DE3831587B3 - Radar seeker system for use with air launched missile, derives correction signal from estimated value of target azimuth sightline rate signal representing deviation of missile from preset flight path - Google Patents

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Abstract

A controller derives a measure of target angle off the missile roll axis using radar signals such that the missile is steered based on the target angle. The bias in the system, produces a discrepancy between the true and measured values of the angle. A correction signal is incorporated with the measured value of the angle such that the correction signal is derived from an estimated value of target azimuth sightline rate signal representing deviation of the missile from predetermined flight path.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radarsystem und betrifft insbesondere einen zum Zielflug dienenden Flugkörper mit einem Radarsucher, und zwar einen Flugkörper, der in erster Linie gegenüber stationären Zielen eingesetzt wird. Ist das Ziel eine Radarinstallation, braucht der Sucher nur ein passiver Sucher zu sein, der auf die Aussendung des Zielradars anspricht. Der Ursprung der Radarsignale ist jedoch nicht relevant für die Erfindung.The This invention relates to a radar system, and more particularly a missile serving a target flight with a radar seeker, and a missile, the first opposite stationary Goals is used. If the target is a radar installation, needs the seeker just to be a passive seeker who is on the broadcast of the target radar responds. However, the origin of the radar signals is not relevant for The invention.

Ein übliches Problem in Suchern ist das Vorhandensein eines einseitigen Fehlers oder einer Versetzung, zu der eine Reihe von Umständen beitragen können, beispielsweise eine durch Unzulänglichkeiten in der Radarhaube hervorgerufene Verzerrung der Visier- oder Sicht linie. Die Wirkung einer solchen Versetzung besteht darin, daß die Differenzcharakteristik, die durch Subtraktion von Signalen beabstandeter oder gewinkelter Antennenelemente hervorgerufen wird, einen Nullpunkt hat, der neben der zum Ziel führenden Visier- oder Sichtlinie liegt, so daß der Sucher effektiv zum Ziel hin "schielt" und ein Lenksteuersignal erzeugt, das die Neigung hat, den Flugkörper von dem erforderlichen Kurs wegzulenken. Der Flugkörper folgt daher einem "gekrümmten" Kurs, wo dieser Kurs an sich in geeigneter Weise geradlinig sein soll, so daß stets (in Abhängigkeit von der Größe der Versetzung) einige Grad neben das Ziel gezielt wird.A common one Problem in viewfinders is the presence of a one-sided error or a transfer to which a number of circumstances may contribute, for example one by imperfections Distortion of the sight or sight caused in the radar hood line. The effect of such displacement is that the difference characteristic, the spaced by subtraction of signals or angled Antenna elements is caused to have a zero point next to the one leading to the goal Visor or line of sight, so that the viewfinder effectively to the target "switches" and a steering control signal generated, which has the tendency of the missile of the required To divert course. The missile therefore follows a "curved" course where this Course should be appropriately straightforward in itself, so that always (dependent on of the size of the transfer) a few degrees next to the target is targeted.

Dieses Versetzungsproblem ist insbesondere in modernen System von Bedeutung, welche verbesserte Lenkgesetze und Sucherverzerrungskorrekturalgorithmen verwenden, da die von solchen Techniken vorgesehenen Verbesserungen beim Vorhandensein von Versetzung beträchtlich geschmälert werden können.This Dislocation problem is particularly important in modern system which improved steering laws and search distortion correction algorithms use as the improvements provided by such techniques be significantly reduced in the presence of displacement can.

Es ist ein Ziel der Erfindung, diese Einschränkung bei den Lenkgesetzverbesserungen und Sucherverzerrungskorrekturen zu beseitigen oder zumindest herabzusetzen.It One object of the invention is this limitation in steering law improvements and eliminate or at least minimize search distortion corrections.

Gemäß der Erfindung wird in einem Radarsuchersystem für einen Flugkörper, in welchem System ein Mal für den von der Flugkörperrollachse abweichenden Zielwinkel abgeleitet und der Flugkörper in Abhängigkeit von diesem Winkel gelenkt wird und im System vorhandene Versetzung eine Diskrepanz zwischen dem wahren und gemessenen Wert dieses Winkels hervorruft, ein Korrektursignal in den gemessenen Wert dieses Winkels einbezogen, wobei dieses Korrektursignal abgeleitet wird von einem geschätzten Wert für ein kursanzeigendes Signal.According to the invention is used in a radar search system for a missile, in which system once for that of the missile roll axis derived deviating target angle and the missile as a function of this angle and dislocation existing in the system is a discrepancy between the true and measured value of this angle, a correction signal included in the measured value of this angle, this correction signal is derived from an estimated Value for a course-indicating signal.

In einem System zur Verwendung mit einem Flugkörper, der zum Herabsinken auf ein stationäres Ziel geeignet ist, hat das kursanzeigende Signal einen Nullwert, wenn sich der Flugkörper in der Azimutebene richtig auf Kurs befindet, wobei das System vorzugsweise Mittel zum Ableiten einer Azimutwinkelkorrekturkomponente aus dem kursanzeigenden Signal zwecks Einbeziehung in die Azimutkomponente des Zielwinkels enthält.In a system for use with a missile that is prone to sinking a stationary destination is suitable, the course indicating signal has a zero value when the missile in the azimuth plane is right on course, the system preferably Means for deriving an azimuth angle correction component from the course indicating signal for inclusion in the azimuth component of the target angle.

Das kursanzeigende Signal kann ein Zielazimutsichtliniengeschwindigkeitssignal sein.The the course-indicating signal may be a destination azimuth line speed signal be.

Die Mittel zum Ableiten einer Azimutwinkelkorrekturkomponente können ein Proportional/Integral-Steuergerät enthalten, das zur Verarbeitung des Sichtliniengeschwindigkeitssignals geeignet ist.The Means for deriving an azimuth angle correction component may be Proportional / integral control unit included for processing the line of sight velocity signal suitable is.

Das System enthält vorzugsweise Mittel zum Schätzen des Wertes des Zielwinkels in Abhängigkeit von dem kursanzeigenden Signal, Mittel zum Ableiten eines Fehlersignals aus einem Vergleich zwischen dem gemessenen und geschätzten Zielwinkelsignal, Mittel zum Quantisieren eines Restfehlersignals auf vorbestimmte Werte, Mittel zum Integrieren des quantisierten Wertes zum Erzeugen eines sich langsam ändernden Korrektursignals zwecks Einbeziehung in den Zielwinkel und Mittel zum Vereinen des Korrektursignals mit dem Fehlersignal zum Gewinnen des Restfehlersignals. Die Quantisierungsmittel können einen vorbestimmten positiven Wert, einen vorbestimmten negativen Wert und einen Nullwert erzeugen, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das Restfehlersignal übermäßig positiv, übermäßig negativ bzw. von einem Betrag ist, der innerhalb vorbestimmter positiver und negativer Grenzen liegt.The System contains preferably means for estimating the value of the target angle as a function of the course indicating Signal, means for deriving an error signal from a comparison between the measured and estimated target angle signal, mean for quantizing a residual error signal to predetermined values, Means for integrating the quantized value to produce a slowly changing Correction signal for inclusion in the target angle and mean for uniting the correction signal with the error signal for obtaining the residual error signal. The quantizing means can be one predetermined positive value, a predetermined negative value and generate a zero value, depending on whether the residual error signal is excessively positive, excessively negative or of an amount that is within a predetermined positive and negative limits.

Der von der Flugkörperrollachse abweichende bzw. auf die Flugkörperrollachse bezogene Zielwinkel ist vorzugsweise der Blickwinkel, und das System enthält vorzugsweise Mittel zum Schätzen des Blickwinkels aus der Sichtliniengeschwindigkeit, der noch verbleibenden Flugzeit und dem Flugkörperanstellwinkel zwischen der Rollachse und der Flugbahn.Of the from the missile roll axis deviating or on the missile roll axis Preferred target angles are preferably the viewing angle, and the system contains preferably means for estimating the viewpoint from the line of sight speed, the remaining one Flight time and the missile angle between the roll axis and the trajectory.

Ein Ausführungsbeispiel eines Radarsystems mit einer Versetzungskorrektur gemäß der Erfindung wird im folgenden beispielshalber unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:One embodiment a radar system with a dislocation correction according to the invention in the following by way of example with reference to the accompanying drawings in which:

1 eine schematische Ansicht in der Elevationsebene eines Flugkörpers M ist, der auf Kurs auf ein Radarziel T ist, 1 is a schematic view in the elevation plane of a missile M, which is on course to a radar target T,

2 ein Blockschaltbild eines Versetzungskorrekturschemas für eine frühe Phase eines Fluges des Flugkörpers ist, und 2 is a block diagram of an offset correction scheme for an early phase of a flight of the missile, and

3 ein Blockschaltbild eines Versetzungskorrekturschemas für eine Endphase des Flugkörperfluges ist. 3 FIG. 4 is a block diagram of an offset correction scheme for a final phase of missile flight. FIG.

1 der Zeichnungen zeigt in der Höhen- oder Elevationsebene einen Flugkörper M, der von einem Flugzeug aus abgeschossen oder freigesetzt werden kann und der sich auf einer Flugbahn F befindet, und zwar mit der Anforderung, auf ein stationäres Ziel T vertikal herabzusinken. Obgleich ein vertikales Absinken eine bekannte Anforderung ist, können auch andere steile Absinkwinkel, typischerweise bis zu 30° von der Vertikalen abweichend, vorgeschrieben werden. 1 of the drawings shows in the elevation or elevation plane a missile M which can be launched or released from an aircraft and which is on a trajectory F, with the requirement to descend vertically to a stationary target T. Although vertical descent is a known requirement, other steep descent angles, typically up to 30 ° from vertical, may also be prescribed.

Die verschiedenen, in Betracht zu ziehenden Parameter sind die folgenden:

  • θm = Flugkörperelevationswinkel (d.h. der Winkel zwischen der horizontalen Raumreferenz und der Flugkörperrollachse).
  • α = Anstellwinkel (Winkel zwischen der Flugkörperrollachse und der Flugbahn F). Dieser Winkel ist auch als Anströmwinkel bekannt.
  • θf = Flugbahnelevationswinkel.
  • θs = wahrer Visier- oder Sichtlinienwinkel (bezogen auf die horizontale Raumreferenz).
  • θd = Vorhaltwinkel, d.h. Winkel zwischen der Flugbahn F und der Visier- oder Sichtlinie S: = θf – θs.
  • Vm = Flugkörpergeschwindigkeit längs der Flugbahn.
  • θL (Elevation), ΨL (Azimut) = Blickwinkel, d.h. der Winkel zwischen der Antennenziellinie, entspricht hier der Rollachse, und der zum Ziel führenden Sichtlinie: = θd + α (in der Elevationsebene).
The various parameters to consider are the following:
  • θ m = missile elevation angle (ie the angle between the horizontal space reference and the missile roll axis).
  • α = angle of attack (angle between the missile roll axis and the trajectory F). This angle is also known as the angle of attack.
  • θ f = trajectory elevation angle.
  • θ s = true sight or sight line angle (relative to the horizontal space reference).
  • θ d = lead angle, ie angle between the trajectory F and the sight or sight line S: = θ f - θ s .
  • V m = missile velocity along the trajectory.
  • θ L (elevation), Ψ L (azimuth) = angle of view, ie the angle between the antenna finish line, here corresponds to the roll axis, and the sight line leading to the target: = θ d + α (in the elevation plane).

Greifen am Flugkörper keine Querkräfte an, müßte der Anstellwinkel gleich Null sein. In der Azimutrichtung kann jedoch ein andauernder Anstellwinkel von Querwinden herrühren, und in der Elevationsrichtung ist dann ein gesteuerter Anstellwinkel erforderlich, um der Schwerkraftwirkung zu begegnen.To grab on the missile no lateral forces on, would the Angle of attack be zero. In the azimuth direction, however, can a persistent angle of attack of cross winds, and in the elevation direction is then a controlled angle of attack required to counteract the effect of gravity.

Im frühen Teil des Fluges, der "Gleitphase", fliegt der Flugkörper auf einer "ökonomischen", sogenannten Marschbahn. In der Elevationsrichtung wird der Vorhaltwinkel auf einen festen vorbestimmten Winkel gesteuert, beispielsweise 30°, so daß der Flugkörper bei diesem Winkel ansteigt und dann ausnivelliert. Während dieser Phase wird kein Versuch unternommen, um in der Elevationsrichtung eine Korrektur gegenüber Versetzung vorzunehmen. Während dieser Gleitphase werden periodische Rechnungen durchgeführt, um denjenigen Vorhaltwinkel zu bestimmen, der bei der gegenwärtigen Flugkörperposition erforderlich ist, um am Ende in ein kreisförmiges Absinken einzumünden, das in einer vertikalen Bahn endet. Anfangs übersteigt dieser Vorhaltwinkel, auf den der Flugkörper bisher gesteuert worden ist, einen Wert von 30°, und es wird von einem Einwirken Abstand genommen. Mit dem Voranschreiten des Fluges nimmt jedoch der berechnete Vorhaltwinkel ab, und bei 30° (beispielsweise beim Punkt P), wird ein glatter Übergang in die Endphase mit kreisförmiger Bahn gestattet. Der Vorhaltwinkel kann natürlich in bezug auf andere Endbahnformen und andere endgültige Absinkwinkel berechnet werden.in the early Part of the flight, the "gliding phase", the missile flies up an "economic", so-called march track. In the elevation direction of the lead angle to a fixed controlled predetermined angle, for example 30 °, so that the missile at this angle rises and then leveled out. During this phase will be no Attempted to correct in the elevation direction across from To carry out a transfer. While In this sliding phase periodic calculations are carried out to determine the lead angle at the current missile position is required to end up in a circular sinking, the ends in a vertical path. Initially, this lead angle exceeds on the missile previously controlled, a value of 30 °, and it is influenced by one Refrained. However, with the progress of the flight is increasing the calculated lead angle, and at 30 ° (for example, at the point P), becomes a smooth transition in the final phase with circular Railway allowed. The lead angle can of course with respect to other Endbahnformen and other final Absinkwinkel be calculated.

Während der Gleitphase wird der Flugkörper derart gesteuert, daß die Azimutsichtliniengeschwindigkeit auf Null abgeglichen wird, die als ein geeignetes Signal zum Anzeigen des Einhaltens des Kurses verwendet wird, so daß der Flugkörper direkt längs der Azimut-Sichtlinie fliegt. Wie noch erläutert wird, findet in dieser Phase in der Azimutebene eine Versetzungskorrektur statt.During the Sliding phase is the missile in such a way controlled that the Azimuth line speed is adjusted to zero, the used as a suitable signal to indicate compliance with the course so that the missile directly along the Azimuth Line of Sight flies. As will be explained, finds in this Phase in the azimuth plane offset correction.

Beim Erreichen der Endphase wird mit der Azimutversetzungskorrektur fortgefahren, wie es aus 2 hervorgeht, und es wird ein Elevationsversetzungskorrekturschema nach 3 eingeleitet.Upon reaching the final phase, the azimuth offset correction continues as it is 2 and an elevation offset correction scheme will follow 3 initiated.

Bei der Bestimmung der Zielsichtlinie erzeugt eine Versetzung in klarer Weise eine fehlerhafte Steuerung des Fluges während beider Flugstufen in einem Ausmaß, daß der endgültige Absinkwinkel beträchtlich von der Vertikalen abweichen kann und darüber hinaus der Fehlabstand in unannehmbarer Weise erhöht sein kann.at The determination of the target sightline produces a shift in clearer Way a faulty flight control during both flight levels in to an extent that the final Absorbing angle considerably can deviate from the vertical and beyond the missing distance increased in an unacceptable manner can be.

Das Korrekturschema für die Gleitphase wird im folgenden an Hand von 2 beschrieben. In dieser Phase, wie zuvor bemerkt, wird eine Steuerung lediglich in der Azimutrichtung ausgeübt, und zwar unter der Bedingung, die Flugbahn in einer durch den Flugkörper und das Ziel gehenden vertikalen Ebene zu halten.The correction scheme for the sliding phase will be described below 2 described. At this stage, as noted above, control is exercised only in the azimuth direction, under the condition of keeping the trajectory in a vertical plane passing through the missile and the target.

2 stellt sowohl die Ausrüstung als auch die physikalischen Bedingungen oder Grenzen dar. Die Zielflug-Lenkschleife 2 arbeitet in Antwort auf den gemessenen Azimutblickwinkel Ψ ^L, der um ein Signal ΨC korrigiert wird, weiches gemäß der Erfindung erzeugt wird. Diese Schleife 2 erzeugt Flugkörperlenksignale, die die Flossenauslenkung steuern. Das Ergebnis der Flossenauslenkung hängt ab von der Sucher- und Flugkörperdynamik 4 bzw. von den dynamischen Charakteristiken des Suchers und Flugkörpers. Die Flugkörperlage im Raum, also Ψm, spricht sehr schnell auf die Flossenauslenkung an, wobei der zugehörige Rückführpfad mit der Bezugszahl 6 versehen ist. Die Antwort der Flugkörperposition im Raum wird durch einen langsamen Rückführpfad 8 dargestellt, und mit 10 ist die Kinematik des Systems bezeichnet. Der Sichtlinienazimutwinkel ΨS spricht auf die Flugkörperposition an und wird somit mittels des Kinematikrückführpfads abgeleitet. Dieser Sichtlinienwinkel ΨS ist per Definition der wahre Sichtlinienwinkel. 2 represents both the equipment and the physical conditions or limits. The target flight steering loop 2 operates in response to the measured azimuth viewing angle Ψ ^ L which is corrected by a signal Ψ C generated according to the invention. This loop 2 generates missile steering signals that control the fins deflection. The result of the fin deflection depends on the viewfinder and missile dynamics 4 or the dynamic characteristics of the viewfinder and missile. The position of the missile in space, ie Ψ m , responds very quickly to the fins deflection, with the associated return path with the reference number 6 is provided. The response of the missile position in space is through a slow return path 8th represented, and with 10 is called the kinematics of the system. The sight line azimuth angle Ψ S responds to the missile position and is thus derived by means of the kinematic feedback path. This line of sight angle Ψ S is by definition the true line of sight angle.

Das Flugkörperwinkelsignal Ψm am Rückführpfad 6 wird vom Sichtlinienwinkel bei der Summier- oder Subtrahierstelle 10 subtrahiert, und in Analogie zu der Situa tion in der Elevationsebene (1) kann man erkennen, daß das Ergebnis der Azimutblickwinkel ist, bei dem es sich daher um den wahren Azimutblickwinkel ΨL handelt.The missile angle signal Ψ m on the return path 6 is the line of sight angle at the summation or subtraction point 10 subtracted, and in analogy to the situation in the elevation plane ( 1 ) one can recognize that the result of the Azimuth viewing angle, which is therefore the true azimuth viewing angle Ψ L.

Dieser wahre Blickwinkel wird durch verschiedenartige Umstände verfälscht, bevor er als der gemessene Blickwinkel Ψ ^L in Erscheinung tritt. Ein Skalierungsfehler 12 wird auferlegt. Ein Versetzungsfehler wird bei 13 hinzugefügt. Ein Kreuzkopplungsfehler wird bei 14 hinzugefügt. All diese Umstände tragen zum gemessenen Blickwinkel Ψ ^L bei, der einer Summierschaltung 16 zugeführt wird, um von einem gesteuerten Offset- oder Verschiebesignal inkrementiert zu werden, d.h. von einem Korrektursignal ΨC. Der Ausgang von 16 ist dann der korrigierte oder modifizierte Blickwinkel

Figure 00070001
.This true point of view is distorted by various circumstances before appearing as the measured point of view Ψ ^ L. A scaling error 12 is imposed. An offset error is added 13 added. A crosstalk error is added 14 added. All these circumstances contribute to the measured angle of view Ψ ^ L , that of a summing circuit 16 is supplied to be incremented by a controlled offset or shift signal, ie from a correction signal Ψ C. The output of 16 is then the corrected or modified angle
Figure 00070001
,

Zur Durchführung dieser Korrektur wird ein Signal verwendet, das auf die Abweichung des Flugkörpers vom Kollisionskurs anspricht. Bei diesem Beispiel ist es das Sichtliniengeschwindigkeitssignal, welches die notwendige Anzeige für die Abweichung liefert. Da in der Azimutebene der Flugkörper längs der Sichtlinie fliegen sollte, ruft irgendeine Abweichung eine Winkelgeschwindigkeit der Sichtlinie hervor, d.h. eine endliche Sichtliniengeschwindigkeit. Eine Schätzung dieses Signals steht in an sich bekannter Weise leicht zur Verfügung, und zwar von der Sucherelektronik und Flugkörperinstrumentierung 18, und wird für die Zwecke der Erfindung einem Steuergerät 20 zugeführt. Das Steuergerät 20 enthält ein Proportional/Integral-Netzwerk und hat die Charakteristik

Figure 00070002
worin

ΨC
das Ausgangskorrektursignal,
K1
die Proportionalkonstante,
K2
die Integralkonstante,
S
der Laplaceoperator (= ^ d/dt) und
r ~s
die Sichtliniengeschwindigkeitsschätzung ist.
To perform this correction, a signal is used that responds to the deviation of the missile from the collision course. In this example, it is the line-of-sight speed signal that provides the necessary indication of the deviation. Since in the azimuth plane the missile should fly along the line of sight, any deviation will cause an angular velocity of the line of sight, ie a finite line of sight velocity. An estimate of this signal is readily available in a manner known per se, from finder electronics and missile instrumentation 18 , and is for the purposes of the invention a controller 20 fed. The control unit 20 contains a proportional / integral network and has the characteristic
Figure 00070002
wherein
Ψ C
the output correction signal,
K 1
the proportional constant,
K 2
the integral constant,
S
the Laplace operator (= ^ d / dt) and
r ~ s
the line-of-sight speed estimation is.

Im betrachteten Fall wird angenommen, daß die Antenne flugkörperfest ist und daß der Blickwinkel bestimmt wird aus den Antennensignalausgängen. Bei einem alternativen System, bei dem die Antenne kardanisch aufgehängt und stabilisiert ist, können die Kardanwinkelausgänge von den Winkelfühlern in Abhängigkeit von der Sichtliniengeschwindigkeit korrigiert werden.in the In the case considered, it is assumed that the antenna is missile-proof is and that the Viewing angle is determined from the antenna signal outputs. at an alternative system in which the antenna is gimbaled and is stabilized the gimbal angle outputs from the angle sensors dependent on be corrected by the line of sight speed.

Das obige Versetzungskorrektursystem wird angewendet auf die Azimutsteuerung während des gesamten Fluges.The The above offset correction system is applied to the azimuth control while of the entire flight.

Das Korrekturschema, das in der Elevationsebene während der Endphase des Flugkörperfluges verwendet wird, wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.The correction scheme used in the elevation plane during the final phase of missile flight will be described with reference to FIG 3 described.

In der Elevationsebene, d.h. in der in 1 gezeigten Ebene, wird der gemessene Blickwinkel θ ^L zusammen mit der ihm innewohnenden Versetzung abgeleitet wie zuvor. Er gelangt dann zu einer Summierschaltung 36, in der ein Korrektursignal hinzugefügt wird.In the elevation plane, ie in the in 1 The measured angle θ ^ L is derived together with the inherent displacement as before. He then arrives at a summing circuit 36 in which a correction signal is added.

Vor der Ableitung des Korrektursignals sei bemerkt, daß, obgleich in der Gleitphase die Anforderung bestand, die Sichtliniengeschwindigkeit (in der Azimutebene) auf Null abzugleichen, in dieser Endphase in der Elevationsebene eine Nullabgleichung nicht unmittelbar vorgenommen werden sollte, da der senkrechte Absinkwinkel geopfert werden würde und zusätzlich bei der plötzlichen Anforderung eines längs der Sichtlinie herabgerichteten Kurses das Auftreten von Instabilität wahrscheinlich wäre. Es wird daher gefordert, daß die Sichtliniengeschwindigkeit konstant sein soll (im Falle der kreisförmigen Bahn) und daß sich der Vorhaltwinkel mit einer begrenzten und allmählichen Geschwindigkeit ändern sollte. Dies wird erreicht mit Hilfe einer äußerst lose gekoppelten geschlossenen Schleife, die nahezu eine offene Schleifensteuerung ergibt, wie es erläutert wird.In front It should be noted in the derivation of the correction signal that, although in the glide phase the requirement was the line of sight speed (in the azimuth plane) to zero, in this final phase in the elevation level does not immediately make a null match should be because the vertical Absinkwinkel would be sacrificed and in addition the sudden Request of a longitudinal line-of-sight rate likely to cause instability would. It is therefore required that the Line of sight speed should be constant (in the case of the circular path) and that yourself the lead angle should change at a limited and gradual rate. This is achieved with the help of an extremely loose coupled closed loop, which is almost an open loop control results as explained becomes.

Wie aus 3 ersichtlich, wird der gemessene Blickwinkel θ ^L in einer Differenzschaltung 22 mit einer Schätzung des Blickwinkels θ ~L verglichen, welcher geschätzte Blickwinkel in verschiedenartiger Weise abgeleitet werden kann. Die Sichtliniengeschwindigkeit kann man beispielsweise von der erreichten Flugbahn ableiten. Den diesbezüglichen Wert kann man der Geometrie der Situation entnehmen. So ist die Komponente der Flugbahngeschwindigkeit quer zur Sichtlinie etwa Vm·θd. Somit erhält man für die Sichtliniengeschwindigkeit Vmθd/R, wobei R die Entfernung ist.How out 3 can be seen, the measured angle of view θ ^ L in a differential circuit 22 compared with an estimate of the viewing angle θ ~ L , which estimated viewing angles can be derived in a variety of ways. The line of sight speed can be derived, for example, from the achieved trajectory. The relevant value can be found in the geometry of the situation. Thus, the component of the trajectory velocity transverse to the line of sight is about V m · θ d . Thus, for line of sight velocity, V m θ d / R, where R is the distance.

Die geschätzte Sichtlinienrate oder Sichtliniengeschwindigkeit ist somit r ~s = Vmθd/R = θd/T
und θ ~d = T·r ~s ,
wobei T die noch verbleibende Flugzeit, d.h. bis zum Aufschlag ist.
The estimated line-of-sight rate or line-of-sight speed is thus r ~ s = V m θ d / R = θ d / T
and θ ~ d = T × r ~ s ,
where T is the remaining flight time, ie until the impact.

Aus 1 geht hervor, daß der Blickwinkel gleich dem Vorhaltwinkel plus dem Anstellwinkel ist, so daß gilt: θ ~L = T·r ~s+ α,worin α der Elevationsanstellwinkel ist.Out 1 shows that the viewing angle is equal to the lead angle plus the angle of attack, so that: θ ~ L = T · r ~ s + α, where α is the elevation angle of attack.

Diese Verarbeitung wird somit vom Block 24 auf der Grundlage der geschätzten Faktoren T ~, r ~s und α ~ vorgenommen. Die noch verbleibende Flugzeit wird berechnet aus der geschätzten Entfernung und der bekannten Flugkörpergeschwindigkeit.This processing is thus from the block 24 based on the estimated factors T ~, r ~ s and α ~. The remaining flight time is calculated from the estimated distance and the known missile speed.

Somit wird ein Fehlersignal ε erzeugt, das mit Hilfe eines Begrenzers 26 auf einen Wert von ±6° oder einen damit vergleichbaren Wert begrenzt wird. Ein Filter 28 entfernt Rauschen und schnelle Veränderungen, so daß ein geglättetes Fehlersignal ε gewonnen wird, das das Korrek tursignal initiiert.Thus, an error signal ε generated by means of a limiter 26 is limited to a value of ± 6 ° or a comparable value. A filter 28 Removes noise and rapid changes, giving a smoothed error signal ε is obtained, which initiates the Korrek tursignal.

Ein Restfehlersignal θe wird gebildet aus der Summe (bei 30) des gefilterten Fehlersignals ε und des Korrektursignals θC, welches dem gemessenen Blickwinkel hinzugefügt wird. Das Restfehlersignal θe wird bei 32 einem Quantisierungsprozeß unterzogen, der darin besteht, die folgenden Ausgangswerte von θ ∙C zu erzeugen:
θ ∙C = –0,4 Grad/Sekunde, wenn θe > 0,5 Grad
θ ∙C = 0, wenn θe das Vorzeichen ändert
θ ∙C = +0,4 Grad/Sekunde, wenn θe < –0,5 Grad.
A residual error signal θ e is formed from the sum (at 30 ) of the filtered error signal ε and the correction signal θ C , which is added to the measured viewing angle. The residual error signal θ e is at 32 a quantization process consisting of generating the following output values of θ ∙ C :
θ ∙ C = -0.4 degrees / second when θ e > 0.5 degrees
θ ∙ C = 0, if θ e changes the sign
θ ∙ C = +0.4 degrees / second when θ e <-0.5 degrees.

Ein Integrator 34 akkumuliert den Ausgangswert θ ∙C und liefert das erforderliche Korrektursignal θC, das bei 36 dem gemessenen Blickwinkel hinzugefügt wird, um den modifizierten Blickwinkel θ ^'L zu erzeugen. Der Prozeß 32 begrenzt somit die Geschwindigkeit der Korrektur des Blickwinkels, wie es erforderlich ist. Dieses korrigierte Signal wird dann angewendet wie in 2 gezeigt.An integrator 34 accumulates the output value θ ∙ C and provides the required correction signal θ C , which at 36 is added to the measured angle, to produce the modified viewing angle θ ^ L. The process 32 thus limits the speed of correction of the viewing angle, as required. This corrected signal is then applied as in 2 shown.

Das Ausgangssignal θ ∙C des Prozesses 32 ist selbstverständlich ein quantisiertes oder Schrittsignal, wobei dessen Schrittwerte (0,4 Grad/Sekunde) so gewählt sind, um eine geeignete Änderungsgeschwindigkeit des Korrektursignals θC und eine entsprechende langsame Verminderung der Sichtliniengeschwindigkeit zu gewinnen.The output signal θ ∙ C of the process 32 is, of course, a quantized or step signal with its increments (0.4 degrees / second) chosen to obtain a suitable rate of change of the correction signal θ C and a corresponding slow reduction in line-of-sight speed.

Das oben beschriebene Endsystem wird auf die Elevationsebene angewendet, wird aber auch in derselben Weise auf die Azimutebene angewendet. In dieser Phase des Fluges ist wiederum die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Instabilität gegeben, wenn man versucht, die Sichtliniengeschwindigkeit direkt auf Null abzugleichen. Folglich wird wiederum die offenendige Schleifentechnik angewendet.The end system described above is applied to the elevation plane, however, it is also applied to the azimuth plane in the same way. In this phase of the flight is in turn the probability of Occurrence of instability given when trying to direct the line of sight speed directly to zero. Consequently, in turn, the open-ended looping technique applied.

Claims (12)

Radarsuchersystem für einen Flugkörper, in welchem System ein Maß des von der Flugkörperrollachse abweichenden Zielwinkels unter Verwendung von Radarsignalen abgeleitet und der Flugkörper in Abhängigkeit von diesem Winkel gesteuert wird und eine im System vorhandene Versetzung (Bias) eine Diskrepanz zwischen dem wahren und gemessenen Wert dieses Winkels hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß von einem geschätzten Wert eines kursanzeigenden Signals, das die Abweichung des Flugkörpers von einer vorbestimmten Flugbahn darstellt, ein Korrektursignal abgeleitet und dieses Korrektursignal in den gemessenen Wert dieses Winkels einbezogen wird. A radar search system for a missile, in which system a measure of the target roll deviating from the missile roll axis is derived using radar signals and the missile is controlled in dependence on said angle, and a bias present in the system is a discrepancy between the true and measured value of that angle characterized in that a correction signal is derived from an estimated value of a heading-indicating signal representing the deviation of the missile from a predetermined trajectory, and this correction signal is included in the measured value of this angle. System nach Anspruch 1, zur Verwendung mit einem Flugkörper, der zum Absinken auf ein stationäres Ziel geeignet ist, wobei das kursanzeigende Signal einen Nullwert hat, wenn der Flugkörper in der Azimutebene richtig auf Kurs ist, welches System Mittel zum Ableiten einer Azimutwinkelkorrekturkomponente von dem kursanzeigenden Signal zur Einbeziehung in die Azimutkomponente des Zielwinkels enthält.The system of claim 1, for use with a Missiles the sinking to a stationary one Target is suitable, wherein the course-indicating signal has a zero value has, if the missile in the azimuth plane right on course is which system means to Deriving an azimuth angle correction component from the cursor indicating Includes signal for inclusion in the azimuth component of the target angle. System nach Anspruch 2, in welchem das kursanzeigende Signal ein Zielazimutsichtliniengeschwindigkeitssignal ist.A system according to claim 2, wherein the course indicating Signal is a target azimuth line speed signal. System nach Anspruch 3, in welchem die Mittel zum Ableiten einer Azimutwinkelkorrekturkomponente eine Proportional/Integral-Steuerung enthalten, die zum Einwirken auf das Sichtliniengeschwindigkeitssignal geeignet ist.A system according to claim 3, in which the means for Deriving an azimuth angle correction component a proportional / integral control included for acting on the line of sight velocity signal suitable is. System nach Anspruch 1, enthaltend Mittel zum Schätzen des Wertes des Zielwinkels in Abhängigkeit von dem kursanzeigenden Signal, Mittel zum Ableiten eines Fehlersignals aus einem Vergleich zwischen dem gemessenen und geschätzten Zielwinkelsignal, Mittel zum Quantisieren eines Restfehlersignals auf vorbestimmte Werte, Mittel zum Integrieren der quantisierten Werte zum Erzeugen eines sich langsam ändernden Korrektursignals zur Einbeziehung in den Zielwinkel, und Mittel zum Vereinen des Korrektursignals mit dem Fehlersignal zwecks Erzeugung eines Restfehlersignals.A system according to claim 1, including means for estimating the Value of the target angle depending on from the course indicating signal, means for deriving an error signal from a comparison between the measured and estimated target angle signal, Means for quantizing a residual error signal to a predetermined one Values, means for integrating the quantized values for generating a slowly changing one Correction signal for inclusion in the target angle, and means for combining the correction signal with the error signal for generation a residual error signal. System nach Anspruch 5, bei dem die Quantisierungsmittel einen vorbestimmten positiven Wert, einen vorbestimmten negativen Wert und einen Nullwert in Abhängigkeit davon erzeugen, ob das Restfehlersignal in einem übersteigenden Maß positiv, in einem übersteigenden Maß negativ bzw. von einer Größe ist, die innerhalb vorbestimmter positiver und negativer Grenzen liegt.A system according to claim 5, wherein the quantizing means a predetermined positive value, a predetermined negative value Value and a zero value depending on of which generate whether the residual error signal in a surpassing Measure positive, in a surpassing Measure negative or of a size, which is within predetermined positive and negative limits. System nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, in welchem das kursanzeigende Signal ein Zielsichtliniengeschwindigkeitssignal ist.A system according to claim 5 or claim 6, in which the course indicating signal is a destination sighting speed signal is. System nach Anspruch 7, in welchem der von der Flugkörperrollachse abweichende Zielwinkel der Zielblickwinkel ist und welches Mittel zum Schätzen des Zielblickwinkels aus der Sichtliniengeschwindigkeit, der noch verbleibenden Flugzeit und dem Flugkörperanstellwinkel zwischen der Rollachse und der Flugbahn enthält.A system according to claim 7, in which the of the missile roll axis deviating target angle is the sighting angle and which means to appreciate the Sighting angle from the line of sight speed, the remaining one Flight time and the missile angle between the roll axis and the trajectory. System nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 8, zur Anwendung in einer Elevationssteuerung in der Endphase eines Flugkörperfluges, wobei die Endphase eine Flugbahn vorbestimmter Form hat, die unter einem vorbestimmten Winkel auf ein stationäres Ziel trifft, enthaltend Mittel zum Einleiten der Endphase, wenn der Vorhaltwinkel zwischen der Flugbahn und der Sichtlinie gleich einem vorbestimmten Wert wird, der während einer der Endphase vorausgehenden Gleitphase aufrechterhalten wird.A system according to any one of claims 5 to 8, for use in elevation control in the final phase of a missile flight, wherein the final phase has a trajectory of predetermined shape which strikes a stationary target at a predetermined angle, including means for introducing the tail phase, when the lead angle between the trajectory and the line of sight becomes equal to a predetermined value, which is maintained during a preceding phase preceding the final phase. System nach Anspruch 9, in welchem die Azimutsteuerung während der Gleitphase und während der Endphase ein genanntes kursanzeigendes Signal mit einem Nullwert anwendet, wenn der Flugkörper in der Azimutebene richtig auf Kurs ist, welches System Mittel zum Ableiten einer Azimutwinkelkorrekturkomponente aus diesem kursanzeigenden Signal zur Einbeziehung in die Azimutkomponente des Zielwinkels enthält.A system according to claim 9, wherein the azimuth control while the sliding phase and during the Final phase a named course-indicating signal with a zero value applies when the missile in the azimuth plane right on course is which system means to Deriving an azimuth angle correction component from that indicia Signal for inclusion in the azimuth component of the target angle contains. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das Maß des von der Flugkörperrollachse abweichenden Zielwinkels der Blickwinkel ist, der von den Antennencharakteristiken einer flugkörperfesten Antenne abgeleitet wird.A system according to any one of claims 1 to 10, in which the measure of from the missile roll axis deviating target angle is the angle of view of the antenna characteristics a missile-resistant Antenna is derived. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das Maß des von der Flugkörperrollachse abweichenden Zielwinkels aus der Antennenziellinie einer stabilisierten, kardanisch aufgehängten Antenne abgeleitet wird.A system according to any one of claims 1 to 10, in which the measure of from the missile roll axis deviating target angle from the antenna aiming line of a stabilized, gimbaled antenna is derived.
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