DE3149808C2

DE3149808C2 - Laser-Richtungs- und Leitstrahlgeber

Info

Publication number: DE3149808C2
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: 1985-11-21
Also published as: DE3149808A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Richtungs- und Leitstrahlgeber zur Flugkörperlenkung der aus mehreren zu einer Baueinheit zusammengefaßten CO ↓2-Wellenleiterlasern besteht, denen eine einzige Sendeoptik mit Zoomoptik zugeordnet ist, mittels der die Divergenz der Einzellaserstrahlen und der Winkel zwischen den Strahlachsen eingestellt wird und jede Richtung im Leitstrahlkorridor durch das Verhältnis der Intensitäten der Einzelstrahlen bestimmt ist, wobei durch die Verhältnisbildung Intensitätsschwankungen der Einzelstrahllaser eliminiert werden und so die Lenkgenauigkeit wesentlich erhöht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Richtungs- und Leitstrahlgeber zur Flugkörperlenkung, bestehend aus mehreren zu einer Baueinheit zusammengefaßten CO2-Wellenleiterlasern, die sich überlappende Strahlenkeulen erzeugen.

Solche Geber sind durch die DE-OS 29 51 564 der Anmeldung bekanntgeworden. Hier werden mehrere CO2-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.

Durch die DE-AS 21 49 729 ist ein Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlenkeulen bekanntgeworden, das jedoch beim Zielobjekt Rücksendeeinrichtungen erfordert, um entsprechend der Ablage von der Führungslinie Ablagewerte zur Lasersendeeinrichtung zurückzusenden, um daraus dann Werte für die Ablage nach Größe und Richtung von der Führungslinie zu ermitteln. Dieses System ist zu aufwendig.

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 zeigt

Fig. la ein Schema des Grundgedankens der Erfindung,

Fig. Ib eine Ansicht in Pfeilrichtung A gemäß Fig. la,

F ι g. 2 ein Schema des Fernfeldes der verschiedenen Sendekeulen mit ihren Überlappungen und ihrer Lage zur Visierachse,

Fig.3 ein Schaltschema der Intensitätsmodulationseinrichtung für ein Ausführungsbeispiel.

Wie die Fig. la und Ib veranschaulichen, setzt sich der hier als Ausführungsbeispiel beschriebene Richtungs- und Leitstrahlgeber zur Flugkörperlenkung aus vier einzelnen CO^-Wellenleiterlasern 10a, 106,10c, 10c/ 2usammen, 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, 126 usw. sowie den Winkel β zwischen den benachbarten Strahlachsen 13a, 136 usw. einstellt. Die Strahlenkeulen der einzelnen Laser überlappen einander, wobei die Divergenz der Einzelstrahlen bzw. der Winkel β 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, YIb usw. gekennzeichnet ist, da in der Visierachse die Intensitäten aller Einzelstrahlen gleich sind.

Durch diese Verhältnisbildung werden Intensitäts-Schwankungen der Einzelstrahllaser 12a, 126 usw. eliminiert, welche durch die während der Flugzeit zwischen Lasersender und Flugkörper variierenden atmosphärischen Aiisbreitungsbedingungen erzeugt werden und sonst variierende Ablagen von der Visierachse vortäusehen würden. Dadurch wird die Lenkgenauigkeit wesentlich erhöht. Dies ist in F i g. 2 veranschaulicht. Hier befindet sich z. B. der zu lenkende Flugkörper auf der Strahlachse 136 und bestimmt in an sich bekannter Weise seine Lage im Lenkkorridor mittels der Intensitäten I\, /2 usw. der Einzellaserstrahlen 12a, 126 usw. Zu diesem Zweck sind die Intensitäten /1, /2 ... usw. auf der Visierachse 15 gleich sowie die Strahlformen der Einzellaserstrahlen 12a, 126 usw. bekannt. Um diese Intensitäten /ι, /2 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 18a, 186 usw. und Kodierungs- und Regelungseinheiten 17a, 176 usw. zugeordnet sind, die die Intensitäten der Einzellaserstrahlen 12a, 126 usw. auf der Visierachse 15 auf gleiche Werte

^2,3,4 = /1;

regeln.

In F i g. 3 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel aufgezeigt. Hier sind dem Detektor 16 mit Lochblende 16a für jeden Wellenleiterlaser 10a, IQb usw. elektrische Filter 18a, 186 usw. mit unterschiedlicher Frequenz zugeordnet, welche die einzelnen unterschiedlioi kodierten Strahlenkeulen 12a, 126 usw. mit ihren Intensitäten bzw. Intensitäiswerten erkennen. Die Ausgänge dieser Filter sind mit Modulationseinrichtungen 17a, 17.6 usw. verbunden. Diese Modulationseinrichtungen prägen mittels Oszillatoren den Einzellaserstrahlen 12a, 12ώ usw., die den Filtern 18a, 186 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

J5

10

15

40

«0

65

Claims

Patentansprüche:

1. Richtungs- und Leitstrahlgeber zur Flugkörperlenkung, bestehend aus mehreren zu einer Baueinheit zusammengefaßten COi-Wellenleiterlasern, die sich Oberlappende Strahlenkeulen erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß allen CO?-Wellenleiterlasern (10a, 106...) eine einzige Sendeoptik mit Zoomoptik (11) zugeordnet ist und die Richtung im Leitstrahlkorridor (14) durch die Ermittlung des Verhältnisses der Intensitäten der verschiedenen Einzellaserstrahlen (12a, 120...) bestimmt wird, wobei in der Leitstrahlachse (15) die Strahlintensitäten aller Einzellaserstrahlen (I2a, 120...) mittels Detektorelement (16) und Lochblende (16aj auf der Leitstrahlachse (15) aktiv auf gleiche Werte geregelt werden.

2. Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der Baueinheit (10) durch ein punktförmiges Detektorelement (16) definiert ist, dem Dekodierungseinrichtungen (18a, 186...) sowie Kodierungs- und Regeleinheiten (17a, \7b...) für die Strahlintensitäten zugeordnet sind.

3. Geber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dekodierungseinheiten für die Strahlintensitäten elektrische Filter (18a, 186...) mit unterschiedlichen Frequenzen dem Detektor (16) zugeordnet sind, sowie als Kodierungs- und Regeleinheiten (17a, 176...) oszillatorgesteuerte Modulatoren mit den entsprechenden Frequenzen verwendet werden.

4. Geber nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zoomoptik als Sendeoptik (11) die Divergenz der Einzellaserstrahlen (12a, 126 ...) und den Winkel zwischen den Strahlen (13a, 13b ...) in Abhängigkeit von der Entfernung des Flugkörpers nachführt, so daß der effektive Durchmesser des L^itstrahlkorridors (14) am momentanen Ort des Flugkörpers in geeigneter Weise anpaßbar ist.