DE4222446C2 - Die Verwendung von Iteration, um die Korrektur von AGC abhängigen Kanal-zu-Kanal-Verstärkungsinstabilitäten zu verbessern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft automatische Verstär­ kungssteuer-(AGC)-Schaltkreise im allgemeinen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, die AGC-abhängige Verstärkungsinstabilitäten unter Verwendung von Iteration in derartigen AGC-Schaltkrei­ sen korrigieren.

In bestimmten Radarführungssystemen werden die von ihren An­ tennen empfangenen Amplituden der Summen (Σ) und der Delta (Δ) Signale verarbeitet, um den Winkel eines rückkehrenden Radarsignales relativ zu der Antennenziellinie abzuleiten. Es ist in derartigen Systemen weitverbreitet, die Summen und Deltasignale in zwei Kanälen (Σ + Δ) und (Σ - Δ) zu kombi­ nieren, nachdem ihre Frequenzen in eine Zwischenfrequenz übertragen worden sind. Diese zwei Kanäle werden unabhängig verarbeitet und dann kombiniert, um die Summen und Deltaam­ plituden zurückzugewinnen, welche verwendet werden, um den Zurückkehrwinkel zu erzeugen.

Jeder hardware-induzierte Verstärkungsunterschied zwischen den zwei Kanälen führt bei dem errechneten Winkel zu einer Verschlechterung durch eine Vorspannung, was die Leistungs­ fähigkeit des Führungssystemes vermindert. Eine mögliche Hardwarequelle der Verstärkungsinstabilität ist eine diffe­ rentielle Änderung der Verstärkung eines jeden Kanals als ein Ergebnis einer Änderung des automatischen Verstärkungs­ steuer-(AGC)-Schaltkreises. Eine konventionelle Technik, um dieses Auftreten zu korrigieren, besteht darin, die Kanal- zu-Kanal-Verstärkungsinstabilität im Verhältnis zur AGC wäh­ rend eines Kalibrationszyklusses zu messen und diese Messun­ gen als Kommandos zu verwenden, die die Fehlanpassung korri­ gieren.

Da die Verarbeitung der Amplituden der Summen und Del­ takanäle zu der Winkelinformation führt, müssen sie während des Verarbeitungsvorganges genau aufrechterhalten werden. Dies bedingt, daß die Verstärkungen der Σ + Δ und Σ - Δ Kanäle während der Zeit angepaßt werden, während der die Summen-Deltaverarbeitung stattfindet. Jede Fehlanpassung zwischen der Verstärkung des Σ + Δ Kanals und der Verstär­ kung des Σ - Δ Kanals führt zu einem Vorspannfehler bei der Berechnung des Zurückkehrwinkels (angle of the return). Es ist die Funktion des "delta automatic gain control" (Δ AGC)- Schaltkreises in derartigen Systemen (welche einen ΔAGC-Con­ troller und ΔAGC-gesteuerte Verstärker umfassen), die Kanal- zu-Kanal-Verstärkungsinstabilität zu messen und sie automa­ tisch zu korrigieren, bevor die Winkelberechnung beginnt.

Insbesondere führen in einigen Radarsystemen Änderungen in der Gesamtsystemverstärkung infolge der automatischen Ver­ stärkungssteuerung (AGC) zu großen Änderungen in der Kanal- zu-Kanal-Verstärkung. Eine Technik, welche verwendet wird, um dies zu kompensieren, besteht darin, die benötigte ΔAGC- Änderung, welche benötigt wird, um die zwei Kanäle für be­ liebige Änderungen im AGC auszugleichen, zu charakterisie­ ren, so daß die Änderung im ΔAGC vorhergesagt werden kann, wenn die Änderung im ACG bekannt ist. Diese Charakterisie­ rung wird während einer Zeitperiode durchgeführt, die der Systemkalibration gewidmet ist. Ein Testsignal wird an das Führungssystem angelegt, daß so konfiguriert wurde, daß die Deltakanalamplitude null ist. Dies führt dazu, daß in den Σ + Δ und in den Σ - Δ Kanälen nur Summeninformation enthalten ist. Daher tritt jeder Unterschied in den Amplituden der Signale zwischen den zwei Kanälen infolge von Kanal-zu-Ka­ nal-Verstärkungsinstabilitäten auf. Diese Instabilität wird für verschiedene Pegel von AGC gemessen (wobei jeder Pegel stetig größer oder kleiner ist als der vorhergehende), wobei der ΔAGC-Schaltkreis aus der Verarbeitungssequenz entfernt wird, so daß er für keine Kanal-zu-Kanal-Verstärkungsinsta­ bilitäten sorgt. Jede Instabilitätsmessung ist der Pegel, den der ΔAGC im Hardware erreichen muß, um die Kanal-zu-Ka­ nal-Verstärkungen für den bestimmten AGC-Wert auszugleichen.

Auf diese Art und Weise wird eine Tabelle erzeugt und in dem ΔAGC-Controller gespeichert, welche aus den AGC-Punkten be­ steht, an denen Messungen stattgefunden haben, sowie den Steigungen dieser Messungen zwischen aufeinanderfolgenden AGC-Punkten. Beispielsweise wird, wenn bei dem AGC-Pegel AGC_n die Kanal-zu-Kanal-Verstärkungsinstabilität Δ_n und bei AGC_n+1 die Instabilität Δ_n+1 ist, wird der Tabellenwert für AGC_n: (Δ_n+1 - Δ_n) ÷ (AGC_n+1 - AGC_n) sein. Während der Win­ kelberechnung werden, wenn eine Änderung in der AGC auf­ tritt, die Anfangs- und die Endwerte der AGC zusammen mit dem gegenwärtigen Wert des ΔAGC-Kommandos zusammen mit der Information in dieser Tabelle verwendet, um den neuen ΔAGC- Befehl abzuleiten, welcher die vorhergesagte Änderung in der Kanal-zu-Kanal-Verstärkung kompensiert, die durch die Ände­ rung in der AGC bedingt ist.

Obgleich eine adäquate Leistungsfähigkeit mit dieser konven­ tionellen Lösung erzielt worden ist, ist herausgefunden wor­ den, daß man eine bessere Leistungsfähigkeit erreichen kann, wenn man die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwen­ det.

Mit der US 43 68 468 ist ein Monopuls-Radarempfänger bekannt, der eine Einrichtung aufweist, mit welcher ein durch die unterschiedliche Verstärkung der Summen- und Dif­ ferenzkanalverstärker hervorgerufener Anzeige- bzw. Verfol­ gungsfehler kompensiert werden kann. Die Kompensation der Kanalverstimmung wird in Abhängigkeit von eingestellten Systemparametern anhand von Korrekturgrößen durchgeführt, die Speichern entnommen werden. Die in den Speichern enthalte­ nen Korrekturgrößen sind jeweils auf die eingestellten bzw. einzustellenden Systemparameter abgestimmt. Eine Kompensa­ tion über die durch die jeweils eingestellten Systemparame­ ter hervorgerufene Verstimmung der Verstärkerkanäle hinaus ist nicht vorgesehen.

Die US 39 21 173 bezieht sich ebenfalls auf ein Mono­ puls-Radargerät, in welchem ein durch die unterschiedliche Verstärkung der Summen- und Differenzkanalverstärker her­ vorgerufener Anzeige- bzw. Verfolgungsfehler kompensiert wird. Dabei ist eine differentielle AGC-Schaltung an die Ausgänge der Kanalverstärker angeschlossen und erzeugt ein Differenzsignal entsprechend der Verstärkungsdifferenz zwi­ schen den Summen- und Differenzkanälen. Das Differenzsignal wird an den Differenzverstärker angelegt, um dessen Ver­ stärkung auf diejenige des Summenkanals zu steuern bzw. einzustellen. Ein mehrfaches Anwenden bzw. Abändern eines Korrekturwertes in Abhängigkeit eines vorherbestimmten Ein­ gangssignals so lange, bis die Verstimmung ausgeglichen ist, ist nicht offenbart.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ausgleichen der Verstärkungen der Kanäle in einem Radarführungssystem bereitzustellen, das diese verbes­ serte Leistungsfähigkeit erlaubt.

Erfindungsgemäß geschieht dies durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1.

Im einzelnen geschieht die Verbesserung der Leistungsfähig­ keit des AGC-Steuerschaltkreises für die Verwendung in einem Raketenradarführungssystem, oder ähnlichem, gemäß der vor­ liegenden Erfindung durch die Bereitstellung eines Verfah­ rens und einer Vorrichtung, die Iteration verwenden, um eine bessere Vorhersage der Werte der Befehle erlauben, wel­ che benötigt werden, um die Verstärkungen der Σ + Δ und Σ - Δ Kanäle des Raketenradarführungssystemes auszugleichen, wenn eine Instabilität infolge einer Änderung auftritt, die durch den AGC-Schaltkreis bedingt ist. Die vorliegende Erfindung verbessert die konventionelle Technik, welche Kanal-zu-Ka­ nal-Verstärkungsinstabilitäten als Funktion der AGC während der Kalibrierung mißt. Diese Kalibrierung findet statt, wenn die Rakete aktiviert ist, typischerweise während einer vor­ herbestimmten Kalibrationsperiode. Die vorliegende Erfindung setzt ein verbessertes Verfahren zur Durchführung dieser Messungen ein und diese Messungen werden dann als Befehle verwendet, die die Fehlanpassung während des Raketenfluges korrigieren, so daß der verbleibende Fehler minimiert und eine genauere Führung erreicht wird.

Eine vorherbestimmte Korrekturkurve wird erzeugt (in der Fa­ brik), die den "gemittelten" (für alle für eine bestimmte Spezifikation hergestellten Systeme) Steuereingang für die ΔAGC-Verstärker darstellt, welcher benötigt wird, um die befohlene Verstärkung zu erhalten. Diese Korrekturkurve wird für alle derartigen Raketen verwendet, und zwar unabhängig von individuellen Hardware-Unterschieden. Konsequenterweise werden für Raketen, welche nicht an die "gemittelte" Korrek­ turkurve angepaßt sind, Führungsfehler erzeugt und an das Raketenführungssystem weitergegeben, welche für jedes Rake­ tensystem kennzeichnend sind. Das vorliegende System und Verfahren verwendet Iteration, um einen Satz von überarbei­ teten Eingangswerten zu bestimmen, welche als Eingänge für die "gemittelte" Korrekturkurve angewendet werden, die den von der Korrekturkurve abgeleiteten Ausgang justieren, um die ΔAGC-Verstärker genauer zu steuern. Dies führt zu ge­ nauen Führungssignalen, welche an die Rakete weitergegeben werden.

In dem vorliegenden System und Verfahren wird, während der Systemkalibration, welche während eines Anschaltens des Ra­ ketensystemes stattfindet, ein ΔAGC-Controller verwendet, um Kanal-zu-Kanal-Verstärkungskorrekturfaktoren zu errechnen, welche in einer Tabelle gespeichert werden und dann als Ein­ gänge für einen Verstärkersteuerschaltkreis verwendet wer­ den, welcher die "gemittelte" Korrekturkurve einsetzt, um die Eingänge für die ΔAGC-gesteuerten Verstärker zu erzeu­ gen. Die in der Tabelle gespeicherten Werte modifizieren den Ausgang des Verstärkersteuerschaltkreises in geeigneter Art und Weise, um die gegenwärtige ΔAGC-Verstärkerhardware zu kompensieren, welche sich in der Rakete befindet. Die ver­ besserte Korrektur, die durch die vorliegende Erfindung be­ reitgestellt wird, führt zu der Kanal-zu-Kanal-Verstärkungs­ korrektur, welche an die ΔAGC-Verstärker angelegt wird, die dem gewünschten (befohlenen) Wert entspricht. Daher wird eine wahre Korrektur trotz den Unterschieden zwischen den Korrektursignalen erhalten, welche sonst durch die "gemit­ telte" Korrekturkurve erzeugt werden würden. Daher gleicht das vorliegende Verfahren und die Vorrichtung die Herstel­ lungsfehler bei der Produktion der Führungssystemhardware und insbesondere der Verstärkungssteuerverstärker genauer aus.

Das vorliegende System und das Verfahren wird eingesetzt, indem Verstärkungsinstabilitäten bei vorher bestimmten AGC- Punkten (typischerweise vier) während der Systemkalibration gemessen werden. Ein Testsignal wird an das Führungssystem angelegt und das System wird derartig konfiguriert, daß die Deltakanalamplitude gleich null ist. Dies führt dazu, daß in den Σ + Δ und Σ - Δ-Kanälen nur Summeninformationen enthal­ ten sind. Daher treten alle Unterschiede in den Amplituden der Signale zwischen den zwei Kanälen infolge von Kanal-zu- Kanal-Verstärkungsinstabilitäten auf.

Für jeden bestimmen AGC-Punkt wird der Eingangswert, welcher an den Verstärkersteuerschaltkreis angelegt wird, über eine vorherbestimmte Anzahl von Zeiten iteriert, bis ein ge­ wünschter Pegel an Verstärkungsinstabilitäten (und daher ΔAGC-Korrektur) für diesen Wert der AGC erreicht wird. Das iterative Verfahren iteriert und justiert die Eingangswerte für den Verstärkersteuerschaltkreis derart, daß die Korrek­ tursignalwerte, welche für die ΔAGC-Verstärker bereitge­ stellt werden, ausreichend sind, die Verstärkungsinstabili­ tät in geeigneter Weise zu korrigieren. Die neu bestimmten ΔAGC-Punkte werden in einer Tabelle für die Verwendung wäh­ rend des Raketenfluges gespeichert. ΔAGC-Werte, welche sich von den errechneten ΔAGC-Punkten unterscheiden, werden durch Interpolation bestimmt.

Genauer gesagt wird, um die ΔAGC-Werte während der Systemka­ libration zu finden, die Kanal-zu-Kanal-Verstärkungsfehlan­ passung für jeden möglichen gegebenen Wert der AGC gefunden. Diese gemessene Instabilität wird dann unter Verwendung ei­ ner ΔAGC-Funktion transformiert und an die ΔAGC-Verstärker weitergegeben. Die sich ergebende Verstärkungsinstabilität wird gemessen und dieser Wert wird zu dem ursprünglich ge­ messenen Wert addiert. Dieser iterierte Wert wird erneut transformiert und an die ΔAGC-Verstärker weitergegeben, er­ neut wird die Instabilität gemessen und zu der modifizierten ersten Messung addiert. Diese Prozedur wird solange wieder­ holt, bis ein befriedigender Fehlerpegel gemessen wird, wel­ cher den geeigneten Korrekturfaktor bereitstellt, der die Kanal-zu-Kanal-Verstärkungen für den spezifischen Wert der AGC ausgleicht.

Die verbesserte Vorrichtung der vorliegenden Erfindung um­ faßt einen ΔAGC-Controller, welcher in Verbindung mit einem Testsignal-Erzeugungsschaltkreis verwendet wird, der während der Raketensystemkalibration eingesetzt wird. Der ΔAGC-Con­ troller enthält eine Tabelle, die die modifizierten Verstär­ kungskorrektursignale speichert, welche unter Verwendung des obigen Verfahrens bestimmt worden sind, sowie einen Verstär­ kersteuerschaltkreis, welcher die Korrekturkurve enthält und oder verwendet wird, um die Steuersignale an die ΔAGC-Ver­ stärker in Antwort auf die abgeleiteten Verstärkungskorrek­ tursignale weiterzugeben. Diese Korrektursignale werden an die ΔAGC-Verstärker mittels des Verstärkungssteuerschalt­ kreises während des Betriebs des Führungssystemes weiterge­ geben, um eine bessere Leistungsfähigkeit zu erzielen.

Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Er­ findung können unter Bezugnahme auf die nachfolgende detail­ lierte Beschreibung besser verstanden werden, welche zusam­ men mit der beigefügten Zeichnung erläutert wird, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche strukturelle Elemente bezeich­ nen. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines AGC-Schaltkreises zur Verwendung mit einem Raketenführungssystem, wel­ ches die Prinzipien der vorliegenden Erfindung einsetzt;

Fig. 2 ein Diagramm eines Signaleinganges für die ΔAGC- Verstärker als Funktion des Befehles von einem ΔAGC-Controller in dem Schaltkreis von Fig. 1;

Fig. 3 ein Diagramm eines weitergegebenen Korrektursig­ nales als Funktion des Korrekturbefehles der Ka­ nal-zu-Kanal-Verstärkung, welche in dem Schalt­ kreis von Fig. 1 eingesetzt wird; und

Fig. 4 ein Flußdiagramm, welches ein Verfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung reprä­ sentiert.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist in Fig. 1 ein Block­ diagramm eines Radarsystems 10 dargestellt, das einen AGC- Schaltkreis 20 zur Verwendung mit einem Raketenführungssys­ tem 11 einsetzt, das die Prinzipien der vorliegenden Erfin­ dung anwendet. Das Radarsystem 10 umfaßt eine Antenne 12, welche mit einem HF-Prozessor 13 verbunden ist, welcher an­ gepaßt ist, die Summen (Σ) und Delta (Δ) Ausgangssignale zu erzeugen. Die Summen und Deltaausgangssignale sind mit einem Kombinator 14 verbunden, der die Σ + Δ und Σ - Δ Ausgangssignale erzeugt.

Die Σ + Δ und Σ - Δ Ausgangssignale werden seriell durch AGC-gesteuerte Verstärker 15 und ΔAGC-gesteuerte Verstärker 16, durch einen AGC-Controller 19 zu einem Amplitudenwinkel­ detektor 17 gekoppelt. Ausgangssignale von dem Δ-AGC-gesteu­ erten Verstärker 16 werden zu einem ΔAGC-Controller 18 ge­ koppelt, welcher Rückkopplungsregelsignale für den ΔAGC-ge­ steuerten Verstärker 16 bereitstellt. Ausgangssignale von dem ΔAGC-gesteuerten Verstärkern 16 werden an den AGC-Con­ troller 19 gekoppelt, welcher Rückkopplungsregelsignale an die AGC-gesteuerten Verstärker 15 koppelt, und AGC-Befehle an den ΔAGC-Controller 18. Ausgangssignale von dem Winkelde­ tektor 17 werden zu dem Raketenführungssystem 11 gekoppelt, dessen Ausgangssignale angepaßt sind, die Rakete zu steuern.

Der ΔAGC-Controller 18 enthält eine Tabelle (lookup table) 21, die eine Speichereinrichtung umfaßt, sowie einen Ver­ stärkersteuerschaltkreis 22. Der Verstärkersteuerschaltkreis 22 enthält einen Schaltkreis, welcher ein Eingangssignal an die ΔAGC-gesteuerten Verstärker 16 in Antwort auf ein Ein­ gangssignal weitergibt, das von der Tabelle 21 abgeleitet wurde. Ein Testsignalgenerator 23 ist mit dem Eingang des HF-Prozessors 13 und mit seinem Ausgang derart verbunden, daß ein Testsignal an den HF-Prozessor 13 angelegt werden kann, und derart, daß der Kombinator 14 so konfiguriert wird, daß die angelegte Deltakanalamplitude null wird. Dies wird auf eine konventionelle Art und Weise erreicht, hier dargestellt mittels den Schaltern 24 und 25.

Das vorliegende Verfahren und die Vorrichtung werden verwen­ det, um Änderungen in der Systemkanal-zu-Kanal-Verstärkung infolge von Änderungen in dem automatischen Verstärkungs­ steuerschaltkreis zu kompensieren. In den Systemen gemäß dem Stand der Technik führen momentane AGC-Änderungen zu großen Winkelsprüngen, was zu Zielverfolgungsproblemen für das Ra­ ketenführungssystem 11 führt. Die vorliegende Erfindung ist angepaßt, diese Zielverfolgungsprobleme auf folgende Art und Weise zu lindern. Das vorliegende Verfahren charakterisiert die benötigte ΔAGC-Änderung, welche gebraucht wird, um die Σ + Δ und Σ - Δ Kanäle für jede Änderung infolge von AGC-be­ dingten Fehlern auszugleichen, so daß die Änderung in der ΔAGC vorhergesagt ist, wenn die Änderung im AGC einmal be­ kannt ist. Diese Charakterisierung wird während der Kali­ brierung des Radarsystemes bei der Zeit durchgeführt, bei der das System 10 und die Rakete 11 aktiviert werden. Ein Testsignal wird an das Führungssystem am Eingang des HF-Pro­ zessors 13 angelegt und der Kombinator 14 wird konfiguriert, so daß die Deltakanalamplitude null wird. Dies wird er­ reicht, indem das Testsignal von dem Testsignalgenerator 23 angelegt wird, der den Schalter 24 verwendet, um die Signal­ leitung zwischen der Antenne 12 und dem HF-Prozessor 13 zu unterbrechen und der die Signalausgänge von dem HF-Prozessor 13 unter Verwendung des Schalters 25 steuert.

Dies führt zu Σ + Δ und Σ - Δ Kanälen, welche nur Summenin­ formation enthalten. Daher tritt jeder Unterschied in den Amplituden der Signale zwischen den zwei Kanälen infolge von Kanal-zu-Kanal-Verstärkungsinstabilitäten auf. Diese Insta­ bilität wird für verschiedene Pegel von AGC gemessen (wobei jeder Pegel stetig größer oder kleiner ist als der vorherge­ hende), wobei der ΔAGC-Schaltkreis von dem Schaltkreis aus­ geschlossen ist, um nicht für ein Kanal-zu-Kanal-Verstär­ kungsgleichgewicht zu sorgen. Typischerweise werden vier Punkte gemessen. Jede Instabilitätsmessung stellt den Pegel dar, den der ΔAGC-Controller 18 an die ΔAGC-Verstärker 16 weitergeben muß, um die Kanal-zu-Kanal-Verstärkungen für den jeweiligen AGC-Wert auszugleichen.

Auf diese Art und Weise wird die Tabelle 21 erzeugt und in dem ΔAGC-Controller 18 gespeichert, der die AGC-Punkte ent­ hält, bei denen gemessen wurde sowie die Steigungen dieser Messungen zwischen aufeinanderfolgenden AGC-Punkten. Bei­ spielsweise wird, wenn bei dem AGC-Pegel AGC_n die Kanal-zu- Kanal-Verstärkungsinstabilität Δ_n ist und bei AGC_n+1 die In­ stabilität Δ_n+1 ist, der Tabellenwert für AGC_n gleich: (Δ_n+1 - Δ_n) ÷ (AGC_n+1 - AGC_n). Während der Winkelberechnung werden, wenn eine Änderung in der AGC auftritt, die Anfangs- und Endwerte der AGC zusammen mit dem gegenwärtigen Wert des ΔAGC-Befehls in Verbindung mit der Information der Tabelle 21 verwendet, um einen neuen ΔAGC-Befehl abzuleiten, der die vorhergesagte Änderung in der Kanal-zu-Kanal-Verstärkung kompensiert, die durch die Änderung der AGC bewirkt wird.

Gemäß dem vorliegenden Verfahren wird die Verstärkungsinsta­ bilität bei bestimmten AGC-Punkten während der Radarsystem­ kalibrierung gemessen und diese Messungen werden gleichfalls verwendet, um durch Iteration den Wert zu bestimmen, wel­ cher, wenn durch die ΔAGC-Funktion transformiert und an die ΔAGC-gesteuerten Verstärker 16 angelegt, die Fehlanpassung kompensieren und eine vergleichsweise kleine Kanal-zu-Kanal- Verstärkungsinstabilität erzeugen wird. Um den Wert der ΔAGC-Funktion während der Systemkalibrierung zu finden, wird für einen gegebenen Wert der AGC die Kanal-zu-Kanal-Verstär­ kungsfehlanpassung gefunden. Diese gemessene Instabilität wird dann mittels der ΔAGC-Funktion transformiert und in die ΔAGC-gesteuerten Verstärker 16 eingegeben. Die sich ergebende Verstärkungsinstabilität wird erneut gemessen und dieser Wert wird zu der ursprünglichen Messung addiert. Diese Ite­ ration wird erneut transformiert und in die ΔAGC-gesteuerten Verstärker 16 eingegeben und die Instabilität wird erneut gemessen, um nun zu der modifizierten ersten Messung addiert zu werden. Dieses Verfahren wird solange wiederholt, bis ein befriedigender Fehlerpegel gemessen wird, was zu dem Wert des geeigneten Einganges für die ΔAGC-Funktion führt, der die Kanal-zu-Kanal-Verstärkungen für diesen Wert der AGC ausgleichen wird.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm des Signaleingangs des ΔAGC-ge­ steuerten Verstärkers 16 in Abhängigkeit des Befehles aus der Tabelle 21 in dem AGC-Controller 18 des Radarsystemes 10 von Fig. 1, welcher nötig ist, die Kanal-zu-Kanal-Ver­ stärkungen auszugleichen. Gemäß dem vorliegenden Verfahren transformiert der ΔAGC-Controller 18 die gewünschte Kanal- zu-Kanal-Verstärkungskorrektur unter der Verwendung der ΔAGC-Funktion, was einen Eingang für die ΔAGC-Verstärker 16 erzeugt, der zu der Kanal-zu-Kanal-Verstärkungskorrektur führt. Die Verstärkungskorrektur, die von dem ΔAGC-Control­ ler 18 und den ΔAGC-Verstärkern 16 bereitgestellt worden ist, entspricht im wesentlichen dem gewünschten (befohlenen) Wert.

Fig. 3 ist ein Diagramm des ΔAGC-Korrektursignals als Funk­ tion der befohlenen ΔAGC-Korrektur der Kanal-zu-Kanal-Ver­ stärkung in dem Schaltkreis 20 von Fig. 1. Diese Kurven sind aus Einfachheitsgründen linear dargestellt und sollten nicht als tatsächliche Ergebnisse verstanden werden. Die Kurve 28 zeigt eine nicht-ideale Situation, gemäß der der Korrektur­ wert zum befohlenen Korrekturwert um einen Faktor "β" pro­ portional ist, wobei 0 β 1. Die Kurve 26 zeigt die Idealsituation, in der die erreichte Korrektur gleich der befohlenen Korrektur ist, d. h. β = 1. Die Kurve 27 zeigt eine Situation, in der die erreichte Korrektur sich dem idealen Wert der befohlenen Korrektur nähert, wenn mehrere Iterationen unter der Verwendung der vorliegenden Erfindung durchgeführt worden sind.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, in dem ein Verfahren 30 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Das Verfahren 30 wird in dem Radarführungssystem 10 verwen­ det, das beispielsweise in der Rakete 11 eingesetzt wird. Das Radarführungssystem 10 weist einen automatischen Delta­ verstärkungssteuer-(AGC)-Schaltkreis auf, der den Control­ ler 18 umfaßt, der die Tabelle 21 enthält, wobei der Con­ troller 18 mit den steuerbaren Verstärkungssteuerverstärkern 16 verbunden ist. Das Verfahren 30 ist ein Verfahren, um die Verstärkungen der Σ + Δ und Σ - Δ Kanäle des Radarführungs­ systemes 10 auszugleichen, wenn eine Instabilität infolge einer Änderung auftritt, die durch den AGC-Schaltkreis be­ dingt ist. Das Verfahren 30 umfaßt die folgenden Schritte. Zunächst die Aktivierung des Raketen- und Radar-Führungs- Systemes 10, wie durch den Kasten 31 angedeutet. Dann das Messen der Verstärkungsinstabilität bei vorherbestimmten AGC-Punkten während der Kalibrierung des Radarführungssystemes, wie durch den Kasten 32 angedeutet, und Bereitstellen eines Satzes von sie beschreibenden Kor­ rekturfaktoren, wie durch den Kasten 33 angedeutet. Dann folgt die Iteration der Korrekturfaktoren durch die Anwen­ dung der Korrekturfaktoren auf die steuerbaren Verstärker 16, um einen Endsatz von Korrekturfaktoren zu bestimmen, welcher die Σ + Δ und die Σ - Δ Kanäle des Radarführungs­ systemes 10 für jeden möglichen AGC-Wert ausgleicht, wie durch den Kasten 34 angedeutet. Dann das Speichern des End­ satzes der Korrekturfaktoren in der Tabelle 21, wie durch den Kasten 35 angedeutet. Schließlich Anwenden des Endsatzes des Korrekturfaktoren auf die steuerbaren Verstärker 16 in Antwort auf Änderungen in den AGC-Werten, um die Rakete 11 genauer zu führen, wie durch den Kasten 36 angedeutet.

Ein Beispiel des vorliegenden Verfahrens wird im folgenden dargestellt. Es soll angenommen werden, daß die ΔAGC-Funk­ tion plus dem Hardwarefehler eine βc Kanal-zu-Kanal-Verstär­ kung erreicht (0 β 1), wenn sie einen Eingang c emp­ fängt. Der Fehler zwischen der erreichten Kanal-zu-Kanal- Verstärkung und der befohlenen Kanal-zu-Kanal-Verstärkung ist dann c - βc oder c (1 - β). Wenn c die Kanalinstabilität bei einer bestimmten AGC ist und als ein Befehl für die ΔAGC-Verstärker 16 verwendet wird, wenn der AGC-Befehlswert diesen Wert erreicht, dann werden die Kanäle nach wie vor eine Instabilität von c (1 - β) aufweisen. Wenn man indessen während der Systemkalibrierung es dem Befehl, welcher benö­ tigt wird, um die Kanäle auszugleichen, erlaubt zu iterieren, dann wird der erzielte Fehler, wenn dieser ite­ rierte Befehlswert verwendet wird, kleiner sein als der, wenn er nicht verwendet wird. Die Iterationen und die sich ergebenden Kanalausgleichsfehler sind der folgenden Tabelle 1 zu entnehmen:

Tabelle 1

Daher wird für den k-ten Befehl der Fehler gleich c × (1 - β)^k-1.

Die folgende Tabelle 2 vergleicht die Fehler ohne Iteratio­ nen im Vergleich zu vier Iterationen für verschiedene Werte von β.

Tabelle 2

Zusammenfassend kann somit festhalten werden: Beschrieben wird ein Verfahren und eine Vorrichtung, die Iterationen verwenden, um eine bessere Vorhersage der Werte der Befehle erlauben, die benötigt werden, um die Verstärkungen der Σ + Δ und Σ - Δ Kanäle eines Radarführungssystemes auszugleichen, wenn eine Instabilität infolge einer Änderung auftritt, die durch den AGC-Schaltkreis bewirkt wird. Ein verbessertes Verfahren zum Messen der Kanal-zu-Kanal-Verstärkungsinstabi­ litäten in Abhängigkeit von AGC-Messungen wird bereitge­ stellt, welches modifizierte Eingangswerte erzeugt, die als Befehle verwendet werden, welche die Fehlanpassung während des Raketenfluges korrigieren, so daß der verbleibende Feh­ ler minimiert und eine genaue Führung erreicht wird. Das vorliegende Verfahren wird durch die Messung der Verstär­ kungsinstabilität bei vorherbestimmten AGC-Punkten während der Systemkalibrierung implementiert, und durch die Itera­ tion dieser Messungen, um eine vergleichsweise kleine Kanal- zu-Kanal-Verstärkungsinstabilität in den ΔAGC-Verstärkern zu erzeugen. Die gemessene Instabilität wird dann in ΔAGC- Befehle konvertiert und auf die ΔAGC-Verstärker angewendet. Die sich ergebende Verstärkungsinstabilität wird gemessen und dieser Wert wird zu dem ursprünglich gemessenen Wert ad­ diert. Dieser iterierte Wert wird erneut in ΔAGC-Befehle konvertiert auf die ΔAGC-Verstärker angewendet, und erneut wird die Instabilität gemessen und zu der ersten Messung ad­ diert. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis ein befriedi­ gender Fehlerpegel gemessen wird, welcher den geeigneten Korrekturfaktor erzeugt, der die Kanal-zu-Kanal-Verstärkun­ gen für jeden AGC-Wert ausgleicht. Diese Korrekturfaktoren werden in einer Tabelle gespeichert und nachfolgend auf die Rakete während ihres Fluges angewendet. Die verbesserte Vor­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen ΔAGC-Controller, welche eine Tabelle enthält, die die Korrek­ turfaktoren beinhaltet, welche unter Verwendung des oben be­ schriebenen Verfahrens bestimmt worden sind, sowie einen Verstärkerschaltkreis, welcher auf die Korrekturfaktoren antwortet, um die modifizierten Verstärkungsfaktoren auf die ΔAGC-Verstärker anzuwenden. Diese korrigierten Faktoren wer­ den auf die ΔAGC-Verstärker während des Betriebes des Füh­ rungssystemes angewendet, um eine genauere Raketenführung zu erzielen.

Somit wurde ein neuer und verbesserter AGC-Korrekturschalt­ kreis und ein Verfahren zur Verwendung in einem Raketenra­ darführungssystem beschrieben, die AGC-abhängige Kanal-zu- Kanal-Verstärkungsinstabilitäten mittels der Verwendung von Iterationen der Verstärkungskorrekturfaktoren korrigieren.

Es wird darauf hingewiesen, daß die oben beschriebene Aus­ führungsform nur illustrierend aus einer Anzahl von spezifi­ schen Ausführungsformen gedacht ist, die Anwendungsmöglich­ keiten der Prinzipien der folgenden Erfindung darstellen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Ausgleichen der Verstärkungen der Σ + Δ und Σ - Δ Kanäle eines Radarführungssystemes (11), wenn ei­ ne Verstimmung infolge einer Änderung auftritt, die durch steuerbare Verstärkungssteuerverstärker (15, 16) bedingt ist, in einem Radarführungssystem zur Verwendung in einer Rakete, wobei das Radarführungssystem einen automatischen Verstärkungssteuer-(AGC)-Schaltkreis (20) aufweist, der ei­ nen Controller (18) umfaßt, welcher eine Tabelle (21) ent­ hält, und wobei der Controller mit den steuerbaren Verstär­ kungssteuerverstärkern verbunden ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Aktivieren des Raketen- und Radarführungssystems;
Messen der Verstärkungsverstimmung bei vorherbestimm­ ten AGC-Punkten während der Radarleitsystemkalibrierung und nachfolgend der Aktivierung der Rakete, und Bereitstellen eines Satzes von Korrekturfaktoren, welche die Verstär­ kungsverstimmung an den vorherbestimmten AGC-Punkten be­ schreiben;
Iterieren der Korrekturfaktoren durch jeweiliges An­ wenden der Korrekturfaktoren auf die steuerbaren Verstär­ ker, um einen Endsatz von Korrekturfaktoren zu bestimmen, der die Σ + Δ und Σ - Δ Kanäle des Radarführungssystemes an den vorherbestimmten AGC-Punkten bezüglich der Verstär­ kungsverstimmung ausgleicht;
Speichern des Endsatzes der Korrekturfaktoren in einer Tabelle;
Anwenden des Endsatzes der Korrekturfaktoren auf die steuerbaren Verstärker in Antwort auf Änderungen in den AGC-Werten, um die Rakete genauer zu führen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Anwendens des Endsatzes der Korrekturfakto­ ren den Schritt des Interpolierens von Korrekturfaktoren des Endsatzes und ein Anwenden des Interpolationsergebnis­ ses auf die steuerbaren Verstärker in Abhängigkeit eines tatsächlichen AGC-Werts beinhaltet.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Bereitstellen der Korrektur­ faktoren durch Errechnen in Abhängigkeit der vorherbestimm­ ten AGC-Eingangswerte erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Korrekturfaktoren bestimmt werden durch:
Errechnen eines Verstärkungskorrekturfaktors für den ausgewählten vorherbestimmten AGC-Eingangswert und Anwenden des Korrekturfaktors auf die steuerbaren Verstärker;
erneutes Messen des sich ergebenden Verstärkungsver­ stimmungswertes in Antwort auf den angewendeten Verstär­ kungskorrekturfaktor und Addieren dieses Wertes zu dem zu­ vor gemessenen Verstärkungskorrekturfaktor; und
Wiederholen der erneuten Messungs- und der Errechnungs­ schritte für den ausgewählten AGC-Eingangswert, bis ein ge­ wünschter Fehlerpegel gemessen wird, wodurch jeweils ein Verstärkungskorrekturfaktor bereitgestellt wird, der die Kanal-zu-Kanal-Verstärkungen für den ausgewählten AGC-Wert ausgleicht.