DE1946793C2 - Automatisches Raketenleitsystem - Google Patents

Description

3. Raketenleitsystem nach Anspruch 1 oder 2, 35 macht. ^ britischen Patentschrift dadurch gekennzeichnet, daß der Sf/ahlungsemp- bs ist zwa _{Rakete dne pulsierende} fäncer (26) ein Fernrohr mit einem zu c.ner opt.- 1 0.14 970 bekannt, an _{die yon der} lchen Achse konzentrischen weiten Blickfeld ,st, S.rah lungsqn eile an «bringη ^ in dessen Brennebene konzentrisch und quer zur Rakete emp^_n"⁶,."^fänger auf die Tastfrequenz optischen Achse eine Rasterscheibc: (65) an- 40 und der!«*|^ ^B _{timmt sein} kann. Hiergeordnet ist, die mit einem Antrieb (76) vcrbun- der Strah'«nßsqueil; g _{beseitigt) das} den ist, der sie mit einer bestimmten Geschwin- durch wird edoch "J^ _{in der im} Verhältdigkeit um die Achse des Fernrohrs rotieren laßt, dann besteht, da Schwan J .„ _{der Gro}. da^gß die Rasterscheibe (65) ein undurchsjcht.ges ms zun. Nut«J g"al stajk _ausgehenden Nutz-Modulationsmuster trägt, das einen sich in Um- 45 ßenc dnun der ^ _Nu(zsigna, _erhcbhch fangsrichtung der Rastersche.be sinusförmig an- s ^rahlu"S ''"-f" ^unu

dcrnden mittleren Transmissionskocffiz.enten stören k, nncn deutschen Patentschrift

und einen mit zunehmendem Abstand von der Wc «ⁿⁱⁿ '« ^j _dcn Strahlungsempfänger mit

Achse der Rasterscheibc schnell zunehmenden 1 221 104 ^^annJ' _{he deren Fcnster} im we-

Modulationsgrad erzeugt, und f*' .»??. ^ SffÄSrnlung de. » »teuernden Flug-Strahlungsdetektor (67) so angeordnet ist, daß er semhchen nur α _{stürende Strah},_{ung von} die die Rasterscheibc (65) pass.crcnde Strahlung ko pers ^urchlam una _{den S}trahlungsquelempfängt, wogegen sich der kleine Strahlungsde- se.tl.dwj FlugbDrper.^ u ^ _wird tektor (70) in einer solchen Stellung bef.ndet, daß lcn ^abs™j_n^ _{sehr eng}en Blickfeld gearbeitet, er die Strahlung empfängt, die den zwe.ten zen- 55 stand g J-J^ ^ _{yon dem Flugkörper} tralcn Abschnitt der Rastcrschc.be passiert. ί" ZndenS trahlcn erfaßt, und es ist demzufolge 4. Raketenleitsystem nach einem der vorherge-· »^f^h den Strahlungsempfänger oder dessen bender, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß «gj^· ^ ^r nachzuführen. Infolgedessen der Ausgang der Schaltvorr.chtung (Urnschaltre- E ende ^demj3 ^p _Anordnung die Sperrblende in lais 102) mit zwei Ph-cndctekloren (117 und 60 ,stJwi °" ^belC^^_c ^e _h ⁿ _{iebbar und} ^B wird automatisch 118) verbunden ist, die das Nicken und G.eren ihrer Eben' ««^^e» _teuerte Stellglieder nachder Rakete (22) feststellen und mit der Rakete zu Jureh «m JeWen«^^ ^ _{jedoch sehr auf}. deren Führung gekoppelt sind. JJJ·' und bringt außerdem Fehlerquellen mit sich,

6₅ die lefcht zu einem Verlust des verfolgten Flugkörpers führen können.

Raketenleitsystem zur Führung einer Rakete längs zugrunoc,

.•ingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß es irntz eines großen Blickfeldes des Strahlungsempfängers, das schon ein sehr frühzeitiges Erfassen der Rakete ZLiIUtU₁ und ohne komplizierte Nachführeinrichiungen eine sehr genaue Hinführung der Rakete auf S Lias Ziel ermöglicht, ohne daß Störungen durch HinicruTunustrahlungen auftreten können.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß im Innern des Strahlungsempfängers ein großer und ein kleiner Strahlungsdetektor derart angeordnet sind, daß der große Strahlungsdetektor die optischen Strahlen aus dem gesamten Blickfeld und der kleine Strahlungsdetektor nur die optischen Strahlen aus dem Zentrum des Blickfeldes des Strahlungsempfängers aufnimmt, und daß eine Schaltvorrichtung zum Umschalten zwischen dem großen und dem kleinen Strahlungsdetektor vorgesehen ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Raketenleitsystem ist also ein Strahlungsdetektor vorhanden, der die aus dem gesamten Blickfeld einfallenden optischen ao Strahlen aufnimmt und entsprechend der Größe dieses Blickfeldes ein schon sehr frühe^r Erfassen der von der Rakete ausgehenden Strahlen ermöglicht. Da zu Beginn der Flugbahn der Rakete deren Abweichung von der Ziellinie noch sehr groß ist, genügt eine sehr grobe Nachführung, die trotz starker Störstrahlung von dem Raketenleitsystem ohne weiteres geleitet werden kann. Nähert sich jedoch die Rakete der Sichtlinie zwischen dem Beobachter und dem ausgewählten Ziel, so daß geringe Abweichungen von der Sichtlinie mit höherer Genauigkeit konigiert werden müssen, so kann auf den kleineren Strahlungsdetektor umgeschaltet werden, der nur die optischen Strahlen aus dem Zentrum des Blickfeldes des Strahlungsempfängers aufnimmt, aus dem dann im wesentlichen nur die von der Rakete ausgehende Strahlung einfällt. Es wird daher ein von Störsignalen im wesentlichen freies, sehr kräftiges Nutzsignal erhalten, das die angestrebte genaue Lenkung der Rakete ermöglicht.

Das erfindungsgemäße automatische Raketenleitsystem unterscheidet sich damit grundsätzlich von Einrichtungen zur Selbststeuerung eines Flugkörpers auf einer vom Erdboden ausgehenden Leitgeraden, wie sie beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 958 210 bekannt ist. Bei solchen Systemen wird mit Hilfe zweier rotierender Strahlungskeulen mit verschiedener Ausrichtung und verschiedenem öffnungswinkel eine Leitgerade erzeugt. Der zu leitende Flugkörper spricht selbst auf die im Bereich der Strahlungskeulen empfangenen Signale an und ist bestrebt, der durch die rotierenden Strahlungskeultn erzeugten Leitgeraden zu folgen. Es handelt sich daher bei diesen bekann'en Systemen, die schon seit vielen Jahrzehnten in der Luftfahrttechnik als Leit- und Landesysteme Anwendung finden, und dem erfindungsgemäßen Raketenleitsystem, bei dem die Raketen von einem Leitgerät aus gelenkt werden, um einen grundsätzlichen Unterschied.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische bildliche Darstellung einer Ausführungsform eines automatischen Raketenleitsystems nach der Erfindung,

F i g. 2 ein Funktions-Blockschallbild des Raketcnlcitsystems narh Fig. 1,

Fig. 3 die Seitenansicht einer Rakete, die in Verbindung mit dem Raketenleitsystem nach den Fig. 1 und 2 brauchbar ist,

F i g. 4 eine Rückansicht der Rakete nach F i g. 3,

Fig.5 einen Längsschnitt durch eine pulsierende Infrarot-Strahlungsqucllc für das Raketenleitsystem nach den F i g. I und 2,

F i g. 6 eine Rückansicht der Strahlungsquelle nach F i g. 5,

F i g. 7 einen Längsschnitt durch ein Infrarot-Fernrohr für das Raketenleitsystem nach den Fig. 1 und 2.

Fig. 8 ein^n Schnitt längs der Linie8-8 durch das Infrarot-Femrohr nach Fig. 7 in verkleinertem Maßstab, der die der R-astcrscheibe zugeordneten Bezugsgeneratoren veranschaulicht,

Fig.9 eine vergrößerte Darstellung des Modulationsmusters der Rasterplatte des Infrarot-Fernrohres nach Fi g. 7,

Fig. 10 ein Diagramm, das die KfodulationFcigcnschaften der Rasterplatte n;u:h F i g. 9 wiedergibt.

Fig. 11 das Blockschalt! <d einer signalverarbeitenden Schaltungsanordnung de; Raketenleitsystems nach den F i g. 1 und 2 und

Fig. 12 ein Diagramm der Verstärkungscharaktetistik des variablen Verstärkers der Schaltungsanordnung nach Fig. II.

Die in Fig. 1 bildlich und in Fig. 2 funktionell veranschaulichte Ausführungsform eines automatischen Raketenleitsystems nach der Erfindung umfaßt ein tragbares Leitgerät 20, das auf ein Ziel 21 gerichtet weiden kann und dann automatisch Leitsignalc für eine vom Boden abgeschossene Rakete 22 liefert, um die Rakete auf das Ziel 21 zu richten. Das Leitgerät 20 umfaßt ein Bcobachtungs-Fernrohr 23, das auf einem Gewehrschaft 24 angeordnet ist, damit es von einem menschlichen Beobachter benutzt werden kann, um eine Sichtlinie 25 zwischen dem Leitgerät 20 und dem Ziel 21 festzulegen. Auf dem Gewehrschaft 24 ist weiterhin ein Infrarot-Fernrohr 26 angeordnet, das parallel zu dem Beobachtungsfernrohr 23 ausgerichtet ist und dazu dient, eine von der Rakete 22 ausgehende pulsierende Infrarotstrahlung aufzufassen und Abweichungen der Rakete 22 von der Sichtlinie 25 festzustellen. Da das Infrarot-Fernrohr 26 und das Beobachtungs-Fernrohr 23 Seite an Seite zueinander angeordnet sind, können ihre optischen Achsen nicht genau übereinstimmen, jedoch ist der Abstand von einigen Zentimetern zwischen den Achsen auf die Arbeitsweise des Systems von nur geringem Einfiuß, und es ist auch möglich, daß sich die Achsen tatsächlich nahe oder auf dem Ziel 21 schneiden. Der vordere Abschnitt 27 des Leiigcrätes 20 enthält eine signalverarbeitende Schaltungsanordnung, die L.eitsignale erzeugt und diese Leitsignale der Rakete 22 über ein Kabel 30, einen Kasten 31, der Schaltungskreise zum Raketenabschuß und zur Signalübe'tragung enthält, und Drähte 32 zuführt, die mit der Rakete verbunden sind.

Der Schaft 24 ist von der Art, wie er normalerweise für Gewehre benutzt wird, kann jedoch für den vorliegenden Zweck abgewandelt sein. Ein anklappbares Zweibein 28, um das die Anordnung schwenken kann, bildet eine vordere Stütze. F.s versteht sich, daß andere geeignete Anordnungen an Stelle des Gewehrschaftes 24 verwendet werden könnten. Beispielsweise kann das Leitgerät 20 in solcher Weise auf einem Dreibein angeordnet sein, daß es leicht getragen und leicht in jede Richtung gebracht

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werden kann. Das Bcobachtungsfeinrohr 23 kann bundcn, wenn sich die Rakete 22 von dem Ankcrcinc veränderbare Vergrößerung haben und von der block 44 trennt. Die gepulste Infrarot-Strahlungs-Art sein, wie es normalerweise als Zielfernrohr auf quelle 50 ist in den Fig. 5 und 6 näher dargestellt Gewehren benutzt wird, und in der Mitte des Blick- und umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 52, das eine feldcs ein Fadenkreuz aufweisen. 5 pyrotechnische Mischung 53 enthält, bei deren Ent-

AIs Rakete 22 ist jede ferngesteuerte Art geeignet, zündung es zu einer Thcrmitreaktion kommt. Eine wie beispielsweise die Rakete SS-I LA-1 der Firma geeignete pyrotechnische Mischung 53 besteht beiNord Aviation, die in der Broschüre »SS-11 Tclcgui- spiclswcise aus 56 Gewichtsprozent Eisenoxid, 14 ded Missile Type 5210« der Firma Nord Aviation Gewichtsprozent Aluminiumpulver, 3 % Bor und beschrieben ist. Diese Rakete 22 empfängt ihre Leit- io 27 "o Bariumchromat. Eine andere geeignete Misignale über Drähte 32, die hinter der Rakete 22 her- sclnung besteht aus SO Gewichtsprozent Molybdänlaufen. Das automatische Rakctenlcitsystcm nach der trioxid und 20 Gewichtsprozent Aluminiumpulver, [-lrfindime ist jedoch nicht auf die Verwendung die- Es können sich auch noch andere Mischungen als scr speziellen Rakete 22 beschränkt und kann leicht befriedigend erweisen. Innerhalb des Gehäuses 52 ist zur Verwendung mit Raketen eingerichtet werden. 15 eitle elektrisch auslö'sbare Zündkapsel 54 angeordnet, die ihre Leitsignalc auf andere Weise, beispielsweise die mit der pyrotechnischcn Mischung 53 in Bcrühauf dem Funkwege, erhalten. rung steht. Die Strahlungsfläche wird von einer Mo-

Obwohi die Rakete 22 selbst keinen Teil der vor- lybdänscheibc 55 gebildet, die eine Beschichtung aus

liegenden Erfindung bildet, ist die äußere Gestalt der Zirconiumcarbid aufweist und nahe einem Ende des

Rakete 22 in den F i g. 3 und F i g. 4 dargestellt, um 30 Gehäuses 52 angeordnet ist. In die pyrotechnische

zu veranschaulichen, wie die vorliegende Erfindung Mischung 53 ist wenigstens ein schwerer Metallklotz

einer solchen Rakete angepaßt wird. Die Rakete 22 56 eingebettet, der die Molybdänschcibe 55 aufheizt,

wird zunächst während einer kurzen Zeit durch ein wenn die Strahlungsquelle 50 entzündet ist. Der

Starttriebwerk mit Düsen 40 und 41 angetrieben, die Klotz 56 kann beispielsweise aus Eisen oder aus

auf entgegengesetzten Seiten der Rakete 22 nahe ih- 25 einer Legierung von 90% Wolfram und 10% Kup-

rem hinteren Ende angeordnet sind, und danach für fcr oder Nickel bestehen.

den Rest des Fluges von einem Marschtriebwerk in Die von der Molybdänscheibc 55 ausgehende

Bewegung (»ehalten. Die Düse des Marschtriebwerkes Strahlungsenergie wird von einer rotierenden Scheibe

ist in den F i g. 3 und 4 nicht dargestellt, jedoch am 58 unterbrochen, die einer Drosselklappe ähnlich

hinleren Ende der Rakete 22 zentral angeordnet. 30 und nahe der Molybdänschcibe 55 drehbar gelagert

Stcucrmomcntc werden durch elektromagnetisch bc ist. Die drehbare Scheibe 58 ist mit ihrem Rand an

tät^te Klappen erzielt, die im Austrittsbereich der der Welle eines Gleichstrommotors 57 befestigt, der

Marschdüsc arbeiten. Die Klappen schwingen stan- eine geregelte Geschwindigkeit von beispielsweise

dig. und es wird durch eine Steuerung der Schwingbe- IC¹O Umdrehungen pro Sekunde aufweist. Der Dreh-

weeung (spoiler duty cycle) eine Proportionalstem:- 35 strommolor 57 ist an dem Gehäuse 52 der Strah-

rung erreicht. Leitsignalc werden von der Rakete 22 lungsqucllc befestigt. Wenn die Scheibe 58 rotiert,

über die Drähte 32 empfangen, die mit dem Kasten unterbricht sie die von der Molybdänscheibe 55 aus-

31 verbunden sind, bei dem es sich beispielsweise um gehende Strahlung bei jeder Umdrehung zweimal

einen Nord-T-9-Gcncrator handeln kann und der die und erzeugt eine unterbrochene Infrarot-Strahlung,

Schaltkreise zum Abfeuern der Rakete und Schalt- 40 die mit einer Frequenz von 200Hz pulsiert,
kreise zur Umwandlung der Leitsignale in eine Form, Ls verstellt sich, daß bei Bedarf andere Arten von

die am besten für die Übertragung auf die Rakete 22 pulsierenden Strahlungsqucllcn benutzt werden kön-

geeignet ist, enthält. Dor Kasten 31 kann außerdem ncn. Beispielsweise kann eine elektrische Lampe ho-

Finrichtungen zur manuellen Führung enthalten. In her Intensität, die einen Unterbrecher aufweist, eine

der Rakete 22 sind die Drähte 32 zunächst auf zwei 45 für die Zwecke der Erfindung brauchbare pulsie-

Spulen enthalten, die in Spulenkästen 42 und 43 an rende Strahlungsquelle erzeugen. Außerdem können

cntsicgengcsetzten Seiten und am hinteren Ende der mechanische Einrichtungen dazu benutzt werden, ein

Rakete 22 angeordnet sind. Während des Fluges der Pulsieren der vom Raketenmolor ausgestoßenen

Rakete 22 werden die Drähte 32 von den Spulen ab- Gase (plume of exhaust gases) oder eines Teils ''ieser

gewickelt. Da die Rakete 22 während des Fluges ab- 50 Gase zu bewirken, die zu einem getrennten Auslaß

sichtlich schlingert, werden die Leitsignale durch abgeleitet werden.

einen Vertikalkreisel und einen Viersegment-Kom- Das in Fi g. 7 näher dargestellte Infrarot-Fernrohr mutator in Stampf- und Gier-Befehle aufgelöst. Die 26 weist ein im wesentlichen zylindrisches äußeres hinteren Enden der Leildrähte 32 sind an einem An- Gehäuse 60 auf, das an einem Ende eine Eintrittskcrblock 44 befestigt, der ursprünglich am hinteren 55 Öffnung 61 für Strahlungsenergie besitzt. In der Ein-Ende der Rakete 22 angebracht ist, wie es die F i g. 3 trittsöffnung 61 ist ein Fenster 62 angeordnet, das und 4 zeigen, jedoch hinter der Rakete 22 zurückge- bei Bedarf auf seiner Innenfläche mit einem mehrlassen wird, wenn die Rakete abgefeuert wird, wie es schichtigen Interferenzfilter versehen sein kann, da-F ig. I zeigt. mit es nur Strahlung durchläßt, deren Wellenlänge

Die Rakete 22 ist mit einer pulsierenden Strah- 60 innerhalb eines gewünschten Bandes liegt. Dem Fenlungsquelle 50 versehen, die am hinteren Ende der ster 62 benachbart sind zwei Objektivlinsen 63 und Rakete angebracht ist und eine unterscheidbare In- 64 angeordnet, die aufgefangene Strahiungsenergien frarot-Strahlung erzeugt, die mit einer konstanten auf die ebene Oberfläche einer Rasterscheibe 65 fo-Fiequenz gepulst ist. Wie später noch näher bc kussieren, die senkrecht und konzentrisch zur optischrieben, wird die Pulsierung von einem Unterbre- 65 sehen Achse der Objektivlinsen 63 und 64 angeordcher bewirkt, der von einer Batterie 51 gespeist wird, net ist.

die ebenfalls am Ende der Rakete 22 angeordnet ist. Hinter der Rasterscheibe 65 befindet sich eine

Die Batterie 41 wird mit der Strahlungsquelle 50 ver- Kondensorlinse 66. Im wesentlichen parallel zu die-

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»er Kondensorlinse befindet sich an dem Ende des die vorliegende Erfindung an Hand eines Beispiels Gehäuses 60 des Infrarot-Fernrohres, das der Ein- beschrieben wird, das für den Betrieb im Infrarottrittsöffnung 61 entgegengesetzt ist, ein großer Strah- Bereich eingerichtet ist, versteht es sich, daß eine lungsdetektor 67. Die Kondensorlinse 66 fokussiert Vorrichtung nach der Erfindung leicht für den Bedas Bild der Eintrittsöffnung 61, wie sie durch die 5 trieb mit Strahlungsenergie in andern Dereichen des beiden Objcktivlinsen 63 und 64 und die Raster- Frequenzspektrums eingerichtet werden kann, beiplatte 6*! gesehen wird, auf den großen Strahlungsde- spiclsweise für den Betrieb im Bereich des sichtbaren tcktor g7, und es wird daner die Strahlungsenergie, oder des ultravioletten Lichtes, was durch eine richdie durch die Kondensorlinse 66 hindurchfällt, mehr tig'j Wahl des Materials für die Linsen und die Strah- oder weniger gleichförmig auf den großen Slrah- to lungsdetektoren 67 und 70 gemäß wohlbekannten lungsdetektor 67 verteilt. Ein großer Strahlungsde- Prinzipien erfolgen kann.

tektor ist erforderlich, damit Strahlungsenergie von Das Blickfeld des Infrarot-Fernrohres 26 beträgt der Sonne oder einer anderen intensiven Quelle einer 40". Die Bilder von Strahlungsquellen, die von den Hintergrundstrahlung, die innerhalb des großen Objektivlinsen 63 und 64 auf der Rasterscheibe 65 Blickfeldes des Infrarot-Fernrohres 26 liegen mag, 15 gebildet werden, sind im mittleren Bereich der Raden Strahlungsdetektor 67 nicht sättigt. st· dieibe 65 klein und scharf begrenzt. Strahlungs-

Auß'erdem ist ein groller Strahlungsdetektor wegen quellen, die nahe dem äußeren Rand des Blickfeldes

des Gesetzes der geometrischen Optik erforderlich. liegen, erzeugen jedoch bilder nahe dem Umfang der

das als Ahbe'schc Sinusbedingung bekannt ist und Rasterscheibe 65, die leicht außerhalb der Brcnn-

das im wesentlichen besagt, daß es für jedes gege- ao Hache liegen und daher größer und etwas ver-

bene Blickfeld eine Mindestgröße, die mit der Größe schwömmen sind. Da jedoch eine hohe Genauigkeit

des Blickfeldes zunimmt, für das Bild der Eintritts- nur auf oder nahe der optischen Achse des Infra-

öffnung 61 gibt, das von der Kondensorlinse 66 auf rot-Fcrnrohres 26 erforderlich ist, ist die Unscharfe

einen Detektor fokussiert werden kann. Von dem von Bildern, die von der optischen Achse entfernt

großen Strahlungsdetektor 67 des dargestellten Aus- 35 sind, für die Wirkungsweise des Systems nicht nach-

führungsbeispiels, der eine Seitenlänge von etwa teilig.

7,5 cm aufweist, werden diese beiden Bedingungen Es ist ersichtlich, daß der Hauptteil des optischen erfüllt. Für eine Dctektorzclle dieser Größe wird nor Blickfeldes des Infrarot-Fernrohres 26 von dem maler "eise eine Zeilenplattc oder ein Zellrohling be- großen Strahlungsdetektor 67 erfaßt wird. Der kleine nötigt, die bzw. der gewöhnlich in kleinere Zellen 30 Strahlungsdetektor 7Γ erfaßt den zentralen Feil des zerschnitten wird, oder sogar mehrere Zellenplatten optischen Blickfeldes von 6°. Demgemäß hat das InSeite an Seite. fraroi-Fcrnrohr 26 zwei konzentrische Strahlungsdc-

Im Zentrum der Kondensorlinse 66 ist konzen- tektoren f>7 _Und 70. von denen der eine ein breites

trisch zu der optischen Achse der Linsen 63, 64 und Blickfeld jnd der andere ein enges Blickfeld auf-

66 ein im wesentlichen zylindrisches Lichtrohr 68 35 weist.

angeordnet, das an seinem Ende mit einem kleinen Die Rasterscheibe 65 moduliert die einfallende Strahlungsdetektor 70 versehen ist. Die innere Form Strahlungsenergie in einer Weise, die nachstehend des Lichtrohres 68 ist die eines Kegelstumpfes, des- näher beschrieben wird. Bei der Rasterscheibe 65 sen weiteres Ende mit der der Rasterscheibe 65 be- handelt es sich um eine flache Scheibe, die für die nachbarten Oberfläche der Kondensorlinse 66 fluch- *o Strahlung des interessierenden Strahlungsbereiches tet. Das Ende des Lichtrohres 68 mit dem kleineren durchlässig ist, auf die jedoch ein teilweise undurch-Innendurchmesser erstreckt sich von der Raster- lässiges Modulationsmuster aufgebracht ist. Die Rascheibe 65 fort und durch die entgegengesetzte Ober- sterscheibe 65 wird zur Erzeugung der Modulation fläche der Kondensorlinse 66 hindurch. Die Innen- rotiert und ist zu diesem Zweck mit ihrem Rand in fläche des Lichtrohres 68 ist hochglanzpoliert, und es 45 einem im wesentlichen zylindrischen Halter 72 befeist der kleine Strahlungsdetektor 70 an dem Ende des stigt, der mit Hilfe eines Kugellagers 74. das mit der Lichtrohre? 68 mit dem kleinen Durchmesser an- Innenfläche des Halters 72 in Eingriff steht, auf geordnet. Die von dem Lichtrohr 68 aufgefangene einem inneren Anker 73 des Fernrohrgehäuses 60 Strahlungsenergie wird durch Reflexion an den Ir;- drehbar gelagert ist. An der Außenseite des Halters nenflächen des Lichtrohres 68 dem kleinen Detektor 50 72 ist ein Zahnkranz 75 vorgesehen. Ein an der 70 zugeführt. Demgemäß wirkt das Lichtrohr 68 wie Außenseite des Gehäuses 60 des Infrarot-Fernrohres eine Kondensorlinse und konzentriert durch die Ra- angebrachter Elektromotor 76 ragt mit seiner Welle sterscheibe 65 einfallende divergierende Energie auf 77 in das Gehäuse 60 hinein und trägt auf seiner den kleinen Strahlungsdetektor 70. Welle ein Antriebsritzel 78, das in den Zahnkranz 75

Die optischen Elemente des Infrarot-Fernrohres 55 eingreift. Auf diese Weise bewirkt der Motor 76 eine 26 können aus jedem Material bestehen, das für die Rotation der Rasterscheibe 65 um ihr Zentrum, das interessierende Strahlungsenergie durchlässig ist und auf der optischen Achse der Objektivlinsen 63' und einen geeigneten Brechungsindex hat. Zur A.ufnahme 64 liegt. Bei dem vorliegenden Beispiel wird die Ravon Strahlungsenergie im Infrarot-Bereich können sterscheibe 65 mit einer konstanten Geschwindigkeit beispielsweise Silizium oder Saphir benutzt werden. 60 von 18 Umdrehungen pro Sekunde gedreht.
Linsen für die Verwendung im Infrarot-Bereich kön- Der Rasterscheibe 65 zugeordnet ist eine Einrichnen für sichtbares Licht undurchlässig sein. Die tung zur Erzeugung von Phasenbezugssignalen, die Strahlungsdetektoren 67 und 70 können aus jedem für die augenblickliche Winkelstellung der Raster-Material bestehen, das dazu geeignet ist, Strahlungs- scheibe 65 charakteristisch sind. Zu diesem Zweck energie des interessierenden Spektrums in ein elektri- 65 ist der Halter 72 für die Rasterscheibe an seiner sches Signal umzuwandeln. In dem vorliegenden Außenseite mit einem Band 80 versehen das den Ausführungsbeispiel der Erfindung hat sich beispiels- Halter parallel zum Zahnkranz 75 umgibt. Das Band weise Bleisulfid als befriedigend erwiesen. Obwohl 80 besteht aus einem magnetischen Material bei-

♦ 7 oft·*

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spielsweise aus Svahl, wogegen der Halter 72 aus kreis. Im inneren Abschnitt der Rasterscheibe 65

einem nichtmagnetischen Material besteht, beispiels- tangiert der unterteilende Kreis weder den äußeren

weise aus Aluminium. Die Breite des Bandes 80 noch cle/i inneren Begrenzungskreis, sondern es ist

nimmt von einer Stelle 81 maximaler Breite (Fig. 7) der Abstand zwischen dem teilenden Kreis und dem

bis /u einer Stelle minimaler Breite 82 ab. Die Ab- 5 iiußcrcn Begrenzungskruis in der Zone 90 maximaler

nähme der Bandbreite erfolgt linear, und es liegt die Durchlässigkeit gleich dem Abstand des unterteilen-

Stclle 81 iiiaximaler Breite der Stelle 82 minimaler den Kreises von dem inneren Begrenzungskreis in

Breite diametral gegenüber. Eine erste aus Spule und der Zone 91 minimaler Durchlässigkeit. Weiterhin

Magnet bestehende Anordnung 79 ist mit einem er- sind im inneren Abschnitt der Rasterscheibe 65 die

stcn Polstück 83 versehen, das an dem Gehäuse 60 io kreisförmigen Bänder selbst schmaler als im äußeren

des Infrarot-Fernrohres 26 nahe dem Umfang des Abschnitt.

Halters 72 für die Rasterscheibe 65 derart angeord- Demnach umfaßt das Mu¹Ur konzentrische, kreisnet ist, daß ^s sich in Richtung auf den Halter 72 er- förmige, undurchsichtige Linien, deren Breite längs itreckt und von dem Band 80 einen geringen Ab- des Umfanges der Rasterscheibe 65 von einem Ministand hat. Von dem Polstück 83 steht ein pcrinanen- 15 mum in der Zone 90 maximaler Durchlässigkeit bis ler Stabmagnet 84 ab, der von einer Drahtspule 85 zu einem Maximum in der Zone 91 minimaler umgeben ist. Wie aus F i g. 8 ersichtlich, befindet sich Durchlässigkeit zunimmt und dann wieder auf das am unteren Ende des Stabmagneten 84 ein zweites Minimum abnimmt. Der Durchmesser dej auf die Polstück 86, das sich ebenfalls in Richtung auf das Rasterscheibe 65 fokussieren Bildes ist girößer als Band 80 erstreckt. Die dem Band 80 zugewandten ao die Breite der kreisförmigen Bänder. Die Bänder Flächen der Polstücke 83 und 86 sind so breit wie nahe der Mitte der Rasterscheibe 65 sind schmaler tlas Band 80 an der Stelle 81 maximaler Breite. Das als die äußeren Bänder, weil die Bildgröße zum Zen-Ciehäuse 60, das die aus Spule und Magnet beste- trum hin abnimmt. Da das Bild größer ist als die hcnde Anordnung 79 umgibt, ist unmagnetisch. Bänder, wird die die rotierende Rasterscheibe 65

Der Stabmagnet 84 hat demnach einen magneti- as durchdringende Strahlungsenergie sinusförmig ampli-

schen Kreis, der sich von einem Pol des Magneten 84 tudenmodulicrt.

durch das zugeordnete Polstück 83, durch ein Stück Das Muster der Rasterplatte 65 ist, wie aus F i g. 0

des Bandes 80 auf dem Halter 72 für die Rasterscheibe ersichtlich, nicht auf der ganzen Oberfläche der Ra-

65 und durch das zweite Polstück 86 zum anderen sterplatte gleichförmig, sondern in drei unterschied-

PoI des Magneten 84 erstreckt. Wenn der Halter 72 30 liehe konzentrische Bereiche unterteilt, die verschie-

rotiert, ändert sich die Breite des Bandes 80 in dem dene Modulationscharakteristiken haben. Der zen-

magnctischcn Kreis des Magneten 84, so daß zwi- tralc Bereich des Blickfeldes des Infrarot-Fernrohres

sehen den Polen des Magneten ein Pfad mit sich an- 26, der sich von der optischen Achse bis zu einem

derndem magnetischem Widerstand besteht. Hirr- um ein Grad davon entfernten Kreis erstreckt, fällt

durch wird wiederum in der den Permanentmagneten 35 auf einen Bereich der Rasterplatte 65, in dem das

84 umgebenden Drahtspule 84 eine Spannung indu- Muster dicht benachbarte, undurchsichtige Linien

ziert. Infolgedessen wird, wenn sich der Halter 72 enthält, die einen Modulationsgrad erzeugen, der von

mit der Rasterscheibe 65 dreht, in der Spule 85 ein einem Wert von O⁰O im Zentrum bis auf einen Wert

periodisches Signal erzeugt, dessen Phase unmittel- von 50°/« am Rand des Bereiches ansteigt. Das be-

bar zu der augenblicklichen Winkelstellung des Hai- 40 deutet, daß Strahlungsenergie, die ein Bild im Zen-

lcrs 72 in Beziehung steht. Eine zweite aus Spule und trum der Rasterplatte 65 erzeugt, die Rasterplatte

Magnet bestehende Anordnung 87, die den gleichen unmoduliert durchdringt, wogegen Strahlungsenergie,

Aufbau hat wie die erste Anordnung 79, ist, wie die ein Bild an einer ein Grad von der Mitte der Ra-

atis F i g. 8 ersichtlich, in einer gegenüber der ersten sterplatte 65 entfernten Stelle erzeugt, nur zu 50⁰H

Anordnung 79 um 90° versetzten Stellung ange- 45 von dem undurchsichtigen Muster in der Zone 91

bracht und erzeugt ein zweites Phasenbezugssignal, minimaler Durchlässigkeit aufgefangen oder modu-

das gegenüber dem ersten Phasenbezugssignal um liert wird. Der Teil des optischen Blickfeldes, der

90 verschoben ist. sich in e^:nem Abstand zwischen 1 ° und 6^C der opti-

Das auf der Rasterscheibe 65 als Raster ange- sehen Achse befindet, fällt in einen zweiten Bereich brachte Modulationsmuster, das für die Strahlung im 50 der Rasterplatte, in dem die undurchsichtigen Linien interessierenden Spektralbereich undurchsichtig ist, ist nicht ganz so dicht benachbart sind wie in dem erin F i g. 9 dargestellt. Das Muster kann aU aus einer sten oder zentralen Bereich und in dem der Modula-Serie benachbarter, konzentrischer, kreisförmiger tionsgrad mit zunehmendem Winkelabstand von dem Bänder bestehend betrachtet werden. Jedes Band ist Zentrum des Musters von 50 auf lOü°,o ansteigt. Der durch einen Kreis, der zu dem Zentrum des Musters 55 dritte oder äußere Bereich weist undurchsichtige Liexzentrisch verläuft, in zwei Abschnitte unterteilt, nien auf, deren Abstand größer ist als in dem andevon denen der eine undurchsichtig und der andere· ren Bereich, und in dem der Modulationsgrad durchdurchsichtig ist. In jedem Band ist der Bereich zwi- weg 100% beträgt. Die Modulationscharakteristik sehen dem äußeren Begrenzungskreis und dem ex- der Rasterplatte ist in Fig. 10 graphisch dargestellt, zentrischen unterteilten Kreis undurchsichtig, woge- 60 In dem Diagramm nach Fig. 10 ist auf der Ordinate gen der Bereich zwischen dem unterteilenden Kreis der Modulationsgrad in Prozent und auf der Abszisse und dem inneren Begrenzungskreis durchsichtig ist. der Abstand vom Zentrum der Rasterplatte in Win-Im äußeren Abschnitt der Rasterscheibe 65 verlauft kelgraden aufgetragen.

der teilende Kreis in jedem Band in einer Zone 90 Aus dem Diagramm nach Fig. 10 ist ersichtlich, maximaler Durchlässigkeit tangential zu dem äuße- 65 daß der Modulationsgrad der Strahlungsenergie, die ren Begrenzungskreis und in einer um 180° gegen- von der Strahlungsquelle 50 auf der geführten Raüber dem Maximum versetzten Zone 91 minimaler kete 22 empfangen ist, eine Funktion des Winkelab-Durchlässigkeit tangential zum inneren Begrenzungs- Standes ist, den ihr Bild von der optischen Achse

♦
- η Λ -2

aufweist. Demgemäß ist die Modulationsamplitude ein Maß für die Winkelabweichung der Rakete 22 von der Sichtlinie 25. Weiterhin ist die Änderung der Modulation pro Einheit der Winkelabweichung um so größer, je dichter das Bild der optischen Achse des Inl'rarot-Fernrohres 26 ist. Diese Tatsache wird durch den steilen Anstieg des den Nullpunkt passierenden Abschnittes der Kurve des Diagramms nach Fig. 10 veranschaulicht. Infolgedessen brauchen die folgenden Steuerkreise keine extrem hohe Verstärkung zu haben, und es wird das Rauschen im Sysicm auf einem annehmbaren Niveau gehalten, weil ein relativ großes Abweichungssignal auch dann geliefert wird, wenn die Abweichung nur klein ist.

Das undurchsichtige Muster kann auf die Rasterscheibe 65 auf verschiedene Weise aufgebracht werden. Als befriedigend hat sich ein photographischc-s Verfahren erwiesen, bei dem die Oberfläche der Risterscheiix;, auf die das Rastermuster aufzubringen ist, zunächst versilbert und dann mit einem Photo- ao lack beschichtet wird. Dann wird ein Bild des Musters auf die Oberfläche der Rasterscheibe 65 fokussiert, wonach die Rasterscheibe in ein Ätzbad gelegt wird, in dem Teile der versilberten Fläche durch Ätzen entfernt werden, so daß das undurchsichtige Mustcr zurückbleibt.

F i g. 11 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Schaltungsanordnung zur Signalverarbeitung. In dieser Schaltungsanordnung wird die Strahlungsenergie der Strahlungsquelle 50 auf der Pakete 22, die von dem Infrarot-Fernrohr 26 aufgefangen wird, in Leitsignale umgewandelt, die der Rakete 22 zugeführt werden. Wie oben erwähnt, sendet die unterbrochene Strahlungsquelle 50 auf der Rakete 22 Strahlungsenergie aus, die mit 200Hz pulsiert. Die pulsierende Strahlungsenergie, die von dem Infrarot-Fernrohr 26 aufgefangen wird, wird von der Rasterscheibe 75 mit 18Hz amplitudenmoduliert und fällt auf die Strahlungsdetektoren 67 und 70. Von diesen Strahlungsdetektoren wird die modulierte, pulsierende Strahlungsenergie in eine amplitudenmodulierte elektrische Trägerwelle oder ein Verfolgungssignal umgewandelt. Die Frequenz der Trägerwelle beträgt 200Hz, während die Modulationsfrequenz 18 Hz beträgt, so daß das Verfolgung- 4; signal ein Frequenzband von 882 bis 218 Hz einnimmt.

Die elektrischen Signale des kleinen Strahlungsdetektors 70 werden einem Vorverstärker 100 zugeführt. Als Vorverstärker ist jeder rauscharme Verstärker geeignet, der eine Bandbreite von etwa 150 bis 300Hz aufweist. Auch die elektrischen Signale des großen Strahlungsdetektors 67 werden dem Eingang eines Vorverstärkers 101 zugeführt, der dem Vorverstärker 100 gleich sein kann, der dem kleinen Strahlungsdetektor 70 zugeordnet ist. Die Ausgangssignale der Vorverstärker 100 und 101 werden einem einpoligen Umschaltrelais 102 zugeführt. Dabei ist der Vorverstärker 100 des kleinen Strahlungsdetektors 70 mit dem normalerweise offenen Kontakt 103 und der Vorverstärker 101 des großen Strahlungsdetektors 67 mit dem normalerweise geschlossenen Kontakt 104 verbunden. Infolgedessen erscheint entweder das Signal von dem kleinen Strahlungsdetektor 70 oder das Signal von dem großen StrahJungsdeiektor 67 am Schaltarm 105, je nachdem, ob das Umschaltrelais 102 erregt ist oder nicht. Die Vorverstärker 100 und 101 sind phasenkompensiert, so daß sie den von ihnen verstärkten Signalen die gleiche Phasenverschiebung erteilen. Demgemäß entsteht im Vcrfolgungssignal kein Phasensprung, wenn das Umschaltrclais 102 von dem einen Vorverstärker auf den anderen umschaltet.

Zur automatischen Steuerung des Umschaltrelais 102 ist eine spezielle Schaltungsanordnung vorgesehen. Diese Schaltungsanordnung umfaßt einen schmulbandigen Verstärker 107, dem das /\usgang->signal des Vorverstärkers 10(11 des kleinen Strahlungsdetektors zugeführt wird. Die Bandbreite dieses Verstärkers erstreckt sich von etwa 175 bis 22.5 H/. so daß der Verstärker nur auf Verfolgungssignale anspricht, die von der von der Rakete 22 herkommenden Strahlung abgeleitet sind. Da eine Hintergrundstrahlung nicht mit 200 Hz pulsiert, wird das elektrische Signal der Hintergrundstrahlung von dem schmalbandiger. Verstärke! 107 ausgeschaltet, weil deren Frequenz außerhalb des Paßbandes des Verstärkers liegt. Das Ausgangssignal des schmalbandiger/ Verstärkeis Ϊ07 wird einem Gleichrichter und Filter 108 zugeführt, der eine Gleichspannung erzeugt, die dem Eingang eines Schaltverstärker IKI zugeführt wird. Mit dem Ausgang dieses Schaltverstärker 110 ist die Spule des Umschaltrelais 102 verbunden.

Das Umschaltrelais 102 ist normalerweise nicht erregt, und es ist unter dieser Bedingung der Schallarm 105 mil dem großen Strahlungsdetektor 67 verbunden. Wenn ein Signal ausreichender Amplitude mit einer Frequenz im Bereich von 175 bis 225 Hz am Ausgang des kleinen Strahlungsdetektors 70 erscheint, wird es verstärkt, gleichgerichtet und dem Schallverstärker 110 zugeführt, der das Umschaltrclais 102 erregt. Wenn danach das Signal des kleinen Strahlungsdetektors 70 unter eine vorbestimmte Amplitude abfällt, wird das Umschaltrelais 102 wieder ;iberregt. Wenn also die Rakete 22 sich in dem engen Blickfeld von 6° des kleinen Strahlungsdetektors 70 befindet, schaltet das Umschaltrelais 102 automatisch auf den kleinen Strahlungsdetektor 70 um, und es schaltet das Relais wieder auf den großen Strahlungsdetektor 67 zurück, wenn d«. Rakete 22 das Blickfeld des kleinen Strahlungsdetektors 70 verläßt.

Um ein schnelles Hin- und Herschalten des Umschaltrelais 102 zu verhindern, wenn die Rakete 22 schnell das Blickfeld des kleinen Strahlungsdetektors 70 passiert, ist der Gleichrichter und Filter >'/8 mit einer geeigneten Zeitkonstante versehen. Daher muß sich oie Rakete 22 in dem Blickfeld des kleinen Strahlungsdetektors 70 während einer bestimmten Zeitdauer befinden, bevor die Spannung am Ausgang des Gleichrichters und Filters 108 auf den Wert ansteigen kann, bei dem ein Umschalten stattfindet. Ähnlich nimmt die Spannung am Ausgang des Gleich richters und Filters 108 auf den Schaltpegel graducl ab, wenn die Rakete 22 das Blickfeld des kleiner Strahlungsdetektors 70 verläßt. Der Schaltverstärkc 110 ist auf einen geeigneten Schwellenwert vorgc spannt, so daß dann, wenn die zugeführte Spannunj den Schwellenwert überschreitet, das Umschaltrelai 102 erregt wird, und wenn die zugeführte Spannun] unterhalb des Schwellenwertes liegt, das Relais 10: nicht erregt ist.

Wenn sich die Rakete 22 nahe dem Ziel 21 befin det, ist das Umschaltrelais 102 im erregten Zustan verriegelt. Diese Verriegelung erfolgt mit Hilfe eine Steuerspannungsquelle 111, die dem Eingang de

7 η Λ-?

13

j _{d wenn} die Rakete 22 abge-

Schaliverstärkers 110 am Ende eines vorbestimmten in Betrieb 8"«£ ' _ü „_{c La}despannung wird Zeitintervalls eine Spannung zuführt, die den schössen wir(L Die «po_{etzwerk des vada} Schwellenwert überschreitet. Die Steuerspannungs- den Dioden im ku ^_{führt> s0 daß sie} ständig quelle 111 enthält einen Kondensator-Ladekreis, der bier. VersttrKers ι ^e _{Md5e leiten}d werden, wie in dem Zeitpunkt ,u arbeiten beginnt, an dem die 5 mehr und mehJa«³¹ Rakete 22 abgeschossen wird. Nach 6, 7 Sekunden ^al^^d^^^TZa Ausgang des variablen überschreitet das Potential am Ausgang der Steuer- Die Fehle«pannu«8 T _Paa ^B _{r von} Schaltungen

spannungsquelle 111 den Schwellenwert und bewirkt, Verstärkers 115 wrdem _{Diese Schaltun}

daß das Relais 102 im erregten Zustand verriegelt wird. zugeführt, die ^££™ ^JUr 117 und ein Der Schaitarm 105 des Umschaltrelais 102 ist mit io gen sind ein N« _{bej denen £s sjch um ü},.. dem Eingang eines zweiten schmalbandigen Verstär- p^.^^eSrschidtunBen handeln kann. Bclers 112 verbunden, der dem schmalbandigen Ver- hche PhasendeteWorscn^a" r_Gier._phasendetektoren .tärker 107 in der Relaissteuerschaltung gleich ist. ^ugssignale fur me fNic ^ ^^ _{beschriebenerii} \uch dieser schmalbandige Verstärker 112 hat also !"und ^ll8 ™~\ bestehenden Anordnungen 79 ,ine Bandbreite ,on 175 bis 225 Hz und überträgt 15 aus Spule:^t b« _?j ^ _die ^.^

daher nur das Verfolgungssignal, wogegen Hinter- und 87 abg^el«teMUe _sind. _Diese aus Spule und M-.rundsignale ausgeflossen werden. Mit diesem scheibe 65 z^uf <fT„ _dnuneen 79 _und 87 erzeugen ,chmalbandigen Verstärker 112 ist eine AVR-Schal- gnet ^f/f^J^^c gegeneinander . η um: 113 (Automatische Verstärkungsregelung) ver- penodische J*²"-^"_{ind und eine} feste Phasen*- ,unden. Diese AVR-Schaltung bew-rkt eine Gleich- ao 90^L Ρ^η35εην^^ J* _des Halters 72 haocn chiung und Filterung des Verfolgungssignals, das ^^hu"^g. ^zur _nJT₅^r Bezuessißiale werden Impulsfor-,m Ausgan, des zweiten schmalbandigen Verstärkers Die Nick- und[^"^^ _{die die} Bezugssigna:, i 12 erschein!, und bildet eine AVR-Spannung, die rnern 120 bzw- "* ° Rechtecksignale zu er

,.,m schmaibandieen Verstärker zur Steuerung seines verstarken und begrenz , _Gier.p_hasendetekto-

v,-rstärkiinssfaklors zugeführt wird. Infolgedessen a₅ ^zeu8^e";^die .^df° ^d" f_uhrt ,_vcrden. Um die richtige ■■ ,.1 das \\rioiüüimssienal, das am Ausgang des ren 117 und 11» ™8« _d Modulationsmusfcr -C.albanu.gen VerstäFkers 112 erscheint, so lange Phasenbeziehunr zw«^η de ^^ ^ _G._cf_ ,■ = ne im wesentlichen konstante Amplitude, wie s.ch auf der_^³³.¹"⁸^™^,JJf^_n ._vird ein Bild der Strahöc Rakete 22 ,m Blickfeld des Infrarot-Fernrohres Bezugssignalen iheraus^«ⁿ- _h ^ _{65 in einer Stcl}. 26 befindet 3o lungsquelle 50 au di Raster cn _

An den Auseanp des zweiten schmalbandigen Ver- lung fokussiert, die gegeni b. ce ._nkelstellur2

„ärkers 11?. isi~ weiterhin ein Demodulator 114 ang.- sterscheibe ve [f*\l^L™™_{exig auf den} Halter 72 -cnlossen, der einen Gleichrichter und Filter enthält ^der/^a5f^nf solan e erstellt, bis der Gier- und das Verfolgungssignal demoduliert, um das wird von «and so « B K₅. , _{und der Nick}. 18-Hz-Modulations- oder Fehlersignal zurüokzugc- 35 PJ^asendc;^ ^l™ !!! *£ maximales Steuersignal lie-.,innen, das von der Rasterscheibe 65 eingeführt ™™^°£JjZ T₀ leitet. Wenn dar, Bild worden ist. Das Fehlersignal wird dem Eingang eines fert ,wenn das ^¹J _{ήά di} gegenüber der

variablen Verstärkers 115 zugeführt, der die Amp!.- «η eine SteJuJ*™^^ ^ EJ^ ^ ,„de des Fehlersignals vergrößert, wenn sich o-e Ra- Mitte der R^terM.neiD _kein

rtc 22 dem Ziel 21 nähert, um der zunehmenden 40 zeugt dei ^Nl«7^_r ^enSr*._{ph detektor ll8 e}in entfernung zwischen dem Leitgerät 20 und der Ra- signal; wogegen der. ^*' ™J*^M kcte 22 Rechnung zu tragen. Würde diese Maß- maximales Ausgang gnJ ^e W _{d Gier}._Phasen. nähme nicht getroffen, würden Fehler der Rakete 22 ?g_o^ffl?SSn» we den jeweils einer entspre-

bei der Annäherung an das Ziel 21 nur unzureichend detektoren.117 ^un^^ie *£ _K ^_pensationsschaltun_E k, «giert. Demgemäß wird die Verstärkung des va- 45 chenden Nick-_b«J J»ier P y,. , _un^

ria- η Verstärkers 115 während der Flugzeit fort- 122 ^- *» ^g _eif ;_ekannten Prinzip.« von laufend erhöht, wie es das Diagramm nach l· 1 g 2 eine ^D«^mP™j; »^^aB„vstemen bewirkt. Das heißt, /eiet in dem die Verstärkung des variablen Verstar- ruckgekoppelten ^ileuersy"™™ „ ₁₁₂ und 123 die Sl 15 auf der Ordinaten als Funktion der Flugzeit daß f Κο™Ρ^^'^!S _ems L^Störungen der Rakete dargestellt ist, die auf der Abszisse aufge- ₅o natürliche ^-^j^STechniken mocfifi-

^[TTr triable Verstärker 115 weist eine negativ* ziert, wie^^^^^T^^ Rückkopplungsschleife auf, die Widerstands-Span- sation und eine D.,mpf, ng der FeWeTat.-^«J⁰ „ungstelEr enthält. Zwei Dioden verbinden einen re.a- ^^^S^^^jtmti Leit-

liv niedrigen Widerstand als Shunt mit einem Teil 55 den Typ de. KaKt te i . an^ ,

Rückkopplung groß und die Verstärkung des Ver- beispielsweise der Abwewhung; der Rakete 22 von

SSSSSSSS' SSs^ £

lung und die Verstärkung des Verstärkers 115 zu- l.s.on der Rakete 22 trat «m B

nehmen. Die Verstärkung des variabler, Verstärkers schwingen über du: Sichtlin.e25_ zuf

115 wird von einer Steuerspannungsquelle 116 ge- a₅ D.e Ausgangssiunale der Nick-^^d^^X

steuert, die der Steuerspannungsquclle Ul des Si- sationsschaltunge« 121 und 23 werdcn cjne übe

analschaltkreiscs deich ist. Die Steucrspannum-s- tragungsschaltung 124 zugeführt, d.t die Le signale

Ä 116 3ai«Sn Kondensator-Ladckrcis. der der Rakete 22 zuführt. Die übertragungsschaltung .st

/O

15 ^|ur 16

bei dem vorliegenden Beispiel ein im F i g. 1 darge- auf einer im wesentlichen konstanten Amplitude stellter Kasten 31, der einen Nord-T-'9-Generator ver- am Ausgang des schmalbandigen Verstärkers 112. Es anschaulichen soll und Abschuß- und Signalum- versteht sich jedoch, daß dia Zeitkonstante ausreiwandlungsschaltungen sowie die von der Rakete chend groß ist, um die Modulation nicht durch cue nachgeschleppten Drähte 32 enthält. Es versteht sich, 5 Verstärkungsregelung zu unterdrücken. Das Verfoldaß die Übertragungsschaltung 24 jede beliebige an- gungssignal wird dann dem Demodulator 114 zugedere Form einer Leitverbindung annehmen kann, führt, in dem es demoduliert wird, um die 18-Hz-Mobeispiclsweise einer HF-Schaltung. dulationswelle oder das Fehlersignal zurückzugewin-Im Betrieb wird das tragbare Leitgerät 20 von nen, die bzw. das von der Rasterscheibe 65 angeführt einem Beobachter oder Schützen auf das Ziel 21 ge- ίο wurde. Die Phase des Fehlersignals ist eine Funktion richtet, der das Ziel durch das Beobachtungs-Fern- des Winkels der Richtung, in der das Bild vom Mitrohr 23 anvisiert. Der Beobachter hält das tragbare telpunkt der Rasterscheibe 65 abweicht, während die Leitgerät 20 während des gesamten Fluges der Ra- Amplitude des Fehlersignals eine Funktion des Rakete 22 auf das Ziel 21 gerichtet, auch wenn sich das dialabstandes des Bildes von der Mitte der Raster-Ziel 21 bewegt. Auf diese Weise wird eine Sichtlinie 15 scheibe 65 ist.

25 zwischen dem Leitgerät 20 und dem Ziel 21 her- Das Fehlersignal wird dem Eingang eines variagestellt. Dann wird die Rakete 22 in das Blickfeld blen Verstärkers 115 zugeführt, der dir Amplitude des Infrarot-Fernrohres 26 abgeschossen. Durch das des Fehlersignals so verändert, daß der zunehmenden Abschießen wird die pulsierende Strahlungsquelle 50 Entfernung der Rakete 22 vom Leitgerät 20 Recham hinteren Ende der Rakete 22 in Betrieb gesetzt, a- nung getragen wird. Das Fehlersignal wird dann den die eine mit 200 Hz pulsierende Infrarot-Strahlung Nick-und Gier-Phasendetektoren 117 und 118 zugeemittiert. Außerdem setzt das Abschießen der Rakete führt, die das Fehlersignal von der polaren Form in 23 das Aufladen der Kondensatoren in der Steuer- eine rechteckige Form mit Hilfe von Phasenbezugsspanungsquelle 111 für den Schaltverstärker 110 Signalen umwandeln, die von Spule und Magnet um- und der Steuerspannungsquelle 116 für den variablen 35 fassenden Anordnungen 79 und 87 erzeugt werden, Verstärker 115 in Gang. die mit der Rasterscheibe 65 zusammenwirken. Auf

Die pulsierende Strahlungsenergie der Rakete 22 diese Weise werden Nick- und Gier-Leitsignale an

wird von dem !Infrarot-Fernrohr 26 aufgenommen, in den Ausgängen des Nick- und Gier-Phasendetektors

dem sie auf die Rasterscheibe 65 fokussiert wird. Die 117 bzw. 118 erzeugt. Die Nick- und Gier-Leitsignale

Ra:ierscheibe 65 moduliert die aufgefangene Strah- 30 werden dann den Nick- und Gier-Kompensa-

lungsenergie mit 18 Hz und in solcher Weise, daß die tionsschaltungen zugeführt, die eine Systemstabilität

Phase des Modulationssignals von dem Winkel der gewährleisten. Anschließend werden dann die Leit-

Richiu'ig abhängt, in der die Rakete 22 von der signale einer Übertragungsschaltung 124 zugeführt,

Sichtlinie abweicht. Die Amplitude des Modulations- von der sie auf die Rakete 22 übertragen werden, um

signals ist von dem radialen Abstand der Rakete 22 35 deren Abweichungen von der Sichtlinie 25 zu korri-

von der Sichtlinie 25 abhängig. Die aufgefangene gieren.

und modulierte Strahlungsenergie wird dann auf die "Da es sich hierbei um ein System mit geschlosse-

Strahlungsdetektoren 67 und 70 konzentriert, die die ner Schleife handelt, hat die Rakete 22 stets die Ten-

Strahlungsenergic in eine amplitudenmodulierte elek- denz, der Sichtlinie 25 zu folgen. Wenn die Rakete

Irische Trägerwelle umwandeln. 40 sich beim Abschuß nicht auf der Sichtlinie 25 befin-

Es ist ersichtlich, daß eine Hintergrundstrahlung det, lenkt das erzeugte Fehlersignal die Rakete 22

von anderen Objekten als der Rakete 22, ein- auf die Sichtlinie 25 zurück, weil das System bestrebt

schließlich der Sonne, ein ähnliches elektrisches Si- ist, das Fehlersignal und die Leitsignale auf Null zu

gnal zur Folge haben, weil die von Hintergrundob- reduzieren.

jekten emittierte Strahlungsenergie nicht mit 200 Hz 45 Zu Beginn kann die Rakete 22 in bezug auf die

pulsiert. Allerdings wird auch Hintergrundstrahluno Sichtlinie 25 einen erheblichen Ausrichtungsfehler

in gewissem Umfange von der Rasterscheibe 65 mit aufweisen. Das extrem weite Blickfeld des Infrarot-

18 Hz moduliert. Die Signale der Strahlungsdetekto- Fernrohres 26 fängt jedoch die pulsierende Strahlung

ren fi7 und 70 werden Vorverstärkern 100 und 101 der Rakete 22 auf und löst Leitsignalc aus, die die

zugeführt, die eine Bandbreite von 150 bis 300Hz 50 Rakete auf die Sichtlinie 25 zurückbringen. Wenn

haben und daher keine elektrische Signale mit einer sich die Rakete der Sichtlinie 25 nähert, tritt sie in

Frequenz von 18Hz übertragen, wie sie von einer das zentrale Blickfeld von 6° des Infrarot-Fernroh-

Hintergrundstrahlung abgeleitet werden. res 26 ein, so daß die pulsierende Infrarotstrahlung

Selbst wenn sehr intensive Quellen für eine Hinter- auf den kleinen Strahlungsdetektor 70 fällt. Infolge-

grundstrahlung, wie beispielsweise die Sonne, sich im 55 dessen wird das Verfolgungssignal dem schmalbandi-

Blickfcld befinden, wird der große Strahlungsdctek- gen Verstärker 107 in der Signalschaltanordnung 7ii-

tor 67 nicht gesättigt. Infolgedessen erzeugt auch geführt, der Hintergrundsignalc ausfiltert und das

dann die pulsierende Strahlung der Rakete 22 elek- Verfolgungssignal einem Gleichrichter und Filter 108

Irische Signale am Ausgang des großen Strahlungsdc- zuführt, der, nach einer kurzen Zeitspanne, eine

tcktors 67. Infolgedessen ist das Raketensignal zu al- 60 Spannung aufbaut, die den Schwellenwert des Schalt-

len Zeiten von Hintcrgrundsignalen unlerschcidbar. Verstärkers HO überschreitet und dadurch das Um-

Die ampliuiclcnmoduliertc elektrische Träger- schaltrclais 102 veranlaßt, den kleinen Detektor 70

welle oder das, Veifnlgmigssignal gelangt dann über in das Leitsystem einzuschalten,

die Kontakte des I ^!mschaltielais 102 zum Hingang Das enge Blickfeld des kleinen Detektors 70 elimi-

eines schmalbandigen Verstärkers 112. der eine wei- ?>, niert manche Quellen einer llintcrgrundstrahlting

tere Ausfilterung äußerer Signale bewirkt. Die und gewährleistet eine verbesserte Aiislilterimg von

AVR-Sehaltim» 1 13, die dem sdimalbandigen Ver- Hintcrgrunilsignalen. Der kleine Detektor 70 hat

stärker 112 , ii|zeoidnel im. h.ill das WilOlunngssignal auch eine größere Kmpimdlkhkeit. Sollte die Räkele

22 das zentrale 6°-Blickfeld des Infrarot-Fernrohres 26 verlassen, fällt die Spannung am Ausgang des Verstärkers und Filters 108 nach einer kurzen Zeitspanne auf einen Wert ab, der kleiner ist als der Schwellenwert des Schaltverstärkers "10, so daß von dem Umschaltrelais 102 wieder der große Strahlungsdetektor 67 in die Leitschleifen eingeschaltet wird. 6, 7 Sekunden nach dem Start der Rakete überschreitet die ständig zunehmende Spannung der Steuerspannungsquelle 111 den Schwellenwert des Schaltverstärkers 110 und verriegelt dadurch den kleinen Strahlungsdetektor 70 in die Leitschleife, denn es sollte zu dieser Zeit die Rakete 22 innerhafb des zentralen 6°-Blickfeldes des Infrarot-Fernrohres

26 sein. Wenn das Bild sich in dem l^o-Zentrum der Rasterscheibe 65 befindet, ist das Fehlersignal pro Einheit der Winkelabvveichung vom Zentrum der Rasterscheibe 65 größer. Infolgedessen braucht die si-

gnalverarbeitende Schaltung keine übermäßig hohe Verstärkung zu haben.

Wenn die Rakete 22 sich dem Ziel 21 nähert, bewirkt die ständig zunehmende Spannung am Ausgang der zur Verstärkungssteuerung dienenden Spannungsquelle 116 eine Zunahme der Verstärkung des variablen Verstärkers 115, wodurch die Amplitude des Fehlersignals zunimmt, so daß Fehler nicht unzureichend korrigiert werden, wenn sich die Rakete dem Ziel 21 nähert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. einer Sichtlinie zu einem von einem Beobachter ajj; Patentansprüche: g^; «* JjmUUgrat, ^^.

   ,. Automatisches Raketenleitsystem zur FOh- sehe ^^"^Slir^a^geAgH Wlrung einer Rakete längs einer Sichtlinie zu einem 5 »;^"νί,ϊΐ übertragung der von einem Beobachter ausgewählten Ziel, mit det und mit uni ^ vorr. _{B Raket£} einem Leitgerät, das einen Strahlungsempfänger Leitsigna e von den U gerat ^ _verschjede. für von der Rakete ausgehende optische Strahlen Derart ge ^^TCkannt. Sie weisen einen aufweist und von der Abweichung der Rakete nen ^2°7_ν0X" _eine rotierende Ravon der Sichtlinie abhängige Le.ts.gnale bildet, io S¹"'¹¹""^™^ '^ _Eine solche Rasterscheibe und mit einer Vorrichtung zur übertragung der ?f«^'* ^^£\£ deutschen Auslegeschrift Leitsignale von dem Leitgerät au, die Rakete, ,st be ^SP«^» ^_n ^d _{Je nach d}er Stellung der Radadurch gekennzeichnet, daß im In- 1191119 beschrie Den. _ausgehende, auf den „em des Strahlungsempfängers (26) ein großer kctc ^nP^Xr prajtair^S rahiung in einer cha- und ein kleiner Strahlungsdetektor (67 bzw. 70) 15 ^^f^^^^eiS moduliert. Da die Raketen in derart angeordnet sind, daß der große Strah- raktenst.schen Weise » ^ _dem ^ lungsdetcktor (67) die optischen Strahlen aus einem erheblichen seitlicnej α ^^ ^ dem gesamten Blickfeld und der kleine Strah- system abgeschossen «erden ^ _sicht,._ lungsdctektnr (70) nur die optischen Strahlen aus nächst e^^^^^^fSe. Da andererseits die dem Zentrum des Blickfeldes des Strahlungsemp- ao nie und der Stellung de^K ^^ _sollf fängers (26) aufnimmt, und daß eine Schaltvor- Lenkung ^J*™"™^^ wird, ist ein großes richtung (Umsehaltrelais 102) zum Umschalten damit d _as Ziel^" f ™ _{ic um die Rakete} zwischen dem großen und dem kleinen Strah- Β'.'.^^^-,^Ε erfassen zu können. Je größer lungsdetektor (67 bzw. 70) vorgesehen ist. ÄrkHdftes Leitg Ses ist, um so größer ist der 2 Raketenleitsystem nach Anspruch 1, dadurch *5 f ^{B είίε}'^α^Ε de außer den von der gekennzeichnet, daß der Ausgang des kleinen Anteil an ^F«^mdf ^ah2_chen Strahlen, und zwar Strahlungsdetektors (70) mit der Schaltvornch- Rakete au gehcnd.n opt. ^C _{R iotor ausgehe}ntung (Umschaltrelais 102) gekoppelt ist und ein 'nsbesondcr d von Jin _sdctektor einsolches Umschalten der Schaltvorrichtung bc- den Infrarot "^ahl™'jf ^ _bende kleine Verhältnis wirkt, daß d„/ kleine Strahlungsdetektor (70) die 30 fallt. Das sich daraus g _Strahlungsdetektor Führung der Rakete übernimmt, wenn die den von Nutzsigna ^°^βΙ| Empfindlichkeit des Leitkleinen Strahlungsdetektor CiJ) treffende e.nfal- ha temeVenn »derung de ^ _{ΗΜηα der} r lende Strahlung einen bestir mtcn Wert über- 8|™^ι«^°|^^_Γΐ, wenn nicht sogar unmöglich