DE4335070B4 - Bahnverfolgungssystem zur fortlaufenden Ortung von Flugkörpern - Google Patents

Bahnverfolgungssystem zur fortlaufenden Ortung von Flugkörpern Download PDF

Info

Publication number
DE4335070B4
DE4335070B4 DE4335070A DE4335070A DE4335070B4 DE 4335070 B4 DE4335070 B4 DE 4335070B4 DE 4335070 A DE4335070 A DE 4335070A DE 4335070 A DE4335070 A DE 4335070A DE 4335070 B4 DE4335070 B4 DE 4335070B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tracking system
projectile
optical
scanning beam
optical scanning
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4335070A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4335070A1 (de
Inventor
Lee Douglas Miller
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.)
MBDA UK Ltd
Original Assignee
MBDA UK Ltd
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 MBDA UK Ltd filed Critical MBDA UK Ltd
Publication of DE4335070A1 publication Critical patent/DE4335070A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4335070B4 publication Critical patent/DE4335070B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/74—Systems using reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. IFF, i.e. identification of friend or foe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/38—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information of tracer type
    • F42B12/382—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information of tracer type emitting an electromagnetic radiation, e.g. laser beam or infrared emission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/66—Tracking systems using electromagnetic waves other than radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

Bahnverfolgungssystem zur fortlaufenden Ortung von Flugkörpern, bei dem eine Bodenstation einen Sender (2, 3) und einen Empfänger (5) aufweist und der Sender einen ersten optischen Abtaststrahl auf ein Projektil (7) richtet und bei dem mehrere Transponder (9) an Bord des Projektils (7) angeordnet sind und jeder Transponder ein Detektor/Emitter-Paar (10, 11) aufweist, um den ersten optischen Abtaststrahl zu detektieren und als Antwort einen zweiten optischen Strahl nach der Bodenstation (1) zu emittieren; wobei das System außerdem Mittel (4, 6) aufweist, um laufend die Winkellage des ersten optischen Abtaststrahls jeweils in dem Moment zu erfassen, in dem der zweite optische Strahl den Empfänger (5) trifft, um hierdurch eine kontinuierliche Nachführung des Projektils zu bewirken.

Description

  • Um einen Flugkörper nach dem Start sicher auf ein Ziel zu leiten, ist es notwendig, die Flugbahn zu überwachen, um Richtungskorrektursignale eingeben zu können, die notwendig sind, um das in der Luft oder am Boden befindliche Ziel zu treffen.
  • Es ist bekannt, den Flugkörper nach dem Start mit einem den Azimuth und die Höhe abtastenden Strahl zu suchen und beim Auftreffen des Strahls auf den Flugkörper über eine bordeigene Elektronik oder Reflektoren einen Antwortstrahl zu erzeugen, der an der Bodenstation empfangen und als Zielstrahl ausgewertet wird. Derartige Bahnverfolgungssysteme sind beispielsweise aus der GB-A-2 113 939 A, der DE 28 53 695 A1 und der DE 38 43 042 C2 bekannt.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bahnverfolgungssystem zu schaffen, das mit einer vergleichsweise einfachen Elektronik eine präzise und betriebssichere Zielnachführung gewährleistet.
  • Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.
  • Das Wesen der Erfindung besteht demgemäß darin, dass die Ziellageerkennung, d. h. die Winkellage des Ziels im Azimuth und der Höhe nicht aus dem reflektierten Strahl abgeleitet wird, sondern aus der Winkellage des vom Boden auf das Projektil gerichteten Abtaststrahls, wenn dieser das Projektil trifft, was durch den reflektierten Strahl bestätigt wird. Der am Empfänger der Bodenstation detektierte reflektierte Strahl bestimmt demgemäß den Zeitpunkt, zu dem die Winkellage des ausgesandten Abtaststrahls gemessen wird.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    •
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, welche eine schematische Darstellung eines Bahnverfolgungssystems gemäß der Erfindung zeigt.
  • Gemäß der Zeichnung umfaßt ein am Boden angeordneter Sendeempfänger 1 einen Laser 2 zur Erzeugung eines optischen Strahles, eine akusto-optische Ablenkzelle 3, um den Strahl in zwei Richtungen abzulenken und einen digital gesteuerten Spannungs/Frequenz-(RF) Wandler 4, der ein Treibersignal für die Zelle 3 liefert. Eine digitale Steuerung des Treibersignals ermöglicht eine schnelle Strahlabtastung.
  • Der Sendeempfänger 1 weist außerdem ein Detektorelement 5 auf, um optische Strahlung von einer äußeren Quelle zu empfangen. Der Ausgang des Detektors und ein Signal vom Spannungs/RF-Wandler 4 sind beide an einen Computer 6 angekoppelt.
  • Aus der Zeichnung ist außerdem ein Flugkörper 7 ersichtlich, der von dem am Boden angeordneten Sendeempfänger 1 verfolgt wird.
  • Am Schwanz des Flugkörpers 7 sind im gleichen Abstand vier Halbkugeln 8 angeordnet, von denen nur zwei in der Zeichnung ersichtlich sind.
  • Auf der äußeren Oberfläche jeder Halbkugel 8 befinden sich mehrere Transponder 9 und jeder Transponder 9 weist ein Fotodetektorelement 10 und eine Laserdiode 11 auf. Das Fotodetektorelement 10 und die Laserdiode 11 eines jeden Transponders 9 sind dicht benachbart zueinander angeordnet und so ausgerichtet, daß sie in die gleiche Richtung weisen, wobei die Strahldivergenz der Diode 11 wenigstens gleich ist dem Sichtfeld des Fotodetektorelementes 10.
  • Im Betrieb beginnt der Sendeempfänger 1 einen Bereich abzutasten, der den Flugkörper 7 enthält. Um zu gewährleisten, daß der Abtaststrahl, der vom Sendeempfänger 1 abgestrahlt wird, wenigstens einen Transponder 9 trifft, sind genügend Transpondoren über die Halbkugel verteilt angeordnet, so daß die Sichtfelder einander überlappen. Wenn der Abtaststrahl eines der Fotodetektorelemente 10 trifft, die auf der Halbkugel 8 angeordnet sind, dann wird die benachbarte Laserdiode 10 augenblicklich angeschaltet und sendet einen Strahl nach dem Sendeempfänger 1 zurück. Dieser Strahl wird vom Detektorelement 5 erfaßt, daß ein Ausgangssignal dem Computer 6 liefert. Aus der vom Spannungs/RF-Wandler 4 übertragenen Information kann der Computer 6 die Abtastkoordinaten des Strahls vom Laser 2 in dem Moment ableiten, in dem das Signal vom Detektorelement 5 empfangen wird. Demgemäß ist die Winkellage des Flugkörpers 7 relativ zur Ziellinien des Lasers 2 bekannt. Durch Überwachung der Augenblickswerte der Winkellage kann der Flugkörper 7 verfolgt werden.
  • Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform ist jedes Detektor/Emitterpaar, welches einen Transponder 9 enthält, innerhalb des Flugkörpers angeordnet und steht mit der Oberfläche des Flugkörpers über optische Lichtleitfasern in Verbindung. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die Transponder 9 Mittel auf, um den Strahl zu modulieren, der von den Laserdioden 11 abgestrahlt wird. Diese Modulation könnte benutzt werden, um eine IFF-Information dem am Boden befindlichen Sendeempfänger 1 zu übermitteln.

Claims (5)

  1. Bahnverfolgungssystem zur fortlaufenden Ortung von Flugkörpern, bei dem eine Bodenstation einen Sender (2, 3) und einen Empfänger (5) aufweist und der Sender einen ersten optischen Abtaststrahl auf ein Projektil (7) richtet und bei dem mehrere Transponder (9) an Bord des Projektils (7) angeordnet sind und jeder Transponder ein Detektor/Emitter-Paar (10, 11) aufweist, um den ersten optischen Abtaststrahl zu detektieren und als Antwort einen zweiten optischen Strahl nach der Bodenstation (1) zu emittieren; wobei das System außerdem Mittel (4, 6) aufweist, um laufend die Winkellage des ersten optischen Abtaststrahls jeweils in dem Moment zu erfassen, in dem der zweite optische Strahl den Empfänger (5) trifft, um hierdurch eine kontinuierliche Nachführung des Projektils zu bewirken.
  2. Bahnverfolgungssystem nach Anspruch 1, bei welchem die Mittel zur Erzeugung des ersten optischen Abtaststrahls einen Laser (2) aufweisen, der mit einer akusto-optischen Ablenkzelle (3) gekoppelt ist.
  3. Bahnverfolgungssystem nach Anspruch 1, bei welchem jeder Transponder (9) ein Photodetektorelement (10) und eine Laserdiode (11) aufweist.
  4. Bahnverfolgungssystem nach Anspruch 3, bei welchem sich die Transponder (9) auf einer halbkugelförmigen äußeren Oberfläche (8) befinden, die an Bord des Projektils (7) angeordnet sind.
  5. Bahnverfolgungssystem nach den Ansprüchen 3 oder 4, bei welchem die Transponder (9) Mittel aufweisen, um den Ausgang der Laserdioden (11) zu modulieren.
DE4335070A 1992-10-24 1993-10-14 Bahnverfolgungssystem zur fortlaufenden Ortung von Flugkörpern Expired - Fee Related DE4335070B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9222391 1992-10-24
GB9222391A GB2393056B (en) 1992-10-24 1992-10-24 Tracking systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4335070A1 DE4335070A1 (de) 2003-08-28
DE4335070B4 true DE4335070B4 (de) 2005-12-22

Family

ID=10724017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4335070A Expired - Fee Related DE4335070B4 (de) 1992-10-24 1993-10-14 Bahnverfolgungssystem zur fortlaufenden Ortung von Flugkörpern

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6795174B1 (de)
DE (1) DE4335070B4 (de)
FR (1) FR2860595A1 (de)
GB (1) GB2393056B (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8110784B2 (en) * 2003-08-12 2012-02-07 Omnitek Partners Llc Projectile having one or more windows for transmitting power and/or data into/from the projectile interior
US8414198B2 (en) * 2003-08-12 2013-04-09 Omnitek Partners Llc Device having a casing and/or interior acting as a communication bus between electronic components
JP4548046B2 (ja) * 2004-08-27 2010-09-22 Ｋｄｄｉ株式会社 データ伝送方法及びシステム
EP2245413A2 (de) * 2008-02-21 2010-11-03 Mbda Uk Limited Raketentrainingssystem
IL196102A (en) 2008-12-22 2016-09-29 Rafael Advanced Defense Systems Ltd Laser beam consolidation
WO2011093757A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Saab Ab A system and method for tracking and guiding at least one object
US8167213B1 (en) 2010-05-19 2012-05-01 Williams-Pyro, Inc. System and method of tagging an ordnance
US8767192B2 (en) * 2011-06-28 2014-07-01 Raytheon Company Active retrodirective antenna array with a virtual beacon
DE102013006813B4 (de) * 2013-04-19 2021-05-20 Mbda Deutschland Gmbh Beleuchtungsvorrichtung sowie Verfahren zum Beleuchten eines Ziels mit der Beleuchtungsvorrichtung
WO2020159682A2 (en) * 2019-01-08 2020-08-06 Chemimage Corporation Systems and methods of covert identification

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1480508A (en) * 1974-09-06 1977-07-20 Ferranti Ltd Missile guidance systems
DE2853695A1 (de) * 1978-12-13 1980-06-19 Diehl Gmbh & Co Vorrichtung zum selbsttaetigen nachfuehren eines laserstrahls
DE3150173A1 (de) * 1981-12-18 1983-07-14 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Einrichtung zum schutz von personen und objekten gegen irrtuemliche bekaempfung
GB2113939A (en) * 1981-11-19 1983-08-10 British Aerospace Angular position determination
DE3843042C2 (de) * 1987-12-22 1990-01-11 Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg, De
EP0500268A2 (de) * 1991-02-19 1992-08-26 British Aerospace Public Limited Company Kollimationssystem und Verfahren

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4764982A (en) * 1962-07-02 1988-08-16 Pfund Charles E Secure communication system
US4315609A (en) * 1971-06-16 1982-02-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Target locating and missile guidance system
US3902684A (en) * 1974-01-15 1975-09-02 Westinghouse Electric Corp Method and system for airborne missile guidance
DE2533697A1 (de) * 1975-07-28 1977-02-03 Precitronic Einrichtung zur signaluebertragung zwischen einer abschussbasis und einem flugkoerper mittels einer lichtuebertragungsstrecke
GB1511098A (en) * 1975-10-21 1978-05-17 Hughes J Optical transponder
US4209253A (en) * 1975-11-03 1980-06-24 Hughes John L Laser radar tracking system
US4047816A (en) * 1976-06-18 1977-09-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Attitude determination using two transmitter/receiver stations and skewed reflectors
US4401886A (en) * 1981-03-23 1983-08-30 The Boeing Company Electromagnetic beam acquisition and tracking system
DE3323828C2 (de) * 1983-07-01 1986-01-16 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Laserwarnsensor
FR2559252B2 (fr) * 1984-02-07 1986-12-05 Cilas Alcatel Dispositif laser pour guider un missile sur une cible
US4951901A (en) * 1985-11-22 1990-08-28 Ship Systems, Inc. Spin-stabilized projectile with pulse receiver and method of use
FR2687260B1 (fr) * 1992-02-12 1995-02-24 Telecommunications Sa Procede de transmission de donnees par faisceau optique entre un vehicule porteur et sa charge et dispositif pour la mise en óoeuvre du procede.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1480508A (en) * 1974-09-06 1977-07-20 Ferranti Ltd Missile guidance systems
DE2853695A1 (de) * 1978-12-13 1980-06-19 Diehl Gmbh & Co Vorrichtung zum selbsttaetigen nachfuehren eines laserstrahls
GB2113939A (en) * 1981-11-19 1983-08-10 British Aerospace Angular position determination
DE3150173A1 (de) * 1981-12-18 1983-07-14 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Einrichtung zum schutz von personen und objekten gegen irrtuemliche bekaempfung
DE3843042C2 (de) * 1987-12-22 1990-01-11 Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg, De
EP0500268A2 (de) * 1991-02-19 1992-08-26 British Aerospace Public Limited Company Kollimationssystem und Verfahren

Also Published As

Publication number Publication date
FR2860595A1 (fr) 2005-04-08
GB9222391D0 (en) 2001-08-29
US6795174B1 (en) 2004-09-21
GB2393056B (en) 2004-09-01
DE4335070A1 (de) 2003-08-28
GB2393056A (en) 2004-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19531632B4 (de) Entfernungsmeßgerät
DE4335070B4 (de) Bahnverfolgungssystem zur fortlaufenden Ortung von Flugkörpern
EP0634669A1 (de) Verfahren zur Klassifikation eines Gegenstandes und Verwendung des Verfahrens
DE68909218T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum verfolgen eines rotorblatts, um zugehörige parameter festzustellen.
DE102006008139B4 (de) Sensor mit einem dynamischen Erfassungsbereich
DE102019107568A1 (de) Kohärentes lidar-system mit erweitertem sichtfeld
DE19622777A1 (de) Sensorsystem zur automatischen relativen Positionskontrolle
DE102019107563A1 (de) Lichtführung in einem lidarsystem mit einer monozentrischen linse
DE3442598C2 (de) Leitsystem für Flugkörper
DE3843006C2 (de)
DE102020000803A1 (de) Verfahren zum Plausibilisieren einer Detektion eines LIDAR-Systems eines Fahrzeugs, Vorrichtung eingerichtet zum Durchführen eines solchen Verfahrens, und Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung
DE2853695C2 (de) Vorrichtung zum selbsttätigen Nachführen eines Laserstrahls
DE19907548A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung
EP4012441B1 (de) Vorrichtung zur laservermessung einer umgebung
DE2149729C3 (de) Führungssystem mit sich überlappenden Laserstrahlkeulen
EP0378751B1 (de) Laserhöhenmesser
DE3225474C2 (de) Verfahren zur Zielerkennung
DE3816050C2 (de)
EP3869146A1 (de) Steuerungsverfahren für einen flugkörperradarsensor eines flugkörpers, flugkörpersteuereinheit und flugkörper
EP3953735A1 (de) Lidar-sensor zur optischen erfassung eines sichtfeldes und verfahren zur ansteuerung eines lidar-sensors
DE102014114723A1 (de) Optoelektronische Detektionseinrichtung, Verfahren zum Betrieb einer solchen Detektionseinrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Detektionseinrichtung
DE3238896C1 (en) Semi-active guidance method for missiles
EP0115044B1 (de) Verfahren zur Gefechtslageaufklärung
DE1946864A1 (de) Laserentfernungsmesser
DE102020214216A1 (de) Lidar-Sensor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee