DE4008341A1 - System for guiding projectiles by means of a directional beam coded in polar coordinates - Google Patents

System for guiding projectiles by means of a directional beam coded in polar coordinates Download PDF

Info

Publication number
DE4008341A1
DE4008341A1 DE4008341A DE4008341A DE4008341A1 DE 4008341 A1 DE4008341 A1 DE 4008341A1 DE 4008341 A DE4008341 A DE 4008341A DE 4008341 A DE4008341 A DE 4008341A DE 4008341 A1 DE4008341 A1 DE 4008341A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cell
laser beam
traffic cone
laser
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4008341A
Other languages
German (de)
Inventor
Georges Couderc
Denis Suveran
André Labourgade
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of DE4008341A1 publication Critical patent/DE4008341A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/108Scanning systems having one or more prisms as scanning elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/24Beam riding guidance systems
    • F41G7/26Optical guidance systems
    • F41G7/263Means for producing guidance beams

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

In einem Leitsystem für Projektile wird ein Richtstrahl verwendet, der in Polarkoordinaten codiert ist. Die Abschußstation (1) umfaßt: - Mittel zur Verfolgung eines Zieles (2) und Definition einer Visierlinie (LV); - Mittel zur Abtastung eines Leitkegels (5), dessen Symmetrieachse (AS) der Visierlinie (LV) nachgeregelt wird, mittels eines Laserstrahls (3), wobei dieser Kegel aus elementaren Zellen besteht, die nacheinander durch den Strahl (3) beleuchtet werden, der durch einen akustooptischen Ablenker in einer Ebene abgelenkt wird, die durch die Symmetrieachse (AS) verläuft, wobei ferner eine optomechanische Kreisabtastvorrichtung vorgesehen ist, welche diese Ebene verdreht; - Mittel zur Modulation des Strahls (3) mit einer binären Sequenz, welche die Polarkoordinaten (Thetarho) der beleuchteten Zelle wiedergibt; während das Projektil (4) aufweist: - Mittel zum Empfangen des Laserstrahls (3), zur Demodulation desselben und zum Decodieren der Polarkoordinaten; - Mittel zum Bestimmen einer Flugbahnkorrektur, wodurch das Projektil sich an die Symmetrieachse (AS) des Leitkegels annähert.In a control system for projectiles, a directional beam is used, which is coded in polar coordinates. The firing station (1) comprises: - means for tracking a target (2) and defining a sighting line (LV); - means for scanning a guide cone (5), the axis of symmetry (AS) of the line of sight (LV) is readjusted by means of a laser beam (3), said cone consists of elementary cells, which are successively illuminated by the beam (3), the deflected by an acousto-optic deflector in a plane passing through the axis of symmetry (AS), further comprising an opto-mechanical circular scanning device which rotates this plane; - means for modulating the beam (3) with a binary sequence representing the polar coordinates (Thetarho) of the illuminated cell; while the projectile (4) comprises: - means for receiving the laser beam (3), demodulating it and decoding the polar coordinates; - means for determining a trajectory correction, whereby the projectile approaches the axis of symmetry (AS) of the traffic cone.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem für Projektile, das mittels eines in Polarkoordinaten codierten Richtstrahles arbeitet. Projektile können Flugkörper oder Granaten sein, die mit einer Vorrichtung zur Korrektur der Flugbahn versehen sind.The The invention relates to a steering system for projectiles, by means of working in polar coordinates coded beam works. projectiles may be missiles or grenades that come with a device for correcting the trajectory are provided.

Die Lenkung mittels eines Richtstrahls ist ein Verfahren, mittels welchem eine beliebige Anzahl von Projektilen sehr genau auf ein Ziel geführt werden kann, ohne daß die Position jedes Projektils bestimmt werden müßte, indem einfach eine Visierlinie bestimmt wird, die durch die zu erreichende Position verläuft, bei der es sich entweder um die aktuelle Zielposition oder um eine zukünftige Position handelt, die ausgehend von Kenndaten seiner Flugbahn bestimmt werden. Mittel zur Verfolgung des Ziels bestimmen diese Visierlinie.The Steering by means of a directional beam is a method by which Any number of projectiles are guided very precisely to a target without determining the position of each projectile would have to be determined simply by a sight line becomes, which runs through the position to be reached, at It is either the current target position or a future one Position determined based on characteristics of its trajectory become. Means for tracking the target determine this line of sight.

Von der Abschußrampe geht ein Infrarot-Laserbündel aus, welches einen Teil des Raumes ausleuchtet, der als Leitkegel bezeichnet wird. Die Lage der Symmetrieachse des Leitkegels wird der Visierlinie nachgeregelt. Der Leitkegel besteht aus elementaren Zellen, die einzeln durch ein Codierverfahren identifiziert werden. Das Projektil umfaßt Mittel, um den Richtstrahl zu empfangen und zu ermitteln, in welcher Zelle sich das Projektil befindet. Recheneinrichtungen bestimmten eine Korrektur der Flugbahn des Projektils, dergestalt, daß dieses sich an die Symmetrieachse des Leitkegels annähert. Diese Korrektur erfolgt durch ein Leitwerk oder Gasdüsen.From the launcher goes an infrared laser beam out, which illuminates a part of the room, as a traffic cone referred to as. The position of the symmetry axis of the traffic cone is the sighting line readjusted. The traffic cone consists of elementary Cells individually identified by a coding method. The projectile includes means for receiving the directional beam and to determine in which cell the projectile is located. Computers determined a correction of the trajectory of the projectile, in such a way that it adjoins the symmetry axis of the guide cone approaches. This correction is done by a tail unit or Gas nozzles.

Ein System zur Lenkung mittels eines Richtstrahls weist eine hohe Lenkpräzision und eine sehr gute Sicherheit bezüglich Gegenmaßnahmen auf, denn die Mittel zum Empfangen des Richtstrahls, bei denen es sich im allgemeinen um ein Objektiv und einen optischen Detektor handelt, sind in Richtung der Abschußrampe und nicht in Richtung des Zieles ausgerichtet.One System for steering by means of a directional beam has a high steering precision and a very good security regarding countermeasures on, because the means for receiving the beam, which is itself is generally a lens and an optical detector, are in the direction of the launcher and not in the direction of the target.

Man kennt zwei Haupttypen von Systemen zur Lenkung mittels eines Richtstrahls. Bei einem System des ersten Typs, der mit ”Raumcodierung” arbeitet, sind Einrichtungen vorgesehen, um einen Laser-Richtstrahl auszusenden, der gleichzeitig alle elementaren Zellen des Leitkegels beleuchtet, wobei jede Zelle identifiziert wird, indem die Amplitude des Laserbündels lokal moduliert wird, mit für jede Zelle verschiedenen Binärcodes. Das Projektil stellt fest, in welcher Zelle es sich befindet, indem es den Binärcode erkennt, welcher denjenigen Teil des Richtstrahls moduliert, den das Projektil empfängt. Ein solches System ist in ”Optical Command and Beamrider missile guidance”, R. L. Sitton, SPIE. Vol. 317, S. 358–364 .Two main types of systems for steering by means of a directional beam are known. In a system of the first type which employs "space coding", means are provided for emitting a laser beam which simultaneously illuminates all of the elementary cells of the beacon, each cell being identified by locally modulating the amplitude of the laser beam for each cell different binary codes. The projectile determines which cell it is in by detecting the binary code that modulates that part of the beam the projectile is receiving. Such a system is in Optical Command and Beamrider Missile Guidance, RL Sitton, SPIE. Vol. 317, pp. 358-364 ,

Einem derartigen System haftet der Mangel an, daß ein Laserstrahl von relativ hoher Leistung ausgesendet werden muß, um gleichzeitig alle Zellen des Leitkegels zu beleuchten, wobei eine gegebene Reichweite erzielt werden muß. Etwa anwesender Raum sowie die Flamme und Rauchentwicklung des Projektils, wenn es sich um einen Flugkörper handelt, dämpfen das Laserbündel zwischen der Abschußrampe und den Empfangseinrichtungen für diesen Strahl in hohem Maße. Um eine gegebene Reichweite zu erzielen, ist es also erforderlich, einen Laserstrahl auszusenden, dessen räumliche Energiedichte ausreichend hoch ist, um diese Dämpfung zu kompensieren.a such system has the defect that a laser beam of relatively high power must be sent out at the same time to illuminate all the cells of the traffic cone, with a given range must be achieved. Approximately present room as well as the flame and smoke of the projectile, if it is a missile acts to dampen the laser beam between the Launcher and the reception facilities for this beam to a great extent. For a given range To achieve it is therefore necessary to emit a laser beam, whose spatial energy density is sufficiently high to to compensate for this damping.

Bei einem Leitsystem vom zweiten Typ wird eine ”zeitliche Codierung” oder ”Abtastung” vorgenommen. Die Abschußstation sendet ein Laserbündel, welches einen Leitkegel abtastet, indem nacheinander alle Elementarzellen beleuchtet werden. Ein solches System ist in ”An improved acousto-optic laser scanner guidance system Michael Higgins, Gerald Titmuss, John Evans, Richard Martyn, British Aerospace U. K.” beschrieben. In diesem System weist die Abschußstation einen Dauerstrich-Laser und Mittel auf, um den Leitkegel entlang einer Gruppe von horizontalen Linien abzutasten, anschließend entlang einer Gruppe von senkrechten Linien, wobei jede Linie zweimal durchlaufen wird, bevor die darauffolgende abgetastet wird. Beispielsweise wird jede Horizontallinie von links nach rechts und dann von rechts nach links abgetastet, so daß das Projektil das Laserbündel zweimal während der Horizontal-Abtastperiode des gesamten Leitkegels empfängt. Das Zeitintervall zwischen den zwei Empfangszeitpuntken ermöglicht die Bestimmung der Position des Projektils in bezug auf eine horizontale Achse.In a second-type control system, a "temporal coding" or "sampling" is performed. The firing station transmits a laser beam which scans a traffic cone by successively illuminating all unit cells. Such a system is in Michael Higgins, Gerald Titmuss, John Evans, Richard Martyn, British Aerospace UK "An improved acousto-optic laser scanner guidance system described. In this system, the firing station includes a CW laser and means to scan the traffic cone along a group of horizontal lines, then along a group of vertical lines, each line being traversed twice before the subsequent one is scanned. For example, each horizontal line is scanned from left to right and then from right to left so that the projectile receives the laser beam twice during the horizontal scanning period of the entire traffic cone. The time interval between the two reception time points makes it possible to determine the position of the projectile with respect to a horizontal axis.

Das Projektil empfängt ferner zweimal das Laserbündel während der Vertikal-Abtastperiode der Gesamtheit des Leitkegels. Eine Messung des Zeitabstandes zwischen diesen zwei Empfangszeitpunkten ermöglicht die Bestimmung der Position des Projektils in bezug auf eine vertikale Achse. Jede elementare Zelle ist auf den Schnitt einer Vertikal-Abtastzeile mit einer Horizontal-Abtastzeile zentriert. Die Breite und die Länge jeder Zelle sind so ausgelegt, daß der Durchmesser des Laserstrahls eine Zelle vollständig überdeckt und geringfügig über die benachbarten Zellen übergreift.The Projectile also receives twice the laser beam during the vertical scanning period of the entirety of the traffic cone. A measurement of the time interval between these two reception times allows the determination of the position of the projectile in with respect to a vertical axis. Every elementary cell is on the Cut a vertical scan line with a horizontal scan line centered. The width and the length of each cell are like this designed so that the diameter of the laser beam is a cell completely covered and slightly over the neighboring cells overlap.

Ein derartiges System ermöglicht es, die gesamte Leistung des Laserbündels auf eine elementare Zelle zu einem gegebenen Zeitpunkt zu konzentrieren. Diese Konzentration der gesamten Energie des Laserbündels auf eine einzige Zelle ermöglicht eine erhebliche Verbesserung des Signal/Rauschverhältnisses, so daß die Leistung des Lasers für eine gegebene Reichweite vermindert werden kann.One Such a system allows the full performance of the Laser bundle on an elementary cell at a given Time to concentrate. This concentration of total energy of the laser beam to a single cell a significant improvement in the signal-to-noise ratio, so that the power of the laser for a given Range can be reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leitsystem vorzuschlagen, das folgendes ermöglicht:

  • – eine weitere Verminderung der Leistung des Lasers für eine gegebene Reichweite;
  • – eine Steigerung der Leitpräzision;
  • – die Übertragung von Nachrichten zu dem Flugkörper, z. B. von Informationen über die Evolution der Flugbahn des Ziels;
  • – eine Integration der Zielverfolgungsmittel mit den Einrichtungen zur Abtastung des Leitkegels mittels eines Laserstrahls.
The invention has for its object to propose a control system that allows the following:
  • A further reduction in the power of the laser for a given range;
  • - an increase of the guiding precision;
  • - The transmission of messages to the missile, z. For example, information about the evolution of the trajectory of the target;
  • - An integration of the target tracking means with the means for scanning the traffic cone by means of a laser beam.

Gegenstand der Erfindung ist ein System, das im wesentlichen einen optoakustischen Ablenker zum Ablenken eines Laserstrahls in einer Ebene aufweist, die durch die Symmetrieachse des Leitkegels verläuft, um aber auch die Amplitude dieses Strahls zu modulieren und eine Nachricht zu dem Projektil zu übertragen; ferner eine optomechanische Vorrichtung, um die den Laserstrahl enthaltende Ebene um die Symmetrieachse des Leitkegels zu verdrehen.object The invention is a system which is essentially an optoacoustic Deflector for deflecting a laser beam in a plane, which passes through the symmetry axis of the traffic cone to but also to modulate the amplitude of this beam and send a message to transfer to the projectile; furthermore an optomechanical Device for controlling the plane containing the laser beam about the axis of symmetry of the laser beam To twist traffic cones.

Gemäß einem weiteren Merkmal umfaßt das System einen gemeinsamen optischen Weg für die Zielverfolgungsmittel und für die Abtastung des Leitkegels.According to one further feature, the system comprises a common optical Way for the target tracking agents and for the Scanning of the traffic cone.

Gemäß einem weiteren Merkmal umfaßt das System Mittel zum Modulieren des Laserstrahls mit einer binären Sequenz, die für jede Zelle verschieden ist, wobei diese Sequenz die Polarkoordinaten der Zelle in einer Ebene wiedergibt, die senkrecht zur Symmetrieachse des Leitkegels ist.According to one further feature, the system comprises means for modulating of the laser beam with a binary sequence intended for each cell is different, this sequence being the polar coordinates represents the cell in a plane perpendicular to the axis of symmetry of the traffic cone.

Das erfindungsgemäße System zur Lenkung von Projektilen mittels eines in Polarkoordinaten codierten Richtstrahls umfaßt eine Abschußstation, die umfaßt:

  • – Mittel zur Verfolgung eines Ziels und Bildung einer Visierlinie;
  • – Mittel zum Abtasten eines als Leitkegel bezeichneten Raumteiles mittels eines Laserstrahls, wobei dieser Leitkegel eine Symmetrieachse aufweist, deren Lage der Visierlinie nachgeregelt wird, wobei ferner dieser Leitkegel aus elementaren Zellen besteht, die durch den Strahl nacheinander beleuchtet werden;
wobei das Projektil aufweist:
  • – Mittel zum Empfangen des Laserstrahls; Mittel, um zu bestimmen, in welcher Zelle sich das Projektil befindet; und Mittel, um daraus eine Korrektur der Flugbahn des Projektils abzuleiten, in solcher Weise, daß es sich an die Symmetrieachse des Leitkegels annähert;
  • – Mittel zum Durchführen dieser Flugbahn-Korrektur;
das System ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel umfassen:
  • – Mittel zur Ablenkung des Laserstrahls in einer Ebene, welche durch die Symmetrieachse des Leitkegels verläuft;
  • – Mittel zur Ablenkung dieses Laserstrahls, indem diese Achse um die Symmetrieachse des Leitkegels verdreht wird;
  • – Mittel zum Modulieren des Laserstrahls mit einer binären Sequenz, die für jede Zelle verschieden ist;
und daß die Mittel zum Empfangen des Laserstrahls Mittel aufweisen, um diese strahlzudemodulieren und die Binärsequenz decodieren.The projectile guidance system according to the invention by means of a directional beam coded in polar coordinates comprises a firing station which comprises:
  • - means of tracking a target and forming a sighting line;
  • - means for scanning a designated as a traffic cone part of space by means of a laser beam, said traffic cone has an axis of symmetry, the position of the line of sight is readjusted, further wherein this traffic cone consists of elementary cells, which are illuminated by the beam successively;
wherein the projectile comprises:
  • - means for receiving the laser beam; Means for determining in which cell the projectile is located; and means for deriving therefrom a correction of the trajectory of the projectile such that it approximates the axis of symmetry of the pilot cone;
  • - means for performing this trajectory correction;
the system according to the invention is characterized in that the scanning means comprise:
  • - means for deflecting the laser beam in a plane passing through the axis of symmetry of the guide cone;
  • - means for deflecting this laser beam by rotating this axis about the axis of symmetry of the pilot cone;
  • - means for modulating the laser beam with a binary sequence that is different for each cell;
and in that the means for receiving the laser beam comprises means for beam modulating and decoding the binary sequence.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung 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 and from the drawing, to which reference is made. In the drawing show:

1 schematisch eine Abschußstation, das Projektil, das Ziel und den Leitkegel; 1 schematically a firing station, the projectile, the target and the traffic cone;

2 schematisch den Schnitt des Leitkegels mit einer Ebene, die senkrecht zu seiner Symmetrieachse ist; 2 schematically the section of the traffic cone with a plane which is perpendicular to its axis of symmetry;

3 ein Zeitdiagramm, welches die Codierung des Laserstrahls für eine Zelle des Leitkegels zeigt; 3 a timing chart showing the coding of the laser beam for a cell of the traffic cone;

4 ein Übersichtsschema einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen System; 4 a schematic diagram of a first embodiment of the system according to the invention;

5 schematisch einen Teil dieser ersten Ausführungsform; 5 schematically a part of this first embodiment;

6, 7 und 8 die Arbeitsweise dieser ersten Ausführungsform; und 6 . 7 and 8th the operation of this first embodiment; and

9 ein Übersichtsschema einer zweiten Ausführungsform des Systems. 9 a schematic diagram of a second embodiment of the system.

Gemäß 1 erzeugt die Abschußstation 1 einen Leitkegel 5 zur Lenkung eines Flugkörpers 4 auf ein Ziel 2. Dieser Leitkegel 5 weist die Symmetrieachse AS auf, deren Lage einer Visierlinie LV nachgeregelt wird, die sich von der Abschußstation 1 zum Ziel 2 erstreckt. Diese Visierlinie wird durch Verfolgungsmittel definiert, die in der Abschußstation 1 enthalten sind. Zu einem gegebenen Zeitpunkt sendet die Abschußstation 1 einen Laserstrahl 3, welcher eine elementare Zelle des Leitkegels 5 beleuchtet. Diese elementare Zelle ist zylinderförmig oder von der Form eines Kegels mit geringer Öffnung.According to 1 creates the firing station 1 a traffic cone 5 for steering a missile 4 on a goal 2 , This traffic cone 5 has the axis of symmetry AS, whose position is readjusted to a line of sight LV, extending from the firing station 1 to the goal 2 extends. This sighting line is defined by tracking means used in the launching station 1 are included. At a given time the firing station sends 1 a laser beam 3 , which is an elementary cell of the traffic cone 5 illuminated. This elementary cell is cylindrical or of the shape of a cone with a small opening.

Zur Bezeichnung jeder elementaren Zelle des Leitkegels wird der Schnitt des Leitkegels mit einer Ebene xoy betrachtet, die senkrecht zur Symmetrieachse AS ist und von dem Flugkörper 4 zu dem betrachteten Zeitpunkt durchquert wird. Der Schnitt des Leitkegels mit der Ebene xoy ist eine Oberfläche 7, die annähernd kreisrund ist, und die elementare Zelle, welche zu dem betrachteten Zeitpunkt durch den Laserstrahl 3 beleuchtet wird, bildet mit der Ebene xoy einen Schnitt, der einer kreisrunden Oberfläche 6 entspricht. Die Lage dieser Oberfläche 6 ist in bezug auf die Achsen ox und oy definiert, die zueinander senkrecht sind und einander im Punkte o schneiden, der auf der Symmetrieachse AS liegt. Die Achse ox ist horizontal, während die Achse oy in einer Vertikalebene enthalten ist. Der Mittelpunkt der Oberfläche 6 befindet sich in der Entfernung ρ vom Punkte o, und der Vektorradius, welcher den Mittelpunkt der Oberfläche 6 mit dem Punkt o verbindet, bildet einen Winkel θ in bezug auf die Achse ox. Diejenige Zelle, deren Schnitt die Oberfläche 6 ist, ist in dem Bezugssystem xoy durch die Polarkoordinaten ρ, θ bezeichnet.To denote each elementary cell of the traffic cone, the section of the traffic cone is viewed with a plane x o, which is perpendicular to the axis of symmetry AS and of the missile 4 is traversed at the time considered. The section of the traffic cone with the xoy plane is a surface 7 , which is approximately circular, and the elementary cell, which at the time considered by the laser beam 3 is illuminated, forms with the plane xoy a cut, of a circular surface 6 equivalent. The location of this surface 6 is defined with respect to the axes ox and oy, which are perpendicular to each other and intersect each other at the point o which lies on the axis of symmetry AS. The axis ox is horizontal, while the axis oy is contained in a vertical plane. The center of the surface 6 is located at the distance ρ from the point o, and the vector radius, which is the center of the surface 6 with the point o forms an angle θ with respect to the axis ox. The one cell whose cut is the surface 6 is in the frame of reference xoy denoted by the polar coordinates ρ, θ.

In der Praxis bewegen sich die Ebene xoy und das entsprechende Bezugssystem, indem sie dem Flugkörper 4 folgen. Damit die gegebene Zelle denselben Koordinatenwert beibehält, muß als Einheit der Entfernung in bezug auf die Symmetrieachse AS eine Einheit verwendet werden, die sich verändert, während sich der Flugkörper 4 von der Abschußstation 1 entfernt. Diese Einheit ist beispielsweise gleich 1/16 des Radius der Schnittoberfläche 7 des Leitkegels 5 mit der Ebene xoy.In practice, the plane xoy and the corresponding frame of reference move by the missile 4 consequences. In order for the given cell to maintain the same coordinate value, the unit of distance to be used with respect to the axis of symmetry AS must be a unit that varies as the missile moves 4 from the firing station 1 away. For example, this unit is equal to 1/16 of the radius of the cut surface 7 of the traffic cone 5 with the plane xoy.

Die 2 erläutert die Arbeitsweise des Systems und zeigt die Lage der elementaren Zellen, die nacheinander in dem Leitkegel 5 beleuchtet werden. Diese Zellen sind jeweils durch ihren Schnitt mit der Ebene xoy dargestellt. Die Abtastung erfolgt nacheinander auf 16 Radien, die gleichmäßig um den Punkt o verteilt sind, welcher ein Symmetriezentrum für die Abtastung bildet. Beispielsweise besteht auf dem Radius oA die Abtastung darin, nacheinander eine Zelle mit der Schnittfläche 10 und dann eine Zelle mit der Schnittfläche 11, anschließend eine Zelle mit der Schnittfläche 12 usw. zu beleuchten. Diese Zellen haben in der Praxis keine scharfen Grenzen, sondern überdecken einander teilweise. Ferner werden die anderen Radien nacheinander abgetastet, in gleicher Weise wie für den Radius oA.The 2 explains the operation of the system and shows the location of the elementary cells, one after the other in the traffic cone 5 be illuminated. These cells are each represented by their intersection with the xoy plane. The scanning is performed successively on 16 radii evenly distributed around the point o, which forms a center of symmetry for the scan. For example, on the radius oA, there is the scan therein, successively a cell with the cut surface 10 and then a cell with the cut surface 11 , then a cell with the cut surface 12 etc. to illuminate. These cells have no sharp boundaries in practice, but partially overlap each other. Furthermore, the other radii are scanned in succession, in the same way as for the radius oA.

Bei dem gezeigten Beispiel sind die elementaren Zellen regelmäßig von der Mitte bis zum Umfang verteilt, was zur Folge hat, daß die nahe bei dem Mittelpunkt o liegenden Zellen einander stark überdecken, während die umfangsnahen Zellen einander wenig überdecken.at In the example shown, the elemental cells are regular distributed from the middle to the periphery, which has the consequence that the close to each other at the center o lying cells strongly overlap, while the peripheral cells cover each other little.

Eine Besonderheit der Abtastung des Leitkegels besteht darin, daß jeder Radius oA praktisch gleichzeitig mit dem diametral gegenüberliegenden Radius oA' abgetastet wird. Diese Besonderheit ergibt sich aus dem Codierverfahren, welches verwendet wird, um jede Zelle des Leitkegels zu identifizieren, indem der Laserstrahl moduliert wird. Dieses Codierverfahren besteht im wesentlichen darin, eine binäre Sequenz auszusenden, die für jede Zelle verschieden ist, und eine komplementäre binäre Sequenz für diejenige Zelle auszusenden, die in bezug auf die Symmetrieachse AS symmetrisch liegt.A A special feature of the scanning of the traffic cone is that each Radius oA virtually simultaneously with the diametrically opposite Radius oA 'is scanned. This peculiarity arises from the Coding method, which is used to each cell of the traffic cone to identify by the laser beam is modulated. This Coding is essentially a binary To send out a sequence that is different for each cell, and a complementary binary sequence for to send out that cell, with respect to the axis of symmetry AS is symmetrical.

Bei einer praktischen Ausführungsform wird ein Dauerstrich-Laser verwendet. Jedes Bit der binären Sequenz wird übertragen, indem die Amplitude des Laserstrahls moduliert wird.at A practical embodiment becomes a CW laser used. Each bit of the binary sequence is transmitted by modulating the amplitude of the laser beam.

Es können verschiedene herkömmliche Modulationsverfahren angewendet werden. Eine Modulation, die darin besteht, daß für den Wert 1 eine Beleuchtung und für den Wert 0 der binären Sequenz keine Beleuchtung erfolgt, wäre insofern nachteilig, als kein Mittelwert von der Größe Null entstünde. Ein besseres Modulationsverfahren besteht darin, beispielsweise jedes Bit der Sequenz durch zwei elementare Informationen darzustellen, deren Dauer gleich einer halben Bitperiode ist. Beispielsweise wird jedes Bit vom Wert 1 in der Form einer Beleuchtung während einer halben Bitperiode übertragen, gefolgt von einer Beleuchtungspause während einer halben Bitperiode; umgekehrt für jedes Bit vom Wert 0. Dieses Modulationsverfahren ermöglicht es ferner, eine Fehlerdetektion auszuführen, denn jedes übertragene Bit weist einen Übergang auf. Ein fehlendes Bit kann also durch eine Zählung der Übergänge detektiert werden.Various conventional modulation techniques can be used. A modulation which consists in illuminating for the value 1 and no illumination for the value 0 of the binary sequence would be disadvantageous in that no mean of zero magnitude would result. A better modulation technique is to represent, for example, each bit of the sequence by two elementary information whose duration is equal to half a bit period. For example, each bit of value 1 is transmitted in the form of illumination during a half-bit period, followed by a lighting pause during a half bit period; conversely, for each bit of value 0. This modulation technique also makes it possible to perform error detection because every bit transmitted has a transition. A missing bit can therefore be detected by counting the transitions.

Die Ausführung einer solchen 100%-Amplitudenmodulation besteht darin, den Laserstrahl zu einer gegebenen Zelle 9 abzulenken, um eine elementare Information zu übertragen; ferner darin, den Laserstrahl zu einer Zelle 9' abzulenken, die symmetrisch zu der gegebenen Zelle liegt, um eine entgegengesetzte elementare Information zu übertragen. Die binäre Sequenz, die durch den Laserstrahl zu der gegebenen Quelle 9 übertragen wird, ist also komplementär zu der binären Sequenz, welche während desselben Zeitintervalls zu der symmetrisch liegenden Zelle 9' übertragen wird.The implementation of such 100% amplitude modulation is to direct the laser beam to a given cell 9 divert to transmit elemental information; further therein, the laser beam to a cell 9 ' to deflect, which is symmetric to the given cell, to transmit opposite elementary information. The binary sequence passing through the laser beam to the given source 9 is thus complementary to the binary sequence, which during the same time interval to the symmetrical cell 9 ' is transmitted.

Diese besonder Form einer 100%-Modulation des Laserstrahls ist besonders wirksam, denn der Laserstrahl wird unterbrechungslos gesendet. Diese Effizienz kommt zu dem Effekt der Konzentration des Laserstrahls auf eine einzige Zelle hinzu und ermöglicht eine starke Verminderung der mittleren Laserleistung gegenüber einer Leistung bei einem System, das mit räumlicher Codierung arbeitet.These particular form of 100% modulation of the laser beam is special effective, because the laser beam is transmitted without interruption. These Efficiency comes to the effect of the concentration of the laser beam on a single cell and allows for a strong Reduction of average laser power over one Performance in a system that uses spatial coding is working.

Als bevorzugte Ausführungsformen werden zwei Codierverfahren vorgeschlagen, um jede Zelle des Leitkegels zu identifizie ren. Gemäß einem ersten Codierverfahren umfaßt jede binäre Sequenz ein erstes und ein zweites Binärwort, welche die Koordinaten θ und ρ der Zelle in dem System xoy wiedergeben. Jede Zelle wird durch zwei übertragene Koordinaten vollständig markiert, so daß die Zellen mit einem ungleichförmigen Teilungsschritt auf jedem Radius verteilt werden können, wobei jedoch die Symmetrie in bezug auf die Symmetrieachse des Kegels erhalten bleibt. Diese nicht gleichförmige Verteilung ermöglicht es, eine große Anzahl von Zellen in Wegfall zu bringen, die einander in der zentralen Zone des Leitkegels nicht überdecken. Wenn die einander überdeckenden Zellen zahlreich sind, haben sie eine Überabtastung zur Folge, wodurch die gesendete Energie in der Mitte des Leitkegels unnötig konzentriert wird. Andererseits kann durch eine Vergrößerung des Teilungsschrittes der dem Mittelpunkt näherliegenden Zellen die Anzahl von Zellen und somit die Abtastperiode für den gesamten Leitkegel vermindert werden, so daß der Flugkörper seine Position mit höherer Frequenz ermitteln kann.When preferred embodiments are two coding methods proposed to identify each cell of the traffic cone ren The first coding method comprises each binary sequence a first and a second binary word representing the coordinates θ and ρ of the Play cell in the xoy system. Each cell is transmitted through two Coordinates are completely marked so that the cells with a non-uniform pitch step on each radius can be distributed, but the symmetry with respect is maintained on the axis of symmetry of the cone. This non-uniform Distribution allows a large number of To bring cells into abolition, each other in the central zone of the traffic cone. If the overlapping ones Cells are numerous, they have an oversampling to Sequence, reducing the transmitted energy in the middle of the traffic cone unnecessarily concentrated. On the other hand, can by a Enlargement of the division step of the center closer cells the number of cells and thus the Be reduced for the entire traffic cone, so that the missile its position with higher frequency can determine.

Es bestehen jedoch weiterhin Teilüberdeckungen, die einen wesentlichen Vorteil gegenüber dem Verfahren einer räumlichen Codierung nach dem Stand der Technik aufweisen. Die Mittel zum Empfangen des Laserstrahls, welche sich in dem Flugkörper befinden, können nämlich beinahe zu jedem Zeitpunkt die Koordinaten von zwei oder drei Zellen empfangen und können interpolierte Koordinaten berechnen, unter Berücksichtigung der jeweils empfangenen Amplituden für jede der empfangenen binären Sequenzen. Durch diese Interpolation kann die Positionsbestimmung des Flugkörpers verfeinert und somit die Lenkpräzision gesteigert werden.It However, there are still partial overlaps, the one significant advantage over the method of a spatial Coding according to the prior art. The means of receiving the laser beam, which are in the missile, can almost always at any time Coordinates of two or three cells can and receive calculate interpolated coordinates, taking into account the respective received amplitudes for each of the received binary sequences. Through this interpolation, the position determination of the missile refined and thus the steering precision be increased.

Bei dem in 2 gezeigten Beispiel sind die 16 Radien durch 16 Winkelwerte θ markiert, die von 0 bis 180° und von 0 bis –180° variieren und durch ein 3 Bit-Binärwort sowie ein Vorzeichenbit codiert sind. Die Entsprechung ist in den unten aufgeführten Tabellen wiedergegeben. Die Binärwörter, welche θ und 180° + θ darstellen, entsprechend zwei einander diametral gegenüberliegenden Radien, sind in solcher Weise gewählt, daß die einander entsprechenden Bits komplementär sind.At the in 2 In the example shown, the 16 radii are marked by 16 angle values θ which vary from 0 to 180 ° and from 0 to -180 ° and are encoded by a 3 bit binary word and a sign bit. The correspondence is given in the tables below. The binary words representing θ and 180 ° + θ corresponding to two diametrically opposite radii are chosen in such a way that the corresponding bits are complementary.

Beispielsweise haben in 2 zwei symmetrische Zellen, welche durch die Oberflächen 9 und 9' dargestellt sind, die Koordinaten θ = 123,75° und θ = –56,25°. Sie sind in folgender Weise codiert:
1 101 = .5 und 0 010 = –2 Codierung von θ im oberen Halbraum Wert in Grad Code-Wert 11,25° +0 33,75° +1 56,25° +2 78,75° +3 101,25° +4 123,75° +5 146,25° +6 168,75° +7 Codierung von θ im unteren Halbraum Wert in Grad Code-Wert –11,25° –0 –33,75° –1 –56,25° –2 –78,75° –3 –101,25° –4 –123,75° –5 –146,25° –6 –168,75° –7
For example, in 2 two symmetrical cells passing through the surfaces 9 and 9 ' are shown, the coordinates θ = 123.75 ° and θ = -56.25 °. They are coded in the following way:
1 101 = .5 and 0 010 = -2 Coding of θ in the upper half space Value in degrees Code value 11.25 ° +0 33.75 ° +1 56.25 ° +2 78.75 ° +3 101.25 ° +4 123.75 ° +5 146.25 ° +6 168.75 ° +7 Coding of θ in the lower half space Value in degrees Code value -11.25 ° -0 -33.75 ° -1 -56.25 ° -2 -78.75 ° -3 -101.25 ° -4 -123.75 ° -5 -146.25 ° -6 -168.75 ° -7

3 veranschaulicht das Codierverfahren, welches zur Codierung der Koordinaten der Zellen 9 und 9' mittels einer binären Sequenz S und der komplementären Sequenz verwendet wird. Diese Sequenz S beginnt mit zwei Bits, die als Oben/Unten-Unterscheidungsbits die Unterscheidung einer Zelle, die dem oberen Halbraum angehört, wie die Zelle 9, von einer symmetrisch dazu liegenden Zelle, die dem unteren Halbraum 1 angehört, wie die Zelle 9', ermöglichen. Die zwei Oben/Unten Diskriminierungsbits bestehen aus einem sogenannten Referenzbit, das stets denselben Wert 1 aufweist, und einem sogenannten Vorzeichenbit, welches das Vorzeichen des Winkelwertes θ wiedergibt. Die Sequenz S enthält anschließend drei Bits, welche den Absolutwert des Winkels θ codieren. Die Sequenz S enthält anschließend drei Bits, die den Wert ρ in einem Maßstab von 0 bis 7 wiedergeben. 3 illustrates the coding method used to encode the coordinates of the cells 9 and 9 ' is used by means of a binary sequence S and the complementary sequence. This sequence S starts with two bits, the upper / lower discrimination bits being the distinction of a cell belonging to the upper half space, like the cell 9 , from a symmetrical cell, the lower hemisphere 1 listened to, like the cell 9 ' , enable. The two up / down discrimination bits consist of a so-called reference bit, which always has the same value 1, and a so-called sign bit, which represents the sign of the angle value θ. The sequence S then contains three bits which encode the absolute value of the angle θ. The sequence S then contains three bits representing the value ρ on a scale of 0 to 7.

Ein Bit der Sequenz S mit dem Wert 0 wird übertragen, indem die Zelle 9' während einer Halbperiode beleuchtet und die Zelle 9 während der darauffolgenden Halbperiode beleuchtet wird. Umgekehrt wird ein Bit mit dem Wert 1 übertragen, indem die Zelle 9 während einer halben Periode und die Zelle 9' während der darauffolgenden Halbperiode beleuchtet wird.One bit of the sequence S with the value 0 is transmitted by the cell 9 ' illuminated during a half-period and the cell 9 illuminated during the following half-period. Conversely, a bit of value 1 is transmitted by the cell 9 during half a period and the cell 9 ' illuminated during the following half-period.

Wenn beispielsweise dieser Laser kontinuierlich arbeitet, erfolgt die Beendigung der Beleuchtung der Zelle 9, indem der Strahl sehr schnell abgelenkt und auf der Zelle 9' angehalten wird. Umgekehrt erfolgt die Beendigung der Beleuchtung der Zelle 9' dadurch, daß der Strahl sehr schnell zur Zelle 9 abgelenkt und dort angehalten wird. Die kreisförmige Abtastung, die den Winkel θ verändert, kann kontinuierlich erfolgen, denn die Dauer jeder Frequenz S ist sehr klein gegenüber der Dauer für eine Bewegung der Kreisablenkung von einem Wert θ zum nächsten.For example, if this laser operates continuously, the illumination of the cell will stop 9 by deflecting the beam very quickly and on the cell 9 ' is stopped. Conversely, the completion of the illumination of the cell 9 ' in that the beam very quickly to the cell 9 is deflected and stopped there. The circular scan, which varies the angle θ, can be continuous because the duration of each frequency S is very small compared to the duration for a circular deflection movement from one value θ to the next.

Die Decodierung der Modulation des durch den Flugkörper empfangenen Laserstrahls erfolgt mittels eines Decoders an Bord der Flugkörpers. Dieser Decoder beginnt mit einer Wiedergabe einer binären Sequenz T, in welcher ein Bit den Wert 1 aufweist, wenn der Decoder eine Beleuchtung während einer Zeitspanne feststellt, die gleich einer halben Bitperiode ist, und anschließend eine fehlende Beleuchtung während einer Dauer, die ebenfalls gleich einer Halbperiode ist. Ein Bit der Sequenz T weist den Wert 0 auf, wenn der Decoder das Ausbleiben einer Beleuchtung während einer Dauer feststellt, die gleich einer halben Periode ist, gefolgt von einer Beleuchtung während einer Dauer, die gleich einer halben Periode ist. Anschließend wird die Sequenz T decodiert, um zwischen dem oberen Halbraum und dem unteren Halbraum zu unterscheiden und einen Wert θ sowie einen Wert ρ wiederzugeben. Wenn sich der Flugkörper in dem oberen Halbraum befindet, beginnt der Empfang des Richtstrahls mit einer Beleuchtung während einer Dauer, die gleich einer Bitperiode ist. Wenn sich der Flugkörper in dem unteren Halbraum befindet, beginnt der Empfang des Richtstrahls mit einer Beleuchtung während einer halben Bitperiode, gefolgt von dem Ausbleiben der Beleuchtung während einer Dauer, die gleich einer Bitperiode ist. Die Länge des ersten Signalrechtecks der Folge T bildet somit das Unterscheidungskriterium für oberen bzw. unteren Halbraum. Es müssen dann lediglich die Werte θ und ρ decodiert werden.The decoding of the modulation of the laser beam received by the missile takes place by means of a decoder on board the missile. This decoder begins by reproducing a binary sequence T in which one bit is equal to 1 when the decoder detects illumination for a period of time equal to one-half bit period and then missing illumination during a duration also equal to one Half-period is. One bit of the sequence T has the value 0 if the decoder uses the Absence of illumination during a period equal to half a period, followed by illumination for a period equal to half a period. Subsequently, the sequence T is decoded to discriminate between the upper half space and the lower half space, and to reproduce a value θ and a value ρ. When the missile is in the upper half-space, the reception of the directional beam begins with illumination for a duration equal to one bit period. When the missile is in the lower half-space, the reception of the directional beam begins with illumination for half a bit period, followed by the lack of illumination for a duration equal to one bit period. The length of the first signal rectangle of the sequence T thus forms the distinguishing criterion for upper or lower half space. Then only the values θ and ρ have to be decoded.

Wenn sich beispielsweise der Flugkörper in der Zelle 9 befindet, ergibt die Demodulation des durch den Flugkörper empfangenen Laserstrahls folgende binäre Sequenz:
T(9): 0 1 1 0 1 1 0 0
For example, if the missile is in the cell 9 demodulation of the laser beam received by the missile results in the following binary sequence:
T (9): 0 1 1 0 1 1 0 0

Die zwei ersten Bits 0, 1 bedeuten, daß sich der Flugkörper in dem oberen Halbraum befindet. Das zweite, dritte, vierte und fünfte Bit ergeben direkt den codierten Wert θ:
θ = 1 101 = +5 entsprechend einem Wert von +123,75°.
The first two bits 0, 1 mean that the missile is in the upper half-space. The second, third, fourth and fifth bits directly give the encoded value θ:
θ = 1 101 = +5 corresponding to a value of + 123.75 °.

Das sechste, siebte und achte Bit ergeben direkt den Wert ρ = 4.The Sixth, seventh and eighth bits result directly in the value ρ = 4th

Wenn sich der Flugkörper in der Zelle 9' befindet, ergibt die Demodulation des durch den Flugkörper empfangenen Laserstrahls folgende binäre Sequenz:
T(9'): 1 0 0 1 0 0 1 1
When the missile is in the cell 9 ' demodulation of the laser beam received by the missile results in the following binary sequence:
T (9 '): 1 0 0 1 0 0 1 1

Die zwei ersten Bits 1 und 0 bedeuten, daß sich der Flugkörper in dem unteren Halbraum befindet. Das zweite, dritte, vierte und fünfte Bit ergeben direkt den codierten Wert von θ:
θ = 0 0 1 0 = –2 entsprechend –56,25°.
The first two bits 1 and 0 mean that the missile is in the lower half-space. The second, third, fourth and fifth bits directly give the coded value of θ:
θ = 0 0 1 0 = -2 corresponding to -56.25 °.

Das sechste, siebte und achte Bit ergeben den Wert von ρ, der komplementär zu 1 ist. Eine Komplementierung liefert dann den Wert:
ρ = 1 0 0 = 4.
The sixth, seventh and eighth bits yield the value of ρ which is complementary to 1. Complementation then returns the value:
ρ = 1 0 0 = 4.

Die Sequenz S kann ferner ein zusätzliches binäres Wort enthalten, welches eine Nachricht bildet. Diese Nachricht kann eine Information über die Evolution der Flugbahn des Zieles sein, um es dem Wortrechner des Flugkörpers zu ermöglichen, verbesserte Korrekturen seiner Flugbahn zu erzeugen. Diese Nachricht kann auch eine Information über einen eventuellen Weisungsfehler der Symmetrieachse des Leitkegels sein, damit der Wortrechner eine solche Korrektur der Flugbahn berechnen kann, daß sich der Flugkörper an eine Achse annähert, die in bezug auf die Symmetrieachse des Leitkegels versetzt ist.The Sequence S can also be an additional binary Word containing a message. This message can an information about the evolution of the trajectory of the target be to allow the word calculator of the missile to produce improved corrections of its trajectory. These news may also contain information about a possible instruction error be the symmetry axis of the traffic cone, so the word calculator a such correction of trajectory can calculate that the missile approximates to an axis that in is offset with respect to the axis of symmetry of the traffic cone.

Schließlich kann diese Nachricht die Aktivierung einer von dem Flugkörper mitgeführten Näherungsrakete auslösen.After all This message can activate one of the missile trigger entrained proximity rocket.

Wenn sich der Flugkörper in dem oberen Halbraum befindet, liefert die durch Demodulation des Laserstrahls gewonnene binäre Sequenz direkt die Bits der Nachricht. Wenn sich der Flugkörper in dem unteren Halbraum befindet, komplementiert der Decoder die durch Demodulation des Laserstrahls gewonnene binäre Sequenz, um den exakten Wert der Nachrichtenbits zu rekonstruieren.If the missile is in the upper half-space supplies the binary obtained by demodulation of the laser beam Sequence directly the bits of the message. If the missile is located in the lower half space, the decoder complements the obtained by demodulation of the laser beam binary sequence, to reconstruct the exact value of the message bits.

Wenn die Nachricht lang ist, kann sie in mehrere binäre Wörter unterteilt werden, die jeweils mit einem Identifikations-Präfix versehen sind und im Verlaufe mehrerer aufeinanderfolgender Abtastperioden übertragen werden.If The message is long, it can be in several binary words be divided, each with an identification prefix are provided and transmitted in the course of several consecutive sampling periods become.

Zur Beschleunigung der Abtastung des Leitkegels ist es möglich, die Abtastvorgänge mit alleiniger Übertragung von Koordinaten abwechseln zu lassen mit Abtastvorgängen, bei denen nur eine Nachricht übertragen wird, so daß einer Nachrichtenübertragung nur dann Zeit zugewiesen wird, wenn eine Nachricht tatsächlich übertragen werden soll. Die Nachrichten werden dann von Koordinaten durch ein zusätzliches Bit unterschieden.to Acceleration of the scanning of the traffic cone makes it possible the scans with sole transmission alternate from coordinates with scans, in which only one message is transmitted, so that one Messaging is only assigned time if a message should actually be transmitted. The messages are then sent by coordinates through an additional Differentiated bit.

Ein zweites Codierverfahren besteht darin, eine binäre Sequenz zu übertragen, die nur die Winkelposition θ wiedergibt. Die Art der Abtastung unterscheidet sich dann von der zuvor beschriebenen, da jeder Radius zweifach durch eine Hin- und Rücklaufbewegung des Laserstrahls durchfahren wird, bevor zu dem nächsten Radius übergegangen wird. Die Geschwindigkeit der Abtastung ist konstant, damit die Zellen einen konstanten Teilungsschritt entlang der Radien aufweisen, jedoch kann sie für Hinlauf und Rücklauf verschieden sein. Der Flugkörper ist mit einem Decoder versehen, der zwei Durchgänge des Laserstrahls während jeder Periode der Abtastung des gesamten Leitkegels erfaßt. Aus der Kenntnis der Abtastgeschwindigkeit für jeden Radius leitet der Decoder den Wert des Abstandes von der Symmetrieachse AS her, indem er das Verhältnis zwischen der Dauer des Zeitintervalles zwischen zwei Durchgängen und der Dauer von zwei Abtastvorgängen für einen Radius bildet.A second encoding method is to transmit a binary sequence representing only the angular position θ. The type of scanning then differs from that previously described, since each Ra is traversed twice by a back and forth movement of the laser beam before moving on to the next radius. The speed of the scan is constant so that the cells have a constant pitch step along the radii, but it may be different for trace and retrace. The missile is provided with a decoder which detects two passes of the laser beam during each period of scanning the entire traffic cone. From the knowledge of the scan rate for each radius, the decoder derives the value of the distance from the axis of symmetry AS by forming the ratio between the duration of the time interval between two passes and the duration of two scans for a radius.

Zur Unterscheidung zwischen Hinlauf und Rücklauf müssen binäre Sequenzen ausgesendet werden, deren Zusammensetzung für Hinlauf und Rücklauf voneinander verschieden ist. Beispielsweise kann die binäre Sequenz aus zwei Unterscheidungsbits für oben/unten und drei Bits für den Absolutwert von θ wäh rend des Hinlaufes bestehen, während sie für den Rücklauf aus zwei Unterscheidungsbits für oben/unten und einem 6 Bit-Wort für Nachrichten besteht. Aufgrund der Länge der Sequenzen kann zwischen Hinlauf und Rücklauf unterschieden werden. Bei diesem Beispiel enthält die Sequenz fünf Bits für den Hinlauf und acht Bits für den Rücklauf.to Distinction between trace and rewind need binary sequences are sent out whose composition different for trace and retrace is. For example, the binary sequence may consist of two distinguishing bits for up / down and three bits for the absolute value of θ during the trace, while for the return of two distinguishing bits for top / bottom and a 6 bit word for messages consists. Due to the length of the sequences can be between Hinlauf and return are distinguished. In this example The sequence contains five bits for the Trace and eight bits for the return.

Eine Variante dieses zweiten Codierverfahrens besteht darin, während des Hinlaufs zwei Unterscheidungsbits für oben/unten und drei Bits für den Absolutwert von θ sowie sechs Nachrichtenbits zu übertragen. Während des Rücklaufs wird der Laserstrahl schneller als während des Hinlaufs abgelenkt, wobei jede Zelle während der Dauer einer halben Bitperiode beleuchtet wird. Durch diese Variante kann Zeit gewonnen werden, um die Abtastperiode zu verkürzen.A Variant of this second coding method is while of trace two discrimination bits for up / down and three bits for the absolute value of θ and six To transfer message bits. During the return The laser beam is faster than during the trace distracted, each cell during half a lifetime Bit period is illuminated. This variant can gain time to shorten the sampling period.

Eine Ausführungsvariante für das erste und für das zweite Codierverfahren besteht darin, anstelle eines Dauerstrich-Lasers einen Pulslaser zu verwenden, dessen Kadenz höher liegt als die Bitfrequenz; ferner wird dann eine Empfangsvorrichtung verwendet, die für die Laserimpulse ausgelegt ist. Die Laserimpulse bilden dann einen Unterträger, der durch die binäre Sequenz digital moduliert wird, in analoger Weise wie bei einem kontinuierlich sendenden Laser. Hieraus ergibt sich eine Verbesserung des Signals/Rausch-Verhältnisses für dieselbe mittlere Leistung des Lasers. Ferner ergibt sich eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Störungen, die durch Flammen und Rauch verursacht werden, welche vom Antrieb des Flugkörpers ausgehen.A Variant for the first and for the second encoding method is to use instead of a continuous wave laser to use a pulse laser whose cadence is higher as the bit frequency; Further, a receiving device is then used which is designed for the laser pulses. The laser pulses then form a subcarrier, passing through the binary Sequence is digitally modulated, in a manner analogous to a continuously transmitting laser. This results in an improvement the signal-to-noise ratio for the same average power of the laser. Furthermore, there is a lower Sensitivity to disturbances caused by Flames and smoke caused by the propulsion of the missile out.

Eine weitere Variante besteht darin, einen Dauerstrich-Laser zu verwenden und den Laserstrahl mit einer Kadenz zu zerhacken, die sehr viel höher als die Bitfrequenz der zu übertragenden Sequenz ist. Der Codierer 31 muß dann Logikeinrichtungen aufweisen, um ein Logiksignal zu liefern, welches das Produkt der zu übertragenden Sequenz und eines Zerhackungssignals ist, wodurch dann die zuvor beschriebene Binärsequenz zur Steuerung der Sprünge des Laserstrahls ersetzt wird.Another variant is to use a CW laser and chop the laser beam with a cadence much higher than the bit frequency of the sequence to be transmitted. The encoder 31 must then have logic means to provide a logic signal which is the product of the sequence to be transmitted and a chopping signal, which then replaces the previously described binary sequence for controlling the jumps of the laser beam.

Eine weitere Variante besteht darin, einen Pulslaser zu verwenden, dessen Kadenz der zweifachen Bitfrequenz entspricht, wobei dann Mittel vorgesehen sind, um die Laserfrequenz mit der Bitfrequenz zu synchronisieren. Die Modulation des Strahls besteht darin, zwei Impulse für jedes Bit auszusenden, unabhängig vom Wert desselben. Um ein Bit mit dem Wert 1 zur Zelle 9 auszusenden, wird beispielsweise der erste Impuls zu der Zelle 9 abgelenkt, während der zweite Impuls zu der symmetrisch liegenden Zelle 9' abgelenkt wird. Umgekehrt wird, um ein Bit vom Wert 0 zur Zelle 9 zu senden, der erste Impuls zur Zelle 9' umgelenkt, während der zweite Impuls zur Zelle 9 gelenkt wird.Another variant is to use a pulse laser whose cadence is twice the bit frequency, then means are provided to synchronize the laser frequency with the bit frequency. The modulation of the beam is to send two pulses for each bit, regardless of their value. One bit with the value 1 to the cell 9 For example, the first pulse to the cell becomes 9 deflected while the second pulse to the symmetrical cell 9 ' is distracted. Conversely, one bit from value 0 to cell 9 to send, the first impulse to the cell 9 ' redirected while the second pulse to the cell 9 is steered.

Wenn ein Pulslaser verwendet wird, werden die beiden Ablenkvorgänge und der Laser miteinander synchronisiert.If A pulsed laser is used, the two deflections and the laser is synchronized with each other.

Die 4 zeigt ein Übersichtsschema einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems. Diese Ausführungsform umfaßt Mittel zur Abtastung des Leitkegels, nämlich einen Laser 33, zwei Umlenkspiegel 34, 35, eine afokale optische Anpassungsvorrichtung 36, einen akustooptischen Ablenker 37, eine afokale Zoom-Einheit 38, eine Kreisabtastvorrichtung 40 und Steuermittel 39. Ferner umfaßt sie Verfolgungsmittel, die aus folgendem bestehen: der Kreisabtastvorrichtung 40, einer optischen Vorrichtung 41, einer gekühlten Detektorzeile 42, einer Verfolgungs-Rechenvorrichtung 43, einer Weisungsvorrichtung 44 und einer dichroitischen Platte 45. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die Visierlinien automatisch in Übereinstimmung zu bringen: ein Verschluß 46, eine Dämpfungsplatte 47, eine Kubusecke 48, eine Vorrichtung 49 zur Steuerung der Harmonisierung der Visierlinien sowie eine Positions-Nachlaufeinrichtung 50.The 4 shows a schematic diagram of a first embodiment of the system according to the invention. This embodiment comprises means for scanning the traffic cone, namely a laser 33 , two deflecting mirrors 34 . 35 , an afocal optical adapter 36 , An acousto-optic deflector 37 , an afocal zoom unit 38 , a circular scanning device 40 and control means 39 , Further, it comprises tracking means consisting of: the circular scanning device 40 , an optical device 41 , a cooled detector line 42 , a tracking calculator 43 , a directive device 44 and a dichroic plate 45 , Further, means are provided for automatically aligning the sighting lines: a shutter 46 , a damping plate 47 , a cube corner 48 , a device 49 for controlling the harmonization of the sighting lines and a position tracking device 50 ,

Es ist zu beachten, daß die Platte 45 sowohl von den Verfolgungseinrichtungen als auch von den Mitteln zur Harmonisierung der Visierlinien verwendet wird. Ferner umfassen die Verfolgungsmittel und die Mittel zur Abtastung des Leitkegels einen gemeinsamen optischen Weg, der durch die Weisungsvorrichtung 44 und die Kreisabtastvorrichtung 40 gebildet ist. Diese Integration der Verfolgungsmittel, der Einrichtungen zur Ablenkung des Leitkegels und der Einrichtungen zur Harmonisierung der Visierlinien ermöglicht eine einfache und kompakte Ausführung.It should be noted that the plate 45 used both by the tracking devices and by the means for harmonizing the sighting lines. Further, the tracking means and the means include for scanning the traffic cone, a common optical path through the directional device 44 and the circular scanning device 40 is formed. This integration of the tracking means, the guide cone deflection means and the sight line harmonization means allows a simple and compact implementation.

Der Laser 33 ist ein CO2-Laser, der kontinuierlich bei der Wellenlänge 10,6 μm und mit linearer Polarisation arbeitet. Die Umlenkspiegel 34, 35 haben die Aufgabe, den Raumbedarf der gesamten Vorrichtung zu vermindern. Sie lenken den vom Laser 33 ausgehenden Strahl zum Eingang der Vorrichtung 36 um, welche den Durchmesser und die Divergenz des Laserstrahls an Werte anpaßt, die für die darauffolgenden optischen Elemente geeignet sind. Der akustooptische Ablenker 37 lenkt den Laserstrahl innerhalb einer Ebene ab, die beispielsweise vertikal orientiert ist.The laser 33 is a CO 2 laser that operates continuously at the wavelength of 10.6 μm and with linear polarization. The deflection mirror 34 . 35 have the task to reduce the space requirement of the entire device. They direct the laser 33 outgoing beam to the entrance of the device 36 which adapts the diameter and divergence of the laser beam to values suitable for the subsequent optical elements. The acousto-optic deflector 37 deflects the laser beam within a plane that is vertically oriented, for example.

Die Lage des Spiegels 35 ist mittels einer Positions-Nachregelvorrichtung 50 einstellbar, um den Laserstrahl in einer Ebene zu verlagern, die bei diesem Beispiel horizontal ist. Die Vorrichtung 50 empfängt an einem Steuereingang ein Korrektursignal, welches ein Ausgang der Vorrichtung 49 liefert.The location of the mirror 35 is by means of a position-Nachregelvorrichtung 50 adjustable to displace the laser beam in a plane which is horizontal in this example. The device 50 receives at a control input a correction signal which is an output of the device 49 supplies.

Der akustooptische Ablenker 37 besteht aus einer Bragg-Zelle von herkömmlicher Ausbildung. Diese lenkt den Laserstrahl schnell ab. Die Vorrichtung umfaßt einen Germanium-Kristall, der von mechanischen Wellen durchlaufen wird, die ein piezoelektrischer Wandler erzeugt, der durch einen Hochfrequenzgenerator erregt wird. Dieser Generator ist herkömmlich ausgebildet.The acousto-optic deflector 37 consists of a Bragg cell of conventional design. This deflects the laser beam quickly. The device comprises a germanium crystal traversed by mechanical waves which generates a piezoelectric transducer which is excited by a high frequency generator. This generator is conventional.

Der Ablenker 37 empfängt an einem Eingang eine Sollspannung, die von einem ersten Ausgang der Steuermittel 40 geliefert wird und den Ablenkwinkel ϕ definiert. Das den Ablenker 37 verlassende Bündel durchquert anschließend den afokalen Zoom 38, der es ermöglicht, die Divergenz des Laserstrahls und die Stärke seiner Ablenkung anzupassen, in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen der Abschußstation und dem Flugkörper. Die Verwendung dieses Zooms 38 wird weiter unten erläutert. Der Zoom 38 umfaßt eine herkömmliche Regelanordnung, die durch eine Sollwertspannung gesteuert wird, welche ein zweiter Ausgang der Steuermittel 39 liefert. Diese Spannung stellt einen Vergrößerungswert G dar, der von der Strecke abhängt, die der Flugkörper seit seinem Start zurückgelegt hat.The distractor 37 receives at a input a desired voltage, which from a first output of the control means 40 is supplied and defines the deflection angle φ. That the distractor 37 leaving bundles then traverses the afocal zoom 38 which makes it possible to adjust the divergence of the laser beam and the magnitude of its deflection, depending on the distance between the firing station and the missile. The use of this zoom 38 will be explained below. The zoom 38 comprises a conventional control arrangement, which is controlled by a setpoint voltage, which is a second output of the control means 39 supplies. This voltage represents a magnification value G that depends on the distance the missile has traveled since its launch.

Die dichroitische Platte 45 ist für Wellenlängen von größer als 10 μm durchlässig und für Wellenlängen von weniger als 10 μm reflektierend. Der den Zoom 38 verlassende Laserstrahl durchquert die dichroitische Platte 45 mit einer geringen Dämpfung, die auf der Reflexion eines geringen Bruchteils der Energie des Strahls beruht. Anschließend erfolgt eine Ablenkung durch die Kreisabtasteinrichtung 40, welche die den Strahl enthaltende Ebene im Verlauf der Ablenkung durch den Ablenker 37 verdreht. Wenn der in die Vorrichtung 40 eintretende Strahl einen nicht verschwindenden Winkel mit seiner optischen Achse bildet, verlagert die durch die Vorrichtung 40 bewirkte Kreisabtastung des Strahl auf der Oberfläche eines Kegels, dessen Symmetrieachse die Symmetrieachse AS des Leitkegels ist.The dichroic plate 45 is transmissive for wavelengths greater than 10 μm and reflective for wavelengths less than 10 μm. The zoom 38 leaving laser beam passes through the dichroic plate 45 with a low attenuation based on the reflection of a small fraction of the energy of the beam. Subsequently, a deflection by the Kreisabtasteinrichtung 40 showing the plane containing the beam in the course of the deflection by the deflector 37 twisted. When in the device 40 entering beam forms a non-vanishing angle with its optical axis, which shifts through the device 40 caused circular scanning of the beam on the surface of a cone whose axis of symmetry is the axis of symmetry AS of the cone.

Die Vorrichtung 40 ist mit einem Steuereingang versehen, der mit einem dritten Ausgang der Steuermittel 39 verbunden ist, um eine Sollwertspannung zu empfangen, die den Wert des Winkels θ wiedergibt. Eine Ausführungsform der Vorrichtung 40 wird weiter unten beschrieben. Der aus der Vorrichtung 39 austretende Strahl durchquert anschließend die Weisungsvorrichtung 44, bei der es sich um eine herkömmliche optomechanische Vorrichtung handelt, die durch die Verfolgungs-Rechenschaltung 43 in solcher Weise gesteuert wird, das die Visierlinie der Vorrichtung 44 dauernd auf das Ziel oder eine zukünftige Position gerichtet bleibt, die von der Vorrichtung 43 vorhergesagt wird. Ein Ausgang der Vorrichtung 44 gibt somit einen Laserstrahl 3 ab, dessen mittlere Richtung die Visierlinie ist, welche durch die Rechenvorrichtung 43 vorgegeben wird, und der sich um diese mittlere Richtung so bewegt, daß der Leitkegel abgetastet wird, mit Ablenkbewegungen, die durch den Ablenker 37 und die Vorrichtung 40 aufgegeben werden.The device 40 is provided with a control input connected to a third output of the control means 39 is connected to receive a setpoint voltage representing the value of the angle θ. An embodiment of the device 40 will be described below. The out of the device 39 exiting beam then traverses the directive device 44 , which is a conventional opto-mechanical device provided by the tracking computation circuit 43 is controlled in such a way that the sight line of the device 44 is constantly directed to the target or a future position, that of the device 43 is predicted. An output of the device 44 thus gives a laser beam 3 whose middle direction is the line of sight, which passes through the computing device 43 is set, and which moves around this central direction so that the traffic cone is scanned, with deflecting movements by the deflector 37 and the device 40 be abandoned.

Die Verfolgung geschieht, indem die Infrarotstrahlung des Zieles erfaßt wird. Diese Strahlung wird in einem Bündel 29 empfangen, welches die Vorrichtungen 44 und 40 durchquert und nahezu vollständig durch die dichroitische Platte 45 auf die optische Vorrichtung 41 reflektiert wird, die ein Bild auf dem Detektor 42 erzeugt. Dieser Detektor besteht aus einer Reihe von Zellen, die im Infrarotbereich photoempfindlich sind. Dieser Detektor wird durch Cryogenmittel gekühlt und besitzt einen Ausgang, der mit einem Eingang der Verfolgungs-Rechenschaltung 43 verbunden ist. Die durch die Vorrichtung 39 bewirkte Kreisabtastung bewirkt, daß das Bild auf der Detektorzeile 42 durchläuft. Der Ausgang dieses Detektors 42 liefert somit ein Videosignal, das ein radial abgetastetes Bild wiedergibt. Die Vorrichtung 43 bestimmt eine Visierlinie aus der Position des Ziels und seiner Bewegungen innerhalb der Bildfolge. Der in der Vorrichtung 43 angewandte Algorithmus ist von herkömmlicher Art.The tracking is done by detecting the infrared radiation of the target. This radiation is in a bundle 29 receive the devices 44 and 40 traversed and almost completely through the dichroic plate 45 on the optical device 41 is reflected, which is an image on the detector 42 generated. This detector consists of a series of cells that are photosensitive in the infrared range. This detector is cooled by cryogen and has an output connected to an input of the tracking arithmetic circuit 43 connected is. The through the device 39 Circular scan causes the image on the detector line 42 passes. The output of this detector 42 thus provides a video signal representing a radially scanned image. The device 43 determines a line of sight from the position of the target and its movements within the image sequence. The one in the device 43 applied algorithm is of conventional type.

Die Vorrichtungen 40 und 44 sind optomechanische Vorrichtungen, die über ein ausgedehntes optisches Durchlaßband verfügen, um eine Abbildung des Zieles in einem großen spektralen Bereich zu gewinnen.The devices 40 and 44 are opto-mechanical devices that have an extended optical passband to obtain an image of the target in a large spectral range.

In jedem Leitsystem ist eine Harmonisierung zwischen der Visierlinie der Verfolgungseinrichtungen und der Visierlinie der Leitkegel-Abtasteinrichtungen erforderlich. Diese Visierlinien sind nicht streng kolinear, denn die Platte 45 ist nicht exakt um 45° zur optischen Achse des Zooms 38 und der Abtastvorrichtung 40 sowie gegenüber der optischen Achse der optischen Vorrichtung 41 geneigt; ein weiterer Grund besteht darin, daß die optischen Achsen aller optischen Elemente nicht vollkommen stabil sind, wenn Vibrationen und Temperaturänderungen auftreten.In each guidance system, harmonization is required between the sight line of the tracking devices and the sight line of the traffic cone scanning devices. These sightlines are not strictly colinear, because the plate 45 is not exactly at 45 ° to the optical axis of the zoom 38 and the scanning device 40 and the optical axis of the optical device 41 inclined; another reason is that the optical axes of all the optical elements are not completely stable when vibrations and temperature changes occur.

Vor jedem Start führt die Steuervorrichtung 49 automatisch eine Harmonisierung der Visierlinien durch. Zu diesem Zweck steuert sie die Öffnung eines Verschlusses 46, der zwischen der Platte 45 und der Würfelecke 48 eingefügt ist, in der Verlängerung der optischen Achse der optischen Vorrichtung 41. Dieser Verschluß 46 läßt dann einen Bruchteil des Laserstrahls durch, der durch die Platte 45 reflektiert wird. Dieser Bruchteil des Laserstrahls wird durch die Würfelecke 48 parallel zu sich selbst zurückreflektiert, unabhängig vom Orientierungsfehler dieser Würfelecke 48. Anschließend durchquert er den Verschluß 46 und dann die Platte 45 sowie die optische Vorrichtung 41, um auf einer Zelle des Detektors 42 aufzutreffen.Before every start the control device leads 49 automatically harmonize the sightlines. For this purpose it controls the opening of a closure 46 that between the plate 45 and the cube corner 48 is inserted in the extension of the optical axis of the optical device 41 , This closure 46 then passes a fraction of the laser beam through the plate 45 is reflected. This fraction of the laser beam is through the cube corner 48 reflected back to itself, regardless of the orientation error of this cube corner 48 , He then passes through the lock 46 and then the plate 45 as well as the optical device 41 to turn on a cell of the detector 42 impinge.

Wenn die Harmonisierung unvollkommen ist, trifft derjenige Bruchteil des Laserstrahls, der auf dem Detektor 42 ankommt, nicht auf den Punkt, welcher die Bildmitte darstellt. Zur Messung des Harmonisierungsfehlers in zwei orthogonalen Richtungen steuert die Vorrichtung 49 den Ablenker 37, um eine Ablenkung von vorbestimmter Stärke in der Vertikalebene zu erzeugen, was sich in einer Ablenkung des Laserstrahls äußert, der auf den Detektor 42 auftrifft. Ein Ausgang des Detektors 42 ist mit einem Eingang der Steuervorrichtung 49 verbunden, um ihr das Videosignal zuzuführen, das aus der Ablenkung des Laserstrahls auf dem Detektor 42 resultiert. Die Steuervorrichtung 49 bestimmt zwei Korrektursignale, die sie an einen Korrektureingang des akustooptischen Ablenkers 37 bzw. an einen Steuereingang der Vorrichtung 50 abgibt. Wenn die Vorrichtung 49 diese Maßnahme beendet hat, schließt sie den Verschluß 46, um zu verhindern, daß der Bruchteil des Laserstrahls den Empfang eines Bildes auf dem Detektor 42 stört.If the harmonization is imperfect, hits the fraction of the laser beam that is on the detector 42 arrives, not to the point which represents the center of the picture. The device controls to measure the harmonization error in two orthogonal directions 49 the distractor 37 to produce a deflection of predetermined magnitude in the vertical plane, which manifests itself in a deflection of the laser beam incident on the detector 42 incident. An output of the detector 42 is connected to an input of the control device 49 connected to it to supply the video signal resulting from the deflection of the laser beam on the detector 42 results. The control device 49 determines two correction signals to a correction input of the acousto-optic deflector 37 or to a control input of the device 50 emits. When the device 49 has completed this action, it closes the closure 46 to prevent the fraction of the laser beam from receiving an image on the detector 42 disturbs.

Obwohl der Bruchteil des Laserstrahls, der von der Platte 45 reflektiert wird, sehr klein gegenüber dem anderen Bruchteil dieses Strahles ist, den die Platte 45 durchläßt, ist es notwendig, eine Dämpfungsplatte 47 auf dem Weg des Bruchteiles anzuordnen, der durch die Würfelecke 48 reflektiert wird, um den Detektor 42 nicht in die Sättigung zu treiben.Although the fraction of the laser beam coming from the plate 45 is reflected very small compared to the other fraction of this beam is the plate 45 It is necessary to have a damping plate 47 to arrange on the path of the fraction that passes through the cube corner 48 is reflected to the detector 42 not to saturate.

Die Messung des Harmonisierungsfehlers erfolgt für mehrere Vergrößerungswerte des Zooms 38. Die verschiedenen entsprechenden Werte der Korrektursignale werden in der Vorrichtung 49 gespeichert und in Realzeit den Vorrichtungen 37, 50 zugeführt, im Rhythmus der Zunahme des Vergrößerungswertes während des Fluges des Flugkörpers.The measurement of the harmonization error takes place for several magnification values of the zoom 38 , The various corresponding values of the correction signals are in the device 49 stored and in real time the devices 37 . 50 supplied, in the rhythm of the increase of the magnification value during the flight of the missile.

Die Steuermittel 39 umfassen: eine Ablaufsteuerung 30, einen Codierer 31 und eine Vorrichtung 32 zur Vergrößerungsberechnung. Die Ablaufsteuerung 30 besitzt drei Ausgänge: einen ersten Ausgang, der einen Winkelwert θ an einen Eingang des Codierers 31 abgibt und den dritten Ausgang der Mittel 39 bildet; einen zweiten Ausgang, der ein Signal beim Flugkörperstart an einen Eingang der Vorrichtung 32 zur Vergrößerungsberechnung abgibt; ferner einen dritten Ausgang, der den Wert ρ liefert. Die Vorrichtung 32 bestimmt die von dem Flugkörper zurückgelegte Strecke ab dem Zeitpunkt seines Startes und leitet daraus den Vergrößerungswert G ab. Ein Ausgang der Vorrichtung 32 bildet den zweiten Ausgang der Mittel 39.The control means 39 include: a flow control 30 , an encoder 31 and a device 32 to the enlargement calculation. The flow control 30 has three outputs: a first output which gives an angle value θ to an input of the encoder 31 gives and the third output of the funds 39 forms; a second output providing a missile start signal to an input of the device 32 for magnification calculation outputs; and a third output that provides the value ρ. The device 32 determines the distance traveled by the missile from the time of its launch and deduces therefrom the magnification value G. An output of the device 32 forms the second exit of the means 39 ,

Der Codierer 31 besitzt ferner einen Eingang, der mit einem Ausgang der Vorrichtung 43 zur Verfolgungsberechnung verbunden ist, um ihm ein binäres Wort zuzuführen, das eine zum Flugkörper zu übertragende Nachricht darstellt. Der Codierer 31 bildet eine binäre Sequenz, die aus dem Wert ρ, dem Wert θ und dem Nachrichtenwort besteht. Aus dem Wert ρ bestimmt der Codierer 31 einen Ablenkungs-Winkelwert ϕ, welcher der Position einer zu einem betrachteten Zeitpunkt zu beleuchtenden Zelle sowie derjenigen Zelle entspricht, die in bezug auf die Symmetrieachse des Leitkegels symmetrisch gelegen ist. Zur Beleuchtung dieser zwei Zellen moduliert der Codierer 31 den Laserstrahl mit der binären Sequenz und liefert an den Ablenker 37 ein Sollwertsignal, dessen Wert zunächst +ϕ und dann –ϕ) ist, um erst den Wert 1 und dann den Wert 0 zu übermitteln.The encoder 31 also has an input connected to an output of the device 43 for tracking computation to supply it with a binary word representing a message to be transmitted to the missile. The encoder 31 forms a binary sequence consisting of the value ρ, the value θ and the message word. From the value ρ, the encoder determines 31 a deflection angle value φ corresponding to the position of a cell to be illuminated at a given time and that of a cell symmetrically located with respect to the axis of symmetry of the guide cone. To illuminate these two cells, the encoder modulates 31 the laser beam with the binary sequence and delivers to the deflector 37 a setpoint signal, the value of which is first + φ and then -φ), to first transmit the value 1 and then the value 0.

In dem Ablenker 37 wird das durch die Vorrichtung 39 gelieferte Signal algebraisch zu dem Sollwertsignal addiert, welches der Codierer 31 liefert.In the distractor 37 This will be done by the device 39 supplied signal algebraically added to the setpoint signal, which the encoder 31 supplies.

Die 5 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Kreisabtastvorrichtung 40. Sie umfaßt im wesentlichen einen Zylinder 20, der um eine Achse BB' rotiert, welche die optische Achse der Vorrichtung bildet; dieser Zylinder enthält zwei Prismen 21, 22 sowie einen Spiegel 23. Die beiden Prismen 21, 22 und der Spiegel 23 sind am Zylinder 20 symmetrisch in bezug auf eine Symmetrieebene dieses Zylinders befestigt, die senkrecht zu seiner Symmetrieachse ist. Ein Lichtstrahl, der in den Zylinder 20 eintritt und mit der Achse BB' zusammenfällt, wird durch das Prisma 21 zum Spiegel 23 abgelenkt, wird reflektiert und dann durch das Prisma 22 abgelenkt, um aus dem Zylinder 20 erneut entlang der Achse BB' auszutreten. Wenn die auftreffende Strahlung einen nicht verschwindenden Winkel mit der Achse BB' bildet, dreht sich der aus dem Zylinder 20 austretende Strahl um einen Kegel, dessen Symmetrieachse BB' ist und dessen Öffnungswinkel gleich dem Neigungswinkel des eintreffenden Strahls in bezug auf die Achse BB' ist.The 5 schematically shows an embodiment of the Kreisabtastvorrichtung 40 , It essentially comprises a cylinder 20 rotating about an axis BB 'which forms the optical axis of the device; This cylinder contains two prisms 21 . 22 as well as a mirror 23 , The two prisms 21 . 22 and the mirror 23 are on the cylinder 20 attached symmetrically with respect to a plane of symmetry of this cylinder, which is perpendicular to its axis of symmetry. A ray of light in the cylinder 20 enters and coincides with the axis BB ', through the prism 21 to the mirror 23 deflected, is reflected and then through the prism 22 distracted to get out of the cylinder 20 again along the axis BB 'exit. When the incident radiation forms a non-zero angle with the axis BB ', it turns out of the cylinder 20 outgoing beam around a cone whose axis of symmetry is BB 'and whose opening angle is equal to the angle of inclination of the incoming beam with respect to the axis BB'.

Der Zylinder 20 wird mit konstanter Geschwindigkeit durch einen Elektromotor 27 in Drehung versetzt, an welchen er durch eine mechanische Übertragungsvorrichtung 26 angekoppelt ist. Ein Positionsmelder 24 ist an den Zylinder 20 über eine mechanische Übertragungsvorrichtung 25 angekoppelt und liefert ein elektrisches Signal, welches die Winkelposition des Zylinders 20 um die Achse BB' in bezug auf eine Referenz größe wiedergibt, die z. B. die Vertikale ist. Eine Positionsregelvorrichtung 28 empfängt dieses elektrische Signal an einem ersten Eingang und empfängt ein Sollwertsignal, das den Wert θ darstellt, an einem zweiten Eingang. Ein Ausgang der Vorrichtung 28 ist mit einem Eingang des Motors 27 verbunden, um diesem ein Ansteuersignal zuzuführen, welches von der Differenz zwischen dem Sollwertsignal und dem Meßsignal abhängt, das der Melder 24 liefert.The cylinder 20 is driven at constant speed by an electric motor 27 in rotation, to which it passes through a mechanical transmission device 26 is coupled. A position detector 24 is at the cylinder 20 via a mechanical transmission device 25 coupled and provides an electrical signal indicating the angular position of the cylinder 20 about the axis BB 'with respect to a reference size, the z. B. is the vertical. A position control device 28 receives this electrical signal at a first input and receives a setpoint signal representing the value θ at a second input. An output of the device 28 is with an input of the engine 27 connected to this to supply a drive signal, which depends on the difference between the setpoint signal and the measurement signal that the detector 24 supplies.

Zur Verwirklichung der Kreisabtastung können auch andere Vorrichtungen verwendet werden: Wollaston-Prima, Péchant-Prisma, rotierendes Zweiflach usw.to Realization of the circular scan can also be done by other devices Wollaston-Prima, Péchant prism, rotating Two-flat, etc.

Die 6 bis 8 veranschaulichen die Funktionsweise dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitsystems. Die 6 zeigt die Evolution des Leitkegels im Verlaufe des Fluges des Flugkörpers 4. Zu dem betrachteten Zeitpunkt wird der Flugkörper 4 durch einen Leitkegel 5 gelenkt, der eine Schnittfläche 55 mit einer Ebene aufweist, die senkrecht zur Symmetrieachse AS des Leitkegels ist. Diese Oberfläche 55 ist annähernd kreisrund und besitzt einen Durchmesser, der sich in Abhängigkeit von der Wegstrecke ändert, die der Flugkörper 4 zurückgelegt hat. Die Evolution des Durchmessers dieser Oberfläche 55 ist gestrichelt dargestellt.The 6 to 8th illustrate the operation of this embodiment of the control system according to the invention. The 6 shows the evolution of the traffic cone in the course of the flight of the missile 4 , At the time considered, the missile becomes 4 through a traffic cone 5 steered, a cut surface 55 having a plane which is perpendicular to the axis of symmetry AS of the traffic cone. This surface 55 is approximately circular and has a diameter that varies depending on the distance that the missile 4 has covered. The evolution of the diameter of the surface 55 is shown in dashed lines.

Wenn der Flugkörper 4 von einer Rampe 58 gestapelt wird, wird der Richtstrahl von einem Leitsystem 57 gesendet, das sich in der Nähe der Rampe 58 befindet. Die Visierlinie LV des Leitsystems 57 fällt mit der Symmetrieachse AS des Leitkegels zusammen. Die Abschußlinie der Rampe 58 ist parallel zu dieser Visierlinie, fällt jedoch nicht mit ihr zusammen. Zu Beginn des Fluges befindet sich der Flugkörper also außerhalb des Leitkegels. Um zu vermeiden, daß der Flugkörper den Leitkegel verläßt und verlorengeht, wird der Öffnungswinkel des Leitkegels während einer sogenannten Nachführungsphase vergrößert, bis der Flugkörper eine Strecke d1 zurückgelegt hat.When the missile 4 from a ramp 58 is stacked, the beam is from a guidance system 57 sent, which is near the ramp 58 located. The sight line LV of the control system 57 coincides with the symmetry axis AS of the traffic cone. The launcher of the ramp 58 is parallel to this line of sight, but does not coincide with it. At the beginning of the flight, the missile is thus outside the traffic cone. In order to avoid that the missile leaves the traffic cone and is lost, the opening angle of the traffic cone is increased during a so-called tracking phase until the missile has traveled a distance d1.

Während dieser Nachführungsphase besitzt der Leitkegel 51 eine feste Öffnung, die relativ groß ist und erreicht wird, indem die Ablenkamplitude der durch den akustooptischen Ablenker 37 bewirkten Ablenkung vergrößert wird. Zu diesem Zweck liefert der Codierer 31 dem Ablenker 37 Sollwerte ϕ, die größer sind als die, welche der anschließenden Flugphase entsprechen. Während dieser Nachführungsphase empfängt der Zoom 38 einen Vergrößerungswert G, welcher der Minimalwert ist. Die Anzahl von elementaren Zellen, die den Leitkegel bilden, ist während des gesamten Fluges des Flugkörpers konstant, jedoch liegen während der Nachführungsphase die elementaren Zellen am Umfang des Leitkegels 51. Es gibt somit einen inaktiven Regel 56, worin sich keinerlei elementare Zelle befindet und keine Lenkung stattfindet. Der Flugkörper 4 dringt in den Leitkegel 51 ein, indem er die Peripherie schräg durchquert, so daß das Fehlen von Zellen in der Nähe der Achse des Leitkegels ohne Bedeutung ist.During this tracking phase, the traffic cone has 51 a fixed aperture that is relatively large and is achieved by the deflection amplitude of the acousto-optic deflector 37 caused distraction is increased. For this purpose, the encoder provides 31 the distractor 37 Setpoints φ which are greater than those corresponding to the subsequent flight phase. During this tracking phase, the zoom is received 38 a magnification value G which is the minimum value. The number of elementary cells forming the cone is constant throughout the flight of the missile, but during the tracking phase the elemental cells are located at the circumference of the cone 51 , There is thus an inactive rule 56 in which there is no elementary cell and no steering takes place. The missile 4 penetrates the traffic cone 51 by crossing the periphery obliquely, so that the absence of cells near the axis of the traffic cone is of no importance.

Die 7 zeigt den Schnitt der Leitzellen mit einer Ebene, die senkrecht zur Symmetrieachse AS ist, zu einem Zeitpunkt der Nachführungsphase, welcher beispielsweise der zurückgelegten Wegstrecke d1 entspricht.The 7 shows the section of the Leitzellen with a plane which is perpendicular to the axis of symmetry AS, at a time of the tracking phase, which corresponds, for example, the distance traveled d1.

Auf diese Nachführungsphase folgen drei weitere Leitphasen. Während sich der Flugkörper in einer Entfernung befindet, die zwischen d1 und einer Entfernung d2 liegt, wird der Durchmesser der Schnittfläche des Leitkegels konstantgehalten, indem die Ablenkamplitude des akustooptischen Ablenkers 37 konstantgehalten wird, in Abhängigkeit von der vom Flugkörper zurückgelegten Strecke. Die Oberfläche 55 verlagert sich dann und erzeugt einen Zylinder 52. Während sich der Flugkörper entfernt, nimmt der Durchmesser der Schnittfläche jeder elementaren Zelle zu. Da der Durchmesser des Leitkegels konstant ist und die Anzahl von elementaren Zellen gleichfalls konstant ist, nehmen sie nach und nach einen immer größeren Anteil der Oberfläche 55 ein und nähern sich immer mehr der Achse des Kegels.This follow-up phase is followed by three more leadership phases. While the missile is at a distance that is between d1 and a distance d2, the diameter of the cut surface of the pilot cone is held constant by the deflection amplitude of the acousto-optic deflector 37 is kept constant, depending on the distance traveled by the missile. The surface 55 then shifts and creates a cylinder 52 , As the missile moves away, the diameter decreases Cut surface of each elementary cell too. Since the diameter of the cone is constant and the number of elemental cells is also constant, they gradually take up an increasing proportion of the surface 55 and approach more and more the axis of the cone.

Die 8 zeigt die Schnittflächen aller elementaren Zellen, die den Leitkegel bilden, wenn der Flugkörper sich der Entfernung d2 nähert. Aus dieser Figur geht hervor, daß eine Vergrößerung der Schnittfläche jeder elementaren Zelle eintritt und eine Verminderung der Schnittfläche des inaktiven Kegels 56 eintritt. Wenn der Flugkörper die Entfernung d2 erreicht, gibt es keinen inaktiven Kegel mehr, und die elementaren Zellen, welche der Symmetrieachse AS am nächsten liegen, überdecken einander und umschließen diese Achse.The 8th shows the intersections of all the elemental cells that make up the traffic cone as the missile approaches distance d2. From this figure, it is apparent that an increase in the sectional area of each elementary cell occurs and a reduction in the sectional area of the inactive cone 56 entry. When the missile reaches the distance d2, there is no longer an inactive cone, and the elementary cells closest to the axis of symmetry AS overlap each other and surround this axis.

Wenn sich der Flugkörper in einer Entfernung befindet, die zwischen d2 und einer Entfernung d3 liegt, wird der Durchmesser der Schnittfläche 55 konstantgehalten. Zu diesem Zweck vergrößert die Vorrichtung 32 den Sollwert für die Vergrößerung G, die dem Zoom 38 zugeführt wird. Die Oberfläche 55 bewegt sich daher mit dem Flugkörper in einem Zylinder 53.When the missile is at a distance that is between d2 and a distance d3, the diameter of the cut surface becomes 55 constant. For this purpose, the device increases 32 the setpoint for the magnification G, the zoom 38 is supplied. The surface 55 therefore moves with the missile in a cylinder 53 ,

Wenn der Flugkörper die Entfernung d3 überschreitet, hat der Zoom 38 seine maximale Vergrößerung erreicht, und es ist nicht mehr möglich, den Durchmesser der Oberfläche 55 konstantzuhalten. Diese verlagert sich daher und wird linear größer, in Abhängigkeit von der zurückgelegten Wegstrecke, um einen Kegel 54 zu erzeugen, der eine kleine Öffnung aufweist.If the missile exceeds the distance d3, the zoom has 38 reaches its maximum magnification, and it is no longer possible the diameter of the surface 55 hold constant. This therefore shifts and becomes linearly larger, depending on the distance covered, around a cone 54 to produce, which has a small opening.

Die Vorrichtung 32 zur Berechnung der Vergrößerung empfängt ein Startsignal, welches die Ablaufsteuerung 30 liefert. Ab diesem Zeitpunkt bestimmt sie die Werte für die Vergrößerung G in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Zeitgesetz. Die Ablaufsteuerung 30 bestimmt eine Folge von Werten θ und eine Folge von Werten ρ, wodurch die Abtastung des Kegels mittels des Ablenkers 37 und der Vorrichtung 40 verwirklicht wird. Die Folge von Werten ρ entwickelt sich in Abhängigkeit von der Zeit ab dem Start des Flugkörpers gemäß einem vorbestimmten Zeitgesetz. Die Bestimmung dieser beiden Gesetze aus den optischen Gesetzen und aus den Kenndaten des Zooms 38 sowie des Ablenkers 37 liegt im Rahmen fachmännischen Könnens. Der Codierer 31 und die Rechenvorrichtung 32 können durch einen Mikroprozessor gebildet sein. Seine Programmierung liegt gleichfalls im Rahmen fachmännischen Könnens.The device 32 to calculate the magnification receives a start signal, which is the sequence control 30 supplies. From this point on, it determines the values for the magnification G as a function of a predetermined time law. The flow control 30 determines a sequence of values θ and a sequence of values ρ, whereby the sampling of the cone by means of the deflector 37 and the device 40 is realized. The sequence of values ρ develops as a function of the time from the start of the missile according to a predetermined time law. The determination of these two laws from the optical laws and from the characteristics of the zoom 38 as well as the distractor 37 lies within the scope of expert knowledge. The encoder 31 and the computing device 32 can be formed by a microprocessor. His programming is also within the skill of the art.

Die 9 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems, welches sich von der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß für die Verfolgung ein anderer optischer Signalaufnehmer verwendet wird. Diese Ausführungsform umfaßt einen Bildaufnehmer 60, der ein zweidimensionales Bild durch eine Abtastung vom Fernseh-Typ analysiert, wobei jedes Bild aus zueinander parallelen Zeilen besteht. Diejenigen Elemente, die analog zu denen bei der ersten Ausführungsform sind, tragen dieselben Bezugszahlen, jedoch mit einem Apostroph.The 9 schematically shows a second embodiment of a system according to the invention, which differs from the first embodiment in that a different optical signal pickup is used for the tracking. This embodiment comprises an imager 60 which analyzes a two-dimensional image by a TV-type scan, each image consisting of mutually parallel lines. Those elements which are analogous to those in the first embodiment bear the same reference numerals but with an apostrophe.

Da der Bildaufnehmer 60 eine Analyse gemäß zwei orthogonalen Achsen durchführt, wird die Kreisabtastvorrichtung nicht für die Analyse dieses Bildes verwendet. Der gemeinsame Kanal für die Verfolgung und für die Mittel zur Abtastung des Leitkegels ist somit auf die Weisungsvorrichtung 44' reduziert. Andererseits ist die Kreisabtastvorrichtung 40' vor dem aphokalen Zoom 38' angeordnet, während die Kreisabtastvorrichtung 40 sich hinter dem aphokalen Zoom 38 befand. Diese neue Anordnung ermöglicht es, eine Kreisabtastvorrichtung 40' zu verwenden, die für einen kleineren Strahldurchmesser als bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ausgelegt ist.Because the imager 60 performs an analysis according to two orthogonal axes, the circular scanning device is not used for the analysis of this image. The common channel for tracking and the means for scanning the traffic cone is thus on the directive device 44 ' reduced. On the other hand, the circular scanning device 40 ' before the aphocal zoom 38 ' arranged while the Kreisabtastvorrichtung 40 behind the aphocal zoom 38 was. This new arrangement allows a Kreisabtastvorrichtung 40 ' to be used, which is designed for a smaller beam diameter than in the previously described embodiment.

Im übrigen stimmt die Vorrichtung mit der ersten Ausführungsform überein. Ein Laser 33' liefert einen Strahl, der nacheinander durch zwei Umlenkspiegel 34', 35' reflektiert wird. Der Laserstrahl durchquert anschließend nacheinander: eine afokale optische Anpassungsvorrichtung 36'; einen akustooptischen Ablenker 37'; die Kreisabtastvorrichtung 39'; den afokalen Zoom 38'; eine dichroitische Platte 45'; und die Weisungsvorrichtung 44'. Die zweite Ausführungsform umfaßt ferner: Steuermittel 39'; eine optische Vorrichtung 41' zur Erzeugung eines Bildes auf dem Bildaufnehmer 60; eine Vorrichtung 49' zur Steuerung der Harmonisierung zwischen den Visierlinien; einen Verschluß 46'; eine dämpfende Platte 47'; eine Würfelecke 48'; und eine Positionsregelung 50'.Otherwise, the device is the same as the first embodiment. A laser 33 ' delivers a beam successively through two deflecting mirrors 34 ' . 35 ' is reflected. The laser beam then traverses successively: an afocal optical matching device 36 '; an acousto-optic deflector 37 '; the circular scanning device 39 '; the afocal zoom 38 '; a dichroic plate 45 '; and the directive device 44 ' , The second embodiment further comprises: control means 39 '; an optical device 41 ' to generate an image on the imager 60 ; a device 49 ' to control the harmonization between the sighting lines; a closure 46 '; a steaming plate 47 '; a cube corner 48 '; and a position control 50 ' ,

Im Rahmen der zahlreichen Ausführungsformen der Erfindung ist es insbesondere vorgesehen, eine dichroitische Platte zu verwenden, welche bei der Wellelänge des Laserlichtes reflektiert und bei den Wellenlängen zur Erzeugung eines Zielbildes durchlässig ist. In diesem Falle ergibt sich eine Permutation des optischen Weges der Mittel zur Abtastung des Leitkegels mit dem optischen Weg, der durch den Verschluß, die dämpfende Platte und die Würfelecke gebildet ist.in the Frame of the numerous embodiments of the invention In particular, it is intended to use a dichroic plate which reflects at the wavelength of the laser light and at the wavelengths to produce a target image is permeable. In this case, a permutation results the optical path of the means for scanning the traffic cone with the optical path through the shutter, the damping Plate and the cube corner is formed.

Ferner kann auch ein Laser verwendet werden, dessen Wellenlänge von 10,6 μm abweicht.Further Also, a laser can be used whose wavelength deviates from 10.6 microns.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - ”Optical Command and Beamrider missile guidance”, R. L. Sitton, SPIE. Vol. 317, S. 358–364 [0005] - Optical Command and Beamrider Missile Guidance, RL Sitton, SPIE. Vol. 317, pp. 358-364 [0005]
  • - ”An improved acousto-optic laser scanner guidance system Michael Higgins, Gerald Titmuss, John Evans, Richard Martyn, British Aerospace U. K.” [0007] "Michael Higgins, Gerald Titus, John Evans, Richard Martyn, British Aerospace UK" - "An improved acousto-optic laser scanner guidance system" [0007]

Claims (11)

Leitsystem für Projektile, bei welchem ein Richtstrahl verwendet wird, der in Polarkoordinaten codiert ist, wobei die Abschußstation (1) umfaßt: – Mittel (40 bis 45) zur Verfolgung eines Zieles (2) und Definition einer Visierlinie (LV); – Mittel (30 bis 40, 44) zur Abtastung eines als Leitkegel bezeichneten Raumbereiches mittels des durch einen Laser (33) erzeugten Strahls (3), wobei dieser Leitkegel eine Symmetrieachse (AS) aufweist, dessen Lage der Visierlinie (LV) nachgeregelt wird, und dieser Leitkegel (5) aus elementaren Zellen (10 bis 13; 10' bis 13') zusammengesetzt ist, die nacheinander durch den Strahl (3) beleuchtet werden; wobei das Projektil (4) aufweist: – Mittel zum Empfangen des Laserstrahls (3); Mittel zum Bestimmen derjenigen Zelle, in welcher sich das Projektil befindet; und Mittel, um daraus eine Korrektur der Flugbahn des Projektils in solcher Weise abzuleiten, daß es sich an die Symmetrieachse (AS) des Leitkegels (5) annähert; – Mittel zur Durchführung dieser Korrektur der Flugbahnen; dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel (30 bis 40, 44) aufweisen: – Mittel (37), um den Strahl (3) in einer Ebene abzulenken, welche durch die Symmetrieachse (AS) des Leitkegels verläuft; – Mittel (39) zur Ablenkung des Strahls (3), indem diese Ebene um die Symmetrieachse (AS) des Leitkegels (5) verdreht wird; – Mittel (30, 31, 37) zur Modulation des Laserstrahls (3) mit einer binären Sequenz, die für jede Zelle verschieden ist; und daß die Mittel zum Empfangen des Laserstrahls (3) Einrichtungen aufweisen, um diesen Strahl zu demodulieren und die binäre Sequenz zu decodieren.Guiding system for projectiles, in which a directional beam is used, which is coded in polar coordinates, wherein the firing station ( 1 ) comprises: - means ( 40 to 45 ) to pursue a goal ( 2 ) and definition of a sight line (LV); - Medium ( 30 to 40 . 44 ) for scanning a space area designated as a traffic cone by means of a laser ( 33 ) generated beam ( 3 ), this traffic cone having an axis of symmetry (AS) whose position of the line of sight (LV) is readjusted, and this traffic cone ( 5 ) from elemental cells ( 10 to 13 ; 10 ' to 13 ' ) which is successively passed through the beam ( 3 ) are illuminated; where the projectile ( 4 ): - means for receiving the laser beam ( 3 ); Means for determining the cell in which the projectile is located; and means for deriving therefrom a correction of the trajectory of the projectile in such a way that it adjoins the axis of symmetry (AS) of the cone ( 5 ) approximates; - means for carrying out this correction of trajectories; characterized in that the scanning means ( 30 to 40 . 44 ): - means ( 37 ) to the beam ( 3 ) to deflect in a plane passing through the axis of symmetry (AS) of the traffic cone; - Medium ( 39 ) for deflecting the beam ( 3 ) by placing this plane around the symmetry axis (AS) of the traffic cone ( 5 ) is twisted; - Medium ( 30 . 31 . 37 ) for modulating the laser beam ( 3 ) with a binary sequence that is different for each cell; and in that the means for receiving the laser beam ( 3 ) Have means to demodulate this beam and to decode the binary sequence. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsmittel (30, 31, 37) einen Codierer (31) aufweisen, um binäre Sequenzen von solcher Art zu liefern, daß jede einer Zelle entsprechende Sequenz enthält: ein erstes Binärwort, welches die Winkelposition (θ) einer Ebene wiedergibt, welche durch diese Zelle (6) und die Symmetrieachse (AS) des Leitkegels (5) verläuft, wobei diese Winkelposition eine erste Koordinate des Zieles (6) bildet; und ein zweites Binärwort, welches die Entfernung (ρ) dieser Zelle (6) von der Symmetrieachse (AS) wiedergibt, wobei diese Entfernung eine zweite Koordinate der Zelle (6) in einem Polarkoordinatensystem wiedergibt, dessen Ursprung (o) auf der Symmetrieachse (AS) des Leitkegels (5) liegt.System according to claim 2, characterized in that the modulation means ( 30 . 31 . 37 ) an encoder ( 31 ) to provide binary sequences of such type that each cell corresponding sequence contains: a first binary word representing the angular position (θ) of a plane passing through that cell ( 6 ) and the symmetry axis (AS) of the traffic cone ( 5 ), this angular position being a first coordinate of the target ( 6 ) forms; and a second binary word representing the distance (ρ) of that cell ( 6 ) from the symmetry axis (AS), this distance being a second coordinate of the cell (FIG. 6 ) in a polar coordinate system whose origin (o) on the symmetry axis (AS) of the traffic cone ( 5 ) lies. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel (30 bis 40, 44) jede Zelle im Verlaufe einer Abtastperiode des gesamten Leitkegels zweimal abtasten, mit einer konstanten Geschwindigkeit während eines Hinlaufs und einer konstanten Geschwindigkeit während eines Rücklaufs; und daß die Modulationsmittel (30, 31, 37) einen Codierer (31) aufweisen, um binäre Sequenzen von solcher Art zu liefern, daß jede einer Zelle entsprechende Sequenz ein binäres Wort enthält, das eine Winkelposition (θ) einer Ebene wiedergibt, die durch diese Zelle (6) und die Symmetrieachse (AS) des Leitkegels (5) verläuft, wobei diese Winkelposition eine erste Koordiante des Projektils (4) in dem Leitkegel (5) darstellt; und dergestalt, daß ihre Zusammensetzung es ermöglicht, zwischen Hinlauf und Rücklauf zu unterscheiden; und daß die Mittel zum Empfangen des Laserstrahls feststellen, in welcher Zelle sich das Projektil (4) befindet, Einrichtungen aufweisen, um jeweils die Dauer des Intervalls zwischen zwei Zeitpunkten zu messen, zu denen der Laserstrahl (3) empfangen wird, um daraus eine zweite Koordinate (ρ) abzuleiten.System according to claim 1, characterized in that the scanning means ( 30 to 40 . 44 ) scan each cell twice in the course of one scan period of the entire cone, at a constant speed during a trace and at a constant speed during a retrace; and that the modulation means ( 30 . 31 . 37 ) an encoder ( 31 ) to provide binary sequences of such type that each sequence corresponding to a cell contains a binary word representing an angular position (θ) of a plane passing through that cell ( 6 ) and the symmetry axis (AS) of the traffic cone ( 5 ), this angular position being a first coordinate of the projectile ( 4 ) in the traffic cone ( 5 ); and such that their composition makes it possible to distinguish between trace and retrace; and in that the means for receiving the laser beam determine in which cell the projectile ( 4 ), having means for measuring the duration of the interval between two times at which the laser beam ( 3 ) is received to derive a second coordinate (ρ) therefrom. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Modulation des Laserstrahls (3), der in eine gegebene Zelle (9) gesendet wird, Einrichtungen (31, 37) vorgesehen sind, um den Strahl (3) für jedes Bit der Sequenz mit einem vorbestimmten Wert (0) zu einer Zelle (9') abzulenken, die symmetrisch zu der gegebenen Zelle (9) in bezug auf die Symmetrieachse (AS) liegt, und den Strahl für jedes Bit mit dem entgegengesetzten Wert (1) zu der gegebenen Zelle (9) abzulenken.System according to claim 1, characterized in that for the modulation of the laser beam ( 3 ) placed in a given cell ( 9 ), facilities ( 31 . 37 ) are provided to the beam ( 3 ) for each bit of the sequence with a predetermined value (0) to a cell ( 9 ' ), which are symmetrical to the given cell ( 9 ) with respect to the axis of symmetry (AS), and the beam for each bit with the opposite value (1) to the given cell (FIG. 9 ) distract. System nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsmittel (30, 31, 37) einen Codierer (31) umfassen, der ferner eine zu übertragende Nachricht in der binären Sequenz codiert; und daß die Mittel zum Empfangen des Laserstrahls (13) einen Decoder zum Decodieren dieser Nachricht umfassen.System according to one of Claims 2 and 3, characterized in that the modulation means ( 30 . 31 . 37 ) an encoder ( 31 ) which further encodes a message to be transmitted in the binary sequence; and in that the means for receiving the laser beam ( 13 ) comprise a decoder for decoding this message. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (40 bis 45) zur Zielverfolgung und die Mittel (30 bis 40, 44) zur Abtastung des Leitkegels (5) einen gemeinsamen optischen Weg aufweisen, der durch eine Weisungsvorrichtung (44) gebildet ist, welche die Visierlinie der Verfolgungsmittel und die Visierlinie der Abtastmittel orientiert und durch die Mittel (40) zur Ablenkung des Strahls (3) in einer Ebene gebildet ist, welche durch die Symmetrieachse (AS) verläuft; wobei diese Mittel (40) und die Weisungsvorrichtung (44) durch den Laserstrahl (3) in dem einen Sinne und im entgegengesetzten Sinne durch einen Lichtstrahl (29) durchlaufen werden, der in der Visierlinie (LV) aufgefangen wird.System according to claim 1, characterized in that the means ( 40 to 45 ) on target tracking and the means ( 30 to 40 . 44 ) for scanning the traffic cone ( 5 ) have a common optical path through a directional device ( 44 ) which orients the sighting line of the tracking means and the sighting line of the scanning means and by the means ( 40 ) for deflecting the beam ( 3 ) is formed in a plane passing through the axis of symmetry (AS); these means ( 40 ) and the directive device ( 44 ) through the laser beam ( 3 ) in one sense and in the opposite sense by a ray of light ( 29 ), which is caught in the sighting line (LV). System nach Anspruch 6, bei welchem die Zielverfolgungsmittel einen optischen Detektor (42) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Harmonisierung der Visierlinie der Zielverfolgungsmittel (40 bis 45) mit der Visierlinie der Mittel (30 bis 40, 44) zur Abtastung des Leitkegels vorgesehen sind: eine halbdurchlässige Platte (45); und eine katadioptrische Vorrichtung (48); wobei diese Elemente in solcher Weise angeordnet sind, daß ein Bruchteil des Laserstrahls zu einem vorbestimmten Punkt des Detektors (42) projiziert wird, wenn die Visierlinien miteinander harmonisiert sind.A system according to claim 6, wherein the target tracking means comprises an optical detector ( 42 ), characterized in that in order to harmonize the sighting line of the target tracking means ( 40 to 45 ) with the line of sight of the funds ( 30 to 40 . 44 ) are provided for scanning the guide cone: a semipermeable plate ( 45 ); and a catadioptric device ( 48 ); wherein these elements are arranged in such a way that a fraction of the laser beam to a predetermined point of the detector ( 42 ) is projected when the sight lines are harmonized with each other. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (33) ein Dauerstrich-Laser ist und daß die Modulationsmittel ferner Einrichtungen (31) aufweisen, um den Laserstrahl (33) mit einer Frequenz zu zerhacken, die sehr viel größer als die Frequenz der Bits in der zu übertragenden binären Sequenz ist.System according to claim 1, characterized in that the laser ( 33 ) is a CW laser, and that the modulation means further comprise means ( 31 ) to the laser beam ( 33 ) with a frequency much higher than the frequency of the bits in the binary sequence to be transmitted. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (33) ein Pulslaser ist, dessen Frequenz größer als die der zu übertragenden binären Bitsequenz ist.System according to claim 1, characterized in that the laser ( 33 ) is a pulse laser whose frequency is greater than that of the binary bit sequence to be transmitted. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (33) ein Pulslaser ist, dessen Frequenz doppelt so groß ist wie die der Bits der zu übertragenden binären Sequenz, und daß die Modulationsmittel ferner Einrichtungen aufweisen, um den Laser mit der Frequenz der Bits in der Sequenz zu synchronisieren.System according to claim 1, characterized in that the laser ( 33 ) is a pulse laser whose frequency is twice that of the bits of the binary sequence to be transmitted, and in that the modulation means further comprise means for synchronizing the laser to the frequency of the bits in the sequence. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel (30 bis 40, 44) Einrichtungen (30 bis 32) aufweisen, um die Öffnung (51) des Leitkegels (5) in Abhängigkeit von der Wegstrecke zu verändern, die das Projektil (4) zurückgelegt hat, wobei diese Öffnung während einer sogenannten Nachführungsphase größer ist, in deren Verlauf das Projektil (4) in den Leitkegel (5) eintritt; wobei ferner Mittel vorgesehen sind, um die elementaren Zellen (6) während der Nachführungsphase am Umfang des Leitkegels (5) zu verteilen, während eine zentrale Zone (56) ohne Zellen verbleibt.System according to claim 1, characterized in that the scanning means ( 30 to 40 . 44 ) Facilities ( 30 to 32 ) to the opening ( 51 ) of the traffic cone ( 5 ) depending on the distance that the projectile ( 4 ), this opening being larger during a so-called follow-up phase during which the projectile ( 4 ) in the traffic cone ( 5 ) entry; further comprising means for detecting the elemental cells ( 6 ) during the tracking phase at the circumference of the traffic cone ( 5 ) while a central zone ( 56 ) remains without cells.
DE4008341A 1989-03-24 1990-03-15 System for guiding projectiles by means of a directional beam coded in polar coordinates Withdrawn DE4008341A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8903927 1989-03-24
FR8903927 1989-03-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4008341A1 true DE4008341A1 (en) 2009-12-24

Family

ID=9380051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4008341A Withdrawn DE4008341A1 (en) 1989-03-24 1990-03-15 System for guiding projectiles by means of a directional beam coded in polar coordinates

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE4008341A1 (en)
GB (1) GB9006130D0 (en)
IT (1) IT9047705A1 (en)
SE (1) SE9001051D0 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103115604A (en) * 2013-01-18 2013-05-22 北京理工大学 Method for measuring roll angle of guided cartridge based on scanning laser beams

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"An improved acousto-optic laser scanner guidance system Michael Higgins, Gerald Titmuss, John Evans, Richard Martyn, British Aerospace U. K."
"Optical Command and Beamrider missile guidance", R. L. Sitton, SPIE. Vol. 317, S. 358-364

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103115604A (en) * 2013-01-18 2013-05-22 北京理工大学 Method for measuring roll angle of guided cartridge based on scanning laser beams
CN103115604B (en) * 2013-01-18 2014-12-10 北京理工大学 Method for measuring roll angle of guided cartridge based on scanning laser beams

Also Published As

Publication number Publication date
GB9006130D0 (en) 2009-08-12
IT9047705A1 (en) 1990-09-25
SE9001051D0 (en) 1990-03-22
IT9047705A0 (en) 1990-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0578129B1 (en) Imaging sensor unit
DE1926841C3 (en) Device for detecting changes in the content of an image with an arbitrary distribution of the radiation energy in relation to a reference image
DE2659408C2 (en)
DE2951941C2 (en) Optical remote control device for a projectile
EP0234030B1 (en) Guidance system for a missile
DE2658689C2 (en) Guiding method for missiles and deflection device for carrying out the method
DE2636926C2 (en) Method and device for determining the position of an object on a guide beam
DE3441921A1 (en) GUIDE AND FOLLOW-UP DEVICE
EP1515157A1 (en) Optoelectronic detecting device
DE2314943C2 (en) Arrangement for controlling the position of a missile in relation to a guide beam
DE2729898C2 (en) Beam projector
DE4008341A1 (en) System for guiding projectiles by means of a directional beam coded in polar coordinates
DE3500282C1 (en) Directional optics for guiding a missile, in particular a guided missile
EP0102466B1 (en) Device for the passive and active optomechanical scanning of a visual field
DE3517012C2 (en)
DE2041530A1 (en) Method for remote control of an automatically moving body and device for carrying out the method
DE1623391B1 (en) SYSTEM FOR THE OPTICAL BEAM STEERING OF VEHICLES
DE3529277C2 (en)
DE4009143A1 (en) Guiding system for projectiles using a directional beam coded in Cartesian coordinates
DE2608097A1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING THE DEFLECTION OF RAYS OF LIGHT
DE3407398C1 (en) Optical beam guidance for projectiles
DE2817237A1 (en) ROUND VISION PERISCOPE WITH LASER DISTANCE METER
DE3915303C2 (en) Optical signal path
DE3046744C2 (en) Method and device for monitoring a large solid angle
DE3511077C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination