DE3643975C2 - - Google Patents
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- DE3643975C2 DE3643975C2 DE19863643975 DE3643975A DE3643975C2 DE 3643975 C2 DE3643975 C2 DE 3643975C2 DE 19863643975 DE19863643975 DE 19863643975 DE 3643975 A DE3643975 A DE 3643975A DE 3643975 C2 DE3643975 C2 DE 3643975C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
- F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
- F41G7/30—Command link guidance systems
- F41G7/301—Details
- F41G7/303—Sighting or tracking devices especially provided for simultaneous observation of the target and of the missile
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Lenksystem für Flugkörper, die
mindestens eine Infrarotstrahlungsquelle aufweisen, mit einer
Abbildungsoptik und einem Detektor in Form einer Videokamera
für Infrarotstrahlung, deren Signal zur Steuerung des Flugkörpers
verwendet wird, wobei eine Diskriminatorschaltung zur
Aussonderung und Auswertung in der Intensität sich verkleinernder
Bildelemente vorgesehen ist.
Bei einem bekannten Lenksystem für Raketen ist am
hinteren Teil der Rakete ein Strahlkörper angeordnet, der z. B.
durch die austretenden Treibgase erhitzt wird und dadurch im
Infrarotstrahlungsbereich strahlt. Diese Strahlung wird mit
einer Abbildungsoptik auf einen Detektor geworfen, so daß der
momentane Ort der Infrarotstrahlungsquelle und damit des
Flugkörpers festgestellt werden kann. Dieser momentane Ort des
Flugkörpers bzw. genauer gesagt seine momentane Richtung wird
mit der Zielrichtung verglichen; bei Abweichungen wird die
Rakete dann so gesteuert, daß die Abweichung von der Ziel
richtung minimiert wird, so daß der Flugkörper auf diese Weise
auf das Ziel gesteuert werden kann.
Dieses Lenksystem hat den Nachteil, daß es leicht durch andere
Infrarotstrahlungsquellen gestört oder unwirksam gemacht wer
den kann. Solche anderen Infrarotstrahlungsquellen sind z. B.
Brände im Zielgebiet, die wesentlich mehr Infrarotstrahlung
abgeben können als der Flugkörper selbst. Auch das Ziel kann
durch Abschießen von sogenannten Decoys, d. h. störenden
Infrarotquellen, das Lenksystem stören.
Um diese Probleme zu verringern, ist es bekannt, bei einem
vorbekannten Lenksystem eine Diskriminatorschaltung zur Aussonderung
und Auswertung in der Intensität sich verkleinernder
Bildelemente vorzusehen (DE 32 11 354 C2). Da sich der Flugkörper
von seiner Abschlußstelle entfernt, werden die Intensität
der von ihm ausgesandten Infrarotsignal am Abschußort
immer schwächer empfangen, während normale Störstrahlung immer
ungefähr die gleiche Intensität hat. Durch die Diskriminatorschaltung
kann dabei die im wesentlichen konstante oder sich
doch zumindest in der Intensität nicht regelmäßig verringernde
Störstrahlung ausgeschaltet werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein noch wirksameres
und zuverlässigeres Lenksystem zu schaffen.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das System eine
Speichereinrichtung für ein Bild der Kamera, Vergleichseinrichtungen
für verschiedene Bilder der Kamera, einen Strahlenteiler
und mehr als eine Detektoranordnung aufweist, wobei die
verschiedenen Detektoranordnungen unterschiedliche spektrale
Empfindlichkeiten haben, und daß die mindestens eine weitere
Detektoranordnung eine positionsauflösende Diode ist.
Einerseits wird erfindungsgemäß im Vergleich zum Stand der
Technik (DE 32 11 354 C2) mit unterschiedlichen technischen
Mitteln gearbeitet. Darin erschöpft sich die Erfindung aber
nicht. Es ist nämlich zusätzlich noch eine Messung in einem
anderen Spektralbereich vorgesehen, die dabei mit Hilfe einer
positionsempfindlichen Diode durchgeführt wird. Durch die
Messung in zwei Spektralbereichen wird eine größere Sicherheit
gegen Auftreten von Fehlern erreicht. Die zweite Meßanordnung
ist dabei besonders kostengünstig, da hier keine Fernsehkamera,
sondern eine positionsempfindliche Diode verwendet wird.
Diese hat noch den zusätzlichen Vorteil, besonders zuverlässig,
kostengünstig und klein zu sein und nicht so leicht
beschädigt werden zu können wie eine Fernsehkamera. Obwohl nur
verhältnismäßig wenig zusätzlicher Aufwand getrieben werden
muß, erhält man so eine wesentlich bessere Verfolgung des
Flugkörpers.
Bei dem erfindungsgemäßen Lenksystem werden laufend
zwei in gewissen zeitlichen Abständen aufgenommene Bilder der
Videokamera oder Matrix-CCD-Kamera verglichen. Dabei wird
entweder ein Bild in der Speichereinrichtung mit einem Bild
der Kamera verglichen, oder es werden nacheinander mehrere
Bilder der Kamera der Speichereinrichtung zugeführt, die dort
dann verglichen werden können. Bildelemente, die Bränden oder
Decoys entsprechen, haben dabei die Eigenschaft, daß ihre
Intensität mehr oder weniger konstant bleibt bzw. sogar
anwächst. Diese Bildelemente werden dann von der Diskri
minatorschaltung nicht mehr weiterverarbeitet. Nur die
Bildpunkte, deren Intensität abnimmt, werden von der
Diskriminatorschaltung ausgewählt und ausgewertet und zur
Steuerung des Flugkörpers verwendet. Auf diese Weise kann
mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine zuverlässige
Steuerung bewirkt werden.
Die Erfindung zeichnet sich weiter dadurch aus, daß das Lenksystem
einen Strahlenteiler und mehr als eine Detektoranordnung
aufweist, wobei die verschiedenen Detektoranordnungen
unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten haben.
Auf diese Weise wird die Lenkung noch wesentlich verbessert.
Das Infrarotstrahlungsspektrum des Flugkörpers bzw. seiner
Infrarotstrahlungsquelle ist bekannt. Mißt man nun die
Strahlung in zwei verschiedenen spektralen Empfindlichkeitsbereichen
mit unterschiedlichen Detektoranordnungen, so kann
auf noch wirksamere Weise das Infrarotstrahlungssignal des
Flugkörpers von sonstigen störenden Infrarotstrahlungen
ausgesondert werden. Die verschiedenen spektrahlen Empfindlichkeiten
können auch mit einem breitbandigen Detektor und
wechselnd in den Strahlengang gebrachten Filtern mit unterschiedlichen
Durchlaßbereichen erhalten werden.
Die mindestens eine weitere Detektoranordnung ist dabei
als positionsauflösende Diode ausgebildet, die einen einfacheren
Aufbau hat als die Matrix einer Matrix-CCD-Kamera. Dabei
kann insbesondere das mit der positionsauflösenden Diode
erfaßte Bildfeld kleiner sein als das mit der Matrix-CCD-
Kamera erfaßte. So könnte z. B. die Matrix-CCD-Kamera ein
Bildfeld von 5 bis 8° aufweisen, während die positionsauflösende
Diode ein Bildfeld von 1 bis 2° aufweist. Mit einem
Schwellenschalter können Bildbereiche von der Auswertung
ausgenommen werden, in denen sich die Strahlungsintensität
erhöht (heller werdender Decoy oder aufflackernder Brand).
Aus ähnlichen Gründen wie oben wird dabei zur weiteren Erhöhung
der Zuverlässigkeit des Lenksystems bevorzugt, wenn mehr als
eine positionsauflösende Diode vorgesehen ist, wobei jede
positionsauflösende Diode eine andere spektrale Empfindlichkeit
hat.
Es kann nicht völlig ausgeschlossen werden, daß auch die
Intensität einer anderen Infrarotstrahlungsquelle während der
Flugzeit des Flugkörpers abnimmt, z. B. ein schnell ausbren
nendes Decoy. Wenn man dies verhindern will, kann erfindungs
gemäß bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vor
gesehen werden, daß das Lenksystem eine Meß- und/oder
Speichereinrichtung für Funktionen aufweist, die mit dem
Abstand fallende Intensitäten mißt und/oder wiedergibt. In
diesem Falle kann mit Hilfe der Diskriminatorschaltung noch
ein Vergleich der Intensität der Bildelemente, deren Inten
sität abfällt, mit den Funktionswerten durchgeführt werden.
Nur die Bildelemente, deren Intensität entsprechend einem sich
entfernenden Flugkörper abfallen, werden dann für die Lenkung
des Flugkörpers weiterverarbeitet.
Wenn die positionsauflösenden Dioden ein kleineres Bildfeld
als die Matrix-CCD-Kamera haben, kann zweckmäßigerweise
vorgesehen werden, daß die positionsauflösenden Dioden dem
Infrarotstrahlungssignal des Flugkörpers nachführbar sind.
Zweckmäßigerweise sind noch Einrichtungen zum Verfolgen des
Infrarotsignals des Flugkörpers durch Extrapolation während
Zeiten vorgesehen, während der das Signal durch lokale starke
Infrarotstrahlungsquellen überstrahlt ist.
Bewegt sich dann der Flugkörper im Bildfeld mit einer gewissen
Winkelgeschwindigkeit in das Bild einer stärkeren Infrarot
strahlungsquelle, in der die Infrarotstrahlung des Flugkörpers
nicht mehr detektiert werden kann, so kann auf diese Weise
vorhergesagt werden, wo und zu welchem Zeitpunkt sich das Bild
der Infrarotstrahlungsquelle des Flugkörpers befindet, wenn es
diesen überstrahlten Bereich wieder verläßt. Auf diese Weise
kann das Wiederauffinden des Flugkörpers nach einem solchen
Durchgang erleichtert werden.
Die Erfindung zeichnet sich nicht nur durch ein Lenksystem für
Flugkörper aus, sondern auch durch ein Verfahren zur Lenkung
von Flugkörpern, wie es in den Unteransprüchen beansprucht
wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei vorteilhaften
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeich
nung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erste
Ausführungsform und
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine zweite
Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren ist ein Objektiv 1 gezeigt, mit dem das Bild
einer nicht gezeigten Infrarotstrahlungsquelle eines nicht
gezeigten Flugkörpers auf die Matrix 2 einer Matrix-CCD-Kamera
abgebildet wird. Diese Matrix ist mit Spaltenansteuerungen 3
und Zeilenansteuerungen 4 versehen, über die ein Bild in einen
Speicher 5 überführt wird. Mit Hilfe einer Vergleicherein
richtung 6 kann dann über entsprechende Leitungen ein vorher
in der Speichereinrichtung 5 gespeichertes früheres Bild mit
dem gegenwärtigen Bild der Matrix-CCD-Kamera 1, 2 verglichen
werden. Dabei wird man zweckmäßigerweise aber so vorgehen, daß
nacheinander mehrere Bilder der Matrix 2 in den Speicher 5
überführt werden und dort dann mit Hilfe der Vergleichsein
richtung 6 verglichen werden. Nicht mehr benötigte Bilder
können dann jeweils im Speicher 5 wieder durch neuere
überschrieben werden.
Die Vergleichseinrichtung 6 ist mit einer Diskriminatorschal
tung 7 verbunden, mit der nur die Bildpunkte ausgewählt und
weiterverarbeitet werden, deren Intensität sich mit der Zeit
verringert. Nur diese Signale werden dann für die nicht
gezeigte Lenkung des Flugkörpers verwendet.
Bei den gezeigten Ausführungsformen ist noch eine weitere
Speichereinrichtung 8 gezeigt, in der mindestens eine Funktion
gespeichert ist, die eine mit dem Abstand fallende Intensität
wiedergeben. Signale, deren Intensität nach Feststellung der
Einrichtungen 6 und 7 abfällt, können dann durch die Ver
gleichsschaltung 6 mit einem Intensitätsabfall verglichen
werden, der in der Speichereinheit 8 gespeichert ist. Auf
diese Weise können störende Signale eliminiert werden, deren
Intensität aus anderen Gründen ebenfalls mit der Zeit abnimmt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist zusätzlich
ein Strahlenteiler 9 vorgesehen, über den gleichzeitig ein
Bild über einen Chopper 10 zu einer positionsauflösenden
Diode 11 geführt wird. Auch das Signal der positionsauflösen
den Diode 11 wird dann in den Speicher 5 übergeführt und mit
Hilfe der Vergleichseinrichtung 6 und der Diskriminatorschal
tung 7 ausgewertet, um so sicherer den Fall auszuschalten, daß
ein falsches Signal verfolgt und für die Lenkung verwendet
wird. Dabei kann die positionsauflösende Diode 11 ein
kleineres Bildfeld haben als die Matrix 2; in diesem Falle
kann die positionsauflösende Diode 11 durch nicht gezeigte
Einrichtungen den Bildelementen nachgeführt werden, die dem
Bild der Infrarotstrahlungsquelle des Flugkörpers entsprechen.
Die Matrix 2 und die Diode 11 können dabei auch unterschied
liche spektrale Empfindlichkeiten haben. Statt einer Diode 11
kann auch ein weiterer Strahlungsteiler in Verbindung mit zwei
unterschiedlichen positionsauflösenden Dioden verwendet
werden, die unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten
haben. Die spektrale Empfindlichkeit der Matrix könnte z. B.
im Bereich 0,8 bis 1,1 µ liegen, während die spektralen
Empfindlichkeiten der fotoauflösenden Dioden bei 2,2 µ und 3,5
liegen könnten. Vorgesagtes läßt sich auch umgekehrt ein
setzen, indem die spektralen Empfindlichkeiten für Matrix und
Dioden vertauscht werden.
Claims (12)
1. Lenksystem für Flugkörper, die mindestens eine Infrarot
strahlungsquelle aufweisen, mit einer Abbildungsoptik und
einem Detektor in Form einer Videokamera für Infrarotstrahlung,
deren Signal zur Steuerung des Flugkörpers
verwendet wird, wobei eine Diskriminatorschaltung zur
Aussonderung und Auswertung in der Intensität sich verkleinernder
Bildelemente vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das System eine Speichereinrichtung (5) für
ein Bild der Kamera (1, 2), Vergleichseinrichtungen (6)
für verschiedene Bilder der Kamera (1, 2), einen Strahlenteiler
(9) und mehr als eine Detektoranordnung (2, 11)
aufweist, wobei die verschiedenen Detektoranordnungen
unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten haben, und
daß die mindestens eine weitere Detektoranordnung eine
positionsauflösende Diode (11) ist.
2. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
eine Meß-Speichereinrichtung (8) für Funktionen aufweist,
die mit dem Abstand fallende Intensität mißt und wiedergibt.
3. Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es eine Matrix-CCD-Kamera (1, 2) aufweist.
4. Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das mit der positionsauflösenden Diode (11) erfaßte
Bildfeld kleiner ist als das mit der Matrix-CCD-Kamera
erfaßte.
5. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß mehr als eine positionsauflösende
Diode (11) vorgesehen ist, wobei jede positionsauflösende
Diode (11) eine andere spektrale Empfindlichkeit hat.
6. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß es Einrichtungen (7) zum Verfolgen des
Infrarotsignals des Flugkörpers durch Extrapolation
während Zeiten aufweist, während der das Signal durch
lokale starke Infrarotstrahlungsquellen überstrahlt ist.
7. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die positionsauflösende Diode (11) dem
Bild der Infrarotstrahlungsquelle des Flugkörpers nachführbar
ist.
8. Verfahren zur Lenkung von Flugkörpern, die mindestens eine
Infrarotstrahlungsquelle aufweisen, bei dem mit einer
Abbildungsoptik die Infrarotstrahlung auf einen Detektor
in Form einer Videokamera abgebildet wird und das Signal
des Detektors zur Steuerung des Flugkörpers verwendet
wird, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene zeitlich
aufeinanderfolgende Bilder verglichen werden und die
Bildelemente ausgewählt werden, deren Intensität sich mit
der Zeit verkleinert, und daß mit verschiedenen Detektoranordnungen
der Vergleich in unterschiedlichen Spektralbereichen
durchgeführt wird, wobei mindestens eine
positionsauflösende Diode als weitere Detektoranordnung
verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Intensität der abfallenden Signale mit theoretischen
Abfallskurven für die Intensität verglichen werden und nur
die Signale zur Lenkung verwendet werden, deren Intensität
sich entsprechend verkleinert.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß eine breitbandige Detektoranordnung, insbesondere mit
einem Empfindlichkeitsbereich von 0,8-3,5 µ und eine
Vielzahl abwechselnd in den Strahlengang gebrachter Filter
mit unterschiedlichen Durchlässigkeitsbereichen verwendet
wird, daß die Signale, die unterschiedlichen Filtern
entsprechen, verglichen werden und so Störsignale von
Nutzsignalen unterschieden werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß mit einem Schwellschalter eine Erhöhung
des Diodenstroms detektiert wird und der entsprechende
Bereich von der weiteren Auswertung ausgeschlossen
wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß aus den detektierten und identifizierten
Infrarotsignalen des Flugkörpers durch Extrapolation
der Ort zu einem späteren Zeitpunkt extrapoliert wird,
wenn sich das Signal durch lokale starke Infrarotstrahlungen
hindurch bewegt, durch die es überstrahlt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863643975 DE3643975A1 (de) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | Lenksystem fuer flugkoerper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863643975 DE3643975A1 (de) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | Lenksystem fuer flugkoerper |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3643975A1 DE3643975A1 (de) | 1988-06-30 |
DE3643975C2 true DE3643975C2 (de) | 1993-02-18 |
Family
ID=6316924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863643975 Granted DE3643975A1 (de) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | Lenksystem fuer flugkoerper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3643975A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004029343A1 (de) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Zielführungsvorrichtung für ein Fluggerät |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007040529B4 (de) * | 2007-08-28 | 2013-08-01 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Suchkopf |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3211354C2 (de) * | 1982-03-27 | 1985-07-11 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Verfahren zur Unterdrückung von Störstrahlern für ein Flugkörperlenkverfahren |
-
1986
- 1986-12-22 DE DE19863643975 patent/DE3643975A1/de active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004029343A1 (de) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Zielführungsvorrichtung für ein Fluggerät |
DE102004029343B4 (de) * | 2004-06-17 | 2009-04-30 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Zielführungsvorrichtung für ein Fluggerät |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3643975A1 (de) | 1988-06-30 |
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