Die
Erfindung betrifft eine Video-Bildaufnahmevorrichtung, die besonders
zur Anwendung bei Infrarot-Zielsuchgeräten geeignet ist.The
The invention relates to a video image pickup device which is particularly
suitable for use with infrared homing devices.
Bei
derartigen Video-Bildaufnahmevorrichtungen werden der Detektor und
seine Optik auf demselben Träger angeordnet, der um zwei
aufeinander senkrechte Achsen orientiert werden kann. Der so ausgerüstete
Träger wird durch einen Kreiseleffekt stabilisiert, entweder
direkt durch den Kreisel des Gyroskops, der auf dem durch eine Kardananordnung
gebildeten Träger plaziert ist, oder indirekt über
eine mechanische oder elektrische Verbindung mit einer stabilisierten
Plattform. Die optische Achse, welche die Visierachse der Vorrichtung
bildet, kann auf diese Weise relativ zu einer Referenzachse verlagert
werden, insbesondere zur Längsachse des Flugkörpers,
wenn es sich um ein Zielsuchgerät handelt. Diese Anordnung
ist aber mit Mängeln behaftet, die auf Störmomenten
beruhen, die durch die Verbindungen zwischen Detektor und den vom
Flugkörper getragenen Schaltungsteilen erzeugt werden.at
Such video image pickup devices become the detector and
its optics are arranged on the same carrier, the two
mutually perpendicular axes can be oriented. The so equipped
Vehicle is stabilized by a gyroscope effect, either
directly through the gyro's gyroscope, which is on through a gimbal assembly
formed carrier, or indirectly via
a mechanical or electrical connection with a stabilized
Platform. The optical axis, which is the sighting axis of the device
forms, can be shifted in this way relative to a reference axis
be, in particular to the longitudinal axis of the missile,
if it is a homing device. This arrangement
but is fraught with defects that are due to disturbances
caused by the connections between the detector and the detector
Missile worn circuit parts are generated.
Aus
der FR-PS 2 492 516 ist
es bekannt, den Detektor fest auf dem Ständer anzubringen,
der die gesamte Baugruppe trägt, was bei Anwendung auf ein
Zielsuchgerät bedeutet, daß die Befestigung am Flugkörper
erfolgt. Da der Detektor in diesem Falle nicht von der in Höhenwinkel
und Seitenwinkel orientierbaren Struktur getragen wird, ergibt sich
eine große Vereinfachung der Konstruktion und eine Steigerung
ihres Leistungsvermögens.From the FR-PS 2 492 516 It is known to mount the detector firmly on the stand, which carries the entire assembly, which means when applied to a homing device, that attachment to the missile takes place. Since the detector in this case is not supported by the height angle and side angle orientable structure, there is a great deal of simplification of the design and an increase in its performance.
Gemäß dieser
Lösung ist die Video-Bildaufnahmevorrichtung mit optischen
Bildversetzungsmitteln ausgestattet, die es ermöglichen,
die Lage des Bildzentrums in der Detektorebene bei Drehungen über
den Höhenwinkel oder Seitenwinkel unverändert
zu halten. Diese Bildversetzungsmittel sind mit ebenen Spiegeln
oder äquivalenten Prismen oder auch Lichtleitfaserbündeln
ausgestattet. Wenngleich diese Bildversetzungsoptik die Stabilität
der optischen Austrittsachse gewährleistet, führt
sie jedoch zu einer Bilddrehung, die von den Drehungen abhängt,
welche um die Achsen der orientierbaren Anordnung aufgeprägt
werden, wobei diese Drehungen bezüglich der optischen Achse über
den Höhenwinkel und über den Seitenwinkel erfolgen.
Zur Kompensation dieser Bilddrehung muß das Gerät
mit Winkelmeldern versehen werden, welche die Drehungen über
den Höhenwinkel und den Seitenwinkel messen, wobei Kompensationseinrichtungen
verwendet werden, um die erforderliche Korrektur aufgrund der erfaßten
Winkelwerte durchzuführen. Diese Kompensationseinrichtungen
können von verschiedener Art sein, wobei elektronische
und optische Lösungen möglich sind.According to this
Solution is the video imaging device with optical
Equipped with image displacement means which make it possible
the position of the image center in the detector plane when turning over
the elevation angle or side angle unchanged
to keep. These image displacement means are with plane mirrors
or equivalent prisms or fiber optic bundles
fitted. Although this image shifting optics stability
ensures the optical exit axis leads
but to a picture rotation that depends on the rotations,
which impressed about the axes of orientable arrangement
be, with these rotations with respect to the optical axis over
take the elevation angle and the side angle.
To compensate for this image rotation, the device must
be provided with angle detectors, which the turns over
measure the elevation angle and the side angle, with compensation devices
used to make the required correction due to the detected
To perform angle values. These compensation devices
can be of various types, with electronic
and optical solutions are possible.
Eine
derartige Lösung, die in der französischen
Patentanmeldung 84 04554 vom 23. März 1984 beschrieben
ist, ermöglicht die Verwirklichung einer orientierbaren
Kopfgruppe mit geringer Massenträgheit, die große
Winkelauslenkungen beispielsweise bis 60 oder gar 70° ermöglicht,
ohne die Pupille der Vorrichtung durch Elemente wie mechanische
Befestigungen, Motore, Winkelmelder oder dergleichen im Verlauf
dieser Auslenkungen zu beeinträchtigen. Ferner ermöglicht
die geringe Massenträgheit dieses Geräts ein sehr
schnelles Ansprechen der gesamten Baugruppe, die somit angewendet
werden kann, um eine Zielsuchphase durchzuführen.Such a solution, which in the French patent application 84 04554 of 23 March 1984, the realization of an orientable low inertia head group allowing large angular deflections, for example, up to 60 ° or even 70 ° without the pupil of the device, can be achieved by elements such as mechanical fasteners, motors, angle indicators or the like in the course of these deflections to impair. Furthermore, the low inertia of this device allows a very fast response of the entire assembly, which can thus be used to perform a target search phase.
Um
dies zu erreichen, sind die Antriebsmittel für die Drehung
um die beiden aufeinander senkrechten Achsen des orientierbaren
Halters mit zwei Antriebsmotoren versehen, die ebenso wie die ihnen
zugeordneten Winkelmelder außerhalb des orientierbaren
Halters angeordnet und fest am Flugkörper angebracht sind.Around
To achieve this, the drive means for the rotation
around the two mutually perpendicular axes of the orientable
Halters equipped with two drive motors, as well as theirs
assigned angle detector outside the orientable
Halters arranged and fixedly attached to the missile.
Zur
Erforschung im Infrarotgebiet, insbesondere in den Bereichen von
3 bis 5 Mikrometer und 8 bis 12 Mikrometer, wird im allgemeinen
eine Detektorzeile verwendet. Damit das Feldbild vor der Detektorzeile
vorbeiläuft, muß die Vorrichtung mit einem optischen
Ablenksystem ausgerüstet werden. Bei bestimmten Lösungen
wird das Bild linear in einer Richtung senkrecht zur Zeile vorbeigeführt,
wodurch eine rechtwinklige Ablenkung gemäß den
Koordinaten X und Y erfolgt. Bei anderen Lösungen wird
eine Kreisablenkung vorgenommen, indem das Bild um ein Zentrum verdreht
wird, während die Detektorzeile radial bezüglich
dieses Zentrums angeordnet ist.to
Infrared research, especially in the field of
3 to 5 microns and 8 to 12 microns, in general
a detector line is used. So the field image in front of the detector line
passes by, the device must be equipped with an optical
Ablenkksystem be equipped. For certain solutions
the image is passed linearly in a direction perpendicular to the line,
whereby a right-angle deflection in accordance with
Coordinates X and Y take place. For other solutions
made a circular deflection by twisting the image around a center
while the detector row is radially aligned
this center is arranged.
Für
eine derartige Erforschung ist die Video-Bildaufnahmevorrichtung
mit einem optischen Ablenksystem ausgestattet, das gemäß einer
Ausführungsform während der Suchphase eine schnelle Kreisablenkung
eines elementaren Feldes durchführt, während die
Antriebsmotoren des orientierbaren Halters so angesteuert werden,
daß sie eine langsame Bewegung des elementaren Feldes hervorrufen,
so daß das gesamte gewünschte Bildfeld überdeckt
wird. Durch Ansteuerung der Motoren mit geeigneten Signalen beschreibt
die langsame Verlagerung des Kreisablenkzentrums eine Spirale.For
one such exploration is the video imaging device
equipped with an optical deflection system according to a
Embodiment during the search phase a fast circular deflection
of an elementary field, while the
Drive motors of orientable holder are driven so
that they cause a slow movement of the elementary field,
so that the entire desired image field is covered
becomes. By driving the motors with suitable signals describes
the slow displacement of the circular deflection center a spiral.
Aufgabe
der Erfindung ist die Weiterbildung einer solchen Video-Bildaufnahmevorrichtung,
die besonders für Zielsuchgeräte geeignet ist,
um einen Überwachungs- oder Such-Ablenkbetrieb in rechtwinkligen
Koordinaten zu ermöglichen, die anstelle einer spiralförmigen
Ablenkung angewendet werden kann, um je nach den Operationsbedingungen
die eine oder andere Ablenkart wählen zu können.task
the invention is the development of such a video image pickup device,
which is particularly suitable for homing devices,
to a surveillance or search deflection operation in rectangular
To enable coordinates instead of a spiral
Distraction can be applied according to the operating conditions
choose one or the other type of deflection.
Diese
Ablenkung in Form einer mehr oder weniger abgeflachten Spirale wird
erhalten, indem sinusförmige Signale von geringfügig
verschiedener Frequenz an die Drehmomentmotoren für die
Seitenwinkelablenkung und Höhenwinkelablenkung angelegt
werden. Auf diese Weise kann das gewünschte Ablenkgebiet
bei annehmbaren Beschleunigungen der Drehmomentmotoren schnell überstrichen
werden. Dieser Ablenkbewegung ist die schnelle Drehablenkung des
optischen Feldes überlagert. Diese Suchbetriebsweise ist
nur dann geeignet, wenn die gewünschte Ablenkfigur nicht
zu sehr abgeflacht ist. Andererseits ist die Erfassungswahrscheinlichkeit
innerhalb des Ablenkgebietes nicht gleichmäßig,
weil die Kombination der beiden Ablenkungen zu Kumulationspunkten
führt. Im Falle einer stärker abgeflachten Figur
oder für den Fall, daß eine gleichförmige
Erfassungswahrscheinlichkeit gewünscht wird, wird vorzugsweise
zu der anderen, erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Ablenkart übergegangen.This distraction in the form of a more or less flattened spiral is obtained by applying sinusoidal signals of slightly different frequency to the side angle deflection and elevation angle deflection torque motors. In this way, the desired deflection area can be quickly swept out at acceptable accelerations of the torque motors. This deflection movement is superimposed on the fast rotation deflection of the optical field. This search mode is only suitable if the desired deflection figure is not flattened too much. On the other hand, the probability of detection within the deflection area is not uniform, because the combination of the two distractions leads to accumulation points. In the case of a more flattened figure or in the event that a uniform probability of detection is desired, it is preferred to proceed to the other type of deflection proposed according to the invention.
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung,
auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further
Features and advantages of the invention will become apparent from the following
Description of exemplary embodiments and of the drawing,
to which reference is made. In the drawing show:
1 eine
schematische Übersichtsdarstellung einer erfindungsgemäßen
Video-Bildaufnahmevorrichtung; 1 a schematic overview of a video image pickup device according to the invention;
2 die
rechtswinkligen Referenz-Koordinatensysteme des Aufbaus und der
Visieroptik; 2 the right-angle reference coordinate systems of the construction and the sighting optics;
3 eine
vereinfachte schematische Darstellung einer Ablenkoptik für
die Bildablenkung; 3 a simplified schematic representation of a deflection optics for the image deflection;
4 eine
Skizze zur Veranschaulichung der spiralförmigen Ablenkung
im Suchbetrieb; 4 a sketch to illustrate the spiral deflection in search mode;
5 eine
schematische Darstellung der ermöglichten "kartesischen"
Ablenkung; 5 a schematic representation of the enabled "Cartesian"distraction;
6 eine
Skizze zur Veranschaulichung dieser kartesischen Ablenkung, die
auf ein mit dem Flugkörper verbundenes Koordinatensystem
bezogen ist; 6 a sketch to illustrate this Cartesian deflection, which is related to a coordinate system connected to the missile;
7 eine
Skizze, welche die auf das galileische Koordinatensystem bezogene
rechtwinklige Ablenkung zeigt; 7 a sketch showing the right-angled deflection related to the Galilean coordinate system;
8 ein
Diagramm, welches die Änderung der programmierten Winkelwerte
für die Seitenwinkel- und Höhenwinkelablenkung
zeigt; 8th a diagram showing the change of the programmed angle values for the side angle and elevation deflection;
9 ein
Blockdiagramm einer Einrichtung zur Erzeugung der erfindungsgemäßen
kartesischen Such-Ablenkweise unter den in 6 gezeigten
Bedingungen; und 9 a block diagram of a device for generating the inventive Cartesian search deflection among the in 6 conditions shown; and
10 ein
Blockdiagramm der Einrichtung, die für die erfindungsgemäße
kartesische Such-Ablenkweise unter den Bedingungen der 7 verwendet
wird. 10 a block diagram of the device used for the inventive Cartesian search deflection under the conditions of 7 is used.
Es
wird zunächst auf 1 Bezug
genommen. Die Video-Bildaufnahmevorrichtung enthält ein Eintrittsobjektiv 1,
welches eine mit zwei Freiheitsgraden orientierbare Halterung 2 trägt,
eine Bildversetzungsoptik 3 und einen Detektor 4.
Die orientierbare Halterung ist kardanisch und umfaßt einen
ersten Rahmen 21, der um eine Achse Z orientierbar ist,
die als Seitenwinkelachse bezeichnet wird, mit einem zweiten Rahmen 22,
der um eine Achse Y drehbar ist, welche senkrecht zur Achse Z steht
und als Höhenwinkelachse bezeichnet wird. Dieser zweite
Rahmen trägt die Eintrittsoptik 1 und einen Teil
der Bildversetzungsoptik. Hier wird eine Bildversetzungsoptik in
Betracht gezogen, die durch ein katadioptrisches System aus fünf
ebenen Spiegeln gebildet ist. Die Spiegel 31, 32, 33 sind
fest mit dem Rahmen 22 verbunden und reflektieren die optische
Eintrittsachse gemäß der Drehrichtung des Rahmens 22.
Ein vierter Spiegel 34, der im Zentrum O der Kardananordnung
angeordnet und fest mit dem Rahmen 21 verbunden ist, bewirkt
die Umlenkung gemäß der anderen Drehrichtung.
Ein weiterer Spiegel 35, der fest mit dem feststehenden
Aufbau 5 verbunden ist, also mit dem Rumpf des Flugkörpers,
lenkt die optische Achse in die Endrichtung zum Detektor 4,
der seinerseits am Rumpf 5 befestigt ist.It is going on first 1 Referenced. The video imaging device includes an entrance lens 1 , which is an orientable with two degrees of freedom mount 2 carries, an image shifting optics 3 and a detector 4 , The orientable mount is gimbaled and includes a first frame 21 which is orientable about an axis Z, which is referred to as a side angle axis, with a second frame 22 which is rotatable about an axis Y, which is perpendicular to the axis Z and is referred to as elevation angle axis. This second frame carries the entrance optics 1 and a part of the image shifting optics. Here, a picture-taking optics formed by a catadioptric system of five plane mirrors is considered. The mirror 31 . 32 . 33 are stuck with the frame 22 connected and reflect the optical entrance axis according to the direction of rotation of the frame 22 , A fourth mirror 34 , which is arranged in the center O of the gimbal assembly and fixed to the frame 21 is connected causes the deflection according to the other direction of rotation. Another mirror 35 fixing with the fixed construction 5 connected, so with the fuselage of the missile, directs the optical axis in the end direction to the detector 4 , in turn, on the fuselage 5 is attached.
Der
mit 6 bezeichnete Block stellt die Gesamtheit der Ansteuerschaltungen,
Signalverarbeitungsschaltungen für die erfaßten
Signale und Stellungsnachführschaltungen sowie Signalauswerteschaltungen
dar. Wenn eine Detektorzeile verwendet wird, sind die optischen
Ablenkmittel durch die Optik 7 gebildet, welche die Feldablenkung
bewirkt, wobei diese Optik durch einen Motor 70 angetrieben
wird, an den ein Winkelmelder 71 angekoppelt ist.The one with 6 The designated block represents the entirety of the drive circuits, signal processing circuits for the detected signals and position tracking circuits, and signal evaluation circuits. When a detector line is used, the optical deflection means are through the optics 7 formed, which causes the field deflection, this optics by a motor 70 is driven to the an angle detector 71 is coupled.
Um
große Winkelauslenkungen zu ermöglichen, ohne
in den Erfassungsbereich der Pupille einzudringen, erfolgt der Antrieb
der Rahmen 21 und 22 durch extern angeordnete
Antriebsorgane. Die Kreisdrehung bzw. Seitenwinkeldrehung um die
Achse Z wird durch einen schematisch mit 10 bezeichneten Motor
bewirkt, welcher auf der Achse angeordnet ist und dessen äußerer
Käfig den Stator bildet, der fest mit dem Rumpf 5 verbunden
ist. Entsprechendes gilt für die Höhenwinkeldrehung
um die Achse Y, die mittels eines Motors 11 erfolgt, dessen
Außenkäfig feststehend ist und welcher den Rahmen 22 über
eine nicht näher beschriebene Anordnung 17 mitnimmt, beispielsweise über
eine Pleuel/Kurbel-Anordnung, wie sie in der bereits genannten französischen Patentanmeldung
84 04554 beschrieben ist. Die anderen gezeigten Elemente
enthalten Winkelmelder 12 und 13, die den Höhenwinkel
und den Seitenwinkel melden. Diese Detektoren sind direkt an die
Motoren 10 und 11 angekoppelt dargestellt. Die
erfaßten Winkelwerte werden insbesondere ausgewertet, um
die Korrekturen für die Bilddrehung, welche durch die Bildversetzungsvorrichtung 3 bewirkt
wird, zu ermöglichen. Die hierfür verwendeten
Einrichtungen sind in diesem Schema nicht dargestellt und können
in den Gruppen 7 sowie 70 enthalten sein.In order to allow large angular deflections, without penetrating into the detection range of the pupil, the drive of the frame takes place 21 and 22 by externally arranged drive elements. The circular rotation or side angle rotation about the axis Z is schematically represented by 10 designated motor causes, which is arranged on the axis and whose outer cage forms the stator which is fixed to the hull 5 connected is. The same applies to the elevation angle rotation about the axis Y, by means of a motor 11 takes place, the outer cage is fixed and which the frame 22 via an unspecified arrangement 17 entrains, for example via a connecting rod / crank assembly, as in the already mentioned French patent application 84 04554 is described. The other elements shown contain angle detectors 12 and 13 indicating the elevation angle and the side angle. These detectors are directly connected to the motors 10 and 11 coupled shown. Specifically, the detected angle values are evaluated to provide the corrections for the image rotation caused by the image displacement device 3 is caused to allow. The facilities used for this purpose are not shown in this diagram and can be found in the groups 7 such as 70 be included.
Anhand
von 2 können die Achsen dieses Geräts
definiert werden. Die Achsen X, Y und Z stellen das normierte kartesische
bzw. rechtwinklige Referenz-Koordinatensystem des Flugkörpers
dar, während die Achsen X1, Y1 und Z1 ein mit der orientierbaren
Eintrittsoptik fest verbundenes System bezeichnen, worin die Richtung
X1 die optische Achse darstellt, also die Visierachse des Geräts.
In der gezeigten Konfiguration wird eine erste Drehung θ1 über
den Seitenwinkel um die Achse Z betrachtet, wodurch die Visierachse
in die Zwischenstellung Xi gelangt ist, bei einer Höhenwinkeldrehung
mit dem Wert θ2 um die Achse Y1, wodurch die endgültige Stellung
X1Y1Z1 des Flugkörper-Koordinatensystems erreicht wird.
Es versteht sich, daß die Reihenfolge dieser Drehungen
entgegengesetzt sein kann.Based on 2 The axes of this device can be defined. The axes X, Y and Z represent the normalized Cartesian or rectangular reference coordinate system of the missile, while the axes X1, Y1 and Z1 denote a system fixedly connected to the orientable entrance optics, wherein the direction X1 represents the optical axis, ie Visor axis of the device. In the configuration shown, a first rotation θ1 is considered over the azimuthal angle about the axis Z, bringing the sighting axis into the intermediate position Xi at an angle of elevation of the value θ2 about the axis Y1, thereby reaching the final position X1Y1Z1 of the missile coordinate system becomes. It is understood that the order of these rotations may be opposite.
Da
somit die Empfangsoptik 1 und die katadioptische Kopfoptik,
die durch die Spiegel 31, 32 und 33 gebildet
ist, mit dem Rahmen 22 fest verbunden sind, erfahren sie
die zwei Drehungen θ1 und θ2. Der Spiegel 34,
der fest mit dem Rahmen 21 verbunden ist, erfährt
nur die Drehung θ1. Der Spiegel 35 ist feststehend
und fest mit dem Rumpf 5 verbunden.Since thus the receiving optics 1 and the catadioptic head optics through the mirrors 31 . 32 and 33 is formed with the frame 22 are firmly connected, they experience the two rotations θ1 and θ2. The mirror 34 that stuck to the frame 21 is connected, experiences only the rotation θ1. The mirror 35 is fixed and stuck to the hull 5 connected.
Der
Detektor 4, welcher durch eine Zeile zur Erforschung im
Infrarotgebiet gebildet ist, ist hier in Zuordnung zu seinem Kühlsystem 40 gezeigt,
wobei die gesamte Baugruppe am Rumpf 5 befestigt ist.The detector 4 , which is formed by a row for research in the infrared region, is here associated with its cooling system 40 shown, with the entire assembly on the fuselage 5 is attached.
Das
optische System der gesamten Anordnung enthält ferner Feldlinsen
bzw. zusätzliche Linsen, welche zur Korrektur und zur Erzeugung
eines Bildes von hoher Qualität auf den Detektor beitragen, wobei
diese zusätzlichen Elemente in dem vereinfachten Schema
nicht dargestellt sind.The
The optical system of the entire arrangement further includes field lenses
or additional lenses which are used for correction and production
contribute a high quality image to the detector, wherein
these additional elements in the simplified scheme
are not shown.
Die
Empfangsoptik ist vorzugsweise als Cassegrain-System ausgebildet,
mit einem konkaven Hauptspiegel und einem ebenen oder konvexen Hilfsspiegel.
Wie in 2 gezeigt ist, verläuft die optische
Empfangsachse durch das Zentrum O der Kardananordnung, welches das
Augenblicksdrehzentrum der beweglichen orientierbaren Baugruppe
bildet.The receiving optics is preferably designed as a Cassegrain system, with a concave primary mirror and a planar or convex auxiliary mirror. As in 2 is shown, the receiving optical axis passes through the center O of the gimbal assembly, which forms the instantaneous center of rotation of the movable orientable assembly.
Die
Kardanaufhängung gewährleistet eine natürliche
Entkopplung hinsichtlich kleiner Bewegungen des Flugkörpers
um die Achsen Y und Z. Die Motoren 10 und 11,
welche die beiden Bewegungen steuern, weisen einen Außenkäfig
auf, der fest mit dem Rumpf 5 bzw. mit dem Flugkörper
im Falle eines Zielsuchgerätes verbunden ist. Der Motor 10 steuert direkt
die Achse Z. Die Seitenwinkel-Nachführanordnung ist als
Block 61 dargestellt, der von einem Winkelmelder 12 den
Winkelstellungswert θ1 und von einer Leit- und Steuerschaltung 60 den
programmierten Wert θ1P empfängt, wobei diese
Programmierung durch externe Steuerung mittels Hilfsschaltungen
oder durch einen Piloten erreicht wird. Die Schaltung 61 steuert
den Seitenwinkel-Motor 10 an, bis der Wert θ1P
angezeigt wird.The gimbal ensures a natural decoupling with respect to small movements of the missile about the axes Y and Z. The engines 10 and 11 , which control the two movements, have an outer cage fixed to the fuselage 5 or is connected to the missile in the case of a homing device. The motor 10 directly controls the axis Z. The side angle tracking assembly is as a block 61 shown by an angle detector 12 the angular position value θ1 and of a guidance and control circuit 60 receives the programmed value θ1P, this programming being achieved by external control by means of auxiliary circuits or by a pilot. The circuit 61 controls the side angle motor 10 until the value θ1P is displayed.
Die
zweite Bewegung wird durch den Motor 11 erreicht, welcher
den Rahmen 22 bewegt, der auf der Achse Y1 der beweglichen
Baugruppe angebracht ist, um die Höhenwinkeldrehung θ2
um diese Achse zu bewirken. Die Drehung θ3 des Motors 11 ist nicht
gleich der Drehung θ2, die um die Achse Y1 ausgeführt
werden soll; es handelt sich um eine bekannte Funktion (aufgrund
geometrischer Betrachtungen), bei deren Berechnung die Winkelparameter θ1
und θ2 sowie mechanische Parameter für die Verbindung 17 zwischen
Motor 11 und Rahmen 22 eingehen.The second movement is by the engine 11 achieved which the frame 22 which is mounted on the axis Y1 of the movable assembly to effect the elevation angle rotation θ2 about that axis. The rotation θ3 of the motor 11 is not equal to the rotation θ2 to be performed about the axis Y1; it is a well-known function (due to geometrical considerations), in the calculation of which the angle parameters θ1 and θ2 as well as mechanical parameters for the connection 17 between engine 11 and frame 22 received.
Die
Höhenwinkel-Nachführeinrichtung umfaßt
eine Schaltung 62, die den einprogrammierten Höhenwinkelwert θ2P
und den Wert θ3 empfängt, welchen ein Winkelstellungsmelder 13 mißt.
Die Schaltung 62 umfaßt eine sekundäre
Schleife, die so ausgebildet ist, daß der Wert θ2
aufrechterhalten wird, wenn er nicht verändert wird, während
eine Änderung von θ1 befohlen wird. Diese Schaltung
steuert den Motor 11 an, welcher in Drehung versetzt wird,
bis der angezeigte Wert θ2P erreicht ist, oder aber, damit
dieser Wert im vorgenannten Fall aufrechterhalten bleibt.The elevation tracking device comprises a circuit 62 which receives the programmed elevation angle value θ2P and the value θ3 which an angle position detector receives 13 measures. The circuit 62 comprises a secondary loop arranged to maintain the value θ2 unless it is changed while commanding a change in θ1. This circuit controls the engine 11 which is rotated until the indicated value θ2P is reached, or so that this value is maintained in the aforementioned case.
Das
durch den Detektor 4 erfaßte Signal SD wird an
Verarbeitungs- und Auswertungsschaltungen angelegt, die symbolisch
durch den Block 18 und die Verbindungen 19 nach
außen dargestellt sind.That through the detector 4 detected signal SD is applied to processing and evaluation circuits symbolized by the block 18 and the connections 19 are shown to the outside.
Für
eine Auswertung im Infrarotgebiet mittels eines linienförmigen
Detektors 4 weist die Vorrichtung zwischen dem Ausgang
der optischen Bildversetzungsoptik und dem Detektor ein optisches
Ablenksystem 7 auf, das eine Drehablenkung ausführt. Diese
Ablenkung kann mittels Zylinderlinsen oder mittels optischen Systemen
wie ein Wollastonprisma oder dergleichen ausgeführt werden,
oder auch durch eine Anordnung aus drei Spiegeln, die in 3 gezeigt
ist, worin eine Eintrittsoptik 1 vom Cassegrain-Typ, eine
komplementäre Konvergenzoptik 1C zur Reproduktion
der Strahlung als paralleles Bündel am Eingang der Bildversetzungsoptik 3 und
die Drehablenkvorrichtung 70 verwendet werden, die aus
drei ebenen Spiegeln 72, 73 und 74 gebildet
ist. Der Drehantrieb der gesamten Baugruppe um die optische Austrittsachse
der Bildversetzungsvorrichtung erfolgt durch einen Motor 71,
der eine konstante Drehgeschwindigkeit w aufprägt, wodurch
das Bild in der Erfassungsebene mit der Geschwindigkeit 2w gedreht
wird, so daß alle Bildpunkte nacheinander durch die Zeile 4 analysiert
werden, wobei jedes Photodetektorelement die Punkte analysiert,
die in einer entsprechenden Enfernung vom Zentrum C des Bildes liegen.For an evaluation in the infrared region by means of a linear detector 4 The device has an optical deflection system between the output of the optical image-shifting optics and the detector 7 on, which performs a rotation deflection. This deflection can be carried out by means of cylindrical lenses or by means of optical systems such as a Wollaston prism or the like, or else by an arrangement of three mirrors, which in FIG 3 is shown, wherein an entrance optics 1 of the Cassegrain type, a complementary convergence optics 1C for reproducing the radiation as a parallel beam at the input of the image-shifting optics 3 and the rotary deflector 70 used, consisting of three level mirrors 72 . 73 and 74 is formed. The rotary drive of the entire assembly about the optical exit axis of the image shifting device is performed by a motor 71 who is a constant Rotate speed w imprinted, whereby the image is rotated in the detection plane at the speed 2w, so that all the pixels in succession through the line 4 are analyzed, each photodetector element analyzing the points that lie in a corresponding distance from the center C of the image.
Die
Verknüpfung der soeben beschriebenen Drehablenkung mit
der orientierbaren optischen Baugruppe, durch welche die Visierachse
bezüglich der Referenzachse X des Systems verlagert werden kann,
ermöglicht eine für den Suchbetrieb zweckmäßige
Ablenkweise. Der Suchbetrieb wird in einer gegebenen Richtung und
gegebenen Winkelwerten vorgenommen. Bei einer ersten Funktionsweise
des Suchbetriebs werden die beiden Antriebsmotoren für Seitenwinkel
und Höhenwinkel zu diesem Zweck so geregelt, daß sie
jeweils sinusförmige Schwingbewegungen mit 90° Versetzung
erzeugen, um Lissajoux-Figuren zu erzeugen. Mit langsam zunehmenden
und anschließend langsam abnehmenden zeitabhängigen
Amplituden für Seitenwinkel und Höhenwinkel beschreibt
das Zentrum des Bildfeldes eine sich erweiternde und anschließend
zusammenziehende Archimedesspirale, so daß ein Diagramm
einer langsamen Ablenkung des Feldzentrums erhalten wird, dessen
Bahn in 4 gezeigt ist. Je nach der im
Suchbetrieb gewünschten Figur kann diese Ablenkung kreisförmig
sein, wie dargestellt, oder auch elliptisch.The combination of the rotary deflection just described with the orientable optical assembly, by means of which the sighting axis can be displaced with respect to the reference axis X of the system, enables a deflection mode which is suitable for the search operation. The search operation is performed in a given direction and given angle values. In a first mode of operation of the seek operation, the two azimuth and elevation angle drive motors are controlled for this purpose to each produce sinusoidal ninety-degree displacement oscillatory motions to produce Lissajoux figures. With slowly increasing and then slowly decreasing time - dependent amplitudes for side angle and elevation angle, the center of the image field describes an expanding and then contracting Archimedes spiral, so that a diagram of a slow deflection of the field center is obtained 4 is shown. Depending on the desired figure in the search operation, this deflection may be circular, as shown, or even elliptical.
Im
letzteren Falle sind die Amplituden für Seitenwinkelablenkung
und Höhenwinkelablenkung voneinander verschieden.in the
the latter case are the amplitudes for side angle deflection
and elevation deflection differ from each other.
Die
schnelle Ablenkung des Augenblicksfeldes (Feldablenkung mit der
Geschwindigkeit 2w), die der oben beschriebenen Bewegung überlagert
ist, führt im betrachteten Zeitpunkt zu der am Punkt M gezeigten
Konfiguration.The
fast deflection of the instantaneous field (field deflection with the
Speed 2w) superimposed on the movement described above
is, leads at the time considered to the point M shown
Configuration.
Gemäß der
Erfindung wird eine weitere Suchbetriebs-Ablenkung von kartesischer
Art durchgeführt, in einem im wesentlichen rechtwinkligen
Format. Die schnelle Kreisablenkung wird bei diesem Suchbetrieb
nicht angewendet, jedoch wird – wie weiter unten beschrieben
wird – der Antriebsmotor für die Kreisablenkung
in solcher Weise geregelt, daß das Augenblicksfeld stets
senkrecht zur Hauptabmessung L1 des Suchfeldes steht, wie schematisch in 5 gezeigt.In accordance with the invention, another Cartesian seek operation deflection is performed, in a substantially rectangular format. The fast circular deflection is not used in this search operation, however, as will be described below, the drive motor for the circular deflection is controlled in such a manner that the instantaneous field is always perpendicular to the main dimension L1 of the search field, as shown schematically in FIG 5 shown.
Die
Drehmomentmotoren 10 für Seitenwinkel und 11 für
Höhenwinkel werden verwendet, um das rechtwinklige Ablenkformat
zu beschreiben. Der Seitenwinkel-Antriebsmotor 10 ergibt
die Bewegung in Richtung der Hauptabmessung L1 und wird mit hoher
und konstanter Geschwindigkeit im einen Sinne und anschließend
im anderen angesteuert, um eine Links-Rechts-Exploration und anschließend Rechts-Links-Exploration
durchzuführen. Gleichzeitig wird der Höhenwinkel-Antriebsmotor 11 mit
geringer und konstanter Geschwindigkeit angesteuert, um die Ablenkung
im Sinne der kleinen Abmessung L2 senkrecht zur erstgenannten Abmessung
zu bewirken. Der Höhenwinkel-Antriebsmotor 11 wird
ebenfalls zunächst im einen Sinne und dann im entgegengesetzten
Sinne angesteuert, um die Ablenkbewegung von oben nach unten und
anschließend von unten nach oben zu erzeugen. Die konjugierten
Bewegungen bewirken, daß das Augenblicksfeld, das zu Beginn
der Exploration beispielsweise bei A1 und A2 als Bild der Zeile
dargestellt ist, eine halbe Zeilenhöhe in Richtung L2 nach
einer Kreisexploration der Ausdehung L1 durch den Motor 10 durchlaufen
hat. Diese Dauer kann mit der Dauer einer Zeilenablenkung verglichen
werden, und die Ablenkperiode des Motors 11 kann mit einer
Rasterbildablenkperiode verglichen werden. Aus 5 ist
ersichtlich, daß das Feld an allen Punkten zweifach exploriert
wird, mit Ausnahme der dreieckförmigen Endteile zu Beginn und
Ende der Exploration, die nur einmal exploriert werden. Um sie erkennen
zu können, sind die Endbereiche senkrecht schraffiert dargestellt.
Die Abmessungen L1 und L2 werden beliebig gewählt; mögliche Werte
für diese Parameter entsprechen einem Suchfeld von 30°/20°.
In der Praxis werden, da keine unendlich hohe Beschleunigung möglich
ist, die Änderungen der Motorlaufrichtung nach einem zweckmäßigen
Verzögerungs-Beschleunigungs-Gesetz bewerkstelligt, indem
dem Motor eine konstante maximale steuerbare Beschleunigung aufgeprägt
wird, bis die Explorationsgeschwindigkeit in der betrachteten Richtung
ihren Sinn ändert. Folglich ist die Ablenkfigur nicht aus
präzisen Geraden zusammengesetzt, sondern weist gekrümmte
Anschlüsse in der Nähe der Richtungsänderungen
auf.The torque motors 10 for side angle and 11 elevation angles are used to describe the rectangular deflection format. The side angle drive motor 10 results in the movement in the direction of the main dimension L1 and is driven at high and constant speed in one sense and then in the other in order to carry out a left-right exploration and then right-left exploration. At the same time, the elevation angle drive motor 11 controlled at a low and constant speed to cause the deflection in the sense of the small dimension L2 perpendicular to the first dimension. The elevation angle drive motor 11 is also initially controlled in one sense and then in the opposite direction to produce the deflection from top to bottom and then from bottom to top. The conjugate movements cause the instantaneous field, represented at the beginning of the exploration, for example at A1 and A2 as the image of the line, to be half a line height in the direction L2 after a circular exploration of the L1 extension by the motor 10 has gone through. This duration can be compared with the duration of a line deflection and the deflection period of the motor 11 can be compared to a raster image deflection period. Out 5 It can be seen that the field is explored twice at all points, except for the triangular end parts at the beginning and end of the exploration, which are explored only once. In order to recognize them, the end regions are shown vertically hatched. The dimensions L1 and L2 are chosen arbitrarily; possible values for these parameters correspond to a search field of 30 ° / 20 °. In practice, since infinite acceleration is not possible, changes in the engine running direction are accomplished according to an appropriate deceleration-acceleration law by imposing a constant maximum controllable acceleration on the engine until the exploration speed in the direction considered changes its meaning. Consequently, the deflecting figure is not composed of precise straight lines but has curved terminals in the vicinity of the direction changes.
Der
Seitenwinkel-Antriebsmotor 10 kann auch sinusförmig
angesteuert werden. Die Ablenkfigur ist dann aus Sinuskurvenzügen
zusammengesetzt, sofern die Bewegung in Richtung der Abmessung L2
als linear angenommen werden kann, was bis auf die Nähe
der Richtungsänderungen des Motors 11 zutrifft,
also an dem oberen und unteren Ende in der Figur.The side angle drive motor 10 can also be controlled sinusoidally. The deflection figure is then composed of sinusoidal trains, provided that the movement in the direction of the dimension L2 can be assumed to be linear, which is close to the direction changes of the motor 11 applies, so at the top and bottom in the figure.
Für
diese zweite Suchbetriebs-Ablenkform können zwei verschiedene
Anwendungen in Betracht gezogen werden. Die Ablenkung kann entweder
in einem mit dem Flugkörper verbundenen rechtwinkligen Koordinatensystem
oder aber in einem mit der Erde verbundenen Koordinatensystem erfolgen.For
This second search mode deflection may be two different ones
Applications should be considered. The distraction can either
in a rectangular coordinate system connected to the missile
or in a coordinate system connected to the earth.
Der
erste, in 6 veranschaulichte Fall wird
erhalten, indem die Motoren 10 und 11 so geregelt
werden, daß sie einem vorbestimmten Suchprogramm folgen,
wie es oben für die Richtungen X und Y beschrieben wurde.
Die Richtung CI des Augenblicksfeldes wird in dem Koordinatensystem
des Flugkörpers (OXYZ, worin O der Schwerpunkt des Flugkörpers
ist) durch eine Stellungsregelung der Kreisablenkvorrichtung festgehalten,
so daß die Bilddrehung θ1 + θ2 kompensiert wird. Das Augenblicksfeld ist
im allgemeinen parallel zu OY, wenn die Länge L1 des Ablenkrechtecks
in der Richtung OZ liegt, oder parallel zu OZ,
wenn die Abmessung L1 in der Richtung OY liegt. Die Ablenkfigur
und die Richtung des Augenblicksfeldes liegen in bezug auf den Flugkörper
fest.The first, in 6 illustrated case is obtained by the engines 10 and 11 be controlled so that they follow a predetermined search program, as described above for the directions X and Y. The direction CI of the eyes field of view is in the coordinate system of the missile (OXYZ, where O is the center of gravity of the missile) held by a position control of the Kreisablenkvorrichtung, so that the image rotation θ 1 + θ 2 is compensated. The instantaneous field is parallel to OY, in general, when the length is L1 of Ablenkrechtecks in the direction OZ, or if the dimension is parallel to Z O, L1 in the direction OY. The deflecting figure and the direction of the instantaneous field are fixed with respect to the missile.
Die
zweite, in 7 gezeigte Anwendung erfordert
eine Regelung der beiden Drehmomentmotoren für die Seitenwinkel-
und Höhenwinkelablenkung in solcher Weise, daß die
optische Achse des Zielsuchgerätes in eine Richtung weist,
die in dem Koordinatensystem XYZ des Flugkörpers definiert
ist und aus der gewünschten Richtung abgeleitet wird, welche
in dem erdbezogenen Koordinatensystem XSYSZS definiert ist.
Die zeitliche Aufeinanderfolge der Parameter für diese
Richtungen bildet eines der Suchprogramme. OXS stellt
die Referenz-Horizontalrichtung und OZS die
Senkrechte am Ort dar. Die gewünschte Richtung der optischen
Achse des Zielsuchgerätes in dem flugkörperbezogenen
Koordinatensystem wird zu jedem Zeitpunkt aus der gewünschten
Richtung abgeleitet, die in dem erdbezogenen Koordinatensystem definiert
ist, durch drei Drehungen, nämlich um den Rollwinkel, den
Trimmwinkel und den Azimutwinkel des Flugkörpers (Winkel
mit geändertem Vorzeichen). Andererseits wird die Richtung
CI des Augenblicksfeldes in der Vertikalebene beibehalten, welche
die Visierrichtung enthält, wenn das Suchrechteck mit seiner
Hauptabmessung horizontal oder parallel zur horizontalen Achse OX liegt,
und senkrecht zur Visierrichtung, wenn das Suchrechteck mit seiner
Hauptabmessung vertikal ausgerichtet ist. Allgemein gilt, daß die
Richtung des Augenblicksfeldes, wenn das Suchrechteck mit seiner
Hauptabmessung in einer Ebene liegt, die um den Winkel θ gegenüber
dem Boden geneigt ist, und die Visierrichtung bildet, senkrecht
zu dieser Ebene gehalten wird.The second, in 7 shown application requires a regulation of the two torque motors for the side angle and elevation deflection in such a way that the optical axis of the Zielsuchgerätes points in a direction which is defined in the coordinate system XYZ of the missile and is derived from the desired direction, which in the earth-related Coordinate system X S Y S Z S is defined. The temporal succession of the parameters for these directions forms one of the search programs. OX S represents the reference horizontal direction and OZ S the perpendicular to the locus. The desired optical axis direction of the homing apparatus in the missile-related coordinate system is derived at any time from the desired direction defined in the terrestrial coordinate system by three rotations. namely the roll angle, the trim angle and the azimuth angle of the missile (angle with a different sign). On the other hand, the direction CI of the instantaneous field is maintained in the vertical plane containing the sighting direction when the search rectangle is horizontal with its major dimension or parallel to the horizontal axis OX, and perpendicular to the sighting direction when the search rectangle is vertically aligned with its major dimension. In general, when the search rectangle with its major dimension is in a plane inclined by the angle θ from the ground and forming the sighting direction, the direction of the instantaneous field is kept perpendicular to this plane.
Diese
Richtung des Augenblicksfeldes wird durch Stellungsnachführung
der Seitenwinkel-Ablenkvorrichtung auf den Rollwinkel des Flugkörpers nach
Vorzeichenänderung erhalten.These
Direction of the instantaneous field is determined by position tracking
the side angle deflection device on the roll angle of the missile after
Sign change received.
Der
Rollwinkel, der Trimmwinkel und der Azimutwinkel werden aus einer
Trägheitszentrale erhalten, die der Flugkörper
mitführt, oder aus einer autonomen Gyroskopvorrichtung.Of the
Roll angle, the trim angle and the azimuth angle are from a
Inertia headquarters received the missile
or from an autonomous gyroscope device.
Für
die Stellungsnachführung der Seitenwinkel- bzw. Kreisablenkvorrichtung
in der zweiten Suchbetriebsweise ist zu beachten, daß dem
gewünschten Winkel die Winkelkompensation hinzugefügt
werden muß, weil eine Bilddrehung durch die optische Kardananordnung
erzeugt wird. Diese Kompensation ist gleich der Summe von Höhenwinkel und
Seitenwinkel. Die entsprechende Regelschaltung ist durch die Blöcke 63 und 64 in 1 verdeutlicht.
Die Schaltung 64 erzeugt die Summe (θ1 + θ2) aus
den Winkelwerten θ1 und θ3, die von den Winkelmeldern 12 und 13 gemessen
werden. Die eigentliche Regelanordnung 63 empfängt
den Winkelwert θR, den der Stellungsmelder 71 mißt,
und erzeugt aus der Summe (θ1 und θ2) und dem
Wert θR das Ansteuersignal für den Motor 70,
um die erforderliche Drehung hervorzurufen, damit die Zeile parallel
zur Höhenwinkelrichtung des rechtwinkligen, zu beobachtenden
Feldes bleibt, wobei diese Richtung von dem rechtwinkligen Koordinatensystem
abhängt, auf welches die Ablenkung bezogen ist.Note that for positional tracking of the azimuth deflector in the second search mode, angular compensation must be added to the desired angle because image rotation is generated by the optical gimbal assembly. This compensation is equal to the sum of elevation angle and side angle. The corresponding control circuit is through the blocks 63 and 64 in 1 clarified. The circuit 64 generates the sum (θ1 + θ2) from the angle values θ1 and θ3 of the angle detectors 12 and 13 be measured. The actual rule arrangement 63 receives the angle value θR that the position indicator 71 and generates from the sum (θ1 and θ2) and the value θR the drive signal for the motor 70 to cause the required rotation to keep the line parallel to the elevation angle direction of the rectangular field to be observed, this direction depending on the rectangular coordinate system to which the deflection is related.
Das
optische Ablenksystem 7 muß einerseits bei Anwendung
auf ein Zielverfolgungsgerät mit konstanter Geschwindigkeit
rotieren, um eine schnelle Drehablenkung zu gewährleisten,
und andererseits im Suchbetrieb auf eine feste Stellung geregelt
werden oder auf eine Stellung mit entgegengesetztem Rollwinkel geregelt
werden. Der zugeordnete Motor 70 kann ein Drehmomentmotor
mit Kollektor und Bürsten sowie Permanentmagnet sein, oder
aber ein Asynchronmotor für Regelzwecke, ein Hysteresismotor
oder ein autosynchroner Motor mit Phasenverschiebung und Kommutation
durch zwei Halleffekt-Aufnehmer; auch zwei unter 90° angeordnete Wicklungen
sind möglich. Der Stellungsmelder 71 kann in verschiedenen
Ausführungen vorgesehen sein, insbesondere als induktiver
Aufnehmer wie ein Resolver oder ein Koordinatentransformator, oder eine
Gruppe von zwei Halleffekt-Aufnehmern, unter 90° angeordnete
Wicklungen oder ein optischer Absolutwert-Codierer, ein optischer
Inkrementwert-Meßwertaufnehmer mit Detektion der Ursprungsstellung
oder dergleichen.The optical deflection system 7 On the one hand, it must rotate at a constant speed when applied to a target tracking device in order to ensure a fast rotation deflection and, on the other hand, be controlled to a fixed position in search mode or be controlled to a position with opposite roll angle. The assigned engine 70 may be a torque motor with collector and brushes and permanent magnet, or an asynchronous motor for control purposes, a hysteresis motor or an autosynchronous motor with phase shift and commutation by two Hall effect transducer; also two windings arranged at 90 ° are possible. The position indicator 71 may be provided in various embodiments, in particular as an inductive pickup such as a resolver or a coordinate transformer, or a group of two Hall effect transducers, arranged at 90 ° windings or an optical absolute value encoder, an optical incremental transducer with detection of the original position or the like ,
9 zeigt
eine detaillierte Ausführungsform der Regelschaltungen
für den Fall, daß die Ablenkung auf das Flugkörper-Koordinatensystem
bezogen ist. Man geht davon aus, daß die einprogrammierten
Werte θ1P für Seitenwinkel und θ2P für
Höhenwinkel den in 8 gezeigten
Verlauf haben, um die in 5 gezeigte Ablenkform zu erhalten,
also eine Sägezahnform. Auf der unteren Achse ist die zeitabhängige
Bewegung eines Bildpunktes gezeigt; z. B. gelangt der Punkt A1 zum
Anfangszeitpunkt zum Punkt BN, wenn die Höhenwinkelablenkung
die Höhe L2 durchlaufen hat, und anschließend
führt die Bahn ihn zum Punkt A1 zurück, um eine
Bewegung in entgegengesetztem Sinne mit der Höhenwinkelamplitude
L2 durchzuführen. Während jeder Periode TB führt
die Seitenwinkelablenkung eine bestimmte Anzahl von Hin- und Rückläufen
in der Richtung L1 durch, wobei diese Anzahl von der Anzahl von
Sägezähnen abhängt, die das Signal θ1P
während des Zeitraumes TB aufweist. Das Signal θ1P wird
an die Regelanordnung 61 angelegt, die zusammengesetzt
ist aus einer Komparatorschaltung 61C, worin der gemessene
Wert θ1 mit dem Wert θ1P verglichen wird. Die
Differenz wird an einen Regelverstärker 61A angelegt,
um den Seitenwinkel-Antriebsmotor 10 anzusteuern und die
Nachführbewegung durchzuführen. Für die
Höhenwinkel-Nachführung enthält die Regelschaltung 62 in
gleicher Weise einen Komparator 62C und einen Verstärker 62A,
jedoch wird der Wert θ2P zuvor in einen Vergleichswert θ3P
umgesetzt, indem in einer Aufbereitungsschaltung 62F die
Funktion F1 berücksichtigt wird, welche den Wert θ3
mit den Werten θ2 und θ1 verknüpft. Man
erhält auf diese Weise einen Wert θ3P, welcher der
Programmierung θ2P und dem Meßwert θ1
entspricht und mit dem Wert θ3 verglichen werden kann, den
der Stellungsmelder 13 mißt, um die Nachführung
durchzuführen. Die Schaltung 62F empfängt den
Wert θ1 vom Stellungsmelder 12. Die Ablenkpositions-Nachführschaltung
weist in dem Teil 63 eine Komparatorschaltung 63C auf,
welche den Wert (θ1 + θ2) mit dem Wert θR/2
vergleicht, worin θR der Winkelwert ist, den der Stellungsmelder 11 mißt;
ein Verstärker 63A steuert den Motor 70 an.
Die Schaltung 63 bewirkt die Kompensation der Bilddrehung. Der
gemessene Wert θR muß nämlich durch 2
dividiert werden, wobei der Faktor 0,5 davon herrührt, daß die
Bilddrehungsoptik eine zweifache Eigendrehung des Bildes hervorruft,
da sie auf Spiegeln aufgebaut ist. Die Schaltung 64 erzeugt
die Summe (θ1 + θ2) aus den gemessenen Werten θ1
und θ3. Sie enthält zu diesem Zweck die Schaltung 64F,
welche die Funktion F2 erfüllt, um aus den Werten θ1
und θ3 den Wert θ2 zu gewinnen. Die Schaltung 64C erarbeitet
die Summe (θ1 + θ2). 9 shows a detailed embodiment of the control circuits in the event that the deflection is related to the missile coordinate system. It is assumed that the programmed values θ1P for side angle and θ2P for angle of elevation correspond to those in 8th have shown course to the in 5 To obtain shown deflection, so a sawtooth shape. The lower axis shows the time-dependent movement of a pixel; z. For example, at point A1, the point A1 passes to the point BN when the elevation deflection has passed through the height L2, and then the trajectory returns it to the point A1 to perform motion in the opposite sense to the elevation angle L2. During each period TB, the side angle deflection performs a certain number of round trips in the direction L1, which number depends on the number of saw teeth having the signal θ1P during the period TB. The signal θ1P is the rule arrangement 61 applied, which is composed of a comparator circuit 61C in which the measured value θ1 is compared with the value θ1P. The difference is sent to a control amplifier 61A applied to the side angle drive motor 10 to drive and perform the tracking movement. For the elevation angle tracking contains the control circuit 62 in the same way a comparator 62C and an amplifier 62A However, the value θ2P is previously converted into a comparison value θ3P by using in a conditioning circuit 62F the function F1 is taken into account, which links the value θ3 with the values θ2 and θ1. In this way, a value θ3P is obtained which corresponds to the programming θ2P and the measured value θ1 and can be compared with the value θ3 which the position indicator detects 13 measures to perform the tracking. The circuit 62F receives the value θ1 from the position indicator 12 , The deflection position tracking circuit points in the part 63 a comparator circuit 63C which compares the value (θ1 + θ2) with the value θR / 2, where θR is the angle value that the position indicator 11 measures; an amplifier 63A controls the engine 70 at. The circuit 63 causes the compensation of the image rotation. Namely, the measured value θR must be divided by 2, the factor 0.5 being that the image rotation optics cause a twofold rotation of the image since it is built on mirrors. The circuit 64 generates the sum (θ1 + θ2) from the measured values θ1 and θ3. It contains the circuit for this purpose 64F which satisfies the function F2 to obtain the value θ2 from the values θ1 and θ3. The circuit 64C works out the sum (θ1 + θ2).
In 10 sind
komplementäre Schaltungen dargestellt, die verwendet werden,
wenn die Ablenkung auf ein bodenverbundenes rechtwinkliges Koordinatensystem
bezogen ist. Die Schaltung 60 enthält wie bei
der vorhergehenden Ausführungsform einen Teil 60P für
die Leitung und Steuerung, welcher die Steuergröße
für die gewünschte Betriebsweise empfängt,
in diesem Falle den "kartesischen Suchbetrieb", und aus den von
nicht gezeigten Hilfs-Meßwertaufnehmern empfangenen Daten über
eine Recheneinheit den Augenblickssteigungswert P(t), den Augenblicksazimutwert
AZ(t) sowie den Azimutwert AZ0 und den Trimmwinkel
ASL0 berechnet, welche der Richtung des
Zentrums des gewählten Suchfeldes entsprechen. Diese Signale
werden an eine Koordinatentransformatorschaltung 60T angelegt,
die aus einer Hilfs-Trägheitszentrale 60I, die
Bestandteil der Bordausrüstung des Flugzeugs ist, die Meßwerte für
den Azimutwinkel AZ, für den Trimmwinkel ASL und den Rollwinkel
GT empfängt. Der von der Zentrale 60I ausgegebene
Rollwinkelwert wird ferner an einen Komparator 60C angelegt,
der in die Verbindung zwischen dem Komparator 64C und dem
Komparator 63C eingefügt ist (zwischen die Blöcke 64 und 63 in 9).
In diesem Komparator 60C werden also die Summe (θ1
+ θ2) und der Rollwinkel GT mit geeigneten Vorzeichen verglichen,
um ein Signal zu erzeugen, welches anschließend an den
Komparator 63C angelegt wird, worin es mit dem Wert θR/2
verglichen wird. Die Koordinatentransformationsschaltung 60T erzeugt
aus den Daten, die sie von den Schaltungen 60P und der
Zentrale 60I empfängt, die Werte θ1P
für den Seitenwinkel und θ2P für den
Höhenwinkel, die der orientierbaren Baugruppe aufgeprägt
werden müssen, damit sie dem galileischen Referenz-Koordinatensystem
XS, YS, ZS nachgeführt wird.In 10 there are shown complementary circuits used when the deflection is related to a ground-connected rectangular coordinate system. The circuit 60 contains a part as in the previous embodiment 60P for the line and control which receives the control variable for the desired mode of operation, in this case the "Cartesian search mode", and from the data received from auxiliary transducers not shown, the instantaneous value P (t), the instantaneous azimuth value AZ (t ) and the azimuth value AZ 0 and the trim angle ASL 0 , which correspond to the direction of the center of the selected search field. These signals are sent to a coordinate transformer circuit 60T created from an auxiliary inertia center 60I , which is part of the on-board equipment of the aircraft receiving azimuth angle AZ readings, ASL trim angle and roll angle GT. The one from the central office 60I output roll angle value is further to a comparator 60C created in the connection between the comparator 64C and the comparator 63C is inserted (between the blocks 64 and 63 in 9 ). In this comparator 60C Thus, the sum (θ1 + θ2) and the roll angle GT are compared with appropriate signs to produce a signal which is then applied to the comparator 63C in which it is compared with the value θR / 2. The coordinate transformation circuit 60T generated from the data that they receive from the circuits 60P and the central office 60I receives the values θ1P for the side angle and θ2P for the elevation angle which must be impressed on the orientable assembly to be tracked to the Galileo reference coordinate system X S , Y S , Z S.
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-
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