DE1221104B

DE1221104B - Zielortungseinrichtung fuer Flugkoerper

Info

Publication number: DE1221104B
Application number: DEC24271A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Elektro-Ing Dr Alf Gerber
Original assignee: Oerlikon Contraves AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1960-06-08
Filing date: 1961-06-02
Publication date: 1966-07-14
Also published as: CH379297A

Description

Zielortungseinrichtung für Flugkörper Die Erfindung betrifft eine Zielortungseinrichtung für Flugkörper, die auf vom Flugkörper ausgesandte Strahlung, insbesondere Wärmestrahlung, anspricht. Die Zielortungseinrichtung ist mit Vorrichtungen versehen, die fortlaufend ein dem jeweiligen Ablagevektor des Flugkörpers von einer optischen Richtachse der Ortungseinrichtung entsprechendes Fehlersignal erzeugen. Die optische Achse der Zielortungseinrichtung wird im Betrieb auf ein zu treffendes Ziel ausgerichtet, und der Kurs des Flugkörpers, z. B. einer Rakete, wird abhängig von der Abweichung der jeweiligen Lage des Flugkörpers von der optischen Achse automatisch korrigiert.
Befinden sich jedoch im Sichtbereich der Zielortungseinrichtung noch weitere Strahlungsquellen, z. B. von anderen Flugkörpern, so können diese unter Umständen das Fehlersignal so stark verfälschen, daß eine einwandfreie Steuerung des Flugkörpers nicht mehr gewährleistet ist.
Es ist bereits bekannt, den zu steuernden Flugkörper mit einer selektiven Strahlungsquelle zu versehen oder die Strahlungsquelle des Flugkörpers zu tasten. In der Ortungseinrichtung wird dann durch Ausfiltern bzw. Austasten nur die Strahlung des zu lenkenden Flugkörpers zum Ableiten eines Fehlersignals herangezogen. Diese Zusatzeinrichtung an dem Flugkörper bedeutet jedoch erhebliches Mehrgewicht, erhöhten Aufwand sowie zusätzliche Fehlerquellen und schränkt unter Umständen durch Abschwächung der Ausstrahlung die Reichweite der Fernsteuerung ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zielortungseinrichtung zu schaffen, die die Nachteile der bisher bekannten Einrichtungen vermeidet. Die erfindungsgemäße Zielortungseinrichtung ist gekennzeichnet durch eine Sperrblende mit einem Durchlaßfenster, die die Strahlung des zu steuernden Flugkörpers durchläßt und die störende Strahlung von seitlich des Flugkörpers auftretenden Strahlungsquellen abschirmt, wobei die Sperrblende in einer quer zur optischen Richtachse orientierten Ebene verstellbar ist und entsprechend der jeweiligen Flugkörperablage von der optischen Richtachse nachgeführt werden kann.
Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß alle Mittel zum Ausschalten der störenden Einflüsse von Nebenstrahlungen allein in der feststehenden Ortungseinrichtung vorgesehen sind, daß also die Flugkörper nicht mit irgendwelchen zusätzlichen Vorrichtungen belastet werden können.
Die Sperrblende ist entweder von Hand über geeignete Stellglieder in ihrer Ebene verschiebbar, oder die Stellglieder_werden automatisch vom Fehlersignal gesteuert.
Ein Ausführungsbeispiel der Zielortungseinrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Ti-g. 1 die gesamte Zielortungseinrichtung, F i g. 2 die Ansicht der Lichtwandlerzelle LZ, F i g. 3 den Zeitverlauf der Meßspannung UM, aus der das Fehlersignal abgeleitet wird.
Die optische Achse Z einer licht- bzw. infrarotoptischen Empfangsoptik LS ist auf ein beispielsweise bewegliches Ziel gerichtet und bildet die Soll-Fluggerade eines lenkbaren Flugkörpers G, das über die nachgeschleppte Drahtleitung D ferngesteuert wird. Die Licht- bzw. Wärmestrahlung der Treibgase des Flugkörpers G wird durch die Empfangsoptik LS in der Ebene einer optisch-elektrischen Lichtwandlerzelle LZ abgebildet. Diese wird um die Achse Z von einem Synchronmotor SM gedreht und hat eine Empfindlichkeitszone von der in F i g. 2 dargestellten Form. Falls ein Flugkörperbild G* in der Ebene dieser Lichtzelle abgebildet wird, so gibt die Zelle LZ eine impulsförmige Meßspannung UM ab, bei der die Dauer d 9p der Einzelimpulse um so größer ist, je größer der Radialabstand des Licht-Bildpunktes G* vom Drehzentrum der Zelle LZ ist. Die Phasenwinkel 9p dieser Impulse sind innerhalb der durch die Zeitmarken t, bis t4 bestimmten Perioden dem Winkel (p des Licht-Bildpunktes G* gegenüber einem Bezugsradius proportional. In einem Fehlerrechner FR wird aus dieser Meßspannung UM und einer aus dem Synchronmotor SM gewonnenen Referenzspannung Ur ein elektrisches Fehlersignal f' gewonnen, das dem augenblicklichen geometrischen Ablagevektor f des Flugkörpers G von der Soll-Fluggeraden analog entspricht. Mit Hilfe einer Automatik-Steuervorrichtung AS wird aus diesem Fehlersignal ein Korrektur-Steuersignal Ica gewonnen, das dem Flugkörper G über die Drahtleitung D zugeführt wird und die allmähliche Annäherung der Ist-Flugbahn an die Soll-Flugbahn Z bewirkt. .
Der Flugkörper kann auch bei Umlegung des Umschaltkontaktes s1 von einem ein Steuersignal Iclt erzeugenden Handsteuergerät HS aus nach freiem Willen gelenkt werden (F i g. 7).
Eine Sperrblende SF, die aus einem die wirksame Lichtstrahlung absperrenden Material besteht und ein Durchlaßfenster SD besitzt, läßt sich in ihrer quer zur Beobachtungsrichtung Z orientierten Ebene, beispielsweise mit Hilfe von Zweikoordinaten-Zahnstangentrieben ZT; frei verschieben.
Diese Zahnstangentriebe werden von je einem Nachlaufmotor NM aus verstellt, deren Steuerspannung wahlweise von einem Handeinstell-PotentiometerP gewonnen wird, oder durch die entsprechenden Koordinaten-Komponenten des Fehlersignals f gebildet wird. In der gezeichneten Stellung des Umschaltkontaktes s2 wird das Fenster SD immer gemäß dem momentanen Ablagevektor f des. Flugkörpers von der Soll-Flugbahn eingestellt, d. h., die Lage des Durchlaßfensters SD wird automatisch dauernd den Bewegungen des Flugkörpers in der Beobachtungsebene nachgeführt. -_ Es wäre auch möglich, eine rein mechanische, z. B. pantographenähnliche Verstellvorrichtung für die Filterscheibe mit einem Beobachtungsfeldstecher zu kuppeln. Wesentlicher Zweck jeder solchen Verstellvorrichtung ist die Möglichkeit, das Durchlaßfenster der Sperrblende so einstellen zu können, daß das Licht des von der betreffenden Lenkstelle aus zu lenkenden Flugkörpers G ungehindert die Lichtzelle LZ beaufschlagen kann, während Störlicht aus anderen Richtungen abgesperrt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Zielortungseinrichtung für Flugkörper, die auf vom Flugkörper ausgesandte Strahlung, insbesondere Wärmestrahlung, anspricht, mit Vorrichtungen, die fortlaufend ein dem jeweiligen Ablagevektor des Flugkörpers von einer optischen Richtachse der Ortungseinrichtung entsprechendes Fehlersignal erzeugen und störende Einflüsse von anderen im Sichtbereich befindlichen Strahlungsquellen einschränken, gekennzeichnet durch eine Sperrblende (SF) mit einem Durchlaßfenster (SD), die die Strahlung des zu steuernden Flugkörpers (G) durchäßt und die störende Strahlung von seitlich des Flugkörpers (G) auftretenden Strahlungsquellen abschirmt, wobei die Sperrblende in einer quer zur optischen Richtachse (Z) orientierten Ebene verstellbar ist und entsprechend der jeweiligen Flugkörperablage von der optischen Richtachse nachgeführt werden kann.
2. Ortungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrblende (SF) manuell über Stellglieder in ihrer Ebene verschiebbar ist.
3. Ortungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch automatisch vom Fehlersignal gesteuerte Stellglieder, die eine Verschiebung der Sperrblende (SF) bewirken. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 512 040, 591459, 731849, 1044 630, 1062 551; britische Patentschrift Nr. 757 048; USA.-Patentschrift Nr. 2 930 894.