DE3149808A1

DE3149808A1 - Laser-richtungs- und leitstrahlgeber

Info

Publication number: DE3149808A1
Application number: DE19813149808
Authority: DE
Inventors: Gunthard Dipl.Ing.Dr. 8000 München Born; Gunther Dipl.Phys.Dr. 8012 Ottobrunn Sepp; Dieter Dipl.Phys.Dr. 8013 Haar Siemsen
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1981-12-16
Filing date: 1981-12-16
Publication date: 1983-06-30
Also published as: DE3149808C2

Description

Laser-Richtungs- und Leitstrahlgeber
Die Erfindung bezieht sich auf einen Richtung und Leitstrahlgeber zur Flugkörperlenkung, bestehend aus mehreren zu einer Baueinheit zusammengefaßten CO2-Wellenleiterlasern.
Solche Geber sind durch die DE-OS 29 51 564 der Anmelderin bekanntgeworden. Hier werden mehrere C02-Wellenleiterlaser zu einem einzigen Bauelement zusammengefaßt und voneinander unabhängig, individuell und unterschiedlich kodiert durch Netzgeräte, Modulator/Deflektorzellen und Sendeoptiken betrieben. Diese Leitstrahlgeber haben sich bewährt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Geber dahingehend zu verbessern, daß der apparative Aufwand verringert und die Lenkgenauigkeit erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen in zuverlässiger und überraschend rationeller Weise gelöst. In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. la ein Schema des Grundgedankens der Erfindung, Fig. lb eine Ansicht in Pfeilrichtung A gemäß Fig. la, Fig. 2 ein Schema des Fernfeldes der verschiedenen Sendekeulen mit ihren Überlappungen und ihrer Lage zur Visierachse, Fig. 3 ein Schaltschema der lntensitätsmodulationseinrichtung für ein Ausführungsbeispiel.
Wie die Fig. la und lb veranschaulichen, setzt sich der hier als Ausführungsbeispiel beschriebene Richtungs- und Leitstrahlgeber zur Flugkörperlenkung aus vier einzelnen CO2-Wellenleiterlasern lOa, lOb, lOc, 10d zusammen, die zu einer Baueinheit gebildet sind, wobei jeder Einzellaser unabhängig bzw. unterschiedlich kodiert bzw. moduliert ist.
Dieser Laser-Baueinheit 10 ist nun eine einzige Sendeoptik mit Zoom-Optik 11 zugeordnet, welche die Divergenz der Einzellaserstrahlen 12a, 12b usw. sowie den Winkel P zwischen den benachbarten Strahlachsen 13a, 13b usw. einstellt. Die Strahlenkeulen der einzelnen Laser überlappen einander, wobei die Divergenz der Einzelstrahlen bzw. der Winkel in Abhängigkeit von der Entfernung des Flugkörpers nachgeführt wird, so daß der effektive Durchmesser des Leitstrahlkorridors 14 am momentanen Ort des Flugkörpers konstant gehalten wird bzw. in sonst geeigneter Weise angepaßt werden kann. Dadurch ergibt sich, daß jede Richtung im Leitstrahlkorridor 14 durch das Verhältnis der Intensitäten der verschiedenen Einzelstrahlen 12a, 12b usw. gekennzeichnet ist, da in der Visierachse die Intensitäten aller Einzelstrahlen gleich sind.
Durch diese Verhältnisbildung werden Intensitätsschwankungen der Einzelstrahllaser 12a, 12b usw. eliminiert, welche durch die während der Flugzeit zwischen Lasersender und Flugkörper variierenden atmosphärischen Ausbreitungsbedingen erzeugt werden und sonst variierende Ablagen von der Visierachse vortäuschen würden. Dadurch wird die Lenkgenauigkeit wesentlich erhöht. Dies ist in Fig. 2 veranschaulicht. Hier befindet sich z.B. der zu lenkende Flugkörper auf der Strahlachse 13b und bestimmt in an sich bekannter Weise seine Lage im Lenkkorridor mittels der Intensitäten I1, 12 usw. der Einzellaserstrahlen 12a, 12b usw. Zu diesem Zweck sind die Intensitäten 11, 12.. usw. auf der Visierachse 15 gleich sowie die Strahlformen der Einzellaserstrahlen 12a, 12b usw. bekannt. Um diese Intensitäten I1, 12 usw. auf der Visierachse 15 auf gleiche Werte zu bringen, ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß der Visierpunkt des Gebers 10 durch ein Detektorelement 16 mit auf der Visierachse justierbarer Lochblende 16a definiert ist, wobei die Lochblende durch Ausspiegelung mittels eines Strahlteilers 19 getroffen wird und den Dekodierungseinheiten l8a, 18b usw. und Kodierungs-und Regelungseinheiten 17a, 17b usw. zugeordnet sind, die die Intensitäten der Einzellaserstrahlen 12a, 12b usw. auf der Visierachse 15 auf gleiche Werte 12, 3, 4 regeln.
In Fig. 3 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel aufgezeigt.
Hier sind dem Detektor 16 mit Lochblende 16a für jeden Wellenleiterlaser 10a, lOb usw. elektrische Filter 18a, 18b usw. mit unterschiedlicher Frequenz zugeordnet, welche die einzelnen unterschiedlich kodierten Strahlenkeulen 12a, 12b usw. mit ihren Intensitäten bzw. Intensitätswerten erkennen.
Die Ausgänge dieser Filter sind rnit Modulationseinrichtungen 17a, 17b usw. verbunden. Diese Modulationseinrichtungen prägen mittels Oszillatoren den Einzellaserstrahlen 12a, 12b usw., die den Filtern 18a, 1Sb usw. entsprechenden Frequenzen auf und regeln gleichzeitig die Intensitäten der Einzellaserstrahlen auf der Visierachse 15 auf gleiche Werte.
Durch die aufgezeigten Maßnahmen ist eine sehr genaue Flugkörperlenkung gegeben, wobei der apparative Aufwand erheblich reduziert ist.
Leerseite

Claims

Laser-Richtungs- und Leitstrahlgeber P a t o n t a n s p r ü c h e 1. Richtungs- und Leitstrahlgeber zur Flugkörperlenkung, bestehend aus mehreren zu einer Baueinheit zusammengefaßten CO2-Wellenleiterlasern, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß allen C02-Wellenleiterlasern (lOa, lOb...) eine einzige Sendeoptik mit Zoomoptik (11) zugeordnet ist, welche die Divergenz der Einzellaserstrahlen (12a, 12b...) und den Winkel (3 zwischen den Strahlachsen (13a, 13b...) einstellt, wobei sich die Strahlenkeulen überlappen und jede Richtung im Leitstrahlkorridor (14) durch das Verhältnis der Intensitäten der verschiedenen Strahlen bestimmt ist.
2. Geber nach Anspruch 1, dadurch g e k e- n n -z e i c h n e t , daß in der Visierachse (15) die Strahlintensitäten aller Einzellaserstrahlen (12a, 12b.. . ) gleich sind.
Geber nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Visierpunkt durch ein punktförmiges Detektorelement (16) definiert ist, dem Dekodierungseinrichtungen (18a, 18b...) sowie Kodierungs- und Regelungseinheiten (17a, 17b....) für die Strahlintensitäten zugeordnet sind.
4. Geber nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Dekodierungseinheiten für die Strahlintensitäten elektrische Filter (18a, 18b...) mit unterschiedlichen Frequenzen dem Detektor (16) zugeordnet sind, sowie als Kodierungs- und Regelungseinheiten (17a, 17b...) oszillatorgesteuerte Modulatoren mit den entsprechenden Frequenzen verwendet werden.