DE1548536C1

DE1548536C1 - Arrangement for locating the position of a movable body

Info

Publication number: DE1548536C1
Application number: DE1548536A
Authority: DE
Inventors: Fernand Loy
Original assignee: Thomson TRT Defense
Current assignee: Thomson TRT Defense
Priority date: 1965-07-22
Filing date: 1966-07-20
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 1986-07-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Ortung der Lage eines beweglichen Körpers gegenüber einer Ortungs achse unter Verwendung eines ein Ortungsfeld begrenzenden Strahlenbündels, bestehend einerseits aus einem Sender für das Strahlenbündel mit Einrichtungen zur Bewegung des Strah lenbündels, die so ausgelegt sind, daß die Achse des Strah lenbündels die Seitenfläche eines Kegels beschreibt, der das Ortungsfeld begrenzt, wobei sich die Kegelspitze in der Nähe des Senders befindet und ein Schnitt durch das Strahlenbündel mit einer senkrecht zur Ortungsachse verlaufenden Ebene eine Translationsbewegung wiedergibt, die sich auf der Grundfläche des Kegels abbildet, und andererseits aus einem Empfänger, der ausgehend von der empfangenen Strahlung die Stellung des beweglichen Körpers im Verhältnis zur Ortungsachse auswertet (Raketentechnik und Raumfahrtforschung Heft 4, 1958, S. 109 bis 116).The invention relates to an arrangement for location the position of a moving body in relation to a location axis using a locating field delimiting Beam consisting of a transmitter for the beam with devices for moving the beam lenbündels, which are designed so that the axis of the beam lenbündels describes the side surface of a cone that the Location field limited, with the cone tip nearby of the transmitter and a cut through the beam with a plane running perpendicular to the locating axis Translating movement that reflects on the base of the cone, and on the other hand from a receiver, based on the radiation received, the position of the movable body in relation to the location axis (Rocket Technology and Space Research Issue 4, 1958, p. 109 to 116).

Eine derartige Anordnung findet beispielsweise zur Lenkung eines Flugkörpers auf einer Flugbahn nach Verlassen einer Abschußvorrichtung Anwendung, wobei die Flugbahn der Leit linie entspricht, wenn sich der Flugkörper im Inneren des Bündels von der Bahn fortbewegt und seine Lage gegenüber der Achse des Bündels korrigiert. Eine derartige Anordnung kann auch bei einer Schußleitvorrichtung zur Lokalisierung und Verfolgung eines Zieles Anwendung finden.Such an arrangement is used, for example, for steering of a missile on a trajectory after leaving one Launching device application, the trajectory of the guide line corresponds when the missile is inside the Bundle moved away from the web and its location opposite corrected the axis of the bundle. Such an arrangement can also be used in a weft guide for localization and pursuing a goal apply.

Bei den bisher verwendeten Anordnungen dieser Art zur Lenkung eines Flugkörpers und insbesondere zum Richten einer Rakete auf ein Ziel, strahlt ein Sender, der gewöhn lich auf der Abschußvorrichtung angeordnet ist, ein Strah lenbündel, entsprechend der gewählten Leitlinie, durch ein Modulationsvisier aus, das ein Steuerfeld in einer Ebene bestreicht, die senkrecht zu einer, beispielsweise senkrecht, durch die Leitlinie verlaufenden Ebene steht. Das Visier weist zwei Schlitzbereiche auf, wobei die Teilung der Schlitze für die beiden Bereiche unterschiedlich ist. Auf diese Weise wird das Bündel mit durch die beiden Zonen un terschiedlich modulierter Frequenzen regulierten Interval len bestrichen, wobei die Zonen so bemessen sind, daß der Empfänger, der in der senkrecht zur Leitlinie verlaufenden Ebene angeordnet ist, die den beiden Zonen entsprechenden Strahlungen während gleicher Zeitabschnitte empfängt. Wenn der Empfänger bzw. Flugkörper sich nicht in dieser senk rechten Ebene befindet, kann er seine Lage gegenüber dieser, in Abhängigkeit von der Empfangszeit der beiden Frequenzen, auswerten.In the arrangements of this type used to date Guiding a missile and in particular for aiming a missile at a target, emits a transmitter that habitually Lich arranged on the launcher, a beam according to the selected guideline, by a Modulation visor, which is a control panel in one level coated perpendicular to one, for example perpendicular, through the guideline. The visor has two slot areas, the division of the Slots for the two areas is different. On in this way the bundle becomes un through the two zones Interval regulated by different frequencies len coated, the zones are dimensioned so that the Receiver that is in the perpendicular to the guideline Level is arranged corresponding to the two zones Radiations received during the same time periods. If the receiver or missile does not sink into it right level, it can position itself in relation to this, depending on the reception time of the two frequencies, evaluate.

Um eine Lenkung des Flugkörpers gemäß der Leitachse zu er reichen, müssen zwei vollkommen getrennte Systeme vorgesehen werde die in zwei senkrecht stehenden Ebenen das Bündel bestreichen, wobei der Schnittpunkt der beiden Ebenen die Leitachse festlegt, was offensichtlich ein Nachteil ist.To steer the missile according to the leading axis two completely separate systems must be provided become the bundle in two vertical planes brush, with the intersection of the two planes the Master axis determines what is obviously a disadvantage.

Darüber hinaus haben derartige Systeme einerseits eine Winkelgenauigkeit, die sich mit der Entfernung konstant verhält, d. h. wenn die Entfernung zunimmt, ist der Abstand des Flugkörpers von der Achse mit geringerer Genauigkeit festgelegt, und andererseits einen mit der Entfernung ab nehmenden Rauschabstand, der sich nach dem Gesetz verhält: I/d². Trotzdem ist es möglich, das Lenkungsfeld, das durch die Größe des Bündels bestimmt ist, durch die Verwendung eines Objektivs mit veränderbarer Brennweite zu verkleinern, so daß auf diese Weise eine zunehmende Winkelgenauigkeit er reichbar ist. Dieses kann jedoch Abweichungen von der opti schen Achse bzw. Leitlinie hervorrufen und andererseits wird der Rauschabstand dadurch nicht vergrößert.In addition, such systems have on the one hand an angular accuracy that is constant with the distance, that is, as the distance increases, the distance of the missile from the axis is fixed with less accuracy, and on the other hand, with the distance from decreasing signal-to-noise ratio, which varies according to Law behaves: I / d ² . Nevertheless, it is possible to reduce the steering field, which is determined by the size of the bundle, by using a lens with a variable focal length, so that increasing angular accuracy is achievable in this way. However, this can cause deviations from the optical axis or guideline and, on the other hand, the signal-to-noise ratio is not increased as a result.

Darüber hinaus sind die Modulationsfrequenzen des Bündels an die Abtastgeschwindigkeit des Visiers gekoppelt und an die minimal zu verwirklichende Feinheit der Striche, die den Bereich der übertragbaren Frequenzen begrenzen. Es ist so interessant, eine erhöhte Modulationsfrequenz vorzusehen, für die das Geräusch aufgrund der Flamme des Flugkörpers in dem optischen Empfangsfeld relativ schwach ist, wobei sich dieses Geräusch etwa im umgekehrten Verhältnis zur Frequenz ändert.In addition, the modulation frequencies of the bundle coupled to the scanning speed of the visor and on the minimum fineness of strokes that can be realized limit the range of transmissible frequencies. It is so interesting to provide an increased modulation frequency for which the noise due to the flame of the missile in the optical reception field is relatively weak, whereby this noise roughly in relation to the frequency changes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung zur Ortung mittels eines optischen Bündels, die besonders zur Lenkung von Flugkörpern geeignet ist und die aufgezeigten Nachteile beseitigt. Insbesondere soll ein etwa konstanter Rauschabstand erreicht werden, und zwar unabhängig von der Entfernung des beweglichen Körpers, und eine Winkel präzision, die mit der Entfernung anwächst oder sich nach einem anderen Gesetz verhält.The object of the present invention is to create a Arrangement for locating by means of an optical bundle, the is particularly suitable for guiding missiles and the identified disadvantages eliminated. In particular, about constant signal-to-noise ratio can be achieved, independently from the distance of the moving body, and an angle precision that increases with distance or decreases a different law.

Dieses wird bei der eingangs näher erläuterten Anordnung er findungsgemäß dadurch erreicht, daß der Sender zur Abgabe einer Lichtstrahlung eine Lichtquelle und ein Objektiv zur Ausbildung eines Lichtstrahlenbündels sowie Einrichtungen zur Zerlegung des Lichtstrahlenbündels in Elementarbündel mit jeweils einem unterschiedlichen Kennzeichen aufweist, die, in einer senkrecht zur Bündelachse verlaufenden Schnitt ebene betrachtet, bestimmte Sektoren begrenzen, und der Empfänger Einrichtungen zur Messung der Zeitintervalle auf weist, die durch den Empfang der Elementarbündel definiert sind.This will he in the arrangement explained in more detail above according to the invention achieved in that the transmitter for delivery a light source and a lens Formation of a light beam and facilities for splitting the light beam into elementary beams each with a different identifier, the, in a cut perpendicular to the bundle axis considered at the level, limiting certain sectors, and the Receiver facilities for measuring the time intervals points defined by the reception of the elementary bundles are.

Die Vorteile dieser Anordnung ergeben sich auch gegenüber einer bekannten Anordnung (US-PS 2 404 942), um eine Bombe von einem Flugzeug aus zu einem auf dem Boden befindlichen Ziel zu lenken. Bei dieser Anordnung ist an dem Flugzeug ein Sender zur Abgabe eines Strahlenbündels vorgesehen, dessen Querschnitt durch vier Quadranten gebildet ist, von denen jeder Quadrant durch eine bestimmte Modulation gekennzeich net ist. Dieses aus vier Quadranten bestehende Strahlenbün del ist permanent auf die Visierachse des Ziels (Leitlinie bzw. -achse) ausgerichtet, und der Empfänger in der Bombe er kennt nur, wenn er eine Strahlung auf dem einen oder anderen der vier Quadranten empfängt. Es handelt sich deshalb um ei ne Leitanordnung nach dem Prinzip "alles oder nichts". Es be steht außerdem der Nachteil, daß, da sich der Empfänger im Zentrum der vier Quadranten befindet, er nicht ein Signal liefert und so die genaue Lage der Bombe nicht bestimmbar ist. Demgegenüber führt das erfindungsgemäße Strahlenbündel aus vier Quadranten eine kreisförmige Translationsbewegung um die Leitlinie aus, und der Empfänger mißt innerhalb des Leitfeldes genau seine richtigen Koordinaten aus. Zusätz lich besteht der Vorteil, daß die Präzision der Führung in dem Zentrum des Leitfeldes optimal ist, denn an diesem Punkt sind die zeitlichen Perioden gleich, in denen der Empfänger die vier verschiedenen Strahlungen aufnimmt.The advantages of this arrangement also arise compared to a known arrangement (US-PS 2 404 942) to a bomb from an airplane to one on the ground Steer target. With this arrangement, one is on the aircraft Transmitter intended to emit a beam of rays, the Cross section is formed by four quadrants, one of which each quadrant is characterized by a certain modulation is not. This ray quad consisting of four quadrants del is permanent on the sighting axis of the target (guideline or axis) aligned, and the recipient in the bomb only knows if he has radiation on one or the other that receives four quadrants. It is therefore egg ne guidance arrangement according to the principle of "all or nothing". It be there is also the disadvantage that since the recipient is in The center of the four quadrants is not a signal delivers and so the exact location of the bomb cannot be determined is. In contrast, the beam of rays according to the invention leads a circular translation movement from four quadrants around the guideline, and the recipient measures within the Leitfeldes his exact coordinates. Additional Lich has the advantage that the precision of the leadership in the center of the lead field is optimal, because at this point are the same time periods in which the recipient which absorbs four different radiations.

Auch gegenüber einer weiterhin bekannten Anordnung (US-PS 2 587 995) ist der Gegenstand der Erfindung vorteilhaft. Die bekannte Anordnung bezieht sich auf das Leiten eines Flugzeugs im Landeanflug ohne Sichtmöglichkeit. Bei dieser Anordnung ist auf dem Boden eine Richtantenne vorgesehen, die eine Strahlungskeule ausstrahlt, die im Querschnitt stets gleichbleibend ist. Die Antenne ist derart bewegbar, daß die Achse der Strahlungskeule einen Rotationskegel beschreibt. Im Verlauf dieser Rotationsbewegung wird die Strahlung der Antenne durch vier verschiedene Frequenzen moduliert. Demgegenüber ist die erfindungsgemäße rotierende Strahlung im Querschnitt betrachtet nicht gleichförmig, sondern entsprechend den vier Quadranten differenziert. Le diglich der Empfänger erkennt die empfangene Modulations frequenz. Auch diese bekannte Ortungsanordnung arbeitet nach dem Prinzip "alles oder nichts", während die Erfindung ein linear abgestuftes System vorsieht. Die Erfindung ist den bekannten Anordnungen auch dadurch überlegen, daß ein Leit feld veränderbarer Größe geschaffen wird, in dem die Licht strahlung konzentriert wird, wenn das Leitfeld konzentriert wird. Man erhält so bei einer Konzentration des Leitfeldes eine Erhöhung der Leitgenauigkeit und gleichzeitig eine Vergrößerung des Rauschabstandes.Also compared to a further known arrangement (US-PS 2 587 995) the subject of the invention is advantageous. The known arrangement relates to the management of a Airplane approaching landing with no visibility. At this Arrangement, a directional antenna is provided on the floor, which emits a beam of radiation, which in cross section is always constant. The antenna can be moved that the axis of the beam is a cone of rotation describes. In the course of this rotational movement, the Radiation from the antenna through four different frequencies modulated. In contrast, the rotating according to the invention Cross-sectional radiation is not considered uniform, but differentiated according to the four quadrants. Le only the receiver recognizes the received modulation frequency. This known location arrangement also works the "all or nothing" principle while the invention is a provides a linear graded system. The invention is the known arrangements also consider that a guide field of variable size is created in which the light radiation is concentrated when the lead field is concentrated becomes. This gives you at a concentration of the lead field an increase in the accuracy and at the same time a Enlargement of the signal-to-noise ratio.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die anhand der nachfolgenden Beschreibung in erster Linie in Verbindung mit der Lenkung eines Flug körpers beschrieben werden. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing reproduced based on the description below primarily in connection with the steering of a flight be described in the body. It shows:

Fig. 1a eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Arbeitsprinzips der erfindungsgemäßen Anordnung, FIG. 1a is a schematic diagram for explaining the operating principle of the arrangement according to the invention,

Fig. 1b einen Schnitt durch das Bündel in der Brennebene des Objektivs, FIG. 1b shows a section through the beam in the focal plane of the objective,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines vereinfachten Senders gemäß der Erfindung, Fig. 2 is a perspective view of a first embodiment of a simplified transmitter according to the invention,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines abgeänderten Ablenkelements, das einen Teil des Senders bildet, und Fig. 3 is a schematic representation of a modified deflecting element which forms part of the transmitter, and

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Sender. Fig. 4 is a perspective view of a second embodiment for a transmitter according to the invention.

Zur Vereinfachung des Verständnisses wird das Prinzip der Ortung oder gemäß dem beschriebenen Ausführungsbei spiel der Lenkung, das bei der erfindungsgemäßen Vorrich tung Anwendung findet, zunächst anhand der Fig. 1a und 1b beschrieben. Anschließend sind zwei Ausführungsbeispiele wiedergegeben, die unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 4 erläutert werden.To simplify understanding, the principle of location or according to the described exemplary embodiment of the steering, which is used in the device according to the invention, is first described with reference to FIGS . 1a and 1b. Two exemplary embodiments are shown below, which are explained with reference to FIGS. 2 and 4.

In Fig. 1 ist die Ortungsachse XX' dargestellt, gemäß der ein Lichtstrahlenbündel ausgestrahlt wird mittels einer Sendevorrichtung, die zur Achse XX' zentriert und auf der Abschußvorrichtung angeordnet ist und von der schematisch nur die zum Verständnis dem Prinzips erforderlichen Ele mente dargestellt sind, d. h. ein Modulationsvisier 1, das vor einem Objektiv 3 angeordnet ist, und ein Ablenkelement 4, das zwischen dem Visier 1 und dem Objektiv 3 vorgesehen ist. Das Bündel projeziert in den Raum ein Bild 2 des Mo dulationsvisiers 1. Die Ausführungsformen des Visiers sind vielseitig und werden nachfolgend entwickelt, wobei ein selbststrahlendes Visier oder ein von hinten beleuchtetes Visier Anwendung finden kann. Zur Erläuterung des Prinzips erfolgt eine Beschränkung auf ein Visier mit 4 Sektoren, die durch 2 sich in der Achse XX' schneidende, senkrecht zueinander stehende Linien begrenzt werden. Das Bündel ist in 4 sich unterscheidende Elementarbündel unterteilt, d. h. daß sie jeweils ein bestimmtes Kennzeichen aufweisen, die nicht dargestellt sind, und der Schnitt durch das Bündel in einer Ebene senkrecht zur Bündelachse, d. h. in der Bild ebene des Visiere, zeigt 4 bestimmte deutlich unterschiedene Sektoren.In Fig. 1, the location axis XX 'is shown, according to which a light beam is emitted by means of a transmission device which is centered on the axis XX' and is arranged on the launcher and of which only the elements necessary for understanding the principle are shown schematically, ie a modulation visor 1, which is arranged in front of a lens 3, and a deflector 4 which is provided between the visor 1 and the objective. 3 The bundle projects an image 2 of the modulation sight 1 into the room. The embodiments of the visor are versatile and are developed below, whereby a self-radiating visor or a backlit visor can be used. To explain the principle, there is a limitation to a visor with 4 sectors, which are delimited by 2 lines which intersect in the axis XX 'and are perpendicular to one another. The bundle is divided into 4 differing elementary bundles, that is to say that they each have a certain characteristic, which are not shown, and the section through the bundle in a plane perpendicular to the bundle axis, that is to say in the image plane of the visor, shows 4 certain clearly differentiated ones Sectors.

Ein Ablenkelement 4, beispielsweise ein Prisma, lenkt die Achse des Bündele gegenüber der Achse XX' um einen Winkel α ab, der mit der Stellung des Prismas in Abhängigkeit von dem Visier 1 verstellbar ist. Das Bild 2 ist gegenüber der Achse XX' dezentriert. Wann beispielsweise das Prisma in eine gleichförmige Umlaufgeschwindigkeit um die Achse XX' versetzt wird, beschreibt die Achse des Bündels einen Rota tionskegel mit einem halben spitzen Winkel α. In einer Ebene, senkrecht zur Ortungsachse, gibt das Bild 2 eine Kreisverschiebung auf dem Kreis des Schnittes 5 durch den Kegel wider, wobei der Kegel das lineare Lenkungsfeld be grenzt, wie es nachfolgend noch erläutert wird. Diese Art der Bestreichung gemäß einem Rotationskegel wird nur bei spielsweise beschrieben und muß als eine besondere Form der Bestreichung betrachtet werden, die auf einem Konus oder einer Pyramide an einer beliebigen Schnittstele er folgt.A deflection element 4 , for example a prism, deflects the axis of the bundle with respect to the axis XX 'by an angle α, which is adjustable with the position of the prism depending on the visor 1 . Image 2 is decentred from axis XX '. For example, when the prism is moved at a uniform rotational speed around the axis XX ', the axis of the bundle describes a rotation cone with a half acute angle α. In one plane, perpendicular to the locating axis, the image 2 shows a circular displacement on the circle of the section 5 through the cone, the cone limiting the linear steering field be, as will be explained below. This type of brushing according to a rotation cone is only described for example and must be considered as a special form of brushing, which he follows on a cone or a pyramid at any interface.

Ein Punkt A, der auf der Achse XX' liegt, wird fortlaufend durch die vier Sektoren des Bildes 2 abgetastet, und zwar während gleicher Zeitabschnitte bei jedem der Sektoren. Wenn sich andererseits der Punkt A nicht auf der Leitlinie befindet, wird er im Verlauf ungleichmäßiger Zeitabschnitte fortlaufend durch die vier Sektoren abgetastet. Der Vergleich dieser Zeitabschnitte gestattet die Bestimmung der Lage des Punktes A gegenüber der Achse XX'.A point A, which lies on the axis XX ', is continuously scanned through the four sectors of the image 2, namely during the same time periods in each of the sectors. On the other hand, if point A is not on the guideline, it will be continuously scanned across the four sectors over uneven periods of time. The comparison of these time segments enables the position of point A to be determined with respect to axis XX '.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Vorrichtung ist es wesentlich einfacher, sich den umgekehrten Vorgang zu vergegenwärtigen, indem man das Bild A' des Punktes A betrachtet, das sich in der Ebene des Visiers 1 in einem Abstand r von dem Zentrum zeigt, so daß die Beziehung gilt, r = D tgδ(D ist der Abstand zwischen dem Prisma 4 und dem Visier 1 und δ ist der konstante Abweichungswinkel eines vorgegebenen Prismas), oder was dem entspricht, F tgα (F ist die Brennweite des Objektivs 3). Das Prisma 4 dreht um die Achse XX'. Der Ort von A' ist ein Kreis mit dem Radius r, dessen Zentrum mit dem Zentrum des Visiere zusammenfällt, was in Fig. 1 dargestellt ist. To better understand the operation of the device, it is much easier to visualize the reverse process by looking at the image A 'of the point A, which is shown in the plane of the sight 1 at a distance r from the center, so that the Relation applies, r = D tgδ (D is the distance between the prism 4 and the sight 1 and δ is the constant angle of deviation of a given prism), or what corresponds to it, F tgα (F is the focal length of the objective 3 ). The prism 4 rotates about the axis XX '. The location of A 'is a circle with radius r, the center of which coincides with the center of the visor, which is shown in FIG. 1.

Wenn sich ein Punkt A₁ außerhalb der Achse XX' auf einer Achse befindet, die mit dieser einen Winkel β bildet, be schreibt das Bild A'₁ von A₁ in der Ebene des Visiers 1 einen Kreis mit demselben Radius r, jedoch gegenüber dem Visier dezentriert, wobei die Abweichung der Beziehung ent spricht F tgβ (Fig. 1b). Die Kenntnis dieser Abweichung gestattet die Feststellung der Lage des Punktes A₁ gegen über der Achse XX'.If a point A _{1 is} outside the axis XX 'on an axis which forms an angle β with it, the image A' ₁ of A ₁ writes a circle in the plane of the sight 1 with the same radius r, but opposite that Visor off-center, the deviation of the relationship corresponding to F tgβ ( Fig. 1b). Knowledge of this deviation enables the position of point A ₁ to be determined with respect to axis XX '.

Bezieht man sich auf die Achsen, die durch die Winkelhal bierenden der vier Sektoren des Visiers festgelegt sind, die in Fig. 1b gestrichelt dargestellt sind, so kann der Mittelpunkt des Kreisortes von A'₁ durch seine Koordinaten x und y, ausgehend von der Durchlaufzeit von A'₁, durch die verschiedenen Sektoren bemessen werden, die in Fig. 1b mit I, II, III und IV bezeichnet sind:
If one refers to the axes, which are defined by the Winkelhal crossing of the four sectors of the visor, which are shown in dashed lines in Fig. 1b, the center of the circular location of A ' ₁ by its coordinates x and y, based on the throughput time of A ' ₁ , by means of which different sectors are dimensioned, which are denoted by I, II, III and IV in FIG. 1b:

X ist etwa der Zeitdifferenz T_IV- T_II proportional;
y ist etwa der Zeitdifferenz T_III - T_I proportional.X is approximately proportional to the time difference T _IV - T _II ;
y is approximately proportional to the time difference T _III - T _I.

Dieses ist nur möglich, wenn die Abweichung kleiner ist als der Radius des Kreisortes A'₁, d. h. F tgβ < D tgδ bzw. F tgα. Das Gesetz der Abweichungsmessung verhält sich dann 1 weitgehend linear, bei einem Visier mit vier gleichen Sek toren, was keineswegs die Möglichkeit ausschließt, ein Visier mit einer anderen Sektorenzahl zu verwenden, für das dann ein anderes Gesetz der Abweichungsmessung gilt. In dem vorliegenden Fall (der Radius ist größer als die Ab weichung F tgβ, wobei α < β ist) ist das Feld linear, wenn es nicht ausgefüllt ist. (Der Flugkörper erkennt, in welcher Richtung er sich auf die Achse hin zurückbewegen muß, aber der Empfänger kann den Abstand von der Achse nicht bestimmen). This is only possible if the deviation is smaller than the radius of the circle location A ' ₁ , ie F tgβ <D tgδ or F tgα. The law of deviation measurement then behaves 1 largely linearly, for a visor with four identical sectors, which in no way excludes the possibility of using a visor with a different number of sectors, for which a different law of deviation measurement then applies. In the present case (the radius is larger than the deviation F tgβ, where α <β), the field is linear if it is not filled. (The missile recognizes the direction in which it has to move back towards the axis, but the receiver cannot determine the distance from the axis).

Bei der Lenkung eines Flugkörpers kann ein Empfänger, der auf dem Flugkörper angeordnet ist und fortlaufend von jedem der Sektoren abgetastet wird, seine Stellung in Abhängigkeit von der Durchlaufzeit eines jeden dieser Sektoren, die in der nachfolgend beschriebenen Weise unterschiedlich ausgelegt sind, gegenüber der Leitachse auswerten und die entsprechenden Informationen an den Flugkörper abgeben, um die Steuerung der Korrektur bzw. die Lenkung des Flugkörpers sicherzustellen.When guiding a missile, a receiver, which is placed on the missile and continuous of each of the sectors is scanned, its position depending on the lead time of each of these Sectors in the manner described below are designed differently from the leading axis evaluate and the corresponding information to the Deliver missiles to control the correction or ensure the guidance of the missile.

Im Falle der Ortung einer Zielscheibe ist in gleicher Weise ein Empfänger auf dem Boden angeordnet, und zwar in der Nähe des Senders und empfängt einen Teil des durch die Zielscheibe zurückgestrahlten Bündels, und da die Ziel scheibe fortlaufend von jedem dar Sektoren abgetastet wird, kann der Empfänger die Lage der Zielscheibe gegenüber der Ortungsachse in Abhängigkeit von der Durchlaufdauer eines jeden der Sektoren auswerten. Der Sender kann durch einen Servo-Mechanismus gesteuert werden, der die durch den Empfänger übertragenen Informationen in der Weise empfängt, daß er in jedem Augenblick die Achse des Bündele auf die Zielscheibe zurückführt, um die Verfolgung dieses Zieles und die Zentrierung auf das Schußfeld zu gestatten.In the case of locating a target is the same way a receiver placed on the floor, namely in the Proximity of the transmitter and receives part of that through the Target beam retroreflected, and since the target slice is scanned continuously from each sector, the recipient can change the position of the target Location axis depending on the duration of a evaluate each of the sectors. The transmitter can by Servo mechanism that is controlled by the Receiver receives transmitted information in such a way that the axis of the bundle should be on the Target returns to the pursuit of that goal and allow centering on the field of fire.

Das Lenkungsfeld kann einerseits durch die Verschiebung des Prismas 4 parallel zur Achse XX' in Richtung auf das Objektiv 3 bzw. das Visier 1 oder andererseits durch die Verwendung eines Objektivs 3 mit verstellbarer Brennweite konzentriert werden. Dieses ist deshalb von Bedeutung, da es gestattet, die Genauigkeit der Lenkung nach einer frei gewählten Vorschrift zu verfolgen, (schwache Präzision beim Abschießen das Flugkörpers der beim Auffinden eines Ziele, das sich mit der Entfernung des Flugkörpers ver größert oder wenn man die Zielscheibe zu zentrieren ver sucht.) The steering field can be concentrated on the one hand by moving the prism 4 parallel to the axis XX 'in the direction of the objective 3 or the visor 1 or on the other hand by using an objective 3 with an adjustable focal length. This is important because it allows the accuracy of the steering to be tracked according to a freely chosen rule (poor precision when shooting the missile or when finding a target that increases with the distance of the missile or when the target is closed center tries.)

Wenn man andererseits das lineare Lenkungsfeld α kon zentriert, ändert sich der Kreisort von A'₁ entsprechend F tgα mit α. Man sieht aus Fig. 1b, daß in dem Extrem fall, in dem sich A₁ am Rande des linearen Lenkungsfeldes befindet (p = α), der Kreisort von A'₁ um den Wert F tgα dezentriert ist. Dieser Kreis durchläuft also den Schnitt punkt der vier Sektoren des Visiers 1. Für einen vorge gebenen Wert für den Winkel α reicht es aus, daß das Visier in das Innere eines Kreises mit dem Radius 2 F tgα strahlt, da ein innerhalb des linearen Lenkungsfeldes liegender Punkt sein Bild stete innerhalb dieses Kreises hat. Dieses entspricht einer Öffnung des Strahlenbündels 2γ, so daß tgγ = 2 tgα. Beim Vergleich der Winkel nach ihren Tangenten gilt γ = 2α. Wenn das Visier 1 über seine gesamte Oberfläche beispielsweise mit α strahlt, dann folgt der durch den auf dem Flugkörper angeordneten De tektor empfangene Fluß einem Gesetz I/d² und, da das Leit system für eine maximale Leitentfernung arbeitet, die der Reichweite des Flugkörpers entspricht, hat man bei geringeren Entfernungen ein übergenaues Signal, was un zweckmäßig ist. Es ist dennoch vorteilhaft, wenn das Visier unterschiedlich in Abhängigkeit von dem Feld α in der Wei se strahlt, daß für Jeden Wert von α eine Bündelöffnung 2γ vorgesehen ist, so daß γ = 2α. Dieses gestattet wesent lich schwächere und wesentlich kleiner bemessene Quellen zu verwenden, wenn das Visier 1 durchstrahlend mittels punkt-förmiger Quellen beleuchtet wird. Die Konzentration bzw. Auflösung des Lichtflusses ist insbesondere interes sant, wenn man als Beleuchtungsquellen elektrolumineszieren de Quellen oder Gas-, Kristall- oder Flüssigkeitslaser verwendet. Dies gestattet im Augenblick der Inbetrieb nahme des Flugkörpers, d. h. bei geringen Entfernungen, einen Strom zu entfalten und diesen nach Maßgabe der Ent fernung so zu konzentrieren, daß der Rauschabstand bei be liebiger Entfernung etwa konstant bleibt oder einem ande ren vorbestimmten Gesetz folgt. If, on the other hand, the linear steering field α is centered, the circle location of A ' _{1 changes} according to F tgα with α. It can be seen from Fig. 1b that in the extreme case in which A _{1 is located} at the edge of the linear steering field (p = α), the circle location of A ' ₁ is decentered by the value F tgα. This circle thus passes through the intersection of the four sectors of the visor 1 . For a given value for the angle α, it is sufficient that the visor radiates into the inside of a circle with the radius 2 F tgα, since a point lying within the linear steering field has its image constantly within this circle. This corresponds to an opening of the beam 2γ, so that tgγ = 2 tgα. When comparing the angles according to their tangents, γ = 2α. If the visor 1 radiates over its entire surface, for example with α, then the flow received by the detector arranged on the missile follows a law I / d ² and, since the guidance system works for a maximum guidance distance which corresponds to the range of the missile , you have an over-accurate signal at shorter distances, which is not practical. It is nevertheless advantageous if the visor radiates differently depending on the field α in that a bundle opening 2γ is provided for each value of α, so that γ = 2α. This allows Lich to use weaker and much smaller sized sources when the visor 1 is illuminated by means of point sources. The concentration or resolution of the light flux is particularly interesting if electroluminescent sources or gas, crystal or liquid lasers are used as the illumination sources. This allows the missile at the moment of commissioning, ie at short distances, to develop a current and concentrate it according to the distance so that the signal-to-noise ratio remains approximately constant at any distance or follows another predetermined law.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Sender der erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung wiedergegeben, des für die Anwendung zur Lenkung eines Flugkörpers be schrieben wird.In Fig. 2, an embodiment for a transmitter of the locating device according to the invention is shown, which is written for the application for steering a missile be.

Die verschiedenen Elemente des Senders sind auf einen Rahmen 6 angeordnet, der auf einer Abschußvorrichtung für den Flugkörper bei gleichzeitiger Lenkung befestigt und parallel zur Leitachse XX' angeordnet ist.The various elements of the transmitter are arranged on a frame 6 , which is attached to a launching device for the missile with simultaneous guidance and is arranged parallel to the leading axis XX '.

Eins senkrecht zum Rahmen 6 angeordnete Trägerplatte 7 weist vier elektrolumineszierende Dioden 8, 9, 10, 11 auf - z. B. Dioden aus Arsengallium, die auf die Tempe ratur von flüssigem Stickstoff abgekühlt sind -, die je weils mit vier Kondensoren 12, 13, 14 bzw. 15 in Verbindung stehen, wobei der Abstand zwischen den Dioden und den Kondensoren konstant bleibt und der Aufbau in der klas sischen Form erfolgen kann und deshalb in den Figuren nur sehr schematisch dargestellt ist.A carrier plate 7 arranged perpendicular to the frame 6 has four electroluminescent diodes 8 , 9 , 10 , 11 - z. B. diodes made of arsenic gallium, which are cooled to the temperature of liquid nitrogen - which are each connected to four condensers 12 , 13 , 14 and 15 , the distance between the diodes and the condensers remaining constant and the structure can be done in the classic form and is therefore shown only very schematically in the figures.

Die vier Dioden sind unterschiedlich moduliert, wie es nachfolgend noch beschrieben wird. Die Trägerplatte 7 ist auf der Achse XX' verschiebbar angeordnet, um eine Konzen tration des Lichtflusses zu ermöglichen. Ein fester op tischer Block 16, der durch Klebverbindung aus vier gleicher Glasprismen gebildet ist, ist auf die Achse XX' zentriert und hinter der Trägerplatte 7 so angebracht, daß jedes der Priemen einem Kondensor entspricht. Die Ausgangsfläche des Blockes 16 liegt in der Brennebene des Objektivs. Jedes Prisma hat eine derartige Farm, daß ein Strahl parallel zur Achse XX' in dem Prisma zweimal total reflektiert wird und parallel zu dieser austritt. Die Flächen eines jeden Prismas mit Ausnahme der Eingangs- und Austritts flächen, sind so metallisiert, daß jede Vermischung mit Strahlungen irgendeines anderen der Kondensoren vermieden wird. Dieser optische Block gestattet die Rückgruppierung der vier parallelen Achsen gemäß Achse XX', die entfernt voneinander angeordnet sind, um genügend Platz zur Befesti gung der Kondensoren und Dioden mit ihren Kühlsystemen zu gewährleisten. Da die Flächen der Prismen metallisiert sind, stellen sie eine Abteilung sicher, die die vier Sek toren - die oben in Verbindung mit dem Visier beschrieben wurden - auf die Ausgangsflächen der vier Prismen begrenzen. Gemäß der Stellung der Trägerplatte 7 erhält man auf der Ausgangsfläche des Blockes 16 oder in der Nachbarschaft ein einheitliches Bild der vier Quellen mit der Achse XX' und damit auf der Ausgangsfläche des Blockes ein auf die Achse zentriertes zusammengesetztes Bild, dessen Dimensionen mit der Stellung der Trägerplatte 7 derart veränderbar sind, daß sie ein vor dem Objektiv angeordne tes, strahlendes Visier bilden. Jedem Sektor entspricht ein Elementarbündel und die Sektoren leuchten. Die Grenze der Sektoren ist so sehr frei und ohne Fase bzw. Dunkel zone.The four diodes are modulated differently, as will be described below. The carrier plate 7 is slidably arranged on the axis XX 'to allow a concentration of the light flux. A fixed op table block 16 , which is formed by adhesive bonding from four identical glass prisms, is centered on the axis XX 'and attached behind the carrier plate 7 so that each of the prongs corresponds to a condenser. The output surface of block 16 lies in the focal plane of the lens. Each prism has such a farm that a beam parallel to the axis XX 'is twice totally reflected in the prism and emerges parallel to it. The surfaces of each prism, with the exception of the entrance and exit surfaces, are metallized so that any mixing with radiation from any other of the condensers is avoided. This optical block allows the grouping of the four parallel axes according to axis XX ', which are arranged at a distance from one another, in order to ensure sufficient space for fastening the condensers and diodes with their cooling systems. Since the surfaces of the prisms are metallized, they ensure a department that limits the four sectors - described above in connection with the visor - to the starting surfaces of the four prisms. According to the position of the support plate 7 , a uniform image of the four sources with the axis XX 'is obtained on the starting surface of the block 16 or in the vicinity and thus on the starting surface of the block a composite image centered on the axis, the dimensions of which correspond to the position of the Carrier plate 7 are changeable such that they form a radiating visor arranged in front of the lens. An elementary bundle corresponds to each sector and the sectors light up. The boundaries of the sectors are very free and without chamfer or dark zone.

An der Trägerplatte 17, die senkrecht zur Achse XX' steht, ist ein Ablenkprisma 4 aus Glas und mit einem kleinen Winkel in einem Lagerbock zum drehen befestigt. Es ist dy namisch durch einen Gleichgewichtsring 18 ausgewuchtet. Ein ebenfalls auf des Platte 17 angeordneter Motor 19 stellt die Drehung des Prismas sicher. Die Trägerplatte 17 kann auf der Achse XX' zwischen dem optischen Block 16 und dem Objektiv 3 verschoben werden, das am hinteren Ende des Rahmens 6 so befestigt ist, daß es eine Konzentration das Leitfeldes gestattet.On the support plate 17 , which is perpendicular to the axis XX ', a deflection prism 4 made of glass and with a small angle in a bearing block for rotation is attached. It is dynamically balanced by an equilibrium ring 18 . A motor 19 also arranged on the plate 17 ensures the rotation of the prism. The support plate 17 can be moved on the axis XX 'between the optical block 16 and the lens 3 , which is attached to the rear end of the frame 6 so that it allows concentration of the guiding field.

Die Leitachse XX' ist ferner durch den optischen Block 16 und das Objektiv 3 festgelegt, und die Trägerplatte 17 ist an dem Rahmen 6 aufgehängt, um zu verhindern, daß der optischen Achse Schwingungen mitgeteilt werden, die durch kleine Unwuchtfehler der drehenden Teile verursacht werden können. Eine derartige elastische Aufhängung ist des halb möglich, weil die Genauigkeitsanforderung an die Ausrichtung des drehenden Prismas 4 gering ist und eine schlechte Ausrichtung aufgrund mechanischer Fehler kaum eine Abweichung der Achse verursacht. Die gleichzeitige Verschiebung der Gesamtanordnung, die durch die Träger platten 7 und 17 gehalten wird, ist durch ein geeignetes mechanisches System sichergestellt, das durch einen Servo- Mechanismus beispielsweise steuerbar ist, der nicht dargestellt ist. Jeder Träger folgt einem geeigneten Verschiebungsgesetz, das in Abhän gigkeit von den kennzeichnenden Merkmalen des Flugkörpers vorbestimmbar ist, so daß eine Veränderung des Ortungs feldes und des Strahlenflusses erreichbar ist, deren Ände rungen sich so verhalten, wie es in der Übersicht des Prinzips dargestellt wurde.The leading axis XX 'is further defined by the optical block 16 and the lens 3 , and the support plate 17 is suspended from the frame 6 to prevent the optical axis from being informed of vibrations which can be caused by small unbalance errors in the rotating parts . Such an elastic suspension is half possible because the accuracy requirement for the alignment of the rotating prism 4 is low and poor alignment due to mechanical errors hardly causes a deviation of the axis. The simultaneous displacement of the overall arrangement, which is held by the carrier plates 7 and 17 , is ensured by a suitable mechanical system, which can be controlled, for example, by a servo mechanism, which is not shown. Each carrier follows a suitable displacement law, which can be predetermined in dependency on the characteristic features of the missile, so that a change in the location field and the beam flow can be achieved, the changes behave as it was shown in the overview of the principle.

Die Empfängeranordnung, die am hinteren Ende des Flug körpers vorgesehen ist, weist den allgemein üblichen Aufbau auf und ist nicht dargestellt. Aus Gründen der Symmetrie und des an dem Flugkörper zur Verfügung stehenden Platzes ist die Empfangsoptik in vier Elementaroptiken zerlegt, die parallel so miteinander verbunden sind, daß sie die Summe der empfangenen Ströme bilden. Jede umfaßt beispiels weise einen Silizium-Detektor, der vor einem Parabol-Spiegel angeordnet ist und den aufgenommenen Fluß in ein elek trisches Signal umformt, wobei die Summe der vier Signale das empfangene Signal bildet, das für jeden Sektor unter schiedlich ist.The receiver assembly is at the rear of the flight body is provided, has the general structure on and is not shown. For the sake of symmetry and the space available on the missile the receiving optics is broken down into four elementary optics, which are connected in parallel so that they are the Form the sum of the received currents. Each includes, for example assign a silicon detector in front of a parabolic mirror is arranged and the recorded river in an elek trical signal converted, the sum of the four signals the received signal forms that for each sector below is different.

Es soll selbstverständlich keine Beschränkung auf die Verwendung von vier Optiken erfolgen und man kann, wenn der Flugkörper ausreichend Platz bietet, eine einzige Optik verwenden. Of course, it should not be limited to Use four optics and you can if the missile offers enough space, one Use optics.

Ein Interferenz-Filter dient als Fenster, stellt einen dichten Abschluß sicher und begrenzt das Spektral band des Detektors auf ein Band, das auf die Länge einer Welle des Senders zentriert ist. Die Sendekreise und Empfangskreise weisen den allgemein bekannten Aufbau auf und sind nicht dargestellt.An interference filter serves as a window, poses a tight seal and limits the spectral tied the detector to a tape that runs the length of a Shaft of the transmitter is centered. The broadcasting circles and Reception circles have the generally known structure and are not shown.

Beispielsweise können die vier Dioden vier Signale unter schiedlicher Frequenz aufnehmen, die von einem Quarzoszil lator von beispielsweise 1,25 MHz und RC-Oszillatoren von 1, 2, 3 und 4 kHz erhalten werden. Die Signale werden von einer mit Transistoren bestückten Vorrichtung verstärkt. Der Empfänger weist einen Quarzoszillator derselben Fre quenz auf wie der des Senders. Nach der Verstärkung des empfangenen Signale wird eins Änderung der Frequenz gegen über dem Signal des Oszillators bewirkt, was eine Wiederher stellung der vier Frequenzen des RC-Oszillators zur Folge hat. Diese Frequenzen sind durch Filter isoliert. Die abgegebenen Signale dieser Filter sind bezüglich der Ampli tude normalisiert, da die Energien, die sie transportieren, zwei zu zwei abgestimmt sind, damit die Fehlspannungen heraus gearbeitet werden, die der Abweichung in jedem der unter schiedlichen Sektoren proportional sind.For example, the four diodes can have four signals below different frequency record by a quartzoszil lator of, for example, 1.25 MHz and RC oscillators of 1, 2, 3 and 4 kHz can be obtained. The signals are amplified by a device equipped with transistors. The receiver has a crystal oscillator of the same frequency on like that of the broadcaster. After reinforcing the received signals will be a change in frequency against above the signal of the oscillator, which causes a recovery position of the four frequencies of the RC oscillator Has. These frequencies are isolated by filters. The The signals emitted by these filters are related to the ampli tude normalizes because the energies that transport it two to two are matched so the bad voltages come out to be worked out the deviation in each of the below different sectors are proportional.

In jedem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele hat das Ablenkprisma 4 einen festen Winkel und befindet sich in konvergierendem Licht zwischen der Objektiv 3 und dem Visier 1. Diese einfache Anordnung ist nur interessant, wenn der Durchmesser des Prismas und des Leitfeldes nicht zu groß sind.In each of the exemplary embodiments described above, the deflection prism 4 has a fixed angle and is located in converging light between the objective 3 and the visor 1 . This simple arrangement is only of interest if the diameter of the prism and the guide field are not too large.

In dem entgegengesetzten Fall kann es zweckmäßig sein, ein System zu verwenden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Das Ablenkprisma mit veränderbarem Winkel besteht aus zwei Prismen 41 und 42 mit gleichem Winkel (Diasporometer). In the opposite case, it may be appropriate to use a system as shown in FIG. 3. The deflecting prism with a variable angle consists of two prisms 41 and 42 with the same angle (diasporometer).

Zur Veränderung der Stellung eines Prismas gegenüber dem anderen kann man den Ablenkwinkel der Gesamtanordnung ändern. Ein derartiges system ist vorzugsweise in parallelem Licht, d. h. vor dem Objektiv 3 angeordnet.To change the position of one prism relative to the other, one can change the deflection angle of the overall arrangement. Such a system is preferably arranged in parallel light, ie in front of the lens 3 .

Zur Reduzierung der Abmessungen des Diasporometere und dessen Steuereinrichtungen, wenn das Objektiv 3 einen be stimmten Durchmesser hat, kann man eine Anordnung ausführen, die ein Objektiv 31 mit einer Brennweite f aufweist, deren Brennpunkt auf dem Visier liegt, und ein afokales System 32 mit einer Vergrößerung g, so daß die Gesamtanordnung eine resultierende Brennweite fg aufweist, die der Brennweite F entspricht, die bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel für das Objektiv 3 gewählt wurde. Das Diasporometer 41, 42 ist zwischen dem Objektiv 31 und dem afokalen System 32 angeordnet.To reduce the dimensions of the diasporometer and its control devices when the lens 3 has a certain diameter, one can carry out an arrangement which has a lens 31 with a focal length f, the focus of which is on the visor, and an afocal system 32 with a Magnification g, so that the overall arrangement has a resulting focal length fg, which corresponds to the focal length F that was selected for the objective 3 in the previous exemplary embodiment. The diasporometer 41 , 42 is arranged between the objective 31 and the afocal system 32 .

In Fig. 4 ißt sehr schematisch ein zweites Ausführungs beispiel für einen Sender wiedergegeben, das nachfolgend näher beschrieben wird.In Fig. 4 very schematically eats a second embodiment shown for a transmitter, which is described in more detail below.

Die Leitachse ist mit XX' bezeichnet. Die verschiedenen optischen Elemente, die nachfolgend beschrieben werden, sind auf die Ortungsachse XX' zentriert oder, entsprechend dem Einzelfall, symmetrisch um diese Achse angeordnet. Die Stabilität der Ortungsachse hängt von der Lage dieser unterschiedlichen Elemente ab und eine besondere Vorrich tung, die eine einfache Steuerung gestattet, wird nach der Beschreibung des eigentlichen Leitsysteme erläutert.The leading axis is designated XX '. The different optical elements, which are described below, are centered on the location axis XX 'or, accordingly the individual case, arranged symmetrically about this axis. The Stability of the location axis depends on the location of this different elements and a special Vorrich device, which allows simple control, is after the Description of the actual control system explained.

Die Strahlungsquelle besteht aus einem ununterbrochenen Laser 51, wie beispielsweise einem Gas- oder Kristallaser, der ein Lichtbüschel sehr schwacher Divergenz ausstrahlt. Ein aus Prismen aufgebauter Trenner 52 teilt das einfal lende Bündel, das nicht dargestellt ist, in vier Elementar bündel mit denselben geometrischen Eigenschaften und von gleicher Dichte. Die vier Bündel, deren Achsen mit 53, 54, 55 und 56 angegeben sind, sind parallel zur Hauptachse des Systems angeordnet und weisen den gleichen Abstand von die ser auf. Vier Objektive 57, 58, 59 und 60 konzentrieren die vier Bündel auf vier Bildpunkte 61, 62, 63, und 64, die beispielsweise in derselben senkrecht zur Zeitachse verlaufenden Ebene liegen, wobei die Spitzen eines Quadra tes auf diese zentriert sind. Ein mechanischer Modulator 65 ist in dieser Ebene angeordnet. Er besteht beispielsweise aus einer geschlitzten Scheibe, die auf eine Achse YY' zen triert ist, die parallel zur Achse XX' verläuft. Die Schei be weist vier konzentrische Spuren 651, 652, 653, 654 mit radial verlaufenden Strichen auf, die abwechselnd durch scheinend und lichtundurchlässig sind, wobei die Zahl der Striche nur jede der Spuren unterschiedlich ist. Jedes der Bilder 61, 62, 63 und 64 bildet sich auf einer anderen Spur ab und beim Drehen mit konstanter Geschwindigkeit um die Achse YY' moduliert die Scheibe jedes der vier Bündel in vier verschiedene Frequenzen. Man erhält so am Ausgang des Modulators vier Bündel unterschiedlicher Elementarstrahlen.The radiation source consists of an uninterrupted laser 51 , such as a gas or crystal laser, which emits a light bundle of very weak divergence. A separator 52 made up of prisms divides the incident bundle, which is not shown, into four elementary bundles with the same geometric properties and the same density. The four bundles, the axes of which are indicated at 53 , 54 , 55 and 56 , are arranged parallel to the main axis of the system and are at the same distance from them. Four lenses 57 , 58 , 59 and 60 concentrate the four bundles on four pixels 61 , 62 , 63 , and 64 , which are, for example, in the same plane perpendicular to the time axis, the tips of a square being centered on these. A mechanical modulator 65 is arranged in this plane. It consists, for example, of a slotted disc which is centered on an axis YY ', which runs parallel to the axis XX'. The disc has four concentric tracks 651 , 652 , 653 , 654 with radial lines that are alternating between opaque and opaque, the number of lines being different only for each of the tracks. Each of the images 61 , 62 , 63 and 64 forms on a different track and when rotating at a constant speed about the axis YY 'the disk modulates each of the four bundles into four different frequencies. In this way, four bundles of different elementary beams are obtained at the output of the modulator.

Vier optische Wandlung- bzw. Zerrsysteme 66, 67, 68 und 69 ergeben insgesamt vier Punktbilder 61, 62, 63, und 64, wo bei ein Bild 70 in der Brennpunktebene des Objektivs 3 die Form eines Kreuzes hat. Jedes auf eine bestimmte Frequenz modulierte Elementarbündel hat in einem senkrecht zur Bündelachse verlaufenden Schnitt einen der Arme des Kreuzes. Diese Arme können beleuchtet sein bis zum Zentrum oder in bestimmten Fällen über einen bestimmten Bereich ihrer Länge, der jedoch symmetrisch zum Zentrum liegt. Nachfol gend ist eine Beschränkung auf den Fall vorgesehen, bei dem die Arme bis zum Zentrum beleuchtet sind. Es handelt sich dabei um das Kreuz, das die Funktion des Visiers aus füllt, das in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Es liegt hier ein selbstrahlendes Visier vor, und zwar in Form eine Kreuzes, dessen Arme aus zwei senkrecht zu einander stehenden Achsen gebildet sind, die die vier Sek toren I, II, III und IV begrenzen. In dem vorher in Ver bindung mit Fig. 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Sektoren beleuchtet. Im vorliegenden Fall sind demge genüber die Achsen beleuchtet, die durch die Arme des Kreuzes gebildet werden, wobei die Sektoren dunkel sind. Ein solches System hat den Vorteil, zu einer besseren Konzentration des Strahlenflusses zu gelangen. Das optische System 71 gibt ein Bild 72 eines Kreuzes in der Ebene einer Membran des Feldes 73 wieder. Die Membran begrenzt das auf das Leitfeld ausgestrahlte Bündel. Tatsächlich erhält der Empfänger im Leitfeld vier Impulse, die den vier Armen des Kreuzes entsprechen, wobei diese vier Im pulse für den Empfänger unentbehrlich sind, um seine Stel lung gegenüber der Achse auszuwerten, wie es nachfolgend beschrieben wird. Außerhalb des Leitfeldes erhält der Empfänger eine Anzahl Impulse unterhalb von vier, was einen Auswertungsirrtum nach sich zieht. Ein drehendes Prisma 74 ist zwischen dem System 71 und der Membran 73 angeordnet, so daß das Bündel um einen Winkel α ablenkbar ist, der der halben Länge eines Armes des Kreuzes entspricht wenn die Arme bis zum Mittelpunkt hin beleuchtet sind. Die Öffnung der Membran ist so gewählt, daß ihr Durch messer kleiner oder vorzugsweise gleich der Länge eines Armes des Kreuzes ist. Wenn sich das Prisma dreht, be schreibt die Achse des Bündels einen Kegel mit dem halben Spitzen-Winkel α. In der Membranebene beschreibt der Mit telpunkt des Kreuzes den Umfang der Öffnung. Das Objektiv 3 wirft in den Raum das Bild eines Teiles des Visiers, das dezentriert ist und durch die Membran geht, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Öffnung des Ortungs feldes stellt eine Funktion der Öffnung der Membran und der Brennweite des Objektivs dar. Das Objektiv 3 weist einen veränderbaren Brennpunkt auf. Die Brennweite ver hält sich nach einem vorbestimmten Gesetz so, daß sie ein entsprechendes Gesetz der Leitgenauigkeit folgen lädt. Im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel, ist im vorliegenden Fall ein Objektiv mit veränderbarer Brennweite sehr einfach zu verwirklichen, indem man einen Laser verwendet, der schwache Öffnungen ergibt und eine monochromatische Strahlung liefert. Die Änderung des Fel des kann beispielsweise durch ein Verhältnis von zehn verwirklicht werden. Gleichzeitig konzentriert das Objektiv mit veränderbarer Brennweite den Strahlenfluß.Four optical conversion or distortion systems 66 , 67 , 68 and 69 result in a total of four point images 61 , 62 , 63 and 64 , where an image 70 in the focal plane of the objective 3 has the shape of a cross. Each elementary bundle modulated to a certain frequency has one of the arms of the cross in a section perpendicular to the bundle axis. These arms can be illuminated up to the center or in certain cases over a certain area of their length, which is however symmetrical to the center. Following is a restriction to the case where the arms are lit up to the center. It is the cross that fills the function of the visor, which was described in connection with FIG. 1. There is a self-grating visor here, in the form of a cross, the arms of which are formed from two mutually perpendicular axes that limit the four sectors I, II, III and IV. In the embodiment previously described in connection with FIG. 2, the sectors are illuminated. In the present case, the axes that are formed by the arms of the cross are illuminated, the sectors being dark. Such a system has the advantage of achieving a better concentration of the radiation flow. The optical system 71 reproduces an image 72 of a cross in the plane of a membrane of the field 73 . The membrane limits the bundle emitted to the lead field. In fact, the receiver receives four pulses in the control field which correspond to the four arms of the cross, these four pulses being indispensable for the receiver in order to evaluate its position in relation to the axis, as will be described below. Outside the control field, the receiver receives a number of pulses below four, which results in an error of evaluation. A rotating prism 74 is arranged between the system 71 and the diaphragm 73 so that the bundle can be deflected by an angle α which corresponds to half the length of an arm of the cross when the arms are illuminated up to the center. The opening of the membrane is chosen so that its diameter is smaller or preferably equal to the length of an arm of the cross. When the prism rotates, the axis of the bundle describes a cone with half the apex angle α. In the membrane plane, the center of the cross describes the circumference of the opening. The lens 3 throws in the room the image of a part of the visor that is decentered and goes through the membrane, which is not shown in the drawing. The opening of the location field represents a function of the opening of the membrane and the focal length of the lens. The lens 3 has a variable focus. The focal length ver behaves according to a predetermined law so that it loads a corresponding law to follow the guidance accuracy. In contrast to the previous exemplary embodiment, in the present case a lens with a variable focal length can be realized very easily by using a laser which produces weak openings and delivers monochromatic radiation. The change in the field can be realized, for example, by a ratio of ten. At the same time, the lens with variable focal length concentrates the beam flow.

Der nicht dargestellte Empfänger nimmt eins Strahlung auf, die jedem der Elementarbündel entspricht. In Abhängigkeit der Tier Zeitabschnitte, die die Impulseingänge trennen, die den unterschiedlichen aufeinander folgenden Strahlungen entsprechen, kann der Empfänger seine Stellung gegenüber der Ortungsachse ermitteln. Im Falle der Lenkung eines Flugkörpers übermittelt er dem Flugkörper entsprechende Informationen, um die Korrektur zu steuern und damit die Lenkung des Flugkörpers sicherzustellen.The receiver, not shown, receives one radiation, which corresponds to each of the elementary bundles. Dependent on the animal periods that separate the pulse inputs, the different successive radiations correspond, the recipient can position himself determine the location axis. In the case of steering one It transmits the missile to the missile accordingly Information to control the correction and thus the Ensure guidance of the missile.

In derselben Fig. 4 ist eine besondere Vorrichtung dar gestellt, die eine absolute Stabilität der Leitachse sicherstellt. Die Verwendung dieser Anordnung ist nicht auf ein System beschränkt, wie es in dieser Figur darge stellt ist.In the same Fig. 4, a special device is provided, which ensures absolute stability of the leading axis. The use of this arrangement is not limited to a system as shown in this figure.

Man entnimmt dem vom Objektiv 3 abgestrahlten Bündel vorher einen geringen Anteil mittels einer dünnen halb durchscheinenden Platte 75. Ein Empfänger mit einem Objektiv 76 und einem Punktdetektor 77 empfängt das abgestrahlte Bündel. Eine Vorrichtung 78 verstärkt die Signale und gibt eine Abweichungsspannung, die dem Fehlerwinkel entspricht, ab. Diese Abweichungsspannung wird auf einen Servo-Mecha nismus 79 übertragen, der eine Vorrichtung zur unter schiedlichen Ablenkung des Winkels 70 steuert, die in der Ortungsachse am Ausgang des Lasers 51 angeordnet ist. Eine derartige Vorrichtung versucht ständig, den Fehler winkel auf einen vernachlässigbar kleinen Wert zurückzu führen. Dia Ortungsachse ist der Achse unterworfen, die durch die 3 Elemente 75, 76, 77 gebildet wird. Es reicht jedoch aus, diese drei Elemente nur einmalig mit großer Präzision einzustellen, was wesentlich einfacher ist, als die verschiedenen Elemente des Systems mit derselben Präzision einzustellen und was schließlich gestattet, in jedem Augenblick die Abweichungen aufgrund von Deforma tionen oder mechanischen Spielen zu korrigieren.A small proportion is previously removed from the bundle emitted by the objective 3 by means of a thin, semi-translucent plate 75 . A receiver with a lens 76 and a point detector 77 receives the emitted beam. A device 78 amplifies the signals and outputs a deviation voltage that corresponds to the error angle. This deviation voltage is transmitted to a servo mechanism 79 , which controls a device for under different deflection of the angle 70 , which is arranged in the locating axis at the output of the laser 51 . Such a device constantly tries to lead the error angle back to a negligibly small value. The locating axis is subject to the axis which is formed by the three elements 75 , 76 , 77 . However, it is sufficient to set these three elements only once with great precision, which is much easier than to set the various elements of the system with the same precision and which finally allows the deviations to be corrected at any moment due to deformations or mechanical play.

Die Zahl und die Ge staltung der Sektoren, auf die unterschiedlichen Merkmale der Elementarbündel und die Mittel bezieht, die Verwendung finden, um mit dem Bündel eine Pyramide oder einen Konus zu beschreiben, können geändert werden.The number and the ge organization of the sectors, on the different characteristics the elementary bundle and the means relates to the use Find a pyramid or cone with the bundle to describe can be changed.

Andere Eigenschaften der Elementarbündel können beispiels weise sein: Eine unterschiedliche Wellenlänge, eine unter schiedliche Modulationsfrequenz, wobei der Modulator bei unterschiedlicher Phasenlage für eine Frequenz eines einzigen der Sektoren elektro-optisch ausgebildet sein kann, ein Impulskode oder der Grad der Polarisation, der abgegebenen Strahlung. Ebenso kann das Ablenkprisma beispielsweise durch ein Flüssigkeitsprisma mit veränderbarem Winkel oder ein System ersetzt werden, das sich in irgendeiner Weise dreht und das Bündel um einen Winkel δ ablenkt: Ein dioptrisches oder ein catadioptrisches System, das um einen veränderbaren Betrag exzentrisch ist, eine dünne Wand mit parallelen Flächen mit die Stärke verändernder Neigung, einander in zweckmäßiger Weise zugeordnete ebene Spiegel usw. Die die Sektoren festlegende Anordnung (Visier) kann auch unmittelbar in eine kreisförmige Translationsbewegung mit unterschiedlicher Amplitude versetzt werden. Auf der gleichen Basis kann auch die Konzentration des Strahlenflusses mittels Kondensoren veränderlicher Brennweite erreicht werden.Other properties of the elementary bundles can, for example be wise: a different wavelength, one under different modulation frequency, the modulator at different phase for a frequency of a single of the sectors can be designed electro-optically Pulse code or the degree of polarization, the emitted Radiation. The deflection prism can also be used, for example through a liquid prism with variable angle or replace a system that is in any Way rotates and deflects the bundle by an angle δ: A dioptric or a catadioptric system that is eccentric by a variable amount, a thin one Wall with parallel surfaces with changing thickness Inclination to each other in an appropriately assigned plane Mirrors, etc. The arrangement defining the sectors (Visor) can also be directly in a circular Translational movement with different amplitudes be transferred. On the same basis, the Concentration of the beam flow using condensers variable focal length can be achieved.

Claims

1. Arrangement for locating the position of a movable body with respect to a locating axis using a localizing field limiting radiation beam, consisting on the one hand of a transmitter for the beam with devices for moving the beam, which are designed so that the axis of the beam is the side surface of a Cone describes that delimits the locating field, the cone tip is located near the transmitter and a cut is made by the beam with a plane perpendicular to the locating axis, representing a translational movement that is reflected on the base of the cone, and on the other hand from one Receiver which, based on the received radiation, evaluates the position of the movable body in relation to the location axis, characterized in that the transmitter for emitting light radiation has a light source and an objective ( 3 ) for forming a light beam and devices ( 1 ) for the decomposition of the light beam bundle into elementary bundles, each with a different identifier, which, viewed in a cutting plane running perpendicular to the bundle axis, limit certain sectors (I, II, III, IV), and the receiver devices for measuring the Has time intervals that are defined by the reception of the elementary bundles.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cone is designed as a rotational cone, the axis of which coincides with the locating axis (X, X ') and its Tip angle (2α) is adjustable.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the means ( 1 ) for decomposing the light beam into elementary bundles are arranged fixed and the means for moving the bundle arranged between the source and the lens ( 3 ) from steering element ( 4 ) which is centered on the locating axis (X, X ') and can be rotated around it in the manner of a rotation.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that to change the opening angle (2α) of the cone, the deflection element ( 4 ) parallel to the locating axis (X, X ') is displaceable.

5. Arrangement according to claim 3, characterized in that on the transmitter facilities to concentrate the Ray bundle according to a certain adjustment law moderation are provided, such as the ratio nis between the opening angle of the beam and the opening angle of, for example, two bundles bordered cone.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the lens ( 3 ) has a variable focal length.

7. Arrangement according to claim 1, characterized in that devices ( 1 ) for decomposing the beam into different elementary bundles are designed such that a cut ( 2 ) through the beam with approximately perpendicular to the axis of the bundle plane gives four sec gates, which are formed successively by rotating the beam about its axis by an amount of 90 °, and that the receiver has means for determining the difference in the time intervals between two opposite sectors.

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the sectors are roughly quadrants of the circle of light and the recipient facilities for determining the sub different between two opposite sectors which have reception periods of radiation.

9. Arrangement according to claims 6 and 7, characterized ge indicates that the sections are dark and by two perpendicular, materialized axes are separated, radiation arms at least partially to Limit the concentric, illuminated cross of the bundle axis and the receiver means for evaluating the time that has the receptions of each other separate the radiation corresponding to the following arms, and to determine the difference between the two Periods corresponding to the relevant sectors.

10. The arrangement according to claim 8, characterized in that the radiation axis is formed symmetrically to the location axis (X, X ') from four elementary sources ( 8 , 9 , 10 , 11 ), each having a different identifier and with four condensers ( 12 , 13 , 14 , 15 ) are connected, which control the four elementary bundles, which are emitted by the sources in each case on the corresponding one of the four prisms ( 16 ), which are glued with one of their surfaces onto one of the other prism and visually opposite this is isolated, so that they refer to the locating axis (X, X ') and approximately in the plane of the exit surfaces of the prisms result in a uniform image of the sources, the exit surfaces being located approximately in the focal plane of the lens ( 3 ).

11. Arrangement according to claims 5 and 10, characterized in that devices for simultaneous displacement of the deflection element Ver ( 4 ) and the condensers ( 12 , 13 , 14 , 15 ) are provided.

12. Arrangement according to claims 5 and 10, characterized in that the condensers ( 12 , 13 , 14 , 15 ) have a variable focus.

13. The arrangement according to claim 9, characterized in that the emission source consists of four elementary sources arranged symmetrically with respect to the locating axis (X, X '), each with a specific identifier, and the transmitter four identical anamorphic optical systems ( 66 , 67 , 68 , 69 ), which are arranged in the same plane perpendicular to the locating axis (X, X ') at the top of a square to this ser, the anamorphic optical systems in the focal plane of the lens ( 3 ) give four images that form have one of the arms of the cross ( 70 ).

14. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the emission source is designed as a continuously effective light source ( 51 ) and the Einrich lines for decomposing the bundle into elementary bundles have a separator with four prisms ( 52 ) which to form give four elementary sources four elementary bundles ( 53 , 54 , 55 , 56 ), and are connected to four optical systems ( 57 , 58 , 59 , 60 ), the four pixels ( 61 , 62 , 63 , 64 ) of the respective source ( 51 ) in four different fields ( 651 , 652 , 653 , 654 ) of a mechanical modulator ( 65 ) during a revolution at constant speed about an axis (Y, Y ') running approximately parallel to the location axis (X, X').

15. Arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized in that a device for aligning the location axis (X, X ') is provided, on the location axis (X, X') behind the lens ( 3 ) a semi-transparent lamella le ( 75 ), in order to derive a part of the beam beforehand so that a second beam with a deviating axis is formed, which can be received by a receiver ( 77 ) which provides information as a function of the angular deviation of the second beam from a reference axis emits the lamella ( 75 ) and the detector ( 77 ) and forwards this information after amplification and implementation to an element for angular deflection ( 80 ).