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Verfahren zur gleichzeitigen Fernlenkung mehrerer Flugkörper Die Erfindung
betrifft ein Fernlenkverfahren, insbesondere zur gleichzeitigen Fernlenkung mehrerer
Flugkörper zu einem See- oder Luftziel und gegebenenfalls zu deren Bekämpfung, unter
Verwendung eines Ortungsgerätes zur Standortbestimmung des Zieles und eines Rechengerätes
zur Auflösung der Treffpunktaufgabe.
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Es ist ein Verfahren zur Fernlenkung von Flugzeugabwehrgeschossen
bekannt, bei dem sowohl das zu bekämpfende Ziel als auch das den Ziel entgegenfliegen.de
Geschoß ständig mittels je eines Radargerätes geortet werden. Die Ortungsergebnisse
werden einem Rechengerät zugeführt, das laufend den voraussichtlichen Treffpunkt
ermittelt. Die Lenkung des Flugzeugabwehrgeschosses zu diesem Treffpunkt erfolgt
durch von einem Sender ausgestrahlte Korrekturkommandos oder mittels eines Leitstrahles,
der auf den jeweils vorausberechneten Treffpunkt gerichtet ist. Bei diesem Verfahren
werden die Ausweichbewegungen des anzugreifenden Zieles laufend berücksichtigt.
Bei der Verwendung von üblichen Radargeräten liegen die Ortungsfehler dieses Fernlenkverfahrens
in einer solchen Größenordnung, daß es im allgemeinen nicht möglich sein dürfte,
daß Geschoß direkt ins Ziel zu bringen. Um dieses Verfahren für die Praxis geeignet
zu machen, ist es daher notwendig, entweder teure Spezialradargeräte mit extrem
großer Strahlbündelung und extrem großer Präzision zu verwenden oder in den Geschossen
Zielsuchköpfe vorzusehen, die bei genügender Annäherung an die zu bekämpfenden.
Ziele in Tätigkeit treten und die Annäherung der Geschosse an die Ziele automatisch
steuern.
Nachteilig an diesem-bekannten - Verfahren ist, daß jeweils
nur ein GAchöß zum Ziel gelenkt werden kann und daß dehnentsprechend die Zahl der
in einer bestimmten Zeit abgefeuerten Geschosse sehr klein ist. Es wäre zwar möglich,
gleichzeitig mehrere Geschosse zum Ziel zu lenken, wenn man für, alle sich
zu gleicher Zeit in der Luft befindende Geschosse eigene Ortungsgeräte sowie eigene
Rechengeräte vorsieht. Diese Möglichkeit scheidet jedoch für die Praxis infolge
des untragbar hohen Aufwandes aus. Das bei diesem Lenkverfahren in erster Linie
in Frage kommende Zielsuchverfahren mit Rammkurs gestattet bei dem zur Zeit bekannten
Stand der Technik noch keine genügend genaue Annäherung an das Ziel, so daß dieses
Verfahren allein aus diesem Grunde zum augenblicklichen Zeitpunkt nur bedingt anwendbar
sein dürfte.
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Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Fernlenkung von Geschossen verwendet
einen Leitstrahl, der ständig auf das zu bekämpfende Ziel gerichtet ist und auf
dem sich das Geschoß auf einem Zieldeckungskurs bewegt. Die mit zunehmender Entfernung
größer werdende Leitstrahlbreite gewährleistet jedoch keine eindeutige Zielansprache,
so daß die Treffsicherheit nur durch Verwendung eines zusätzlichen Zielsuchkopfes
erreicht werden kann. Gegenüber dein vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren
können jedoch auf einem Leitstrahl gleichzeitig mehrere Geschosse geführt werden.
Bei diesem Verfahren besteht die @ Gefahr, daß bei schneller Drehung des Leitstrahles
ein Geschoß den Leitstrahl verläßt und nur durch eine Schwenkung des Leitstrahles
wieder eingefangen und auf das Ziel zugeführt werden kann. Bei der gleichzeitigen
Fernlenkung mehrerer Geschosse mit einem einzigen Leitstrahl entfällt jedoch diese
Möglichkeit.
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Diesen beiden Fernlenkverfahren haftet ferner noch der Nachteil an,
daß der zur Steuerung der Geschosse zu übertragende Nachrichteninhalt groß ist und
laufend übertragen werden muß und daher dem Einfluß feindlicher Störsender unterliegt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fernlenk- . verfahren für Geschosse
anzugeben, das die gleichzeitige Lenkung einer beliebigen Zahl von fliegenden Körpern
auf ein Ziel gestattet und mit dem Zielausweichbewegungen laufend berücksichtigt
werden können. Mit dein Verfahren kann das Geschoß in eine solche Position zum Ziel
gebracht werden, daß die anschließende Zielansteuerung nach einem beliebigen Suchverfahren,,
beispielsweise dem Hundekurven-Zielsuchverfahren, möglich ist. Die Korrekturkommandos
werden beim erfindungsgemäßen Verfahren nür übertragen, wenn das Ziel seinen Kurs
oder seine Geschwindigkeit ändert. Demnach ist auch der zu übertragende Nachrichteninhalt
und damit die Störanfälligkeit sehr viel geringer als bei den bekannten Verfahren.
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Das erfindungsgemäße Verfahren geht aus von einem Ortungsgerät zur
Standortbestimmung des Zieles und von einem Rechengerät zur Auflösung der Treffpunktaufgabe
und kennzeichnet sich dadurch, daß die ferngelenkten Körper vom Programmrechengerät
programmierte Steuerkommandos erhalten, wodurch sie sich in einer durch den jeweiligen
Standort des Zieles, den vorausberechneten Treffpunkt und die Startstelle der ferngelenkten
Körper gegebenen Schrägebene bewegen und ihr Kurs in der Schrägebene den Bewegungen
des zu verfolgenden Zieles angepaßt ist, ferner daß allen ferngelenkten Körpern
gleiche Korrekturwerte entsprechend den Bewegungen des Zieles zugeführt werden und
daß aus den Korrekturwerten und der jeweiligen seit dem Start verstrichenen Zeit
mittels in den ferngelenkten Körpern vorgesehener Rechengeräte individuelle Korrekturkommandos
errechnet und den Steuerorganen der einzelnen Körper zugeführt werden.
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Ein. Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt; darin zeigt
Fig. z die Grundbegriffe des Verfahrens, Fig.2 die Eigenschaften einer logarithmischen
Spirale,, Fig. 3 den Programmkurs einer logarithmischen Spirale, Fig. q. die Übertragung
von Korrekturwerten, Fig. 5 den Kursverlauf des Zieles und Fig. 6 den charakteristischen
Verlauf von p als Funktion von tg.
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Das Verfahren ist ganz allgemein zur Fernlenkung irgendwelcher Körper,
beispielsweise von Raketen. zum Anfliegen einer Weltraumstation oder von irgndwelchen
Fahrzeugen, wie Flugzeugen, Schiffen usw., geeignet. Der Hauptanwendungszweck des
Verfahrens dürfte jedoch beim augenblicklichen Stand der Technik in der Bekämpfung
von Flugzeugen durch von Boden aus abgefeuerte Geschosse, wie z. B. Raketen oder
Flugkörper mit Staustrahltriebwerken, liegen. Wenn daher im folgenden der Einfachheit
halber von »bekämpften Zielen« und »Geschossen« die Rede sein wird, so soll damit
keinerlei Einschränkung der Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung zum Ausdruck gebracht
werden, vielmehr sollen die beschriebenen Ausführungsformen lediglich beispielhaften
Charakter haben.
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An Hand der Fig. z werden zunächst die zur Erklärung des Verfahrens
notwendigen Grundbegriffe erläutert. Mit O ist der Standort der Abschußlafetten
und eines Ortungsgerätes zur Bestimmung der jeweiligen Position eines Zieles auf
einem Zielweg Z bezeichnet. Der Punkt des Zielweges Z mit dem kürzesten Abstand
vom Punkt O ist der Wechselpunkt W. Die jeweilige Position des Zieles ist Meßpunkt
M, der ständig mit dem Ziel wandert. T stellt den Treffpunkt dar, der durch ein
Rechengerät aus den Zieldaten (Kurs und Geschwindigkeit) im Punkt M berechnet wird.
Als Schrägebene S ist die Ebene durch den Startpunkt O, den Treffpunkt T und den
Meßpunkt 111 definiert. Behält das Ziel den im Meßpunkt eingehaltenen Kurs bei oder
bewegt sich das Ziel nach einem Meßpunkt Ill in beliebigem Kurs in der Schrägebene
S, dann wird auch die Schrägebene ihre Lage beibehalten. Bei allen anderen Bewegungen
des Zieles findet eine Drehung der Schrägebene statt, und
zwar um
eine Achse, die vom Punkt 0 zum jeweiligen Meßpunkt, das ist der augenblickliche
Standort des Zieles, verläuft.
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Der Schrägebene S kommt für die Fernlenkung der Geschosse eine große
Bedeutung zu, da sie sich ständig in der Schrägebene S bewegen. Damit die
Geschosse sich in beliebigen Kurven in der Schrägebene bewegen und den Drehungen
der Schrägebene folgen können, sind in jedem Geschoß zwei senkrecht zueinander wirkende
Steuerorgane vorgesehen, von denen das eine die Querachssteuerung in der Schrägebene,
das andere die Hochachssteuerung bei Drehung der Schrägebene bewirkt. Um eine eindeutige
Zuordnung der beiden Steuerorgane zur Schrägebene zu erhalten, kann man in den Geschossen
eine Stabilisierungsvorrichtung bekannter Bauart vorsehen, die eine Drehung der
Geschosse um ihre Längsachse verhindert. Man kann aber auch beliebige Drehbewegungen
des ferngelenkten Körpers um seine Längsachse zulassen, wenn man eine Stabilisierungsvorrichtung
vorsieht, welche die Steuerkommandos je nach der augenblicklichen Lage des Geschosses
den beiden Steuerorganen in einer Weise zuordnet, da.ß das Geschoß bei Drehung der
Schrägebene Bewegungen in und senkrecht zur Schrägebene ausführt. Die Steuerorgane
selbst sind ebenfalls stabilisiert. Als Steuerorgane kommen bei aerodynamischer
Steuerung bewegliche kreuz- oder ringförmig angeordnete Ruder oder, falls der ferngelenkte
Körper Raketen- oder Staustrahlantrieb aufweist, Verstellvorrichtungen, sogenannte
Strahlruder, in Frage, wodurch die Ausströmrichtung der das Geschoß vorwärts treibenden
Gase verändert wird. Natürlich ist es auch möglich, gleichzeitig aerodynamische
Ruder und Strahlruder zu verwenden.
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Zum besseren Verständnis des Verfahrens sei zunächst vereinfachend
angenommen, daß sich das Ziel ständig auf dem im Abschußzeitpunkt eingehaltenen
Kurs weiterbewegt. In diesem Fall tritt das Problem der Fernsteuerung überhaupt
noch nicht auf,, vielmehr wird sich das Geschoß in der Schrägebene nach einem vor
dem Abschuß eingegebenen Programm auf den Treffpunkt T zu bewegen. Zur Verfolgung
eines derartigen Profirammes wählt man einen Kurs, der sich analytisch darstellen
läßt. Als besonders zweckmäßig für einen derart darstellbaren Kurs haben sich Exponentialfunktionen,
insbesondere logarithmische Spiralen, erwiesen, die in Polarkoordinatendarstellung
die Gleichung r = a - eßg aufweisen. Die Eigenschaften einer logarithmischen
Spirale werden an Hand der Fig. 2 erklärt. Mit r ist der Radi.usvektor bezeichnet,
der die Verbindungslinie vom Koordinatenursprung 0' zu einem beliebigen Punkt der
Kurve darstellt. (p ist der Winkel zwischen dem Radiusvektor und der Verbindungslinie
Koordinatenursprung 0'- Punkt 0. Der Abstand zwischen 0' und 0 ist gleich a. Mit
anderen Worten, der Radiusvektor für den Winkel p = o beträgt a.. Der Faktor ,u
stellt einen Proportionalitätsfaktor dar, der den Krümmungsradius der logarithmischen
Spirale bestimmt. Für,u=-o entartet die logarithr mische Spirale zu einem Kreis
mit dem Halbmesser a; bei ,u-> oo nähert sich die logarithmische Spirale einer Geraden.
Verschiedene logarithmische Spiralen mit unterschiedlichen ,u-Werten sind in Fig.
2 gestrichelt dargestellt. Die verschiedenen logarithmischen Spiralen nähern sich,
vom Punkt 0 ausgebend, spiralförmig dem Koordinatenursprung. Da diese Bereiche der
logarithmischen Spiralen für das vorliegende Verfahren uninteressant sind, wurden
sie in der Darstellung der Fig.2 weggelassen. Die wesentliche Eigenschaft der logarithmischen
Spirale ist, daß der Winkel ip zwischen der Tangente und dem Radiusvektor für alle
Punkte einer logarithmischen Spirale stets gleich ist.
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Einer der Vorteile der logarithmischen Spirale als Zielkurs liegt
darin, daß die logarithmische Spirale eine einfache, nämlich eine lineare Abhängigkeit
des Krümmungsradius von der durchlaufenen Bogenlänge aufweist. Aus der Vielzahl
der möglichen logarithmischen Spiralen kann durch Veränderung des Wertes ,u und
der Drehung der Schar der logarithmischen Spiralen um den Punkt 0 stets eine logarithmische
Spirale gefunden werden, die tangential in den Kurs eines Zieles einläuft. Diese
Eigenschaft der logarithmischen Spirale ist deshalb von Wichtigkeit, weil bei Verwendung
eines Hundekurve-Zielsuchkopfes ein wirkungsvolles Zusammenspiel nur dann gewährleistet
ist, wenn sich das Geschoß von rückwärts, möglichst tangential zum Kurs, dem Ziel
nähert. Natürlich kann als Programmkurs auch eine logarithmische Spirale gewählt
werden, die in beliebiger Richtung auf das Ziel zuläuft, jedoch ist in diesem Fall
nur ein Rammkurs-, nicht aber das Hundekurven-Annäherungsverfahren anwendbar, das
sich derzeitig als das technisch am leichtesten realisierbare Annäherungsverfahren
anbietet. Ein weiterer Vorteil der logarithmischen Spirale liegt darin, daß sie
ihre größte Krümmung im Punkt Null, der zugleich Batteriepunkt ist, also in Erdnähe,
aufweist. Diese Eigenschaft ist insbesondere bei durch aerodynamische Ruder gesteuerten
Geschossen für sehr große Höhen von Bedeutung, da die Steuerfähigkeit bei abnehmender
Luftdichte sehr stark zurückgeht.
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Fig. 3 erläutert die Berechnung eines nach einer logarithmischen Spirale
verlaufenden Programmkurses in der Schrägebene, wobei vorausgesetzt wird, daß die
logarithmische Spirale im Treffpunkt tangential in den Zielweg des zu bekämpfenden
Objekts einläuft. Der Punkt S stellt den Schnittpunkt der Lafettenrichtungen mit
dem Flugweg im Augenblick des Abschusses dar. Der Radiusvektor im Treffpunkt ist
mit rT bezeichnet und der entsprechende Winkel für den Treffpunkt mit cpT. Aus den
geometrischen Gesetzen des Vierecks 0'0 ergibt sich, daß der Winkel zwischen dem
Zielweg und der Lafettenrichtung beim Abschuß im Punkt S ebenfalls den Winkel cpT
aufweist. Da der Zielweg im Punkt T die Tangente für die logarithmische Spirale
ST darstellt, gilt ferner, daß der Winkel zwischen rT und dem Zielweg Z im Punkt
T
gleich W ist.
Zur Bestimmung des Treffpunktes T wird folgender
Weg beschritten: Ein Ortungsgerät, das vorzugsweise in der Nähe der Abschußstelle
0 angeordnet ist, ermittelt die Entfernung Startpunkt-Meßpunkt (0M), den Seitenwinkel
des Meßpunktes in der Kartenebene sowie den Höhenwinkel des Meßpunktes. Mit einem
in Batterienähe angeordneten Programmrechengerät werden aus diesen drei Größen die
Geschwindigkeit des Zieles auf seinem Flugweg Z, die Entfernung Y des jeweiligen
Wechselpunktes W der Zielflugbahn von der Batterie sowie der Abstand z des
Meßpunktes NI
vom Wechselpunkt W, also die Strecke MW, errechnet.
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Der Abstand zwischen den Punkten 0 und T, der zunächst noch nicht
bekannt ist, sei mit x bezeichnet. Die Strecke x ließe sich nach dem Satz des Pythagoras
aus dem Wechselpunktabstand y und der Strecke Treffpunkt-Wechselpunkt, von der allerdings
nur die mit z bezeichnete Strecke Meßpunkt-Wechselpunkt bekannt ist, errechnen.
Da nun aber die Geschwindigkeiten sowohl des zu bekämpfenden Zieles als auch des
Geschosses bekannt sind und das Geschoß eine logarithmische Spirale von 0 nach T
in der gleichen Zeit durchfliegen muß wie das Ziel die Strecke MT, läßt sich
unter der Annahme, daß die Bahnkurve ST der logarithmischen Spirale nur unwesentlich
von der Strecke x abweicht (dies trifft bei großem ,u und kleinem Winkel (pT stets
zu), zunächst ein Näherungswert für. T und x errechnen. Aus dem Näherungswert
von x und der Forderung, daß z im Treffpunkt die Tangente an die logarithmische
Spirale bildet, lassen sich aus den Gesetzen der Geometrie der logarithmischen Spirale
der Proportionalitätsfaktor ,u sowie der Winkel cpT jeweils als Funktionen von
x
und y berechnen. Aus den Werten dieser zunächst näherungsweise berechneten
logarithmischen Spirale ST kann unter Berücksichtigung des Verhältnisses der Bogenlänge
ST zum Näherungswert x ein verbesserter Wert für die Entfernung TllYl und daraus
ein verbesserter Wert x berechnet werden. Aus dem Abstand x zwischen 0 und
T können dann genauere Werte von ,u und cpT abgeleitet werden, die dem Charakteristikum
der logarithmischen Spirale entsprechen. Dieses Verfahren kann beliebig oft wiederholt
und damit die Werte beliebig genau berechnet werden. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß die Werte x und die charakteristischen Werte der logarithmischen Spirale bereits
nach einmaliger Iteration genügend genau bestimmt werden können. Die dritte frei
wählbare Größe in der Polarkoordinatendarstellung der logarithmischen Spirale, nämlich
der Faktor a, ist konstant und wird bereits bei der Rechnung im Programmrechengerät
berücksichtigt. Da a den kleinstmöglichen Krümmungsradius einer logarithmischen
Spirale darstellt (wenn der Exponent von e Null ist), wählt man die Größe a zweckmäßig
so, daß sie dem kleinstmöglichen Kurvenradius der Geschoßbahn entspricht. Dieser
kleinste Krümmungsradius muß zweckmäßig so gewählt werden, daß das Geschoß mindestens
die gleiche Kurvenfähigkeit aufweist wie ein zu bekämpfendes Ziel. Die Größe a ist
daher so zu wählen, daß sie mindestens gleich dem kleinsten möglichen Kurvenradius
des zu bekämpfenden Zieles ist.
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Während der im Rechengerät berechnete Parameter ,u dem Programmsteuerwerk
des Geschosses vor dem Abschuß laufend zugeführt wird, so daß dem abgefeuerten Geschoß
der im Abschußzeitpunkt gültige ,uA Wert eingegeben ist, werden aus dem Winkel cpT
und dem ferner noch zu bestimmenden Neigungswinkel der Schrägebene die Höhen-und
Seitenwinkel der Abschußlafette berechnet. Befindet sich das Ortungsgerät nicht
direkt an der Stelle der Abschußlafetten, ist der Parallaxenausgleich- noch zu berücksichtigen.
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Der Fall, daß sich das Ziel während des Fluges der Geschosse innerhalb
der für den Abschußpunkt gültigen Schrägebene bewegt, jedoch nicht auf dem im Abschußpunkt
eingehaltenen Kurs verbleibt, kann noch als ebenes Problem betrachtet werden. Hierbei
tritt demnach erschwerend zu der vorstehend beschriebenen Problemstellung noch die
Kursabweichung des Zieles innerhalb der Schrägebene zwischen dem Zeitpunkt des Abschusses
und dem Zeitpunkt des Treffens auf. Als Änderungskommando soll sämtlichen sich dem
Ziel nähernden Geschossen, sobald das Ziel eine Kurs- oder Geschwindigkeitsänderung
vornimmt oder in bestimmten Zeitabständen - als Richtwert sei ein Zeitabstand von
3 Sekunden genannt - die Änderung
zugeleitet werden. Da sich jedoch die ,u-Werte auch bei Einhaltung des Kurses laufend
verändern, sollen die
-Werte, die in dem am Boden aufgestellten Rechengerät ständig berechnet werden,
nur dann übertragen werden, wenn die im Rechengerät ermittelten y-Werte von den
bei Beibehaltung des Kurses und der Zielgeschwindigkeit zu erwartenden, im Rechengerät
extrapolierten Werten abweichen. Da die Übertragung des Wertes dAn nur übertragen
werden muß, wenn Zieldt ausweichbewegungen und Geschwindigkeitsänderungen vorliegen,
bietet das Verfahren gegenüber allen bekannten Methoden der Korrekturkommandoübertragung
den wesentlichen Vorteil, daß der Nachrichteninhalt extrem gering ist und daß dementsprechend
zur Übertragung nur schmale Bandbreiten notwendig sind und die Störanfälligkeit
der Korrekturkommandoübertragung gegenüber feindlichen Störsendern sehr klein gehalten
wird. Um eine Umlenkung der Geschosse durch feindliche Sender in andere Bahnen zu
vermeiden, empfiehlt es sich, die übertragenen
-Werte zu verschlüsseln. Die Übertragung der Größe
geschieht vorteilhafterweise auf drahtlosem Wege, wobei die Größe des Wertes
mittels irgendeines der bekannten Modulationsverfahren erfolgen kann. Es empfiehlt
sich, ein Modulationsverfahren zu wählen,
das nur eine geringe Übertragungsbandbreite
beansprucht und außerdem eine einfache Verschlüsselung des Nachrichteninhalts ermöglicht.
Aus der Größe
können nicht direkt Korrekturgrößen für eine Steueränderung abgeleitet werden, da
angenommen ist, daß sich zu gleicher Zeit mehrere Geschosse im Raum befinden, die
alle unterschiedlich weit vom Ziel entfernt sind. Um aus dem Wert
für alle Geschosse individuelle Korrekturwerte ausrechnen zu können, ist in jedem
der Geschosse ein kleines Analogierechenwerk vorgesehen. Jedes Geschoßrechenwerk
ermittelt aus dem empfangenen
einen individuellen Korrekturwert A,u, der zu dem ursprünglichen ß-Wert im Abschußpunkt
(uA) addiert wird und einen neuen Wert,u * ergibt. Die Flugbahn des Geschosses wird
dann einen dem Kurswechsel des Zieles entsprechenden neu berechneten y-Wert den
Abschnitt einer logarithmischen Spirale mit veränderter Steigung durchlaufen. Um
das Rechengerät im Geschoß möglichst einfach ausbilden zu können, empfiehlt es sich,
das Rechengerät so zu gestalten, daß es den Wert Aß aus einer Näherungsfunktion
ermittelt. Eine Näherungsformel für ,u * ist in der folgenden Gleichung angegeben:
In dieser Gleichung sind ,u.4 und
die Werte lc und
für den Abschußpunkt, die dem Speicher des Geschoßrechenwerkes im Abschußaugenblick
eingeprägt werden. Für den Ausdruck
(sgn = signum = Vorzeichen) setzt man das Vorzeichen von
ein. Der im zweiten Faktor (rechts des Gleichungszeichens) unter dem Sumrnezeichen
stehende Wert stellt praktisch das Integral über
dar, gebildet über die Zeit to bis zum jeweiligen Augenblick tg. Mit A t
ist die Zeitdifferenz bezeichnet, die seit Eintreffen des vorhergehenden Korrekturwertes
vergangen ist. Die Faktoren f1 (t,), f2 (tg) und
stellen Korrekturgrößen dar und werden z. B. rein empirisch gewonnen oder auch analytisch
ermittelt. Die folgenden Näherungsfaktoren: fz = t
die nur beispielhaften Charakter haben, erbrachten, in die Gleichung für ,u * eingesetzt,
eine ausreichende Treffsicherheit.
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Die Übertragung von Korrekturwerten ist in der Fig. 4 bildlich dargestellt.
Das zu bekämpfende Ziel bewegt sich auf dem Zielweg Z, der im Punkt K infolge Kursänderung
des anzugreifenden Zieles in der Schrägebene einen Knick aufweist. Zu den Zeitpunkten,
in denen sich das Ziel in den Punkten Al und A2 befindet, werden vom Batteriepunkt
O aus Geschosse abgefeuert, die sich zunächst auf logarithmischen Spiralen bewegen,
deren ,u so festgelegt ist, daß diese logarithmischen Spiralen die vorausberechneten
Treffpunkte Ti b
und T2 b schneiden, wobei die beiden vorausberechneten Treffpunkte
Tlb und T2b in Verlängerung der Kursrichtung des Zieles in den Punkten Al und A2
liegen. Während sich das Ziel im Punkt K befindet, haben die beiden Geschosse auf
den in den Abschußzeitpunkten eingegebenen Kursen die Punkte K1 und K2 erreicht.
Zu diesem Augenblick (wenn das Ziel sich im Punkt K befindet) wird das vom Ortungsgerät
beaufschlagte Programmrechengerät einen neuen Treffpunkt TK ermitteln. Der diesem
Treffpunkt TK zugeordnete ,u-Wert weist gegenüber den vor der Kursänderung im Programmrechengerät
extrapolierten ,u-Werten eine Differenz auf. Wie bereits oben erwähnt, wird dann
(Beispiel in der Fig.4) im Punkt K der augenblicklich gültige Wert
sämtlichen Geschossen zugeleitet. Der mit Hilfe von
im Geschoßrechengerät berechnete Wert ,u* ist für jedes Geschoß anders und bestimmt
die Art der logarithmischen Spirale, auf welcher jedes der Geschosse von K1 bzw.
K2 nach T1 bzw. T2 fliegt.
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Bisher wurde angenommen, daß die Geschwindigkeit des Geschosses dem
Sollwert entspricht. Diese Voraussetzung kann jedoch in der Praxis nicht immer als
gegeben angenommen werden, da die Triebwerke der Geschosse bezüglich ihres Schubes
gewisse Toleranzen aufweisen. Um Störungen durch Abweichungen von der Sollgeschwindigkeit
der Geschosse auszuschalten, empfiehlt es sich, im Geschoß
oder-am-Boden
Mittel zur-Geschwindigkeitsmessung der Geschosse vorzusehen, die im Geschoß eine
Geschwindigkeitsveränderung durch Beeinflussung des Triebwerkes hervorrufen. Die
Geschwindigkeitstoleranzen können aber auch dadurch unschädlich gemacht werden,
daß die gemessene Geschwindigkeit dem Geschoßrechenwerk als Korrekturwert eingegeben
wird. Diese Korrektur kann einfach dadurch vorgenommen werden, daß die Abweichung
von der Sollgeschwindigkeit eine Änderung des dem Rechenwerk eingegebenen Wertes
t, zur Folge hat. Zur Geschwindigkeitsmessung kann beispielsweise im Geschoß selbst
ein Machzahlmesser eingebaut sein, oder es -kann auch an der Abschußlafette ein
Radargerät vorgesehen werden, das die Geschwindigkeit der Geschosse durch Rückstrahlmessung
überwacht.
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Verfolgt das Ziel einen Kurs,- der die Schrägebene in ihrer im Abschußpunkt
innegehabten Lage während des Fluges der Geschosse verändert, wird sich die Schrägebene
während des Fluges der Geschosse um die Verbindungslinie 0M drehen. Damit die Voraussetzung,
daß sich die Geschosse stets in der Schrägebene bewegen, erfüllt ist, muß jedes
der in der Luft befindlichen Geschosse bei Ausweichbewegungen des Zieles, die eine
Drehung der Schrägebene zur Folge haben, seinem Hochachsruder einen Impuls vermitteln,
um sich bei derartigen Drehungen der Schrägebene fortlaufend in die jeweilige Schrägebene
einreihen zu können.
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In Fig. -5 ist der Zielweg Z eines Zieles mit dem Abschußpunkt
A, zwei Meßpunkten Ml und M2 und dem Treffpunkt dargestellt. Ein Geschoß
bewegt sich auf einer logarithmischen Spirale vom Punkt 0 zum Punkt T. Auf der logarithmischen
Spirale sind die Standorte Ml', M2 eingezeichnet, in denen sich das Geschoß befindet,
wenn das Ziel die Meßpunkte Ml bzw. M2 durchfliegt. Die Abstände der Punkte Ml'
und M2 von den Verbindungslinien OH, und 0M2 sind mit p1 und p2 bezeichnet.
Der Abstand zwischen einem Geschoß und der Verbindungslinie zwischen Meß- und Batteriepunkt
ist im Augenblick des Starts, in dem sich das Geschoß im Punkt 0 befindet, und im
Augenblick des Eintreffens im Punkt T gleich Null. Der charakteristische Verlauf
von p als Funktion von t, ist in Fig.6 dargestellt. Diese Kurve stellt einen
Abschnitt einer Parabel dar, die sich analytisch als Funktion von ,u und tg darstellen
läßt. Da die Werte ß und t, im Geschoß vorhanden sind, kann aus ihnen laufend der
Abstand p des jeweiligen Geschosses von irgendeiner Drehachse Batteriepunkt-Meßpunkt
bestimmt werden.
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Führt das Ziel in irgendeinem Meßpunkt eine Kursänderung aus, die
eine neue Lage der Schrägebene zur Folge hat, wird im Programmrechengerät die Drehgeschwindigkeit
der Schrägebene errechnet. Dieser Faktor, der mit u bezeichnet sei, wird sämtlichen
in der Luft befindlichen Geschossen als Korrekturwert übermittelt und dem Rechenwerk
im Geschoß zugeführt. Soll sich das Geschoß auch nach der Drehung der Schrägebene
weiterhin in der Schrägebene bewegen; dann muß -es mit der Geschwindigkeit 1-41
p um die Drehachse der Schrägebene bewegt werden. Der Wert der Querbeschleunigung,
die schließlich als Korrekturwert dem Hochachssteuerwerk zugeführt wird, errechnet
sich demnach zu
Die Funktion p wird laufend im Geschoß ermittelt, und der Wert
kann daraus durch einfache Differentiation errechnet werden. Der Wert 7s wird als
Korrekturgröße dem Geschoß übermittelt, der Wert
wird ebenfalls durch Differentiation aus zc errechnet. Die Ausrechnung der Beschleunigung
kann demnach-in einem einfachen Analogierechenwerk ermittelt werden.
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Bis jetzt wurde immer der praktische Fall mehrerer, gleichzeitig ferngelenkter
Körper betrachtet. Wenn auch einer der wesentlichen Vorteile des Verfahrens darin
liegt, daß gleichzeitig eine beliebige Anzahl ferngelenkter Körper mit für alle
Körper gleichen Korrekturkommandos ferngelenkt werden können, so ist doch das Verfahren
auch dann mit Vorteil anwendbar, wenn sich nur ein einziger ferngelenkter Körper
in der Luft befindet, denn auch in diesem Fall kommt der andere sehr wesentliche
Vorteil des Verfahrens zur Geltung, daß nämlich der zur Fernlenkung zu übertragende
Nachrichteninhalt äußerst gering ist: