. vorhandener weiterer Kameras (= Dual-Mode-SK) mit z. B. anderen Sehfeldgrößen oder Spektralbereichen konzentrisch und nicht nebeneinander angeordnet werden. Der optische Dom muss somit einen Kugelschalenausschnitt darstellen und dient zum aerodynamischen und Wetterschutz des SK. Eine Kugelform ist jedoch aerodynamisch ungünstig; u. a. deshalb sollte der Domdurchmesser natürlich möglichst klein sein.The seeker SK is located at the front end of a guided missile. A camera in the seeker head must be pivotable in the pitch and yaw directions. Bottom view seekers typically require the 25 ° -35 ° pivot angle FOR in the azimuth (= yaw angle) and elevation (= pitch angle) and rarely more than 1 ° field of view size FOV. However, due to the greater agility, both the targets and thus the missile, up to about 90 ° yaw and pitch pivot range (= half-space) are required against flight targets. A camera, usually an IR camera, with a small field of view (provides long range), so it must be possible up to 90 ° in the pitch and yaw direction swivel. Both the pitch and yaw deflections must be exactly around the center of the SK dome. Only then is the optical effect of the dome the same for all directions of view and thus the image sharpness for all viewing directions can be guaranteed. Therefore, the optics possibly existing other cameras (= dual-mode SK) with z. B. other visual field sizes or spectral ranges concentric and not juxtaposed. The optical dome must thus represent a spherical shell cutout and serves for the aerodynamic and weather protection of the SK. However, a spherical shape is aerodynamically unfavorable; u. a. Therefore, the dome diameter should of course be as small as possible.
Stand er TechnikHe stood technic
Das Schwenken wird üblicherweise durch Aufhängung der Kamera in Kardanrahmen realisiert. Bei relativ einfachen Lösungen ist der mögliche Schwenkwinkelbereich FOR auf etwa +/–35° beschränkt. Recht komplexe Lösungen wie z. B. in
Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:
Es gibt keine Kardanrahmen mehr. Und somit entfallen auch die oben genannten Randbedingungsforderungen bezüglich der Kardanrahmen. Die Hohlkugel
Das Schwenken der Kamera wird folgendermaßen realisiert:
(Prinzipbild, genauere Darstellung s.
(Schematic diagram, more detailed representation s.
Der Dom
Für einen SK gegen Bodenziele hat man also eine überraschend einfache Lösung, die zudem, wie angestrebt, den gesamten Raum in der SK-Kugel für die Kamera frei läßt. Es sind auch keinerlei Arten von Kardanrahmen oder Lager um die SK-Kugel
Ausserdem ist die Lösung nach
Man erspart sich eigenständige SK-Entwicklungen getrennt für SK gegen Bodenziele oder Luftziele. It saves separate SK developments separately for SK against ground targets or air targets.
Erweiterung des Schwenkwinkels (FOR) auf bis etwa 90°:Extension of the swivel angle (FOR) to approx. 90 °:
Zunächst wird hierfür der Schwenkbereich des X-Y-Antriebes auf etwas über 45° in Gier- und Nick-Richtung erweitert realisiert. Der X-Y-Antrieb wird dazu, wenn nötig, auf diesen größeren Fahrweg erweitert. Noch größere Schwenkwinkel wären auf diesem Weg auch möglich, allerdings sind so 90° nicht erzielbar. Deshalb musste hier eine neue Lösung gefunden werden. Es ist leicht einzusehen, dass eine Anbringung des Nippels
Durch die 2-stufige Nickbewegung, > 45° durch Y-Antrieb und zusätzlich bis zu > 45° durch Verschiebung des Nippels
In
Weitere Beschreibung:Further description:
Auf der Oberfläche der Kugel
Der optionale Umlenkspiegel
Durch einen hohlen Nippel
Das Trägheitsmoment des SK ist, (wichtig für Dämpfung von Vibrationen), durch die bei Kugelschalen weitestmöglich aussen liegenden Massen, optimal groß.The moment of inertia of the SK, (important for damping of vibrations), by the masses as far as possible outside the balls, optimally large.
Es soll auch noch erwähnt werden, dass keine Singularität in der Visierlinienansteuerung, wie z. B. in
Kamera-BildhomogenisierungCamera Bildhomogenisierung
Infrarotkameras lösen Temperaturdifferenzen von etwa 20 mK bei etwa 300 K Szenarien-Temperatur auf. Da müssen alle Bildpixel extrem genau gleiche Empfindlichkeit (und Rauschen) haben. Das ist nur durch einen elektronischen Abgleich aller Pixel erreichbar. Üblicherweise geschieht das, indem die Kamera auf eine homogen temperierte Fläche schaut und dann alle Pixel auf gleiche Signalhöhe und Rauschlevel korrigiert werden und die Korrekturwerte für jedes Pixel in einer Look-up-table abgelegt werden; 2–3 Bilder (also < 100 msec) reichen für die Eineichung aus. Bei der Produktion ist dieser Vorgang kein Problem. In einem Suchkopf (im Gefechtsfeld), nach vielleicht 10 Jahren Lagerung und dann Einsatz in der Wüste oder in der Arktis müssen die Korrekturwerte aktualisiert werden, ansonsten zeigt das Kamerabild ein Fix-Pattern-Noise. Da ist es von großem Vorteil auch hier kurz vor dem Einsatz mit der Kamera auf eine homogen temperierte Fache (und nicht ins Gefechtsfeld) schauen zu können. Das wird erreicht, indem Kugel
Nochmal die wichtigsten Vorteile der Erfindung:Again, the main advantages of the invention:
- – Einfachstes Design des SK und damit billig in Entwicklung und Herstellung Kommerzieller X-Y-Antrieb reicht aus. Mit digitalem Antrieb kennt man genau die Auslenkung der Visierlinie, man braucht keine Vermessung der Richtung vorzunehmen.- Simplest design of the SK and therefore cheap in development and production Commercial X-Y drive is sufficient. With digital drive you know exactly the deflection of the sight line, you do not need to measure the direction.
- – Keine (störenden) Kardanrahmen => Es bleibt für die Kamera(s) viel mehr Raum als bei allen anderen bisher bekannten SK => höhere Leistung (Reichweite)- No (disturbing) gimbal => It remains for the camera (s) much more space than with all other previously known SK => higher performance (range)
- – oder: der SK kann kleiner und damit aerodynamischer gebaut werden- or: the SK can be built smaller and therefore more aerodynamic
-
– Schwenkwinkel der Kamera bis etwa 90° erreichbar. Einfache Kabelführung, auch für große Schwenkwinkel, durch den Nippel
4 .- Swivel angle of the camera can be reached up to about 90 °. Easy cable routing, even for large swivel angle, through thenipple 4 , - – Keine Singularität im Antrieb.- No singularity in the drive.
- – Aktualisierte Bildhomogenisierung der Kamera im Fluge durch Schwenk zur Seite leicht möglich.- Updated image homogenization of the camera in flight by swiveling to the side easily possible.
- – Eine SK Entwicklung für alle Anwendungen gg. Boden- und Flug-Ziele.- One SK development for all applications vs. ground and flight targets.
- – Einsparung des optischen Domes ist wahlweise möglich.- Saving the optical dome is optional.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kugelschalensegment, zumindest im Mittelbereich transparent im Spektralbereich der SK-Kamera, = kurz Dom benanntSpherical shell segment, at least in the central region transparent in the spectral range of the SK camera, = short named cathedral
- 22
-
SK-Hohlkugel mit der Kamera darin, Kamera bestehend aus
5 und7 und optional6 SK hollow sphere with the camera in it, camera consisting of5 and7 and optional6 - 33
- FK-StrukturFK structure
- 44
-
Nippel mit
8 Nipple with8th - 55
- Kameraoptikcamera optics
- 66
- Umlenkspiegeldeflecting
- 77
- Detektor = CCD-Chip der KameraDetector = CCD chip of the camera
- 88th
- Gelenkjoint
- 99
- X-Y-RahmenX-Y frame
- 1010
- Y-SchieneY-rail
- 1111
- X-SchieneX-rail
- 1212
- Schlitz in der Hülle der HohlkugelSlot in the shell of the hollow sphere
- 1313
- Kabel (verläuft von der Kamera in den FK)Cable (runs from the camera to the FK)
- 1414
- Visierrichtung (der Kamera)Sighting direction (of the camera)
- 1515
- Henkelhandle
- 1616
-
Achse für Henkel
15 Axle forhandle 15 - 1717
-
Lasche an Henkel
15 (Optional)Latch on Henkel15 (Optional) - 1818
-
Schlitz in Henkel
15 Slit inhandle 15
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10153094 [0002] DE 10153094 [0002]
- DE 10313136 [0002] DE 10313136 [0002]
- DE 102004008644 [0002] DE 102004008644 [0002]
- DE 29824923 [0016] DE 29824923 [0016]
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015005707.3A DE102015005707A1 (en) | 2015-05-04 | 2015-05-04 | Modular IR high performance seeker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015005707.3A DE102015005707A1 (en) | 2015-05-04 | 2015-05-04 | Modular IR high performance seeker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015005707A1 true DE102015005707A1 (en) | 2016-11-10 |
Family
ID=57178703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015005707.3A Withdrawn DE102015005707A1 (en) | 2015-05-04 | 2015-05-04 | Modular IR high performance seeker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015005707A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10153094A1 (en) | 2001-10-30 | 2003-05-15 | Bodenseewerk Geraetetech | Optical sensor with a sensor beam path and a laser emitter emitting parallel to the optical axis of the sensor beam path |
DE29824923U1 (en) | 1998-06-04 | 2003-08-21 | Lfk Gmbh | Infra-red seeking head, freezing target image movement in camera focal plane |
DE10313136A1 (en) | 2003-03-29 | 2004-10-07 | BODENSEEWERK GERäTETECHNIK GMBH | Seeker head with pitch-yaw inner gimbal system |
DE102004008644A1 (en) | 2004-02-23 | 2005-09-08 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Cardan bearing for displaceably mounted component, has assembly of mounting frames with inner and outer circular frames, with component held inner circular frame rotatable within outer frame |
-
2015
- 2015-05-04 DE DE102015005707.3A patent/DE102015005707A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29824923U1 (en) | 1998-06-04 | 2003-08-21 | Lfk Gmbh | Infra-red seeking head, freezing target image movement in camera focal plane |
DE10153094A1 (en) | 2001-10-30 | 2003-05-15 | Bodenseewerk Geraetetech | Optical sensor with a sensor beam path and a laser emitter emitting parallel to the optical axis of the sensor beam path |
DE10313136A1 (en) | 2003-03-29 | 2004-10-07 | BODENSEEWERK GERäTETECHNIK GMBH | Seeker head with pitch-yaw inner gimbal system |
DE102004008644A1 (en) | 2004-02-23 | 2005-09-08 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Cardan bearing for displaceably mounted component, has assembly of mounting frames with inner and outer circular frames, with component held inner circular frame rotatable within outer frame |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2025877C3 (en) | Display device | |
DE2656673C3 (en) | Vehicle periscope | |
DE3426946C2 (en) | Monitoring and reconnaissance system for vehicles | |
CH695120A5 (en) | Apparatus and method for determining the spatial coordinates of at least one Objekpunktes. | |
DE202011050944U1 (en) | Floating camera mount for aerial photography | |
WO1998051987A1 (en) | Video sighting unit with integrated firing line for rifles | |
DE2025934B2 (en) | VISION DEVICE | |
DE69727060T2 (en) | OBSERVATION AND TARGET SYSTEM | |
CH661132A5 (en) | DEVICE FOR SIMULATING THE VIEW OUT BY MEANS OF AN OPTICAL DEVICE. | |
DE60214407T2 (en) | STEERING SYSTEM FOR FLIGHT BODY ARMS SYSTEM | |
DE2110755C2 (en) | Target simulator to simulate a moving target for practice purposes | |
DE3515428A1 (en) | DIRECTIONAL AND OBSERVATION DEVICE | |
DE2025903A1 (en) | Viewing device or camera with a straightening device | |
DE102011080709A1 (en) | Floating camera mount for camera system for making of aerial photographs, has fastener, which is provided for receiving camera which is mounted on annular support, such that camera is located centrally beneath annular support | |
DE2941627B1 (en) | Method and device for harmonizing optical axes | |
DE102015005707A1 (en) | Modular IR high performance seeker | |
DE3342958A1 (en) | SENSOR ARRANGEMENT IN A SUCH HEAD | |
DE2129778A1 (en) | Improvements to observation devices | |
DE2921228A1 (en) | TARGET SEARCH HEAD FOR A MISSILE | |
DE10313136B4 (en) | Seeker head with pitch-yaw inner gimbal system | |
DE2622809C2 (en) | Arrangement for locating and shooting at a target | |
DE102010011256A1 (en) | Infrared search head for use in missile guided against ground target, has lens-detector unit swivelable in nick-and-yaw direction, and lens mounted in spherical shell section, so that lens forms missile front at outer side | |
US2281772A (en) | klemperer | |
DE2801694C2 (en) | Alignment and tracking device for remotely steerable, recoil-driven missiles | |
DE4131429C2 (en) | Optical system for positioning a beam path |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |