DE2029049C3 - Verfahren zur Lageermittlung von be wegten Objekten und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Lageermittlung von be wegten Objekten und eine Anordnung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge- nannte Cassegrainsysteme mit einem konvex gekennzeichnet,
daß als Fangspiegel (Jl) ein rotie- krümmten Fangspiegel und einem konkav gekrümtnrender
an sich bekannter Torusspiegel angeord- ten Hauptspiegel bekannt (deutsche Offenlegungsnet
ist. 40 schrift 1 947 674). Mit diesen Systemen ist es jedoch
5. Anordnung zur Durchführung der Verfahren nicht möglich, den Brennfleck im Durchmesser zu
nach den Ansprüchen 1 und 2, unter Verwendung variieren und auf einer bestimmten Bahn zu bewegen,
einer Laseranordnung sowie einem Fangspiegel Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
und einem Hauptspiegel, dadurch gekennzeich- Verfahren zur Lageermittlung von bewegten Objeknet,
daß der nichtrotierende, konvex gekrümmte 45 ten und eine Anordnung zur Durchführung dieses
Fangspiegel (115) mit einem konkav ausgebildeten Verfahrens zu schaffen, womit die Ortung der be-Spiegelrand
(113) von bestimmtem Krümmungs- wegten Objekte wesentlich genauer und schneller
radius versehen und auf piezoelektrischen oder erfolgt und hierfür alle Lichtquellen und Laserarten
magnetostriktiven Schwingern (116) montiert ist, verwendbar sind.
welche auf einer Trägerplatte (117) mit einer 5° Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
Drei-Achsensteuerung gelagert sind. gelöst, daß mittels eines gekrümmten Spiegels, dessen
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch ge- Rand entgegen der Hauptfläche eine bestimmte
kennzeichnet, daß drei piezoelektrische oder Wölbung aufweist, ein keulenförmiger Brennfleck
magnetostriktive Schwinger (116) in Form eines mit einer vorgeschriebenen Intensitätsverteilung der
gleichseitigen oder gleichschenkligen Dreiecks 55 Strahlung erzeugt wird, und dieser Brennfleck in
angeordnet sind. einer Ebene senkrecht zur Strahlungsrichtung um
den Punkt der maximalen Intensität rotiert und die Lage des Objektes durch den Phasenwinkel </ der
Brennfleckachse gegenüber einer wählbaren NuIl-
60 achse sowie der Radialabstand durch die Intensität
des reflektierten Signals angegeben wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Brennpunkt
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur auf einer an sich bekannten spiralförmigen Bahn
Lageermittlung von bewegten Objekten, vorzugsweise bewegt und dabei der Brennfleckdurchmesser mittels
von Flugkörpern, mittels einer Laseranordnung, 65 Verschiebung des Fangspiegels in der z-Achse vereinem
Fangspiegel und einem Hauptspiepel und auf größert oder verkleinert und ein Abtastfeld lückenlos
eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. überstrichen.
Verfahren zur Lageermittlung von bewegten Objek- Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-
Verfahren zur Lageermittlung von bewegten Objek- Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-
• 1
•fahren* ist der Parabolspiegel zur Erzeugung eines der rotierende Spiegel 11i durch^ eine */ ^x
keulenförmigen Uchtflecks um den Brennpunkt mit verschobene periodische Bewe&ul £ .«.; 14 ständig
einem konvex ausgebildeten Spiegelrand von be- und y so bewegt, daß d"\b^a e.l"e um die Hauptstimmiem
Krümmungsradius versehen. Diese Aus- zu sich selbst paraHel bleu»,, «*= beschreibt,
bildung bringt den Vorteil, daß beim Durchgang 5 achse 23 eine bestimmte■wahlbare »ann ^
bewegter Objekte durch den rotierenden keulen- die beispielsweise krei-formig, enipi«» . ^
.förmigen Brennfleck der Phasenwinkel ψ sowie der kann, so wird durch diese Bewegung ""JLJLn
Abstand τ des Objektes gegenüber der Systemhaupt- ein Teil der Strahlung 19 auf einen J*^™^^
achse durch die Intensität des zurückkommenden bereich 13 des Hohlspiegels li S««·* · .
Impulses und seine zeiüiche Zuordnung zu einem io erhält der Brennpunkt 20 einen kcuic &^
Nullimpuls, die Lage des Objektes sofort angegeben Brennfleck 21 mit jeweils entsprechenaer r,a .
werden kann. Strahlungsintensität in diesem Bren"fl^ 2/j *, am
In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist der art, daß sie an der vom Brennp"nK. f , ist und
nichtrotierende konvex gekrümmte Fangspiegel mit weitesten entfernten Stelle am scnwacnlsiei
einem konkav ausgebildeten Spiegelrand von be- 15 zum Brennpunkt hin immer starker wira. ^
stimmtem Krümmungsradius versehen und auf piezo- Bewegung des Spiegels 11 m den Acnsen >
elektrischen oder magnetostriktiven Schwingern führt die fächerförmige Ausdehnung in eine ■ t
montiert, welche auf einer Trägerplatte mit einer Strahlungsrichtung senkrechten hbene IA e ine: ru
Drei-Achsensteuerung gelagert sind, wobei Vorzugs- rende Bewegung mit dem Brennpunkt zu ■»*
weise drei piezoelektrische oder magnetostriktive so punkt aus. Befindet sich in dem von f?^m,br I e ftn Ls
Schwinger in Form eines gleichseitigen oder gleich- 21 überstrichenen Raumgeb.et ein Objekt "»·· °
schenkligen Dreiecks angeordnet sind. Durch diese die auftreffende Strahlung zumindest teilweise reneK
Maßnahmen wird das Verfahren in optimaler Weise tiert, so gelangt ein Teil der von dem upjeKi icii
auch für normale Ortungsverfahren mit allgemeinen tierten Strahlen zum Sender zurück, tin uoii
Laserleistungen verwendbar. *5 gestellter Empfänger (in der Zeichnung nicht dar-
Die Erfindung ist nachfolgend an Ausführungs- gestellt) registriert beim Überstreichen des UOjeKies
beispielen erläutert und gezeichnet. Es zeigt durch den Brennfleck 21 einen reflektierten. Jmguls
Fig. 1 die schematische Darstellung der Anord- der eine bestimmte Amplitude und b^1'™/'"!'
nung mit Randverzerrungsbereich auf dem Parabol- bestimmten frei wählbaren Nullage des Fachers eine
spiegel, wobei der keulenförmige Brennflerk um 90u 30 bestimmte Zeitverzögerung aufweist Aus der Deverdreht
gezeichnet ist, kannten Rotationsgeschwindigkeit und der festgdeg-Fig.2
die schematische Darstellung der Anord- ten Nullage des Brennflecks 21 ist der Ricntunfs;
nung mit Randverzerrungsbereich auf dem Fang- parameter v des Objektes 100 in bezug aut den
Spieae] Brennpunkt genau bestimmt.
Fi g! 3 die schematische Darstellung der Brenn- 35 Die radiale Entfernung r, die sich aus dem Abstand
flecksfeuerungsmöglichkeiten, der Hauptachse 23 zum Brennpunkt 20 und der
F i g. 4 eine schematische Darstellung der Brenn- Objektachse 101 ergibt, ist als relatives Maß aus der
fleckerzeugung bei periodischer Drei-Achsenbewe- Intensität des reflektierten Impulses zu entnenmen.
n„ B K Besonders vorteilhaft erweist sich der Einsatz der
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der 40 Erfindung in Verbindung mit einem herkömmlichen
Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Radargerät für große Weiten, wobei letzteres die
Verfahrens, wobei im Strahlengang von Laserstrahlen Grobeinstellung und die Entfernungsmessung fur die
10 zwei Spiegel 11, 12 angeordnet sind. Der mit einer Laseranordnung vornimmt. Die Feineinstellung und
zentralen Bohrung versehene Hohlspiegel 12 weist Ausrichtung des Laserstrahls auf das Objekt selbst,
an seinen Außenflächen einen konvex ausgebildeten 45 wird durch die erfindungsgemaße Anordnung und
Spiegelrand 13 von bestimmtem Krümmungsradius nach dem erfindungsgemaßen Verfahren ourcn-
auf. Diesem Hohlspiegel 12 ist ein rotierender Fang- geführt.
spiegel 11 zugeordnet, der in Form eines gewölbten Für beispielsweise normale Ortungs- oder Bahn-
Tomsspiegels ausgebildet sein kann. verfolgungsverfahren genügen im allgemeinen Laser-
Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel 50 leistungen. die keine rotierenden Fangspiegel Ii
der Anordnung zur Durchführung des erfindungs- erfordern. Für diese AnwendungsfaHe sieht de
gemäßen Verfahrens. Hier ist einem normalen Para- Anordnung gemäß Fig. 2 vor. daß Jm jarawiibolspiegel
112 mit einer zentralen Bohrung für die spiegel 112 ein nichtrotierender, gu 8eku^ler ™8"
Laserstrahlen 10 ein nichtrotierender konvex ge- spiegel 115 zugeordnet ist, der mi te!s Pira°e'ektr "
kriimmter Fangspiege! 115 zugeordnet, dessen Spie- 55 scher oder magnetostriktiv^ Matc"ahen 116 aut
gelrand 113 in einem bestimmten Krümmungsradius einer Trägeiplattc 117 angeordnet ,st. ^"«8^use
konkav ausgebildet ist. Dieser Spiegel 115 ist auf werden drei Elemente 116 des vorbeschnebentn
piezoelektrischen oder magnetostriktiven Schwingern Materials verwende», die in Form eines gleichseitigen
116 montiert, welche auf einer Trägerplatte 117, die bzw. gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind
in drei Achsen steuerbar ist, ruhen. *° Ein Randverzerrungsbereich 113 ist m diesem
Wie die Fig. 1 veranschaulicht, fällt ein Laser- Falle auf dem Fangspiegel 115 angebracl t, was zu
strahl 10 durch die Bohrung des Hohlspiegels 12 auf einer nicht unbeträchtlichen Verbilligung der Anlage
den gewölbten.Torusspiegel 11, der um eine Achse 18 führt. ,cgi -„u, vn,
rasch rotiert und in den Achsen x, y, z, wie die Die weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor
Fig. 3 zeigt, steuerbar ist. Der von dem Spiegel 11 «5 daß der Brennpunkt 20 des fokuss.crenden Svsttms
reflektierte Strahl 19 trifft auf die verspiegelte Seite auf einer spiralförmigen Bahn 23 so gefuhrt.*xra
des Hohlspiegels 12, wodurch in einer bestimmten (Fig. 4), daß der Durchmesser des Brctnnccks-.!
Entfernung ein Brennfleck 20 erzeugt wird. Wird nun vergrößert wird und ein Abtastlcld lückenlos abgt
tastet werden kann. Diese Brennpunktsbewegung geschieht wieder durch eine Bewegung der Drei-Achsensteuerungsanordnung
des Fangspiegels 11 bzw. 115 in den Achsen χ oder y, wobei jedoch zur
Aufweitung des Brennflecks noch eine zusätzliche, periodische Bewegung in der z-Achse hinzu!
Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß die leistungsdichte am Ort des Objektes einen h
Wert hat. Zeitlich jedoch wird die Ortung un geringeren Faktor langer dauern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Lageermittlung von bewegten optisches Radarsystem zum Stand der Technik, das
Objekten, vorzugsweise von Flugkörpern, mittels 5 im Bereich der Lichtfrequenzen arbeitet und die
einer Laseranordnung, einem Fangspiegel und Messung der Geschwindigkeit, Entfernung und
einem Hauptspiegel, dadurch gekenn- Winkellage eines georteten Zieles gestattet, wobei
zeichnet, daß mittels eines gekrümmten das Lichtbündel über den zu untersuchenden Bereich
Spiegels (12, 115), dessen Rand (13, 113) ent- hin und her wandert. Ferner sind Verfahren zur
gegen der Hauptfläche eine bestimmte Wölbung io selbsttätigen Peilung von ortsveränderlichen Zielen
aufweist, ein keulenförmiger Brennfleck (21) mit bekannt, bei denen Sende- oder Empfangsantenne
einer vorgeschriebenen Intensitätsverteilung der in zwei Richtungen gerichtet sind (USA.-Patentschrift
Strahlung erzeugt wird und dieser Brennfleck (21) 2 946 049, französische Patentschrift 1 237 653).
in einer Ebene senkrecht zur Strahlungsrichtung Auch sind Verfahren zur selbsttätigen Peilung von
um den Punkt (20) der maximalen Intensität 15 ortsveränderlichen Zielen mit optischen oder quasirotiert
und die Lage des Objektes durch den optischen Wellen bekannt, wobei die Richtempfangs-Phasenwinke!
φ der Brennfleckachse (23) gegen- charakteristik um eiue Achse rotiert und bei verschieüber
einer wählbaren Nullachse (101) sowie der denen Drehwinkeln der Empfangscharakteristik der
Radialabstand (r) durch die Intensität des reflek- jeweiligen Empfangsintensität proportionale Spantierten
Signals angegeben wird. so nungen paarweise miteinander verglichen und die
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Spannungsdifferenzen zur Nachstellung der Empfangskennzeichnet,
daß der Brennpunkt (20) auf einer charakteristik benutzt werden (deutsche Patentschrift
an sich bekannten spiralförmigen Bahn (23) be- 894 165, deutsche Auslegeschrift 1 209 440). Die Verwegt
wird und dabei der Brennfleckdurchmesser wendung von Laseranordnungen für die vorgenannmittels
Verschiebung des Fangspiegels (11,115) 25 ten Verfahren ist nicht möglich.
in der z-Achse vergrößert oder verkleinert und Es ist weiterhin eine Anordnung zur optischen
ein Abtastfeld lückenlos überstrichen wird. Ortung *on Flugkörpern bekannt, bei der die gebün-
3. Anordnung zur Durchführung der Verfahren delte Lichtstrahlung eines Laserstrahles mittels zunach
den Ansprüchen 1 und 2, unter Verwendung einander senkiecht stehenden ph äsen verschobenen
einer Laseranordnung sowie einem Fangspiegel 30 Ultra-ehallfeldern spiralförmig abgelenkt wird
und einem Hauptspiegel, dadurch gekennzeich- (deutsche Offenlegungsschriften 1548 41/, 1548 838).
net, daß der Parabolspiegel (12) zur Erzeugung Mit dieser Anordnung ist es nicht möglich, einen
eines keulenförmigen Lichtflecks (21) um den Hochleistungs-Dauerstrichlaserstrahl abzulenken so-Brennpunkt
(20) mit einem konvex ausgebildeten wie den Strahlquerschnitt am Ort des Objekts zu ver-Spiegelrand
(13) von bestimmtem Krümmungs- 35 ändern.
radius versehen ist. Weiterhin sind aus der allgemeinen Optik soge-
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702029049 DE2029049C3 (de) | 1970-06-12 | 1970-06-12 | Verfahren zur Lageermittlung von be wegten Objekten und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19702029049 DE2029049C3 (de) | 1970-06-12 | 1970-06-12 | Verfahren zur Lageermittlung von be wegten Objekten und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2029049A1 DE2029049A1 (de) | 1972-01-20 |
| DE2029049B2 DE2029049B2 (de) | 1973-04-12 |
| DE2029049C3 true DE2029049C3 (de) | 1973-10-31 |
Family
ID=5773800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19702029049 Expired DE2029049C3 (de) | 1970-06-12 | 1970-06-12 | Verfahren zur Lageermittlung von be wegten Objekten und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2029049C3 (de) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5187361A (en) * | 1989-04-25 | 1993-02-16 | Copal Company Limited | Object detection apparatus of the photoelectric reflection type with sampled data |
| US7712424B2 (en) | 2005-08-22 | 2010-05-11 | Lockheed Martin Corporation | Multi-hull vessel adapted for ice-breaking |
-
1970
- 1970-06-12 DE DE19702029049 patent/DE2029049C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2029049B2 (de) | 1973-04-12 |
| DE2029049A1 (de) | 1972-01-20 |
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