DE2655306B2

DE2655306B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Ausblendung von Störstrahlern in einer Einrichtung zur optischen Lenkung von Flugkörpern

Info

Publication number: DE2655306B2
Application number: DE2655306A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Phys. Dr. 8000 Muenchen Heinrich
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1976-12-07
Filing date: 1976-12-07
Publication date: 1980-11-27
Also published as: DE2655306A1; GB1597148A; FR2373775B1; FR2373775A1; US4192475A; DE2655306C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausblendung von Störstrahlern in einer Einrichtung zur optischen Lenkung eines Flugkörpers, in welcher die Ablage des Flugkörpers von der optischen Achse der Einrichtung mittels einer in der Bildebene der Einrichtung angeordneten Modulatorscheibe und einem hinter der Bildebene angeordneten Strahlungsdetektor, auf den die Eintrittspupille der Einrichtung abgebildet wird, bestimmt wird.

Bei Einrichtungen zur optischen Lenkung von Flugkörpern wird durch ein Objektiv dem Sehfeld der Einrichtung in der Bildebene ein Bildfeld zugeordnet. In dieser Bildebene ist eine Modulatorscheibe angeordnet, die die aus dem Sehfeld kommende Strahlung moduliert Hinter der Modulatorscheibe befindet sich eine Sammeloptik, die die modulierte Strahlung auf einen Detektor fokussiert. Die elektrischen Ausgangssignale des Detektors werden einem Verstärker und anschließend einer Auswertelektronik zugeführt

Befindet sich ein Flugkörper innerhalb des Sehfeldes der Einrichtung und besitzt die von ihm abgestrahlte Leistung ausreichenden Kontrast gegenüber der übrigen aus dem Sehfeld kommenden Strahlung, so entsteht am Detektorausgang ein moduliertes Signal, aus dem die Auswertelektronik zusammen mit einer Referenz, die von einem Referenzgeber an de·" Modulatorscheibe erzeugt wird, die Winkelablage des Flugkörpers bezüglich der optischen Achse der Einrichtung bestimmt. Die entsprechenden Ablagesignale werden zur Lenkung des Flugkörpers verwendet.

In vielen Fällen trifft neben der Strahlung des Flugkörpers auch Strahlung aus anderen Bereichen des Sehfeldes, z, B. von der Sonne, aut das Eingangsobjektiv, wodurch die Bestimmung der Winkelablage des Flugkörpers gestört wird. Aus der DE-PS 9 76 222 ist eine Einrichtung in optischen Systemen von Ortungsund Zieleinrichtungen zum Ausblenden von Sonnenstrahlen bekannt, welche eine in einer Zwischenb'ldebene im optischen System angeordnete, das Bild der Sonne

ίο abdeckende Blende aufweist, die von einer an sich bekannten Regelschaltung der Bewegung des Sonnenbildes nachgeführt wird. Diese Einrichtung ist jedoch unwirksam gegen einen oder mehrere Störstrahler, welche eine ähnliche Größe und Intensität wie der Strahler des Flugkörpers haben. In derartigen Fällen bestimmt die Lenkeinrichtung je nach Modulations- und Auswertverfahren entweder den stärksten Strahler innerhalb des Sehfeldes oder den Wärmeschwerpunkt aller Strahler im Sehfeld oder einen beliebigen anderen

μ Wert

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, wodurch der Einfluß von Störstrahlern jeder Art weitgehend ausgeschaltet wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Start des Flugkörpers der Bereich der Bildebene soweit abgedeckt wird, daß nur der Bildbereich des Flugkörpers und seiner unmittelbaren Umgebung auf den Strahlungsdetektor abgebildet wird.

Die Erfindung gebt von folgender Kenntnis aus:

Wird der Flugkörper in unmittelbarer Nähe der Einrichtung zur optischen Lenkung des Flugkörpers gestartet, so ist bis zu einer bestimmten Entfernung des Flugkörpers die von ihm oder seiner Strahlungsquelle abgegebene und am Objektiv auftreffeiide Leistung wesentlich höher als die von den übrigen Strahlungsquellen einfallende. Die Einrichtung bestimmt daher sicher die Winkelablage des Flugkörpers. Erfindungsgemäß kann nunmehr für die weitere Flugphase der Einfluß von Störstrahlern dadurch ausgeschaltet werden, daß das Bildfeld der Einrichtung auf einen den Flugkörper unmittelbar umgebenden Bildbereich reduziert wird. Dabei bleibt der Gesichtsfeldbereich der Einrichtung für den diese bedienenden Schützen erhalten.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Durchmesser des Bildbereichs des Flugkörpers und seiner unmittelbaren Umgebung in Abhängigkeit von der Flugzeit oder von der Entfernung des Flugkörpers von der Einrichtung zur Lenkung verstellt

Vorteilhafterweise kann auch die Position einer in der Bildebene der Einrichtung angeordneten Blende in Abhängigkeit von der Ablage des Flugkörpers von der optischen Achse der Einrichtung verstellt werden.

Beim Start des Flugkörpers ist dann die Blende so weit geöffnet, daß die Strahlung aus dem gesamten Sehfeld auf den Detektor gelangt. Hat die Einrichtung zur optischen Lenkung den Flugkörper in kurzer Entfernung geortet und seine Winkelablage bezüglich der optischen Achse bestimmt, so wird die Blendenmitte beispielsweise mit Hilfe des Ausgangssignals der Einrichtung an die Stelle des Bildfeldes gesteuert, an der der Flugkörper abgebildet wird. Gleichzeitig wird der Blendendurchmesser auf einen kleinen Wert reduziert,

^ so daß der Detektor nur noch mit Strahlung aus einem Bildfeld beaufschlagt wird, das den Flugkörper und seine unmittelbare Umgebung beinhaltet. Der Wert, auf den der Blendendurchmesser reduziert werden kann, ist

von der Genauigkeit der Ausgangssignale der Einrichtung, der Gleichfeldunterdrückung der Modulatorscheibe, der Manövrierfähigkeit des Flugkörpers und äußeren Einflüssen, wie z. B. Richtungsbewegungen der Einrichtung, abhängig. Der den Flugkörper umgebende ■> Bildbereich wird während des gesamten Fluges des Flugkörpers, gesteuert von den Ablagesignalen der Einrichtung, automatisch nachgeführt

Der Blendenuu.chmesser kann entweder, nachdem die Ablage des Flugkörpers einmal bestimmt ist, sofort auf den kleinstmögüchen Wert reduziert werden, der während der gesamten restlichen Flugphase beibehalten wird; er kann aber auch kontinuierlich in Abhängigkeit von der Flugkörperentfernung oder der Flugzeit beispielsweise mittels eines Steuerprogramms verkleinert werden.

In den Fällen, in denen der Flugkörper automatisch auf die optische Achse der Einrichtung gelenkt wird, kann auf die Steuerung der Blendenposition innerhalb der Bildebene verzichtet werden. Hier genügt eine der Flugbahn angepaßte Verkleinerung des Blendendurchmessers.

Die Erfindung soll im weiteren anhand eines ^;ji der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden.

Durch ein Objektiv 1 einer Einrichtung zur optischen Lenkung eines Flugkörpers wird die von einem gestarteten Flugkörper ausgesandte Strahlung empfangen, durch eine in der Bildebene 2 angeordnete Modulatorscheibe 3 moduliert und über eine Sammeloptik 4 auf einen Detektor 5 gegeben. Für eine hohe Winkelauflösung und eine hohe Strahlungsempfindlichkeit der Einrichtung ist es vorteilhaft, das dem Sehfeld entsprechende Bild und damit die Modulatorscheibe 3 möglichst groß und die strahlungsempfindliche Fläche des Detektors 5 möglichst klein zu machen. Die von dem Detektor 5 empfangenen Signale werden in einam Verstärker 6 verstärkt und an eine Auswertelektronik 7 weitergegeben. Die Auswertelektronik 7 bestimmt dann in Abhängigkeit von einem Referenzsignal, welches von einem mit der Modulatorscheibe 3 verbundenen Referenzgeber 8 erzeugt wird, aus den empfangenen Signalen die Ablage des Flugkörpers von der optischen Achse 1.1 der Einrichtung. Das über die Leitung 12 abgeführte AblagesignaJ. dient einmal zur Lenkung des Flugkörpers., zum anderen wird es einem Regler 9 zugeführt, der mit einer Stelleinrichtu?>; 10 für eine in der Bildebene 2 angeordnete, verstellbar? Blende 11 verbunden ist Die Stelleinrichtung 10 verstellt den Durchmesser und die Position der Blende 11 innerhalb der Bildebene 2 entsprechend den ermittelten Ablagesignalen ci.-is Flugkörpers, so daß das Bildfeld auf einen den Flugkörper unmittelbar umgebenden Bildbereich eingeengt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ausblendung von Störstrahlern in einer Einrichtung zur optischen Lenkung eines Flugkörpers, in welcher die Ablage des Flugkörpers von der optischen Achse der Einrichtung mittels einer in der Bildebene der Einrichtung angeordneten Modulatorscheibe und einem hinter der Bildebene angeordneten Strahlungsdetektor, auf den die Eintrittspupille der Einrichtung abgebildet wird, bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Start des Flugkörpers der Bereich der Bildebene soweit abgedeckt wird, daß nur der Bildbereich des Flugkörpers und seiner unmittelbaren Umgebung auf den Strahlungsdetektor abgebildet wird.

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Bildbereichs des Flugkörpers und seiner unmittelbaren Umgebung in Abhängigkeit von der Flugzeit oder von der Entfernung des Flugkörpers von der Einrichtung zur Lenkung verstellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Position einer in der Bildebene der Einrichtung angeordneten Blende in Abhängigkeit von der Ablage des Flugkörpers von der optischen Achse der Einrichtung verstellt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bildebene (2) der Einrichtung zur optischen Lenkung des Flugkörpers eine Blende (11) angeordnet ist, ieren Durchmesser und/oder Position innerhalb der Bildebene (2) verstellbar ist