DE3024908A1

DE3024908A1 - Doppelgesteuertes rollgeschoss

Info

Publication number: DE3024908A1
Application number: DE19803024908
Authority: DE
Inventors: Charles C. Bedford Mass. Durand jun.; Ralph E. Claremont Calif. Hawes jun.
Original assignee: General Dynamics Corp St Louis Mo; General Dynamics Corp
Current assignee: Hughes Missile Systems Co (a Delaware Corp) Can
Priority date: 1968-04-17
Filing date: 1980-07-01
Publication date: 1982-01-21
Also published as: DE3024908C2; CH639493A5; NL8003750A; FR2485474A1; GB2079559A; CA1141011A; SE444229B; NL183905C; GB2079559B; FR2485474B1; NL183905B; BE884081A; SE8004648L; US4264907A

Description

Doppeltgesteuertes Rollgeschoß

Die vorliegende Erfindung betrifft GeschoßSteuerungen und insbesondere ein Rollgeschoß-Suchersystem mit einem passiven und einem aktiven Sucherteil. Eine Auswahllogik ist vorgesehen, die während des Flugs vom aktiven auf den passiven Teil oder umgekehrt schaltet.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Rollgeschoß-Suchersystem mit einem auf dem rollenden Flugkörper befindlichen ersten Empfänger, der Energie in einem ersten spektralen Strahlungsbereich von einem in Frage kommenden Ziel aufnimmt und ein erstes Ausgangssignal abgibt, einem auf dem Flugkörper befindlichen zweiten Empfänger, der Energie aus einem zweiten spektralen Strahlungsbereich von dem gleichen Ziel aufnimmt und ein zweites Ausgangssignal abgibt, und mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, die betrieblich dem ersten und dem zweiten Empfänger zugeordnet ist und das erste sowie das zweite Ausgangssignal von diesem aufnimmt, um aus dem ersten Ausgangssignal ein erstes Fehlersignal und aus dem zweiten Ausgangssignal ein zweites Fehlersignal zu erzeugen, wobei Mittel vorgesehen sind, die entsprechend einer vorgewählten Logik kontinuierlich zwischen dem ersten und dem zweiten Fehlersignal wählen.

Die vorliegende Erfindung soll anhand der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben werden.

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Fig. 1 ist eine schematisierte Darstellung eines Doppelsuchersystems in einem rollenden Flugkörper;

Fig. 2 ist eine Aufrißdarstellung eines Zweimoden-Rollflugkörpers in einer Vektordarstellung bezüglich eines zugehörigen Ziels;

Fig. 3 ist eine Azimuthdarstellung des Geschosses und des Ziels der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Endansicht des Geschosses und des Ziels der Fig. 2;

Fig. 5 ist eine ebene Endansicht des Rollflugkörpers der Fig. 2;

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm der Schaltlogik für das Zweimoden-Suchsystem der Fig. 1;

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild des Zweimodensystems, bei dem für jede Mode ein eigener Rückkoppelzweig sowie unabhängige elektrische HF- und IR-Zielrichtungen vorliegen;

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild des Zweimodensystems mit separaten Rückkoppelzweigen, wobei jedoch die elektrische Zielrichtung des jeweils nichtgewählten Suchers der elektrischen Zielrichtung des angewählten Suchers nachläuft; und

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild des Zweimodensystems, bei dem beide Moden sich eine gemeinsame Rückkoppelschleife teilen.

Der Sucher für ein zielsuchendes Geschoß spielt eine wesentliche Rolle, da er dasjenige Mittel ist, mit dem das Ziel zuerst erfaßt und dann vom Geschoß bis zum Abfangpunkt verfolgt

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wird. Während der Verfolgung muß der Sucher dem Geschoßsystem Informationen liefern, die zum Lösen des klassichen Proportionalnavigationssystems erforderlich sind. Weiterhin leitet der Sucher Informationen ab, die dem Geschoßzünder zugeführt werden können, um beim oder nahe am Abfangpunkt den Gefechtskopf zu zünden.

Ein zielsuchender Sucher muß jedoch in einer Vielzahl unter- | schiedlicher Umgebungen arbeiten können. Er ist einer großen I Anzahl von Störungen und Gegenmaßnahmen ausgesetzt - beispielsweise unzureichende Zielkennzeichnungen, Störungen ("clutter", j "spill-over"), Hintergrundstörungen usw., die die Empfänger- ^; empfindlichkeit beeinträchtigen, Mehrfachziele in dichter Formation und maximale Sichtweite bei minimaler Zielkennzeichnung, so daß die Zielerfassung und die Verfolgung bei schlechtem Störbzw. Rauschabstand durchgeführt werden müssen.

Diese Umstände führen für den Sucher zu einer Vielzahl erwünschter Eigenschaften, die einander oft entgegenstehen. Es gibt daher kein einzelnes Suchersystem, d»ß in allen möglichen Betriebsbedingungen eine optimale Geschoßführung aufrechterhalten oder sie wenigstens approximieren kann. Während man aus reflektierter elektromagnetischer Energie brauchbare Fehlersignale auf große Entfernungen erzielen kann, erhält man mit passiver Infrarotauswertung ein genaueres Fehlersignal bei kurzer Entfernung. Weiterhin zeigen unterschiedliche Energiesucher auch abhängig von Parameter wie dem Abstand zwischen Geschoß und Ziel, den herrschenden Klimabedingungen und der Art des vorliegenden Ziels sehr unterschiedliche Eigenschaften. Zusätzlich decken Gegenmaßnahmen selten eine größere Anzahl von Bändern des elektromagnetischen Spektrums ab. Diese Gesichtspunkte gelten gleichermaßen für ein rollendes Geschoß, d.h. ein Geschoß, das absichtlich in einen Rollzustand versetzt wird. Die Arbeitsweise

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und Steuerung von rollenden Geschossen ist aus dem Stand der Technik bekannt und in den US-PSn 3 333 790 und 3 351 303 beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild für ein Zweimoden-Suchersystem für einen Rollenflugkörper, d.h. einen Sucher, der Zielinformationen für mehr als einen spektralen Strahlungsbereich liefert. In der dargestellten speziellen Anordnung nimmt der Sucher vom Ziel reflektierte elektromagnetische Energie und/ oder vom Ziel emittierte Infrarotenergie auf. Das System besteht prinzipiell aus einem im wesentlichen zylindrischen Geschoßkörper 10, an dessen Nase ein halbkugelförmiger, für IR-Strahlung durchlässiger Dom 12 angeordnet ist.Zwei HF-Antennen 14, 16,wie beispielsweise teleskopartige dielektrische Polystyrolstäbe, sind diametral gegenüber am vorderen Ende des Geschoßkörpers 10 angeordnet. Hinter dem Dom 12 ist ein Drehinagnet^ gyroskop 18 mit (nicht gezeigten) optischen Elementen angeordnet, die IR-Strahlung aufnehmen. «

Die von den HF-Antennen 14, 16 aufgenommenen Signale werden den Mikrowellenmischern 20 bzw. 22 zugeführt, die ein Hilfsoszillator 24 ansteuert. Ein Phasenschieber 26, der Signale aus einem Demodulator 28 aufnimmt, sowie ein Relativwinkelfühler 30 sind zwischen dem Hilfsoszillator 24 und dem Mischer 20 zu einem Phasenschiebernetzwerk angeordnet. Die AusgangsSignaIe der Mischer 20, 22 gehen zu einem Phasenkomparator 32, der über eine HF-Signalverarbeitungsstufe 23 an einen Modulator 34 angeschlossen ist. Der Modulator 34 ist an einen Bezugssignalgenerator 36 angeschlossen, der auch den Demodulator 28 speist.

Das Signal aus dem IR-Detektor- und Fehlerfühler 38, der starr auf dem Drehmagnetgyroskop 18 sitzt, wird einer IR-Signalverarbeitungseinheit 39 zugeführt. Ein Signalwahl-Logikechalter

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mit drei AuswahlStellungen schaltet entweder das IR-Fehlersignal aus dem IR-Detektor- und Fehlerfühler 38 oder das HF-Fehlersignal aus dem Modulator 34 auf einen Verstärker 42, der auf einen Kreiseldrehantrieb 44 und einen Demodulator 46 arbeitet, der auch Signale aus dem Bezugssignalgenerator 36 aufnimmt. Das Ausgangssignal des Domodulators 46 wird auf einen Servomotor 48 gegeben, der die Steuerflächen 50, 52 des Geschosses antreibt. Die IR-Signalverarbeitungsstufe 39 und die HF-Signalverarbeitungsstufe 23 sind weiterhin auf einen FehlerSignalwähler 37 geschaltet, der bestimmt, welche Signalverarbeitungsstufe, wenn Überhaupt, auf den Wechselspannungsverstärker 42 arbeitet, der seinerseits den Kreiseldrehantrieb 44 ansteuert.

Im Betrieb nimmt das in Fig. 1 gezeigte System vom Ziel reflektierte HF-Signale und vom Ziel kommende IR-Signale auf und wählt nach einer vorprogrammierten Logik im Fehlersignalwähler 37 zwischen diesen Signalen, um das Geschoß auf das Ziel zu lenken. Dabei ist die Auswahllogik so getroffen, daß sie fortwährend das beste Signal sucht und das jeweils nicht benutzte Signal im

Fehlersignalwähler 37 fortwährend aufwertet bzw. aktualisiert, um eine sofortige Umschaltung zu ermöglich. Der Fehlersignalwähler 37 bestimmt die Amplituden der Signale aus den beiden Suchern und vergleicht sie mit vorgewählten Schwellwerten, um zu bestimmen, ob das jeweilige Fehlersignal eine ausreichende Wiedergabetreue ("fidelity") hat.

Die Fig. 2 zeigt nun einen Rollflugkörper 54 im Seitenriß bezüglich eines Ziels 56. Das Ziel 56 bewegt sich in einer mit dem Vektor T ..angegebenen Richtung, während der Vektor der' Bewegungsgeschwindigkeit des Geschosses mit ^f bezeichnet ist. Der SichtlinienvektofrΦ vom Geschoß zum Ziel verläuft zwischen dem Geschoß $4 und dem Ziel 56. Der Xnderungevektor ff der Sichtlinie zwischen Geschoß und Ziel sowie der Xnderungsvektor J der GeschoBgeechWindj^keit verlaufen jeweils unter 90° zum Vek-

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tor 6" bzw. T . Die elektrische Zielrichtung des IR-Suchers und die elektrische Zielrichtung des HF-Suchers sind mit dem Vektor I bzw. dem Vektor R dargestellt.

Eine Azimuthdarstellung des gleichen Geschosses mit Ziel wie in Fig. 2 ist in der Fig. 3 mit den gleichen Symbolen und Bezugszeichen dargestellt. Die Fig. 4 ist eine Stirnansicht des gleichen Geschosses mit Ziel, wobei das Geschoß in der mit dem j Pfeil angedeuteten Richtung rollt.

Wie die Fig. 1 zeigt, befinden die HF-Antennen 14, 16 sich am vorderen Ende des Geschoßkörpers 10 in einer einzigen Ebene diametral gegenüber. Diese Ebene ist in Fig. 5 als Ebene (a) gezeigt. Hat das Geschoß zwei Steuerflächen, liegen diese unter einem Winkel von 90° zur Antennenebene (a) in der Ebene (b) der Fig. 5. Auch hier rollt das Geschoß in der mit dem Pfeil gezeigten Richtung.

Die mechanische oder elektrische Nachführung erfolgt mit einer oder mehrerer Rückkoppelschleifen im Zweimodensucher, der auf Fehlersignale arbeitet, die aus der IR- oder der HF-Energie abgeleitet sind. Die gewählten Fehlersignale, die Informationen hinsichtlich der Größe und Richtung der änderung der Sichtlinie Geschoß-Ziel enthalten, werden dann zur Erzeugung von Steuersignalen für die Steuerflächen des Geschosses ausgewertet, so daß eine Proportionalnavigation gewährleistet ist und das Geschoß das Ziel schließlich durch Nachführung abfängt.

Der Winkel G zwischen der Sichtlinie Geschoß-Ziel und der Geschoßrichtung ("missile boresight") wird kontinuierlich entlang der Winkelfühlebene (a) der Fig. 5 gemessen. Da das Geschoß rollt, verläuft dieser gemessene Fehler sinusförmig. Die Lenkrichtung des Geschosses wird in die Fehlerfühlebene des Geschos-

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ses gelegt, da die Lenksteuerfühlebene (b) der Fig. 5 mit dem Geschoß rollt und unter einem Winkel von 90° zur Fehlerfühlebene (a) liegt. Zur Zielverfolgung aus der IR-Energie werden das Ausgangssignal des IR-Suchers und der diesem zugeordneten Elektronik verwendet. Dieses Ausgangssignal enthält eine Sinusspannung, deren Amplitude proportional der änderung der Sichtlinie zwischen Geschoß und Ziel und deren Phase proportional dem Winkel zwischen der Elevations- und der AziKUthkomponente j des Sichtlinienänderungsvektors sind. Die Frequenz der Sinus- ^! spannung bestimmt sich aus der Eigendrehung des Drehmagneten

Um das Ziel im HF-Betrieb zu verfolgen, werden die Antennen 14, 16 sowie deren Elektronik verwendet. Das Ausgangssignal der Antennen ist ebenfalls eine Sinusspannung, deren Amplitude proportional dem Änderungsvektor der Sichtlinie' Sucher-Ziel und deren Phase proportional dem Winkel zwischen der Elevations- und der Azimuthkomponente des Änderungsvektors der Sichtlinie ist. Die Frequenz dieser Sinusspannung entspricht der Rollgeschwindigkeit des Geschosses.

Die Wahl zwischen dem IR-Fehlersignal oder dem HF-Fehlersignal zur Geschoßlenkung läßt sich während oder vor dem Flug treffen und basiert auf einem optimierten oder fast optimierten Satz von Regeln, die sich aus der jeweiligen Anwendung des Geschosses bestimmen. Die zur Durchführung dieser Wahl erfolgte Entscheidung basiert auf Informationen wie dem Stör- bzw. Rauschabstand, der Fehlersignalamplitude, den spektralen Frequenzeigenschaften und dergleichen.

Diese Umschaltlogik ist ein wesentlicher Aspekt des Zweimodensuchers. Nicht nur weist dieser Zweimodensucher eine IR- und eine HF-Betriebsart auf; weiterhin kann die HF-Betriebsart zwei Submoden, nämlich eine EchoVerfolgung ("skin tracking") und einen passiven Betrieb, d.h. Zielanflug im Störfall ("home

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on jam") aufweisen. Das Hauptziel dieser ümschaltlogik ist die Auswahl der Betriebsart bezüglich eines vorgewählten Schwellwerts, die die bestmögliche Abfangleistung für das Geschoß gewährleistet. Diese Auswahl sollte nicht nur den Fall des freien Himmels ("clear sky"), sondern auch alle sinnvoll zu erwartenden Gegenmaßnahmen in Betracht ziehen.

Die Fig. 6 zeigt als Flußdiagramm ein Beispiel einer grundsätzlichen ümschaltlogik aufgrund von Eingangsinformationen aus sowohl dem IR- als dem .HF-Betrieb in beiden Untermoden. Diese Eingangsinformation ist unter anderem ein Infrarot-AGC-Signal 82, ein HF-Echoverfolgungs-AGC-Signal 84 und ein HF-Passiv(ELOGM) AGC-Signal 86. Diese Signale 82, 84, 86 werden auf separate Schwellwert-Entscheidungselemente 88, 90 bzw. 92 gegeben. Wie in der Fig. 6 symbolisch gezeigt, fragt das Entscheidungselement 88: "Ist der IR-Störabstand größer oder gleich dem (vorgewählten) Schwellwert?". Entsprechend fragen die Entscheidungselemente 90, 92: "Ist der Störabstand*aus der HF-Echoverfolgung größer oder gleich dem vorgewählten Schwellwert?" bzw. "Ist der Störabstand für den passiven HF-Betrieb größer oder gleich dem (vorgewählten) Schwellwert?". Die Entscheidungselemente 88, 90, 92 sind auf die UND-Glieder 96, 98, 100 geschaltet, die entsprechend den Ja/Nein-Entscheidungen aus den Entscheidungselementen arbeiten. Das dargestellte Entscheidungskriterium zeigt, daß der Störabstand in einer potentiellen Betriebsart einen vorgewählten Schwellwert übersteigen muß, um auswertbar zu sein. Eine Gewichtung ist vorgesehen derart, daß zunächst der IR-Betrieb, dann der HF-Echoverfolgungsbetrieb und zuletzt der passive HF-Betrieb gewählt werden. Liegt also das IR-AGC-Signal 82 über dem Schwellwert, bestimmt das Entscheidungselement 88, den IR-Modus auszuwerten, wie im Block 94 symbolisch gezeigt. Liegt das IR-AGC-Signal unter dem Schwellwert, gibt das Element 88 diese Information an das UND-Glied 96,

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das auch gegebenenfalls eine positive Meldung aus dem Entscheidungselement 90 erhält. Bei einer Nein-Entscheidung des Elements 88 und gleichzeitig einer JaHEntscheidung aus dem Element 90 am UND-Glied 96 schaltet das Glied durch und es wird die Entscheidung getroffen, die HF-Echoverfolgung auszuwerten, wie im Block 97 gezeigt. Treffen die Elemente 88, 90 die Entscheidung "Nein" und das Entscheidungselement 92 die Entscheidung "Ja", schaltet das UND-Glied 98 durch und es ist dann die Entscheidung getroffen worden, den passiven HF---Betrieb zu benutzen, wie durch den Block 102 dargestellt. Entscheiden die Elemente 88, 90, 92 allesamt "Nein", schalten die Ausgangssignale das UND-Glied 100 durch, so daß der symbolisch mit dem Block 104 gezeigte führungslose Betrieb benutzt wird. In diesem Fall vollzieht das Geschoß keine Zielverfolgung, sondern fliegt ballistisch und sucht, wie der Block 106 zeigt, weiter nach einem Ziel.

Für die in der Fig. 6 gezeigten Präferenzen gibt es mehrere Gründe. Bevorzugt wird im IR-Betrieb gearbeitet, da die Führung infolge der sauberen Erscheinung des IR-Ziels genauer ist und das IR-Ziel passiv erscheint, d.h. nicht durch Gegenmaßnahmen beeinträchtigt wird; d.h. das Ziel erhält keine positive Anzeige, wann oder womit Gegenmaßnahmen zu ergreifen sind (mit Ausnahme von Täuschzielfackeln ("Flare decoys")). Vermutlich lassen sich jedoch derartige Täuschziele durch eine besser durchgearbeitete Entscheidungslogik erkennen und ausblenden.

Das gewählte Signal kann dann zu der der Rollgeschwindigkeit des Geschosses entsprechenden Frequenz gewandelt werden, wenn es dies nicht bereits besitzt. Nach dieser Umwandlung wird das Signal auf das Ftihrungssystem gegeben, in dem die Signalamplitude vor der übergabe an den Steuerteil des Geschosses geformt wird. Schließlich liegt im Steuerteil der auf die Steuerflächen des Geschosses zu gebende Lenkbefehl als periodische Funktion

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vor, deren Grundkomponente eine Sinuswelle mit der Frequenz der Rollgeschwindigkeit des Geschosses ist. Die Amplitude des Befehlssignals ist proportional zur änderung der Sichtlinie zwischen GeschoB und Ziel, während die Signalphase derart ist, daß die mittlere Änderung des Geschoßgeschwindigkeitsvektors die gleiche Richtung hat wie die Änderung der Sichtlinie zwischen GeschoB und Ziel.

Zum Zusammenschalten des IR- und des HF-Systems gibt es mehrere Möglichkeiten. Die Fig. 7 (ein vereinfachtes Funktionsdiagramm bestimmter Schaltelemente, die ausführlicher in Fig. 1 gezeigt sind) zeigt eine solche Anordnung, bei der zwei separate geschlossene Schleifen vorliegen, d.h. eine Schleife im HF-Sucher, der mit dem HF-Fehlersignalzweig geschlossen ist, und eine Schleife im IR-Sucher, die mit dem IR-Fehlersignalzweig geschlossen ist. Beide Schleifen werden gleichzeitig geschlossen, wobei die Signalwahllogik das gewünschte Fehlersignal (entweder IR oder HF) wählt. Im HF-Suchteil der Fig. 7 wird σ auf einen Summierer 60 gegeben, der auch ein Signal entsprechend der HF-Zielrichtung aus dem HF-Sucher vom HF-Sucherrückkoppelzweig 62 erhält, das aus dem HF-Suchervorwärtszweig 64

stammt. Weiterhin wird β auf einen Summierer 66 im IR-Teil des Suchers gegeben, der einen ähnlichen Vorwärtszweig 68 und den Rückkoppelzweig 70 aufweist. Bezüglich der Fig. 1 stellt der Summierer 60 den Ausgang des Mischers 20 mit dem Signal aus dem Phasenschieber 26 verknüpft dar. Der Vorwärtszweig 64 des HF-Suchers enthält den Weg vom Mischer 20 über den Phasenvergleicher 32,die HF-Signalverarbeitungsstufe 33 und den Modulator 34 zum HF-Ausgangsteil des Signalwahl-Logikschalters 40 auf. In der Fig. 7 ist eine mögliche Ausführung für den HF-Rückkoppelzweig 62 gezeigt (vergl. auch die Fig. 8,9) . Das Ausgangssignal des Vorwärtszweiges 64 im HF-Sucher geht auf einen Demodulator 82, dann über einen Integrator 84 und einen Modulator 86 auf den Summierer 60. Diese Schaltungen arbeiten auf

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dem Fachmann bekannte Weise und brauchen daher hier nicht ausführlich in ihrer Funktion beschrieben werden. Der Summierer 66 ist eine funktioneile Darstellung der (nicht gezeigten) optischen Elemente, die Teil des Drehmagnetgyroskops 18 sind. Der Vorwärtszweig 68 des IR-Suchers enthält den Weg vom Kreisel 18 über den IR-Detektor-Fehlerfühler 38 und die IR-SignalVerarbeitungsstufe 39 zum IR-Ausgangsteil des Signalwahl-Logikschalters 40 auf. Der Rückkoppelzweig des IR-Suchers enthält den Weg über den Verstärker 42 zum Drehantrieb 44 für den Kreisel auf. Das Drehmagnetgyroskop 72 befindet sich zwischen dem Rückkoppelzweig 70 des IR-Suchers und dem Summierer 66. Das HF-Fehlersignal und das IR-Fehlersignal werden beide auf einen Umschalter 74 gegeben, der eines von ihnen zur Durchschaltung auf den Steuerteil des Geschosses auswählt.

Alternativ kann ein der gewählten Betriebsart entsprechender Kreis geschlossen werden, wobei der andere Sucher kontinuierlich als offener Kreis arbeitet, und zwar mit dem Fehlersignal aus dem geschlossenen Kreis, wie die Fig. 8 zeigt. Dies läßt sich im wesentlichen erreichen, indem man im HF-Sucher-Rückkoppelzweig und im IR-Sucher-Rückkoppelzweig zwei Positionsschalter 76 bzw. 78 vorsieht und sie parallelschaltet. Wie die Fig. 7 stellt die Fig. 8 ein vereinfachtes Funktionsdiagramm der Schaltungselemente dar, die ausführlicher in Fig. 1 gezeigt und oben erläutert sind.

Die Fig. 9 zeigt eine weitere Alternative, in der die IR- und HF-Nachfuhrzweige einen Teil des IR-Grundsystems teilen. Wie in den Fig. 7 und 8 ist die Fig. 9 ein vereinfachtes Funktionsdiagramm der in der Fig. 1 gezeigten Schaltungselemente. Insbesondere teilen die beiden Zweige sich das Drehmagnetgyroskop und dessen Elektronik, so daß eine Integration im Rückkoppelzweig des KF-Sucher-Nachführkreises erfolgt. In dieser Konfi-

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guration teilen sich beide Betriebsformen einen einzigen IR-Rückkoppelzweig 80. Die Signalwahllogik bestimmt, ob das IR- oder das HF-System das Fehlersignal auf den Rückkoppelzweig gibt. Im IR-Betrieb ist die HF-Sucher-Nachführschleife offen und das Drehmagnetgyroskop des IR-Suchers dient zur Einstellung der elektrischen Zielrichtung des HF-Suchers.

Das prinzipielle Ergebnis jeder der oben erläuterten Konfigurationen ist, daß man entweder die Betriebsart Infrarot oder die Betriebsart Hochfrequenz zur Erzeugung eines Fehlersignals verwenden kann, die elektrische Zielrichtung der jeweils anderen Betriebsart jedoch fortwährend aufwertet mit entweder dem Fehlersignal aus der gewählten Betriebsart, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, oder durch unabhängige Zielverfolgung in der Eigenbetriebsart, obgleich diese zu dieser Zeit nicht die für die tatsächliche Geschoßführung gewählte Betriebsart ist. Auf diese Weise erhält man das beste Fehlersignal für den Geschoßlenkbefehl, das fortwährend aufgewertet wird, to daß sich die Leistung des Geschosses gegenüber dem bzw. den Zielen optimieren läßt. Bei den beiden letzteren Verfahren sind im Idealfall die elektrische IR- und die elektrische HF-Zielrichtung identisch; infolge normaler Systemungenauigkeiten tritt aber immer eine Differenz ungleich null auf. Indem man sowohl den IR-Sucher als auch den HF-Sucher gemeinsam mit den Steuerflächen des Geschosses rollen läßt, erhält man eine Führung in einer Ebene periodisch über eine 360° Drehung um die Rollachsen. Auf diese Weise läßt sich der apparative Aufwand für die zur Führung und Lenkung des Rollgeschosses erforderlichen Einrichtungen erheblich reduzieren und deren Komplexität verringern. Diese Vereinfachungen ergeben sich hauptsächlich aus dem Umstand, daß nur ein Führungskanal von der Antenne zu den Steuerflächen erforderlich ist.

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Andere Vorteile dieses auf zwei Betriebsarten beruhenden Konzepts mit IR- und HF-Zielverfolgungssuchern in einer rollenden Zelle sind die Wetterunabhängigkeit der Geschoßführuna mit hoher Treffgenauigkeit, der Wegfall des klassischen Mehrfachzielproblems, eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen elektronische Gegenmaßnahmen, der Wegfall von IR/FF-Domverträglichkeitsproblemen, die Nutzung des mit nur einem Kanal arbeitenden Führungs- und Steuersystems für das rollende Geschoß, eine hohe
Zuverlässigkeit und geringere Kosten durch geringeren mechanischen Aufwand und geringere Kosten für den Führungsteil in Geschoß durch die Mehrfachausnutzung vorhandener appartiver
Systemteile.

Dieses Konzept einer in zwei Betriebsarten arbeitenden rollenden Geschoßzelle ist nicht auf taktische Geschosse beschränkt, bei denen ein Ziel abgefangen werden soll, sondern läßt sich
für beliebige Flugzeuge, Geschosse, Raketen oder Raumfahrzeuge unabhängig von .der durchflogenen Atmosphäre anwenden und kann zwei oder mehr Arten elektronischer Energie für die Flugkörperführung nutzen. Nachdem die Systemparameter für ein rollendes Geschoß für zwei Betriebsarten der Führung angegeben worden
sind, läßt sich nach entsprechenden Verfahrensweisen ein mit
weiteren Betriebsarten arbeitendes System unter Verwendung
von drei oder mehr Suchern an einer einzigen rollenden Zelle
aufbauen.

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Claims

7 73 3 Forsyth Boulevard, Pierre Laclede Center,

St. Louis, Missouri 63106, V. St. A.

Patentansprüche

1J Suchersyscem für Rollflugkörper, gekennzeichnet durch (a) eine auf dem Rollflugkörper angeordnete erste Empfangseinrichtung,die Energie in einem ersten spektralen Strahlungsbereich von einem Ziel aufnimmt und ein erstes Ausgangssifnal erzeugt, (b) eine auf dem Rollflugkörper angeordnete zweite Empfangseinrichtung, die Energie in einem zweiten spektralen Strahlungsbereich von dem gleichen voraussichtlichen Ziel aufnimmt und ein zweites
Ausgangssignal aufnimmt, und (c) eine betrieblich der ersten
und der zweiten Empfangseinrichtung zugeordnete Signalverarbeitungseinrichtung, die das erste und das zweite Ausgangssignal aufnimmt und aus dem ersten Ausgangssignal ein erstes Fehlersignal und aus dem zweiten Ausgangssignal ein zweites Fehlersignal erzeugt und Mittel enthält, um ständig zwischen dem
ersten und dem zweiten Fehlersignal nach einer vorgewählten

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Logik zu wählen.
2. Suchersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung zusätzlich Mittel aufweist, um das von der Fehlersignal-Wahleinrichtung jeweils nicht ausgewählte Fehlersignal ständig aufzuwerten.
3. Suchersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufwerten des Fehlersignals das gewählte Fehlersignal zum Aufwerten des nicht ausgewählten Fehlersignals verwendet.
4. Suchersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Einrichtung für das nicht ausgewählte Fehlersignal mindestens einen Rückkoppelzweig enthält.
5. Suchersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignal-Aufwerteinrichtung einen Rückkoppelzweig für das gewählte und das nichtgewählte Fehlersignal gemeinsam enthält.
6. Suchersystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Empfangseinrichtung aktiv die von einem voraussichtlichen Ziel reflektierte Strahlung empfängt und die zweite Empfangseinrichtung passiv von dem gleichen voraussichtlichen Ziel abgegebene Strahlung aufnimmt.
7. Suchersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive erste Empfangseinrichtung mindestens zwei Antennen zum Empfang reflektierter elektromagnetischer Energie und die passive zweite Empfangseinrichtung eine Sucheinrichtung zur Aufnahme der vom voraussichtlichen Ziel abgegebenen Infrarotstrahlung aufweist.

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8. Suchersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Empfangseinrichtung (a) eine auf dem Rollflugkörper angeordnete erste Antenne, die von dem voraussichtlichen Ziel die Energie im ersten spektralen Strahlungsbereich aufnimmt, und (b) eine zweite Antenne aufweist, die auf dem Rollflugkörper angeordnet ist, um ebenfalls Energie in dem ersten spektralen Strahlungsbereich vom voraussichtlichen Ziel aufzunehmen, und daß die Signalverarbeitungseinrichtung (c) einen ersten Mikrowellenmischer, der an die erste Antenne angeschlossen ist und das erste Ausgangssignal aufnimmt, (d) einen zweiten Mikrowellenmischer, der an die zweite Antenne angeschlossen ist, um ebenfalls das erste Ausgangssignal aufzunehmen,

(e) ein Phasenschiebernetzwerk mit einem an den ersten Mikrowellenmischer angeschlossenen Phasenschieber, der die Phase des ersten Ausgangssignals im ersten Mikrowellenmischer verschiebt,

(f) einen betrieblich an den Phasenschieber und an den zweiten Mikrowellenmischer angeschlossenen Oszillator, (g) einen an den ersten und den zweiten Mikrowellenmischer angeschlossenen Phasenkomparator, der deren Ausgangssignale aufnimmt, (h) eine HF-Signalverarbeitungsschaltung der Fehlersignal-Wahleinrichtung, die an den Phasenkomparator angeschlossen ist und dessen Ausgangssignal übernimmt, (i) einen an die HF-Signalverarbeitungsschaltung angeschlossenen und dessen Ausgangssignal übernehmenden Modulator, der zusätzlich an die Fehlersignal-Wahleinrichtung und an das Phasenschiebernetzwerk angeschlossen ist, sowie (j) eine an die Fehlersignal-Wahleinrichtung und an das Phasenschiebernetzwerk angeschlossene Schaltungseinrichtung aufweist, die die gewählten Fehlersignale aufnimmt und zur Steuerung des Rollflugkörpers verarbeitet.
9. Suchersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinrichtung einen an die Fehlersignal-Wahleinrichtung angeschlossenen und deren Ausgangssignal übernehmenden

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Verstärker sowie einen auf den Verstärker folgenden Demodulator aufweist.
10. Suchersystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß die Fehlersignal-Wahleinrichtung einen Schalter, einen betrieblich an den Schalter angeschlossenen Fehlersignalwähler, der den Schalter steuert, eine an den Feh- j lersignalwähler angeschlossene erste SignalVerarbeitungsstufe, j die das erste Fehlersignal auf den Fehlersignalwähler gibt, so-; wie eine zweite Signalverarbeitungsstufe aufweist, die an den Fehlersignalwähler angeschlossen ist und das zweite Fehlersignal auf den Fehlersignalwähler gibt.

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