DE2827056A1 - Anordnung fuer ein traegerlenksystem - Google Patents

Anordnung fuer ein traegerlenksystem

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DE2827056A1 DE19782827056 DE2827056A DE2827056A1 DE 2827056 A1 DE2827056 A1 DE 2827056A1 DE 19782827056 DE19782827056 DE 19782827056 DE 2827056 A DE2827056 A DE 2827056A DE 2827056 A1 DE2827056 A1 DE 2827056A1
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Description

::; '.tr. er eooq München2 ye.L. η >sd / co av 34
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München, den 20. Juni I978 Anvraltsaktenz. : 27 - Pat. 210
Raytheon Company, ΐΛΐ Spring Street, Lexington, MA 02173» Vereinigte Staaten von Amerika
Anordnung für ein_TrägerlenksYstem
Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf ein Trägerlenksystem, bei dem ein Träger während eines ersten Teiles seines Fluges ferngelenkt und. während eines anderen Teiles seines Fluges durch Zielsuchlenkung gesteuert wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Trägerlenksystem, das ein in dem Träger angebrachtes Bezugselement mit einer an sich bekannten Lageausrichtung erfordert.
Es ist bereits bekannt, einen Träger, z.B. ein Lenkgeschoss, mit Hilfe von Lenksteuersignalen auf ein Ziel zuzusteuern, wobei die Lenksteuersignale von Zielverfolgungsinformationen abgeleitet werden, die entweder von einer entfernten Radarstation oder von im Lenkgeschoss angebrachten Radareinrichtungen geliefert werden. Das zuerst genannte System wird allgemein als Fernlenksystem und das zuletzt genannte System als Zielsuchlenksystem bezeichnet. Zum Beispiel wird bei einem Lenk-
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waffensystem, bei dem ein Lenkgeschoss zum Abfangen eines Luftzieles benutzt wird, eine grosse, entfernt liegende Radaranlage mit grossem Auflösungsvermögen und ein digitaler Hochleistungsrechner verwendet, um eines aus einer Vielzahl von Zielen auszuwählen, um sowohl das Lenkgeschoss als auch das ausgesuchte Ziel zu verfolgen, um geeignete Lenksteuersignale für das Lenkgeschoss aus den Zielverfolgungsinformationen zu errechnen und um diese errechneten Lenksteuersignale zum Lenkgeschoss zu senden. Bekanntlich erfordert dies ein in einem solchen Lenkgeschoss mitgeführtes Bezugseiement, z.B. eine lagestabilisierte Plattform mit einer an der entfernten Radarstation bekannten Winkelausrichtung, um die gesendeten Lenksteuersignale in Lenksignale für das Lenkgeschoss umzuwandeln. Andererseits wird bei einem Zielsuchlenksystem eine kleinere, leichtgewichtigere Zielverfolgungsradareinrichtung mit geringer Leistung verwendet, um sowohl die Zielverfolgungsinformationen zu ermitteln, als auch die Lenksteuersignale zu erzeugen.
Eine derartige leistungsschwache Zielverfolgungsradareinrichtung - oder wenigstens der Empfangsteil einer solchen bei halbaktiver Anwendung - kann wegen des relativ geringen Gewichts innerhalb des Lenkgeschosses untergebracht sein. Ein solches Zielsuchlenksystem umfasst allgemein auch eine Zielsuchantenne. Eine solche Zielsuchantenne ist allgemein kardanisch aufgehängt, um die Auswirkung der Lageänderungen des Geschosskörpers auf die Zielverfolgungsinformationen im wesentlichen zu unterdrücken.
Bei einem bekannten Lenkwaffensystem sind die Merkmale der Fernlenkung und der Zielsuchlenkung vereinigt. Während des ersten Teiles des Fluges eines Lenkgeschosses werden die Lenksignale von einem Digitalrechner ermittelt, der abhängig von den bei der Verfolgung sowohl des
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Lenkgeschosses als auch des ausgewählten Zieles durch ein Hochleistungsradarsystem gewonnenen Signalen arbeitet. Während des letzten Teiles eines Fluges werden Lenksignale durch Verfolgung des Zieles mit einem Radarempfängerteil eines Radarsystems, das von einem im Lenkgeschoss angebrachten und kardanisch aufgehängten Zielverfolgungselement gespeist wird, erhalten.
Aus den genannten Gründen erfordert ein solches Lenkgeschoss zumindestens während des ersten Teiles seines Fluges ein Lagebezugselement. Eine Möglichkeit zur Schaffung eines solchen lagestabilisierten Bezugs besteht in der Verwendung einer lagestabilisierten Plattform. Eine derartige Lösung erfordert zusätzlich eine kardanisch aufgehängte Radarempfangsantenne mit wenigstens zwei Freiheitsgraden gegenüber dem Geschosskörper, um die Zielverfolgungsinformationen während des letzten Teiles des Fluges des Lenkgeschosses zu liefern. Eine lagestabilisierte Plattform besteht im allgemeinen aus
a) drei Auslenkungsmesskreiseln zur Messung der Winkelauslenkung um eine von drei zueinander senkrecht stehenden Achsen und b) drei zugehörigenAntriebsorganen ,die Jeweils von einem der Auslenkungsmesskreisel gesteuert werden, um die Platte relativ zum Geschosskörper zu drehen, so dass jede festgestellte Winkeldrehung kompensiert wird. Ein üblicher Mechanismus zur Bildung solcher Antriebsorgane ist eine mechanische Servoeinrichtung. Solche Servoeinrichtungen sind verhältnismässig teuer und schwer.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung für ein Trägerlenksystem, bei dem ein Träger wahlweise auf Lenksignale anspricht, die von Zielverfolgungsinformationen abgeleitet sind, die entweder an einer entfernten Station oder aber von Einrichtungen innerhalb des Trägers er-
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zeugt werden, zu schaffen, wobei die Anordnung innerhalb des Trägers untergebracht und geeignet ist, sowohl ein Bezugselement mit einer an der entfernten Station bekannten Winkelausrichtung als auch ein kardanisch aufgehängtes Verfolgungselement zu bilden, und wobei die Lage des Bezugselementes ohne die Verwendung von drei relativ teuren und schweren mechanischen Servoeinrichtungen einstellbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine solche Anordnung gemäss der Erfindung gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) eine Zielverfolgungseinrichtung mit einem vom Träger mitgeführten Zielverfolgungselement zur Erzeugung von Lenksignalen für den Träger während des Zielsuchlenkbetriebes,
b) eine erste mit dem Zielverfolgungselement fest verbundene Einrichtung zur Feststellung von trägheitsbedingten Winkelauslenkungen des Zielverfolgungselementes um eine Höhen- und Seitenachse,
c) auf die erste Einrichtung reagierende Einrichtungen zur kardanischen Aufhängung des Zielverfolgungselementes in Bezug auf den Trägerrumpf mit Drehung um die Höhen- und Seitenachse während des Zielsuchlenkbetriebes,
d) eine zweite mit dem Zielverfolgungselement fest verbundene Einrichtung zur Ermittlung von trägheitsbedingten Winkelauslenkungen des Zielverfolgungselementes um eine zur Höhen- und Seitenachse senkrecht stehende Achse und
e) eine auf die erste und zweite Einrichtung reagierende Stabilisierungseinrichtung zur Lagestabilisierung des
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Zielverfolgungselementes mit einer bekannten Winkelausrichtung während des Fernlenkbetriebes.
Bei der Lösung gemäss der Erfindung dient das vom Träger mitgeführte, kardanisch aufgehängte Verfolgungselement zusätzlich als Lagebezugselement, das durch mechanische Stellorgane höhen- und seitenstabilisiert und durch aerodynamische Einrichtungen rollstabilisiert wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Zielverfolgungsantenne in einem Lenkgeschoss mit zwei Freiheitsgraden gegenüber dem Trägerrumpf kardanisch aufgehängt. Zusätzlich zu den beiden herkömmlichen Auslenkungsmesskreiseln ist ein dritter Auslenkungsmesskreisel vorgesehen. Diese drei Kreisel ermöglichen die Erkennung jeder Winkeländerung bei der trägheitsbedingten Ausrichtung der Antenne. Die Ausgangssignale eines jeden der beiden herkömmlichen Auslenkungsmesskreisel dienen als Eingangssignale für jeweils einen der mit der Antenne mechanisch gekoppelten Servoantriebe. Die Ausgangssignale des dritten Auslenkungsmesskreisels dienen als Eingangssignale für das Querrudergetriebe des Lenkgeschosses. Die beiden Servoantriebe und das Querrudergetriebe bewirken so eine Lagestabilisierung der Antenne, die damit als Bezugselement zur geeigneten Umsetzung der zwischen dem Lenkgeschoss und einer entfernten Station übertragenen Lenksteuersignale wenigstens für einen Teil des Fluges des Lenkgeschosses und als Zielverfolgungsantenne geeignet ist. Die beiden Servoantriebe und das Querrudergetriebe des Lenkgeschosses können ausserdem auf von der entfernten Station zum Lenkgeschoss übertragene Signale reagieren und das Bezugselement in jede gewünschte Lageausrichtung bringen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend an-
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hand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen
Fig. 1 ein auf ein ausgewähltes Ziel zusteuerndes Lenkgeschoss eines Lenksystems, bei dem das Lösungsprinzip gemäss der Erfindung verwendet wird,
Fig. 2 ein Blockdiagramm der wesentlichen Teile der
Lenksteuereinrichtung im Lenkgeschoss und deren Beziehung zu der Zielverfolgungsantenne, 10
Fig. 3 Einzelheiten des Empfänger-Rechnerteils gemäss Fig. 2 und
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform gemäss der Erfindung.
Das in Fig. 1 auf dem Fluge gezeigte Lenkgeschoss 10 zum Abfangen des Zieles 12 wird entweder abhängig von von einer entfernten Radarstation 13 zu dem Lenkgeschoss 10 gesendeten Steuersignalen - entsprechend einem Fernlenksystem - oder aber von von Radareinrichtungen innerhalb des Lenkgeschosses 10 erzeugten Steuersignalen entsprechend einem Zielsuchlenksystem - gelenkt.
Im Fernlenkbetrieb verfolgt die entfernte Radarstation 13 sowohl das Lenkgeschoss 10 als auch das Ziel 12. Die mit einem solchen System gewonnenen Zielverfolgungsinformationen werden von einem nicht gezeigten Digitalrechner der Radarstation verarbeitet und in Lenksteuersignale umgesetzt. Diese Lenksteuersignale werden dann zum Lenkgeschoss 10 gesendet, von einer rückwärts gerichteten Antenne 15 empfangen und einem Empfänger-Rechner 17 zugeleitet, der sie in Steuersignale für die Flugsteuerungseinrichtung 19 des Lenkgeschosses umwandelt." Die vom Rechner der entfernten Radarstation 13 gelieferten Lenksteuersignale dienen also dazu, das Lenkgeschoss 10
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jeweils in die gewünschte Richtung zu manövrieren. Diese Lenksteuersignale werden von der Flugsteuerungseinrichtung 19 umgesetzt und lenken das Lenkgeschoss 10. Besonders ein - wie im vorliegenden Falle - mit kreuzförmigen Flossen ausgerüstetes Lenkgeschoss 10 kann in jede seitliche Richtung durch Steuerung um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen, allgemein als Quer- und Hochachse bezeichnet, mit den Höhen? und Seitenruderflächen 20 gebracht werden. Daraus folgt, dass die Lenksteuersignale zur Überführung des Lenkgeschosses in die jeweils gewünschte Richtung jeweils in geeigneter Weise zwischen den Höhen- und Seitenruderflächen 20 aufgeteilt werden müssen, um das gewünschte Richtungsmanöver zu bewirken. Eine derartige Aufteilung ist unter der Voraussetzung möglich, dass die Winkelausrichtung der Ruderflächen 20 bekannt ist. Die Kenntnis über die Winkelausrichtung der Ruderflächen 20 wird von dem im Lenkgeschoss 10 mitgeführten Bezugselement, das noch erläutert wird, abgeleitet. Es genügt hier, darauf hinzuweisen, dass die Winkelausrichtung, d.h. die Lage, des Bezugselementes an der entfernten Radarstation 13 bekannt ist.
Im Zielsuchlenkbetrieb ist das Lenkgeschoss so ausgerichtet, dass sich sein Kopf zu Beginn dieser Betriebsphase in etwa entlang einem Kollisionskurs mit dem Ziel 12 bewegt. Die entfernte Radarstation 13 sendet dabei Radarfrequenzenergie gegen das Ziel 12. Ein Teil dieser Radarfrequenzenergie wird vom Ziel 12 reflektiert und von der Zielverfolgungsantenne 22 im Lenkgeschoss empfangen. Der Winkelabweichung des Zieles 12 von der Bezugsachse der Zielverfolgungsantenne 22 entsprechende Signale werden in herkömmlicher Weise erzeugt und über den Empfänger-Rechner 17 sowohl der Steuerungseinrichtung 24 für die Zielverfolgungsantenne als auch der
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Flugsteuerungseinrichtung 19 zugeleitet. Diese Signale dienen dazu, die Radarzielverfolgungsantenne 22 einerseits so zu verstellen, dass sie auf das Ziel 12 gerichtet bleibt, und das■Lenkgeschoss 12 andererseits so zu manövrieren, dass es auf einem Kollisionskurs mit dem Ziel 12 bleibt.
Um es anders auszudrücken, sei angenommen, dass das Lenkgeschoss 10 sich auf Kollisionskurs mit dem Ziel 12 bewegt und dass die Achse der Zielverfolgungsantenne 22 auf das Ziel 12 zeigt. Bleibt dann das Lenkgeschoss 10 auf Kollisionskurs, dann bleibt auch die Achse der Zielverfolgungsantenne 22 auf das Ziel 12 ausgerichtet. Weicht dagegen "das Lenkgeschoss 10 von einem solchen Kollisionskurs ab, weil z.B. das Ziel 12 seinen Kurs ändert, so bleibt die Achse der Zielverfolgungsantenne nicht langer auf das Ziel 12 ausgerichtet. Es entsteht dann ein Abweichungsfehler, der der Änderung des Blicklinienwinkels zwischen dem Geschoss 10 und dem Ziel 12 proportional ist.
Daraus folgt sofort, dass die Zielverfolgungsantenne so verstellt werden muss, dass der Abweichungsfehler zu Null wird, um zu verhindern, dass eine Verfolgung des Zieles 12 nicht mehr möglich ist. Wie bei der bekannten proportionalen Navigationssteuerung ist es erwünscht, dass das Lenkgeschoss 10 von seiner gegenwärtigen Fluglinie mit einer Geschwindigkeit abweicht, die der Geschwindigkeit der Änderung des Blicklinienwinkels entspricht. Die Ablenkgeschwindigkeit des Lenkgeschosses wird durch seitliche Beschleunigung des Lenkgeschosses, das heLaot senkrecht zur Blicklinie ,in eine Richtung bewirkt, bei der die Änderung des Blicklinienwinkels zu Null wird. Das Lenkgeschoss 10 muss folglich so manövriert werden, dass es wieder auf einen Kollisionskurs mit dem Ziel 12 zurückkehrt. Die seitliche Beschleunigung des Lenkgeschosses 10 wird durch Auslenken der ausge-
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wählten Ruderflächen 20 bewirkt. Im einzelnen wird die Verfolgung des Zieles 12 mit der Zielverfolgungsradarantenne 22 und die Steuerung des Lenkgeschosses 10 in der Weise, dass es auf einem Kollisionskurs bleibt, mit Hilfe von Steuersignalen bewirkt, die abhängig vom Abweichungsfehler erzeugt und sowohl der Flugsteuerungseinrichtung 19 als auch der Antennensteuerungseinrichtung 24 für die Zielverfolgung zugeführt werden.
Es sei angemerkt, dass die Zielverfolgungsantenne 22 kardanisch mit zwei Freiheitsgraden gegenüber dem Lenkgeschosskörper aufgehängt ist. Eine derartige kardanische Aufhängung ist in herkömmlicher Weise ausgeführt, nämlich durch zwei an der Antenne angebrachte Auslenkungsmesskreisel zur Messung der von diesen empfundenen trägheitsbedingten Auslenkungen und durch Stellorgane zur relativen Bewegung der Zielverfolgungsantenne 22 gegenüber dem Körper des Lenkgeschosses 10. Die Zielverfolgungsantenne 22 ist kardanisch aufgehängt, um zu verhindern, dass die Bewegungen des Lenkgeschosskörpers ein fälschliches Abweichungssignal erzeugen.
Mit Bezug auf Fig. 2 weist die Flugsteuerungseinrichtung 19 Höhen-, Seiten- und Quer-Rudergetriebe 26, 27 und 28 auf, von denen jedes durch den Empfänger-Rechner 17 gesteuert wird. Die Ausgangssignale eines jeden dieser Rudergetriebe werden einer Stelleinrichtung 30 zugeführt. Die Höhen-, Seiten- und Quer-Rudergetriebe 26, 27 und 28 können in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Gleiches gilt für die Stelleinrichtung 30, die mechanisch mit den Ruderflächen 20 gekoppelt ist. Diese Ruderflächen 20 sind mittels Drehzapfen am Lenkgeschossrumpf befestigt. Die Auslenkung eines Paares gegenüberliegender Ruderflächen, z.B. der Höhenruderflächen,
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die vom Höhenrudergetriebe verstellt werden, bewirkt ein Schwenken des Lenkgeschosses um die Querachse P und die Auslenkung des anderen Ruderflächenpaares, nämlich der Seitenruderflächen, die durch das Seitenrudergetriebe verstellt werden, bewirkt ein Schwenken des Lenkgeschosses um die Hochachse Y. Ein gegensinniges Auslenken eines Paares der Ruderflächen, beispielsweise der Höhenruderflächen, bewirkt ein Rollen des Lenkgeschosses 10 um seine Längsachse. Eine solche gegensinnige Auslenkung erfolgt, wenn die Stelleinrichtung 30 auf Steuerbefehle des Querrudergetriebes 28 reagiert.
Die Steuerungseinrichtung 24 für die Zielverfolgungsantenne umfasst eine Halterung 32, an der die Zielverfolgungsantenne 22 angebracht ist. Diese Halterung ist so ausgebildet, dass die Zielverfolgungsantenne 22 mit zwei Freiheitsgraden innerhalb des Lenkgeschosses bewegt werden kann. Im einzelnen besteht die Halterung aus einem Träger 34, der in geeigneter Weise mit dem Lenkgeschossrumpf fest verbunden ist. Ein äusseres Halteglied 36 ist mittels Drehzapfen an dem Träger 34 befestigt, so dass es um die Antennenquerachse P', die parallel zur Höhenruderachse P liegt, drehbar ist. Ein inneres Halteglied 38 ist mittels Drehzapfen am äusseren Halteglied 36 befestigt, so dass es um die Antennenhochachse Y1, die senkrecht zur Antennenquerachse P' steht, drehbar ist. Die Zielverfolgungsantenne 22 ist mit dem inneren Halteglied 38 fest verbunden. Die Blickachse dieser Antenne steht dabei senkrecht zur Antennenquerachse P1 und zur Antennenhochachse Y'. Im vorliegenden Falle ist die Zielverfolgungsantenne 22, die im übrigen in herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann, eine Monopulsantenne. Durch eine solche Antenne werden jeweils zwei Signale erzeugt. Eines dieser beiden Signale entspricht der Abweichungsfehlerkomponente entlang der Antennen-
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querachse P' und das andere Signal entspricht der Abweichungsfehlerkomponente entlang der Antennenhochachse Y'. Das äussere Halteglied 36 ist mit einem Höhenstellorgan 42 und das innere Haltglied 38 mit einem Seitenstellorgan 40 in herkömmlicher Weise gekoppelt, was durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Das Seitenstellorgan 40 schwenkt so das innere Halteglied 38 um die Antennenhochachse Y1, und in gleicher Weise schwenkt das Höhenstellorgan 42 das äussere Halteglied 36 um die Antennenquerachse P1. Beide Stellorgane 40 und 42 können elektrische oder mechanische Antriebe sein, die auf vom Empfänger-Rechner 17 zugeführte elektrische Signale reagieren.
An dem inneren Halteglied 38 sind drei Antennenauslenkungsmesskreisel 44, 46 und 48 befestigt. Die Messachse jedes dieser drei Antennenauslenkungsmesskreisel sind entlang von zueinander senkrecht stehenden Achsen angeordnet. Im einzelnen sind die Antennenauslenkungsmesskreisel 44, 46 und 48 so orientiert, dass ihre Ausgangssignale jeweils die Winkelauslenkung der Zielverfolgungsantenne 22 um die Antennenhochachse Y1 bzw. um die Antennenquerachse Pf bzw. um die Blickachse anzeigen. Die Ausgangssignale dieser Messkreisel liefern somit ein Mass über die trägheitsbedingte Winkelauslenkung der Halterung 32.
Gemäss Fig. 3 weist der Empfänger-Rechner 17 einen Überlagerungsempfänger 50, der von der Zielverfolgungsantenne 32 gespeist wird, und einen Überlagerungsempfänger samt Steuerung 52 auf, der von der rückwärts blickenden Antenne 15 gespeist wird. Der Überlagerungsempfänger samt Steuerung 52 erzeugt Torschaltsignale entweder auf der Leitung H oder C abhängig von der Art des für das Lenkgeschoss 10 erforderlichen Lenkbetriebes. Demzufolge
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werden die Torschaltsignale beim Zielsuchlenkbetrieb über Leitung H und dem Fernlenkbetrieb über Leitung C geliefert.
Es sei zunächst angenommen, dass das Lenkgeschoss 10 im Fernlenkbetrieb gestartet worden ist. Dabei ist zunächst festzustellen, dass Signale vom Überlagerungsempfänger und damit von der Zielverfolgungsantenne 22 unterdrückt werden und somit weder zur Flugsteuerungseinrichtung 19 noch zur Steuerungseinrichtung 24 für die Zielverfolgungsantenne gelangen können. Weiterhin ist festzustellen, dass die Halterung 32 lagestabilisiert ist und daher als Bezugselement angesehen werden kann. Demzufolge werden während des Fernlenkbetriebes von der Halterung 32 empfundene trägheitsbedingte Auslenkungen von den Antennenauslenkungsmesskreiseln 44, 46 und 48 ermittelt und entsprechende Signale noch zu erläuternden Einrichtungen zugeführt, damit die Halterung 32 wieder in eine Winkelausrichtung zurückkehrt, die sie vor dem Auftreten der trägheitsbedingten Auslenkungen inne hatte. Im einzelnen werden die der trägheitsbedingten Auslenkung um die Antennenhochachse Y' und um die Antennenquerachse P! entsprechenden und von den Antennenauslenkungsmesskreiseln 44 und 46 ermittelten Signale über jeweils einen Integrator 54 dem Seitenstellorgan 40 und dem Höhenstellorgan 42 zugeführt. Die Rollorientierung der Halterung 32 ist durch Kopplung der Ausgangssignale des Antennenauslenkungsmesskreisels 48 mit dem Querrudergetriebe 28 lagestabilisiert. Die trägheitsabhängige Rollstabilisierung des Lenkgeschosses 10 durch Verwenden des Querrudergetriebes 28 ist möglich, weil die aerodynamische Reaktion des Lenkgeschosses 10 auf eine gegensätzliche Auslenkung der Höhenruderflächen schnell genug ist, um die Halterung 32 durch trägheitsbedingte Stabilisierung am Rollen zu hindern.
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Da also ein Bezugselement mit einer Winkelausrichtung, die an der entfernten Radarstation 13 (Fig. 1) bekannt ist, sich innerhalb des Lenkgeschosses 10 befindet, kann ein solches Lenkgeschoss durch von der Radarstation 13 gesendete Lenksteuersignale gelenkt werden. Im einzelnen werden diese von der entfernten Radarstation 13 gesendeten Lenksteuersignale von der rückwärts blickenden Antenne 15 empfangen und dann vom Überlagerungsempfänger samt Steuerung 52 verarbeitet.
Solche Lenksteuersignale enthalten folgende Informationen: 1. die Art des Lenkbetriebes, mit der das Lenkgeschoss arbeiten soll - Fernlenkung oder Zielsuchlenkung, was von der Entfernung des Lenkgeschosses 10 vom Ziel 12 abhängig ist,
2. Manövriersignale, die sich auf die bekannte Winkel-ausrichtung des Bezugselementes - Halterung 32 beziehen und
3. Steuersignale zur Einstellung der Halterung 32 in eine bekannte Ausrichtung, um die Halterung innerhalb von Grenzen zu halten, die durch den innerhalb des Lenkgeschosses 10 vorgegebenen körperlichen Raum zulässig sind.
Die Information über die Auswahl der Lenkungsbetriebsart wird dazu verwendet, um zu entscheiden, ob Torschaltsignale der Leitung C oder H zugeführt werden sollen. Manövriersignale werden in elektrische Signale auf Leitung 56 umgesetzt und einem Rechner 58 zugeleitet, wo sie in Beschleunigungsbefehle,bezogen auf die Ausrichtung der Ruderflächen 20, also auf die Ausrichtung des Lenkgeschossrumpfes, umgewandelt werden. Die Umwandlung der Manövriersignale von Koordinaten des Bezugselementes in solche des Lenkgeschossrumpfes erfolgt durch die im Lenkgeschoss 10 vorgesehenen herkömmlichen Winkelumformer 59 und 60. Diese Umformer
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sind in geeigneter Weise angebracht, um ein Mass für die Ausrichtung des inneren und äusseren Haltegliedes 38 bzw. 36 gegenüber dem Lenkgeschossrumpf liefern zu können. Die Ausgangssignale dieser Umformer 59 und 60 werden zusammen mit den Manövriersignalen auf der Leitung 56 dem Rechner 58 zugeführt. Die in geeigneter Weise aufgelösten Signale gelangen dann über die Torschaltungen 62 und 64 zu den Höhen- und Seitenrudergetrieben 26 und 27.
Steuersignale zur Einstellung der Halterung 32 auf eine bekannte Ausrichtung werden vom Überlagerungsempfänger samt Steuerung 52 verarbeitet und erscheinen als Winkelsteuersignale auf den Leitungen 66, 68 und 70. Diese Signale werden einem Abweichungsrechner 72 zugeführt.
Es sei zunächst das Signal auf der Leitung 66 betrachtet. Dieses Signal gibt die gewünschte Seitenlage der Halterung 32 im Inertialraum an. Der Ausgang des Integrators 54 liefert ein Signal bezüglich der tatsächlichen Seitenlage der Halterung 32 im Inertialraum. Wenn die gewünschte und die tatsächliche Seitenlage nicht übereinstimmen, erscheint auf Leitung 74 ein Abweichungssignal. Dieses Abweichungssignal gelangt über die Torschaltung 72 und den Summierer 77 zum Seitenstellorgan 40. Steuerbefehle für die Einstellung der Höhenlage der Halterung 32 werden, wie gezeigt, in gleicher Weise abgeleitet. Im Falle des Rollens jedoch wird das Abweichungssignal des Abweichungsrechners 72 über die Torschaltung 76 zum Querrudergetriebe 28 geleitet. Dieses leitet von den AbweichungsSignalen Steuersignale ab, durch die die Höhenruderflächen gegeneinander ausgelenkt werden. Die Rollage des Lenkgeschosses wird dadurch geändert, wobei die gegensätzliche Auslenkung der Höhenruderflächen so lange bestehen bleibt, bis das Abweichungssignal zu Null wird.
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- να -
Es sei nun angenommen, dass die Entfernung zwischen dem Lenkgeschoss 10 und dem Ziel 12, die durch die entfernte Verfolgungsstation 13 überwacht wird, sich so verringert hat, dass es zweckmässig ist, auf Zielsuchlenkung umzuschalten. Das Lenkgeschoss sei entlang einem ungefähren Kollisionskurs mit dem Ziel 1"2 ausgerichtet. Von der entfernten Radarstation wird daher ein Signal zum Lenkgeschoss 10 gesendet, durch das der Überlagerungsempfänger samt Steuerung 52 ein Torschaltsignal an die Leitung H abgibt und das Torschaltsignal von der Leitung C abschaltet. Die Signale des Abweichungsrechners 72 und des Rechners 58 werden daher für das Seitenstellorgan 40, das Honenstellorgan 42 sowie für das Querrudergetriebe 28, das Höhenrudergetriebe 26 und das Seitenrudergetriebe 27 gesperrt. Die von der Zielverfolgungsantenne 22 erzeugten Seiten- und Höhenabweichungssignale werden nunmehr im Überlagerungsempfänger 50 überlagert, um Bildfrequenzsignale zu erzeugen. Diese der Höhen- und der Seitenabweichung entsprechenden BiIdfrequenzsignale erscheinen auf den Leitungen 78 und 80 und werden über die Torschaltungen 82 und 84 dem Höhenrudergetriebe 26 und dem Seitenrudergetriebe 27 zugeleitet. Die Signale auf der Leitung 80 werden weiterhin über die Torschaltung 85 und den Summierer 77 dem Seitenstellorgan 40 und die Signale auf der Leitung 78 über die Torschaltung 88 und den Summierer 89 dem Höhenstellorgan 42 zugeleitet, so dass die Zielverfolgungsantenne 22 auf das Ziel 12 gerichtet bleibt. Die Signale vom Antennenseitenkreisel 44 werden über die Torschaltung 90 zusätzlich zu den Signalen an der Torschaltung 86 dem Seitenstellorgan 40 zugeführt. In gleicher Weise werden Signale vom Antennenhöhenkreisel 46 über die Torschaltung 92 zusätzlich zu den Signalen an der Torschaltung 88 an das Höhenstellorgan 40 weitergeleitet.
Die Signale des Antennenhöhen- und Antennenseitenkreisels
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2827066
44 bzw. 46 werden also dazu verwendet, die trägheitsbedingten Auslenkungen der Zielverfolgungsantenne 22 und damit diese Antenne mit Bezug auf den Lenkgeschosskörper aus den bereits erläuterten Gründen abzutasten.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform mit den Merkmalen der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform arbeitet das Lenkgeschoss 10 im Fernlenkbetrieb. Jedoch werden die Zielverfolgungssignale von den über die Zielverfolgungsantenne 22 empfangenen Signalen und nicht von den vom Ziel reflektierten und an der entfernten Radarstation 13 empfangenen Signalen abgeleitet. Die von der Zielverfolgungsantenne 22 empfangenen Signale werden daher dem Überlagerungsempfänger 50 zugeleitet und dann durch den Sender 100 zur entfernten Radarstation zurückgesendet. Die Signale des Senders 100 werden dabei über den Zirkulator 102 und die rückwärts blickende Antenne 15 zur entfernten Verfolgungsstation 13 geleitet. Die zurückgesendeten Signale werden vom Rechner an der entfernten Radarstation 13 verarbeitet, um daraus die Lenksteuersignale für das Lenkgeschoss zu ermitteln. Diese Lenksteuersignale werden dann von der entfernten Radarstation 13 ausgesendet und von der rückwärts blickenden Antenne 15 empfangen. Die empfangenen Lenksteuersignale werden dann verarbeitet und vom Lenkgeschoss in der anhand von Fig. 3 beschriebenen Weise beantwortet.
Es sei hier angemerkt, dass die Zielverfolgungsantenne 22 - und Halterung 32 - in Verbindung mit dem Zielverfolgungselement als das während des Fernlenkbetriebes benötigte Bezugselement dienen. Die Ausrichtungskontrolle und die trägheitsabhängige Stabilisierung dieses Bezugselementes wird durch entsprechendem Mittel erreicht, die schon beim Fernlenkbetrieb der Anordnung nach Fig. 3 erläutert worden sind.
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- yf -
Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wurden Auslenkungsmesskreisel verwendet, die mit der Zielverfolgungsantenne 22 fest verbunden sind. Es dürfte aber für den einschlägigen Fachmann offenkundig geworden sein, dass derartige Kreisel und die damit gekoppelten Integratoren durch integrierende Messkreisel ersetzt werden können. Die Erfindung beschränkt sich daher nicht auf die erläuterten Ausführungsformen, sondern ihr Umfang bemisst sich nach dem Inhalt und Sinngehalt der nachfolgenden Patentansprüche.
909 8 8 2/0 GlS 1
Leerseite

Claims (5)

  1. Patentansprüche
    Anordnung für ein Trägerlenksystem, bei dem ein Träger während eines Teiles seines Fluges in Richtung auf ein ausgewähltes Ziel ferngelenkt und während eines anderen Teiles des Fluges durch Zielsuchlenkung gesteuert wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) eine Zielverfolgungseinrichtung mit einem vom Träger mitgeführten Zielverfolgungselement zur Erzeugung von Lenksignalen für den Träger während des Zielsuchlenkbetriebes,
    b) eine erste mit dem Zielverfolgungselement fest verbundene Einrichtung zur Ermittlung von trägheitsbedingten Winkelauslenkungen des Zielverfolgungselementes um eine Höhen- und eine Seitenachse,
    c) auf die erste Einrichtung reagierende Einrichtungen zur kardanischen Aufhängung des Zielverfolgungselementes in Bezug auf den Trägerrumpf mit Drehung um die Höhen- und Seitenachse während des Zielsuchlenk-
    betriebes,
    25
    d) eine zweite mit dem Zielverfolgungselement fest verbundene Einrichtung zur Ermittlung von trägheitsbedingten Winkelauslenkungen des Zielverfolgungselementes um eine zur Höhen- und Seitenachse senkrecht stehende Achse und
    e) eine auf die erste und zweite Einrichtung reagierende Stabilisierungseinrichtung zur Lagestabilisierung des Zielverfolgungselementes mit einer bekannten Winkelausrichtung während des Fernlenkbetriebes.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1,dadurch g e -
    909882/0051
    ORlGlMAL IMSPECTED
    kennzeichnet , dass die Stabilisierungseinrichtung eine auf die zweite Einrichtung reagierende Steuereinrichtung zur aerodynamischen Lageausrichtung des Trägers abhängig von der von der zweiten Einrichtung ermittelten trägheitsbedingten Winkelauslenkung aufweist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung ein innerhalb des Trägers mitgeführtes Querrudergetriebe ist.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Einrichtungen für die kardanische Aufhängung und die Stabilisierung eine weitere Stabilisierungseinrichtung zur Einstellung des Zielverfolgungselementes mit einer vorgegebenen Winkelausrichtung gekoppelt ist.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Einstelleinrichtung eine mit den ersten und zweiten Einrichtungen gekoppelte Einrichtung zur Integration der trägheitsbedingten Winkelauslenkungen um die Höhen- und Seitenachse sowie um die dazu senkrecht stehende dritte Achse aufweist.
DE2827056A 1978-05-08 1978-06-20 Flugkörperlenksystem Expired DE2827056C2 (de)

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GB18292/78A GB1601829A (en) 1978-05-08 1978-05-08 Vehicle guidance apparatus
FR7817383A FR2428231B1 (fr) 1978-05-08 1978-06-09 Dispositif de guidage de vehicule, notamment de missile
NLAANVRAGE7806441,A NL184544C (nl) 1978-05-08 1978-06-14 Vluchtgeleidingsstelsel.
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NL (1) NL184544C (de)

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