DE3024908C2 - Zielsuchsystem für einen eine Rollbewegung ausführenden Flugkörper - Google Patents

Zielsuchsystem für einen eine Rollbewegung ausführenden Flugkörper

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DE3024908C2
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Description

a) eine erste Vergleichseinrichtung die ein erstes Entscheidungssignal erzeugt, wenn der Störabstand des ersten Ausgangasignal einen ersten Schwellwert überschreitet,
b) eine zweite Vergleichseinrichtung die ein zweites Ausgangssignal erzeugt, wenn der Störabstand de.c zweiten Ausgangssignals den zweiten Schwellwert überschreitet,
c) einen Selektor, det.i das e- ite Entscheidungssignal und das zweite Entscheidungssignal zugeführt sind und der bei Vo. iegen beider Ent-Scheidungssignale das zweite Entscheidungssignal auswählt und bei Vorliegen nur eines Entscheidungssignales dieses auswählt.
d) eine Umschalteinrichtung (74), die das Ausgangssignal des Selektors auf das erste Fehlersignal oder zweite Fehlersignal umschaltet.
2. Zielsuchsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtungen eine Zusatzeinrichtung (80, 72) aufweist, die das von der Auswahleinrichtung (37) nicht ausgewählte Fehlersignal ständig aktualisiert.
3. Zielsuchsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung (80, 72) das ausgewählte Fehlersignal verwendet, um das nicht ausgewählte Fehlersignal zu aktualisieren.
4. Zielsuchsystern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung wenigstens einen Rückkoppelzweig (62,70,80) enthält.
5. Zielsuchsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung einen Rückkoppelzweig (80) für das ausgewählte und das nichtausgewählte Fehlersignal enthält.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zielsuchsystem für einen eine Rollbewegung ausführenden Flugkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE-AS 24 37 222 ist ein derartiges Zielsuchsystern bekannt, bei dem auf dem Flugkörper ei/ie Empfangseinrichtung, die die an einem Ziel reflektierte elektromagnetische Strahlung (Radarstrahlung) aufnimmt, und eine Empfangseinrichtung vorgesehen sind, die vom Ziel emittierte elektromagnetische Strahlung (Infrarot-Strahlung) aufnimmt. Zur Zielsuchlenkung werden die Ausgangssignale beider Empfangseinrichtungen einer Signalverarbeitungseinrichtung zugeführt Dabei dient die Erfassung der vom Ziel emittierten Infrarot-Strahlung dazu, eine Verriegelung der Radarselbstlenkung zu bewirken. Wenn keine Infrarot-Strahlung empfangen ίο wird, was bedeutet, daß das Radarziel ein simuliertes Ziel ist, wird die Zielverriegelung aufgehoben und es erfolgt eine neue Abtastung nach Richtung und Entfernung.
In der US-PS 40 09 3J3 ist ein Zielsuchsystem beschrieben, bei dem durch eine spezielle Empfangseinrichtung die von einem Ziel emittierte Ultraviolett-Strahlung und Infrarot-Strahlung empfangen werden. Eine Logik wählt die Infrarot-Strahlung zur Zielverfolgung, wenn beide Strahlungen empfangen werden, und die Ultraviolett-Strahlung aus, wenn die Infrarot-Strahlung länger als 0,25 Sek. nicht empfangen wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Zielsuchsystem der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine optimale Zielsuchlenkung sowohl bei großen Entfernungen des Ziels als auch bei kurzen Entfernungen des Ziels, und bei unterschiedlichen Klima- -jnd Wetterbedingungen möglich ist, mit möglichst geringem apparativen Aufwand für das Steuerungsteil.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Zielsuchsystem mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein wesentlicher Vorte·! der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die Auswertung der Störabstände der Ausgangssignale durch Vergleiche mit jeweiligen Schwellwerten vor oder während der Flugphasen bei der Zielsuchlenkung die Störabstände beeinflussende Randbedingungen (wie z. B. Wetterr, Entfernung, Größe des Zieles usw.) automatisch berücksichtigt werden. Vorteilhafterweise ist eine optimale Zielsuchlenkung dabei auch dann zu erreichen, wenn sich die Randbedingungen während der Flugphase in störender Weise verändern.
Weitere Vorteile des vorliegenden Zielsuchsystems bestehen darin, daß es eine vom herrschenden Wetter unabhängige Flugkörperführung mit einer hohen Treffgenauigkeit ermöglicht, daß klassische Probleme durch Mehrfachziele entfallen, daß es elektronische Gegenmaßnahmen widersteht und daß keine Probleme bezüglich der Infrarot/HF-Domverträglichkeit bestehen. Da das vorliegende Zielsuchsystem nur einen Kanal für das Führungs- und Steuersystem des Flugkörpers verwendet, ist es infoige der Mehrfachausnutzung vorhandener Systemteile und den dadurch bedingten geringen mechanischen Aufwand billig und zuverlässig.
Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren erläutert. Es zeigt
F i g. 1 in schematischer Darstellung ein Zielsuchsystem in einem eine Rollbewegung ausführenden Flugkörper;
Fig.2 eine Vektordarstellung zur Erläuterung des Zielsuchsystemes;
F i g. 3 eine Azimuthdarstellung des Flugkörpers und des Ziels der F ig. 2;
F i g. 4 eine Endansicht des Flugkörpers und eine Seitenansicht des Ziels der F i g. 2;
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F i g. 5 eine Endansicht des Flugkörpers der F i g. 2;
Fig.6 ein Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Zielsuchsystem der F i g. 1;
Fig.7 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Zielsuchsystemes, bei dem für jede Betriebsart ein eigener Rückkoppelungszweig sowie unabhängige elektrische HF- und IR-Zieleinrichtungen vorgesehen sind;
Fig.8 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Zielsuchsystemes, bei dem für jede Betriebsart ein eigener RückkoppeSüiigszweig vorgesehen ist, wobei aber die elektrische Zieleinrichtung des jeweils nicht ausgewählten Suchers mit dem Fehlersignal der elektrischen Zieleinrichtung des ausgewählten Suchers arbeitet; und
Fig.9 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Zielsuchsystemes, bei dem für beide Betriebsarten ein gemeinsamer Rückkoppelungszweig vorgesehen ist.
Zu der Erfindung führten die folgenden Überlegungen:
Bei einem zielsuchenden Flugkörper kommt dem Sucher eine große Bedeutung zu, da mit ihm das Ziel zuerst erfaßt und dann bis zum Abfangpunkt verfolgt wird. Während der Verfolgung muß der Sucher dem Zieisuchsystem Informationen liefern, die zum Lösen des klassischen Froportional-Navigationssystemes erforderlich sind. Weiterhin leitet der Sucher Informationen ab, die dem Zünder des Flugkörpers zur Zündung des Gefechtskopfes am Abfangpunkt oder in dessen Nähe zugeführt werden.
Ein Sucher muß in einer Vielzahl von unterschiedlichen Umgebungen arbeiten können. Er ist einer großen Anzahl von Störungen und Gegenmaßnahmen ausgesetzt Beispielsweise kann er mit unzureichenden Zielkennzeichnungen, mit Störzeichen bzw. Störflecken, mit Hintergrundstörungen, die die Empfängerempfindlichkeit beeinträchtigen, mit Mehrfachzielen in dichter Formation und mit einer maximalen Sichtweite bei minimaler Zielkennzeichnung konfrontiert werden, so daß die Zielerfassung und die Verfolgung bei schlechten Störbzw. Rauschabstand durchgeführt werden müssen.
Diese Umstände führen dazu, daß sich oft eine Vielzahl von erwünschten Eigenschaften des Suchers entgegenstehen. Es gibt daher kein Zielsuchsystem, das bei allen möglichen Betriebsbedingungen eine optimale Führung des Flugkörpers aufrechterhalten kann. Während man aus einer reflektierten elektromagnetischen Strahlung brauchbare Fehlersignale bei großen Entfernungen erzielen kann, erhält man durch eine Auswertung der Infrarot-Strahlung ein genaueres Fehlersignal bei kurzen Entfernungen. Außerdem weisen verschiedenartige Sucher in Abhängigkeit von Parametern, wie beispielsweise dem Abstand zwischen dem Flugkörper und dem Ziel, den herrschenden Klimabedingungen und der Art des vorliegenden Zieles, sehr unterschiedliche Eigenschaften auf. Zudem decken Gegenmaßnahmen selten eine größere Ajizahl von Bändern des elektromagnetischen Spektrums ab. Diese Gesichtspunkte gelten in der selben Weise auch für einen Rollbewegungen ausführenden Flugkörper. Die Arbeitsweise und die Steuerung von Rollbewegungen ausführenden Flugkörpern ist bekannt.
In der F i g. 1 ist ein Blockschaltbild des vorliegenden Zielsuchsystems für einen Rollbewegungen ausführenden Flugkörper, d. h. ein Sucher dargestellt, der Zielinformationen für mehr als einen spektralen Strahlungsbereich liefert. In der dargestellten Ausführungsform nimmt der Sucher vom Ziel reflektierte elektromagnetische Strahlung und/oder vom Ziel emittierte Infrarot-Strahlung auf. Das Zielsuchsystem besteht prinzipiell aus einem im wesentlichen zylindrischen Flugkörper 10, an dessen Nase ein halbkugelförmiger, für Infrarot-Strahlung d-irchlässiger Dom 12 angeordnet ist. 2 HF-Antennen 14, 16, bei denen es sich beispielsweise um teleskopartige, dielektrische Polystyrolstäbe handelt, und die eine erste Empfangseinrichtung bilden, sind einander diametral gegenüberliegend am vorderen Ende des Flugkörpers 10 angeordnet Hinter dem Dom 12 ist ein Drehmagnet-Gyroskop 18 mit nicht dargestellten
ίο optischen Elementen angeordnet, die die Infrarot-Strahlung aufnehmen und eine zweite Empfangseinrichtung darstellen. Die Ausgangssignale der HF-Antennen 14, 16 werden den Mikrowellenmischern 20 bzw. 22 zugeführt, die ein Hilfsoszillator 24 ansteuert. Ein Phasenschieber 26, der Signale aus einem Demodulator 28 aufnimmt und ein Relativwinkelfühler 30 sind zwischen dem Hilfsoszillator 24 und dem Mischer 20 zu einem Phasenschiebernetzwerk zusammengeschaltet. Die Ausgangssignale der Mischer 20, 22 gelangen zu einem Phasenkomparator 32, der über eine HF-SignaJverarbeitungsstufe 23 an einen Modulator '* angeschlossen ist Der Modulator 34 ist an einen Bezugssifnai-Generator 36 angeschlossen, der auch den Demodulator 23 speist
Das Ausgangssignal vom Infrarot-Detektor- und FehlerfüKer 38, der starr am Gyroskop 18 befestigt ist, wird einer Infrarot-Signalverarbeitungseinheit 39 zugeführt Eine Umschalteinrichtung 40 mit drei Stellungen schaltet entweder das Infrarot-Fehlersignal aus dem Infrarot-Detektor- und Fehlerfühler 38 ode/ das H F-Fehlersignal aus dem Modulator 34 auf einen Verstärker 42, der mit einem Kreiseldrehantrieb 44 und einem Demodulator 46 verbunden ist, der auch Signale aus dem Bezugssignal-Generator 36 aufnimmt. Das Ausgangssignal des Demodulators 45 wird auf einen Servomotor 48 gegeben, der die Steuerflächen 50, 52 des Flugkörpers antreibt. Die Infrarot-Signalverarbeitungsstufe 39 und die HF-Signal Verarbeitungsstufe 39 und die HF-Signalverarbeitungsstufe 23 sind außerdem mit einer Auswähleinrichtung 37 verbunden, die bestimmt, welche Signalverarbeitungsstufe, wenn überhaupt, auf dem Wechselspannungsverstärker 42 arbeitet, der seinerseits den Kreiseldrehantrieb 44 ansteuert.
Im Betrieb nimmt das in Fig. I gezeigte Zielsuchsystern vom Ziel reflektierte HF-Strahlung und vom Ziel kommende Infrarot-Strahlung auf und wählt nach einer vorprogrammierten Logik in der Auswahleinrichtung 37 zwischen diesen Signalen aus. um den Flugkörper zum Ziel zu lenken. Dabei ist die Logik in der Auswahleinrichtung 37 so beschaffen, daß sie fortwährend das beste Signal sucht und das jeweils nicht benutzte Signal in der Auswahleinrichtung 37 fortwährend aktualisiert um eine sofortige Umschaltung zu ermöglichen.
Die Γ ι jj. 2 zeigt ein Geschoß bzw. einen Flugkörper 54 für Rollbewegungen im Seitenriß und ein Ziel 56. Das Ziel 56 bewegt sich in tfiner durch den Vektor rangegebenen Richtung, während der Vektor der Bewegungsgeschwindigkeit des Flugkörpers 54 mit ^bezeichnet ist. Der Sichtlinienvek:or ο vom Flugkörper zum Ziel verläuft zwischen dem Flugkörper 54 und dem Ziel 56. Der ÄnderungsveKtor α der Sichtlinie zwischen dem Flugkorper 54 und dem Ziel 56 sowie.der Änderungsvektor/ der Geschwindigkeit des Flugkörpers 54 verlaufen jeweils unter 90° zum Vektor σ bzw. y. Die elektrische Zielrichtung des Infrprot-Suchers und die elektrische Zielrichtung des HF-Süchers sind durch den Vektor / bzw. durch den Vektor R dargestellt
Eine Azimuthdarstellung des gleichen Flugkörpers 54
und des gleichen Zieles 56 ist in der Fig.3 mit den gleichen Symbolen und Bezugszeichen dargestellt. Die Fi g. 4 zeigt eine Stirnansicht des gleichen Flugkörpers 54 und des gleichen Zieles 56, wobei der Flugkörper 54 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung rollt.
Wie die F i g. 1 zeigt, befinden sich die HF-Antennen 14, 16 in einer einzigen Ebene diametral gegenüberliegend am vorderen Ende 12 des Flugkörpers 10.
Diese Ebene ist in F i g. 5 als Ebene (a) bezeichnet. Wenn der Flugkörper zwei Steuerflächen aufweist, lie- ίο gen diese unter einem Winkel von 90° zur Ebene (a) in der Ebene (b)der F i g. 5. Auch hier rollt der Flugkörper in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung.
Die mechanische oder elektrische Nachführung erfolgt mit einer oder mit mehreren Rückkoppelzweigen im Zielsuchsystem, das mit den Fehlersignalen arbeitet, die aus der Infrarot- oder der HF-Strahlung abgeleitet sind. Die gewählten Fehlersignale, die Informationen
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Sichtlinie Flugkörper-Ziel enthalten, werden dann zur Erzeugung von Steuersignalen für die Steuerflächen des Geschosses ausgewertet, so daß eine Proportional-navigation gewährleistet ist und der Flugkörper 54 das Ziel 56 schließlich infolge der Nachführung abfängt.
Der Winkel ε zwischen der Sichtlinie Flugkörper-Ziel und der Richtung des Flugkörpers wird kontinuierlich entlang der Winkelfühlebene (a) der F i g. 5 gemessen. Da der Flugkörper 56 rollt, verläuft dieser gemessene Fehler sinusförmig. Die Lenkrichtung des Flugkörpers wird in die FehlerfüMebene des Flugkörpers gelegt, da die Lenksteuerfühlebene ( b) der F i g. 5 mit dem Flugkörper rollt und unter einem Winkel von 90° zur Fehlerfühlebene (a) liegt. Zur Zielverfolgung aus der Infrarot-Strahlung werden das Ausgangssignal des Infrarot-Suchers und der diesem zugeordneten Elektronik verwendet. Dieses Ausgangssignal enthält eine Sinusspannung, deren Amplitude proportional der Änderung der Sichtlinie zwischen Flugkörper 54 und dem Ziel 56 ist und deren Phase proportional zum Winkel zwischen der Elevations- und der Azimuthkomponente des Sichtlinienänderungsvektors ist Die Frequenz der Sinusspannung bestimmt sich aus der Eigendrehung des Drehmagneten des Gyroskops 18.
Um das Ziel 56 im HF-Betrieb zu verfolgen, werden die Antennen 14,16 sowie deren Elektronik verwendet. Das Ausgangssignal der Antennen 14, 16 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 Lt. Die Frequenz dieser Sinusspannung entspricht der Rollgeschwindigkeit des Flugkörpers.
Die Auswahl zwischen dem Infrarot-Fehlersignal und dem HF-Fehlersignal zur Lenkung des Flugkörpers 54 läßt sich während oder vor dem Flug treffen und basiert auf einem optimierten oder nahezu optimierten Satz von Regeln, die sich aus der jeweiligen Anwendung des Flugkörpers bestimmen. Die zur Durchführung dieser Auswahl erfolgte Entscheidung basiert auf Informationen wie dem Stör- bzw. Rauschabstand, der Fehlersignalamplitude, den spektralen Frequenzeigenschaften und dergleichen.
Diese Auswahl stellt einen wesentlichen Aspekt des vorliegenden Zielsuchsystems dar. Dieses Zielsuchsy- es stern weist nicht nur eine Infrarot- und eine HF-Betreibsart auf. Vielmehr kann die HF-Betriebsart zwei Unterbetriebsarten, nämlich eine Echoverfolgung und einen passiven Betrieb, d. h. Zielanflug im Störfall, aufweisen. Das Hauptziel dieser Auswahl ist die Auswahl der Betriebsart bezüglich eines vorgewählten Schwellwerts, die die bestmögliche Abfangleistung für den Flugkörper gewährleistet Diese Auswahl sollte nicht nur den Fall des freien Himmels, sondern auch alle sinnvoll zu erwartenden Gegenmaßnahmen in Betracht ziehen.
Die F i g. 6 zeigt ein Beispiel einer Logik zur Auswahl aufgrund von Eingangsinformationen aus sowohl dem Infrarot- als dem HF-Betrieb in beiden Unterbetriebsarten. Diese Eingangsinformation umfaßt 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 Entscheidungs- bzw. Vergleichselemente 88,90 bzw. 92 gegeben.
Wie in der F i g. 6 symbolisch gezeigt ist. fragt das Vergleichselement SS: »!st der Infrarot-Störabstand größer oder gleich dem (vorgewählten Schwellwert?«. Entsprechend fragen die Vergleichselemente 90,92: »Ist der Störabstand aus der H F-Echoverfolgung größer oder gleich dem vorgewählten Schwellwert?« bzw. »Ist der Störabstand für den passiven H F-Betrieb größer oder gleich dem (vorgewählten) Schwellwert?«. Die Vergleichselemente 88,90,92 sind auf die UND-Glieder 96, 98, Ϊ00 geschaltet, die entsprechend den Ja/Nein-Entscheid -"r.gen aus den Vergleichselementen arbeiten. Das dargestellte Vergleichskriterium zeigt, daß der Störabstand in einer potentiellen Betriebsart einen vorgewählten Schwellwert übersteiger, muß, um auswertbar zu sein. Eine Gewichtung ist vorgesehen derart, daß zunächst der Infrarot-Betrieb, dann der HF-Echoverfolgungsbetrieb und zuletzt der passive HF-Betrieb gewählt werden. Liegt also das Infrarot-AGC-Signal 82 über dem Schweilwert, bestimmt das Vergleichselement 88 die Anwendung des Infrarot-Betriebes, wie dies im Block 94 symbolisch dargestellt ist. Liegt aas Infrarot-AGC-Signal 82 unter dem Schwellwert, gibt das Vergleichselement 88 diese Information an das UND-Glied 96, das auch gegebenenfalls eine positive Meldung aus dem Vergleichselement 90 erhält. Bei einer Nein-Entscheidung des Vergleichselementes 88 und gleichzeitig einer Ja-Entscheidung aus dem Vergleichselement 90 am UND-Glied 96 schaltet das Glied 96 durch und es wird die Entscheidung getroffen, die HF-Echoverfolgung auszuwerten, wie dies im Block 97 gezeigt ist. Treffen die Vergleichselemente 88 und 90 die Entscheidung »Nein« und das Vergleichselement 92 die Entscheidung »Ja«, so schaltet das UND-Glied 98 durch und es ist dann die Entscheidung getroffen worden, den passnen HF-Betrieb zu benutzen, wie dies durch den Block 102 dargestellt ist Entscheiden die Vergleichselemente 88, 90,92 allesamt »Nein«, so schalten die Ausgangssignale das UND-Glied 100 durch und es wird der symbolisch durch den Block 104 gezeigte führungslose Betrieb benutzt In diesem Fall vollzieht der Flugkörper 54 keine Zielverfolgung, sondern er fliegt ballistisch und sucht, wie dies der Block 106 zeigt, weiter nach einem Ziel.
Für die in der F i g. 6 gezeigten Präferenzen gibt es mehrere Gründe. Bevorzugt wird im Infrarot-Betrieb gearbeitet, da die Führung infolge der sauberen Erscheinung des Infrarot-Ziels genauer ist und da das Infrarot-Ziel passiv ist, d. h. nicht durch Gegenmaßnahmen beeinträchtigt wird. Dies bedeutet, daß das Ziel keine positive Anzeige enthält, wann oder weiche Gegenmaßnahmen zu ergreifen sind, (mit der Ausnahme von leuchtenden Täuschzielen). Vermutlich lassen sich jedoch derar-
tige Täuschziele durch eine besser durchgearbeitete Entscheidungslogik erkennen und ausblenden.
Das gewählte Signal kann darin zu der der Rollgeschwindigkeit des Flugkörpers 54 entsprechenden Frequenz gewandelt werden, wenn es diese nicht bereits besitzt. Nach dieser Umwandlung wird das Signal auf das Führungssystem gegeben, in dem die Signalamplitude vor φ?? Übergabe an den Steuerteil des Flugkörpers 54 geformf wird. Schließlich liegt im Steuerteil der auf die Steuerflächen des Flugkörpers 54 zu gebende Lenkbefehl als periodische Funktion vor, deren Gvundkomponente eine Sinuswelle mit der Frequenz der Rollgeschwindigkeit des Flugkörpers 54 ist Die Amplitude des Befehlssignals ist proportional zur Änderung der Sichtlinie zwischen dem Flugkörper 54 und dem Ziel 56, während die Signalphase derart ist, daß die mittlere Änderung des Geschwindigkeitsvektors des Flugkörpers 54 die gleiche Richtung hat wie die Änderung der Sichtlinie
i F!u"kcrns
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Zum Zusammenschalten des Infrarot- und des HF-Systems gibt es mehrere Möglichkeiten. Die F i g. 7, in der ein vereinfachtes Funktionsschaltbild bestimmter Schaltelemente, die ausführlicher in der F i g. 1 dargestellt sind, gezeigt sind, zeigt eine Anordnung, bei der zwei getrennte, geschlossene Rückkoppelzweige vorliegen, d. h. ein Zweig im HF-Sucher, der an den HF-Fehlersignalzweig angeschlossen ist, und ein Zweig im Infrarot-Sucher, der an den Infrarot-Fehlersignalzweig angeschlossen ist. An beide Zweige wird gleichzeitig das gewünschte Fehlersignal, d. h. entweder das !nfrarot-Signal od.r das HF-Signal angelegt, wobei der Selektor das gewünschte Fehlersignal auswählt. Im HF-Suchteil der F i g. 7 wird S auf einen Summierer 60 gegeben, der auch ein Signal entsprechend der HF-Zielrichtung aus dem HF-Sucher vom HF-Sucher-Rückkoppelzweig 62 erhält, das aus dem HF-Sucher-Vorwärtszweig 64 stammt Weiterhin wird δ auf einen Summierer 66 im Infrarot-Teil des Suchers gegeben, der einen ähnlichen Vorwärtszweig 68 und den Rückkoppelzweig 70 aufweist. Bezüglich der F i g. 1 stellt der Summierer 60 den Ausgang des Mischers 20 mit dem Signal aus dem Phasenschieber 26 verknüpft dar. Der Vorwärlszweig 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 der Umschalteinrichtung 40. In der F i g. 7 ist eine mögliche Ausführung für den HF-Rückkoppelzweig 62 gezeigt (vgl. auch die F i g. 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 eine dem Fachmann bekannte Weise und brauchen daher hier nicht ausführlich in ihrer Funktion beschrieben zu werden. Der Summierer 66 ist eine funktionelle Darstellung der (nicht gezeigten) optischen EIemente, die Teil des Gyroskops 18 sind. Der Vorwärtszweig 68 des Infrarot-Suchers enthält den Weg vom Gyroskop 18 über den Infrarot-Detektor-Fehlerfühler 38 und die Infrarot-Signalverarbeitungsstufe 39 zum Infrarot-Ausgangsteil der Umschalteinrichtung 40. Der Rückkoppelzweig des Infrarot-Suchers enthält den Weg über den Verstärker 42 zum Drehantrieb 44 für den Kreisel. Das Gyroskop 72 befindet sich zwischen dem Rückkoppelzweig 70 des Infrarot-Suchers und dem Summierer 66. Das HF-Fehlersignal und das Infrarot-Fehlersignal werden beide auf die Umschalteinrichtung 74 gegeben, die eines von ihnen zur Durchschaltung auf das Steuerteil des Flugkörpers auswählt
65 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 dies die F i g. 8 zeigt. Dies läßt sich im wesentlichen erreichen, indem man im HF-Sucher-Rückkoppelzweig und im Infrarot-Sucher-Rückkoppelzweig zwei Positionsschalter 76 bzw. 78 vorsieht und sie parallelschaltet. Wie die Fig.7 stellt die Fig.8 eine vereinfachte Darstellung der Schaltungselemente dar, die ausführlicher in F i g. 1 gezeigt und oben erläutert sind.
Die F i g. 9 zeigt eine weitere Alternative, in der die Infrarot- und HF-Nachführzweige einen Teil des Infrarot-Grundsystems teilen. Wie in den Fig. 7 und 8 stellt auch die Fig. 9 eine vereinfachte Darstellung der in der Fi g. 1 gezeigten Schaltungselemente dar. Insbesondere teilen sich die beiden Zweige das Gyroskop und dessen Elektronik, so daß eine Integration im Rückkoppel-7iumcr rjgc J-IF.Qimhiar-Mar'hfrihrUr^Mcoc <*rfr»lcrt In rliocpr Konfiguration teilen sich beide Betriebsformen einen einzigen Infrarot-Rückkoppelzweig 80. Die Auswahleinrichtung 37 bestimmt, ob das Infrarot- oder das HF-System das Fehlersignal auf den Rückkoppelzweig gibt. Im Infrarot-Betrieb ist die HF-Sucher-Nachführschleife offen und das Gyroskop des Infrarot-Suchm dient zur Einstellung der elektrischen Zielrichtung des HF-Suchers.
Bei jeder der oben erläuterten Konfigurationen ist, wird entweder die Betriebsart »Infrarot« oder die Betriebsart »Hochfrequenz« zur Erzeugung eines Fehlersignals verwendet. Die elektrische Zielrichtung der jeweils anderen Betriebsart wird fortwährend entweder mit dem Fehlersignal aus der gewählten Betriebsart (Fig. 8 und 9) oder durch unabhängige Zielverfolgung in der Eigenbetriebsart, obgleich diese zu dieser Zeit nicht die für die tatsächliche Flugkörperführung gewählte Betriebsart ist, aufgewertet. Auf diese Weise erhält man das beste Fehlersignal für den Flugkörperlenkbefehl, das fortwährend aufgewertet wird, so daß sich die Leistung des Flugkörpers gegenüber dem bzw. den Zielen optimieren läßt Bei den beiden letzteren Verfahren sind im Idealfall die elektrische Infrarot- und die elektrische HF-Zielrichtung identisch. Infolge normaler Systemgenauigkeiten tritt aber immer eine Differenz ungleich null auf. Indem man sowohl den Infrarot-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 Rollbewegungen ausführenden Flugkörpers erforderlicnen Einrichtungen erheblich reduzieren und deren Kompliziertheit verringern. Diese Vereinfachungen ergeben sich hauptsächlich aus dem Umstand, daß nur ein Führungskanal von der Antenne zu den Steuerflächen erforderlich ist
Das vorliegende Zielsuchsystem ist nicht auf taktische Geschosse beschränkt, bei denen ein Ziel abgefangen werden soll. Es läßt sich für beliebige Flugzeuge, Geschosse, Raketen oder Raumfahrzeuge unabhängig von der durchflogenen Atmosphäre anwenden und kann zwei oder mehr Arten elektromagnetischer Strahlung zur Führung des Flugkörpers heranziehen. An dem Rollbewegungen ausführenden Flugkörper werden dann mehrere Sucher vorgesehen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Zielsuchsystem für einen eine Roübewegung ausführenden Flugkörper, mit
einer auf dem Flugkörper angeordneten ersten Empfangseinrichtung, weiche die von einem Ziel reflektierte elektromagnetische Strahlung aufnimmt und ein erstes Ausgangssignal erzeugt, mit
einer auf dem Flugkörper angeordneten zweiten Empfangseinrichtung, die vom Ziel emittierte elektromagnetische Strahlung aufnimmt und ein zweites Ausgangssignal erzeugt, und mit
Signalverarbeitungseinrichtungen, denen jeweils das erste oder zweite Ausgangssignal zugeführt wird und die aus dem ersten Ausgangssignal ein erstes Fehlersignal bzw. aus dem zweiten Ausgangssignal ein zweites Fehlersignal erzeugen, die zur Zielsuchlenkung des Flugkörpers dienen, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Ausweideinrichtung (37) vorgesehen ist, die fortlaufend eines der beiden Fehtersignale auswählt und die folgenden Einrichtungen aufweist:
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