DE977768C

DE977768C - Device for determining the angular offset of the position of a radiation source in relation to a reference direction

Info

Publication number: DE977768C
Application number: DET26461A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl-Ing Heite; Erhard Rothacker
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-06-28
Filing date: 1964-06-28
Publication date: 1970-01-02

Description

Einrichtung zum Bestimmen der winkelmäßigen Ablage der Position einer Strahlungsquelle gegenüber einer Bezugsrichtung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bestimmen der winkelmäßigen Ablage der Position einer vorzugsweise im Radar- oder Infrarotfrequenzgebiet arbeitenden Strahlungsquelle gegenüber einer der - gleichzeitig die Bezugsrichtung darstellenden - Achsen eines Koordinatensystems.Device for determining the angular offset of the position of a Radiation source opposite a reference direction The invention relates to a device to determine the angular offset of the position of a preferably in the radar or infrared frequency range operating radiation source opposite one of the - simultaneously - axes of a coordinate system representing the reference direction.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei einer Einrichtung zum Bestimmen der Position einer Strahlungsquelle in einem vorgegebenen räumlichen Koordinatensystem, in dessen Ursprung sich die Einrichtung befindet - wobei diese Einrichtung unter Verwendung einer die Durchführung eines konischen Raumabtastverfahrens ermöglichenden Richtantenne arbeitet, die einen Reflektor enthält und ein auf einem Kegelmantel um eine der Achsen des Koordinatensystems rotierendes Antennenrichtdiagramm erzeugt - zur Stabilisierung dieser einen der Achsen im Raum eine Schwungmasse um die Achse rotieren zu lassen. It has already been proposed in a device for determining the position of a radiation source in a given spatial coordinate system, at the origin of which the facility is located - this facility under Use of a method that enables a conical space scanning method to be carried out Directional antenna works which contains a reflector and one on a cone jacket Generated antenna directional diagram rotating around one of the axes of the coordinate system - To stabilize this one of the axes in space, a flywheel around the axis to rotate.

Weiterhin ist es bekannt, ein konisches Raumabtastverfahren unter Verwendung einer Richtantenne mit einem Reflektor durchzuführen, der um die Bezugsrichtung rotiert und zu ihr unsymmetrisch ist. Furthermore, it is known to use a conical space scanning method Use a directional antenna with a reflector to perform around the reference direction rotates and is asymmetrical to it.

Die Erfindung geht von der Kombination der vorgeschlagenen mit der bekannten Einrichtung aus, d. h. von einer Einrichtung zum Bestimmen der winkelmäßigen Ablage der Position einer vorzugsweise im Radar- oder Infrarotfrequenzgebiet arbeitenden Strahlungsquelle, gegenüber einer der - gleichzeitig die Bezugsrichtung darstellenden -Achsen eines Koordinatensystems, in dessen Ursprung sich die Einrichtung befindet, mittels einer einen Reflektor enthaltenden Richtanordnung, dessen Symmetrieachse einerseits sich mit der die Bezugsrichtung darstellenden Achse des Koordinatensystems in dessen Ursprung schneidet und andererseits infolge mittels eines Kreisels raumstabilisierter Rotation des Reflektors um die Bezugs richtung auf dem Mantel eines imaginären Kegels rotiert, dessen Spitze örtlich mit dem Ursprung des Koordinatensystems zusammenfällt. The invention is based on the combination of the proposed with the known institution, d. H. from a device for determining the angular Storage of the position of a preferably working in the radar or infrared frequency range Radiation source, opposite one of the - at the same time the reference direction representing axes of a coordinate system, in the origin of which the facility is located is located, by means of a directional arrangement containing a reflector, whose axis of symmetry on the one hand with the axis of the coordinate system representing the reference direction cuts in its origin and, on the other hand, as a result of being spatially stabilized by means of a gyro Rotation of the reflector around the reference direction on the jacket of an imaginary cone rotates whose tip coincides locally with the origin of the coordinate system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen Einrichtung zwei getrennte Antriehssysteme zu vermeiden, nämlich das eine für die Schwungmasse des Kreisels und das andere zum Rotationsantrieb des Reflektors. The invention is based on the object of such a device to avoid two separate drive systems, namely one for the flywheel the gyro and the other to drive the reflector in rotation.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Reflektor und die Schwungmasse des Kreisels zu einer Einheit zusammengefaß sind. The solution to this problem is that the The reflector and the flywheel of the gyro are combined into one unit.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist nicht nur in einem Zielsuchkopf vorteilhaft verwendbar, der entweder nach dem passiven oder halbaktiven Peilprinzip, beispielsweise im Infrarot- oder Radarfrequenzgebiet, arbeitet, sondern allgemein zur Nachsteuerung des Antennenrichtdiagramms einer Richtfunkanlage bei beweglichen Stationen. Im Fall der Verwendung im Infrarotgebiet ist die Richtanordnung ein Infrarotdetektdr, im Fall der Verwendung im Funk- und Radarfrequenzgebiet eine Richtantenne. The device according to the invention is not only in a homing head advantageously usable, which is either based on the passive or semi-active DF principle, for example in the infrared or radar frequency range, works, but in general for readjustment of the antenna directional diagram of a radio relay system with movable ones Stations. In the case of use in the infrared area, the directional arrangement is an infrared detector, in the case of use in radio and radar frequency areas, a directional antenna.

Im folgenden sei an Hand der Abbildung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zu deren näheren Erläuterung im einzelnen beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen aus der Richtantennenanordnung eines im Radarfrequenzgebiet arbeitenden Zielsuchkopfes In der Abbildung ist mit I eine Schaumstoffschicht bezeichnet, die möglichst geringe elektrische Verluste einer elektromagnetischen Strahlung zur Folge hat, die von dem mit 2 bezeichneten Reflektorspiegel in Richtung der strichpunktierten Achse 12 gebündelt wird. Diese Achse schließt mit der Koordinatenachse II eines vorgesehenen Koordinatensystems, in dessen Ursprung sich die Einrichtung nach der Erfindung befindet den Winkel a ein. Der zum Reflektor 2 gehörige Primärstrahler, beispielsweise ein im Brennpunkt des Reflektors befindlicher Dipol, ist zwecks Vereinfachung der Abbildung nicht gezeigt. Auf der Rückseite des Reflektors 2 ist ebenfalls eine Schaumstoffschicht 3 angebracht. In the following, a preferred embodiment is based on the illustration of the invention described in detail to explain it in more detail. This embodiment consists essentially of the directional antenna arrangement in the radar frequency range working seeker head In the figure, I denotes a foam layer, the lowest possible electrical losses of electromagnetic radiation for Has the consequence of the reflector mirror designated by 2 in the direction of the dash-dotted line Axis 12 is bundled. This axis is one with the coordinate axis II provided coordinate system, in the origin of which the device is located after the Invention is the angle a. The primary radiator belonging to reflector 2, for example a dipole located at the focal point of the reflector is for the sake of simplification not shown in the picture. On the back of the reflector 2 is also one Foam layer 3 attached.

Der Reflektor 2 wird auf dieser Schaumstoffschicht 3 vorzugsweise durch einen Leitsilberbelag realisiert. Selbstverständlich ist auch eine andere an sich bekannte Ausführungsform des Reflektors 2 an dieser Stelle verwendbar. Die bisher beschriebene Richtantenne ist bekannt. Durch die Neigung der bereits erwähnten Hauptachse I2, die mit der Koordinatenachse II den Winkel pos einschließt und wodurch der Reflektor 2 bei seiner Rotation um die in der Koordinatenachse ii liegende Motorachse 5 als taumelnde Scheibe wirkt, wird erreicht, daß das sich ergebende Antennenrichtdiagramm in an sich bekannter Weise auf einem Kegelmantel um die Koordinatenachse II rotiert. Zu dieser mechanischen Rotation des Reflektors 2 ist mit demselben im Sinne der Erfindung die Schwungmasse 4 eines Kreisels mechanisch fest verbunden, die auf der Motorachse 5 unter Verwendung der Kugellager 10 gelagert ist und in die zweckmäßig ein Kurzschluß-oder Hysteresisring 6 eingelassen ist, der mit der Antriebswicklung 7 als Antriebssystem nach dem Kurzschluß]äufer- bzw. Hysteresismotorprinzip zusammenarbeitet. Die mechanische Kombination des Rotors des Antriebsmotors einer Richtantenne mit einem mechanisch bewegten Strahlerteil, der ein kreisförmig bewegtes Richtdiagramm bewirkt, ist an sich bekannt.The reflector 2 is preferably on this foam layer 3 realized by a conductive silver coating. It goes without saying that there is also another known embodiment of the reflector 2 can be used at this point. the Directional antenna described so far is known. By the inclination of the already mentioned Main axis I2, which encloses the angle pos with the coordinate axis II and thereby the reflector 2 during its rotation about the motor axis lying in the coordinate axis ii 5 acts as a tumbling disk, it is achieved that the resulting antenna directional diagram rotated in a manner known per se on a conical surface around coordinate axis II. This mechanical rotation of the reflector 2 is with the same in the sense of Invention, the flywheel 4 of a gyro mechanically firmly connected to the Motor axis 5 is mounted using the ball bearings 10 and in the appropriate a short-circuit or hysteresis ring 6 is embedded, which is connected to the drive winding 7 cooperates as a drive system according to the short-circuit] rotor or hysteresis motor principle. The mechanical combination of the rotor of the drive motor with a directional antenna a mechanically moved radiator part, which has a circular moving directional diagram causes is known per se.

Es ist zweckmäßig, den Referenzgenerator, der zur Bestimmung der Position der angemessenen Strahlungsquelle nach einer an sich bekannten Peilmethode mittels eines auf einem Kegelmantel rotierenden Antennenrichtdiagramms erforderlich ist, in der dargestellten Weise mit der bisher beschriebenen Anordnung nach der Erfindung zu kombinieren, wobei mit 9 die Wicklung des Referenzgenerators, der sinus- und cosinusförmige Bezugsspannungen aligibt, und mit 8 der Erregermagnet des Referenzgenerators bezeichnet sind. It is useful to use the reference generator that is used to determine the Position of the appropriate radiation source according to a known direction finding method by means of an antenna directional diagram rotating on a cone shell is, in the manner shown with the arrangement described so far according to the Invention to combine, with 9 the winding of the reference generator, the sinusoidal and cosine-shaped reference voltages aligibt, and with 8 the exciter magnet of the reference generator are designated.

Die Lagerung der beschriebenen Einrichtung nach der Erfindung erfolgt in an sich bekannter Weise mittels eines Kardans und ist nicht gesondert gezeigt, um die Abbildung übersichtlich zu halten. The storage of the device described takes place according to the invention in a manner known per se by means of a cardan and is not shown separately, to keep the illustration clear.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for determining the angular deposit the position of a preferably working in the radar or infrared frequency range Radiation source opposite one of the - at the same time representing the reference direction - axes of a coordinate system at the origin of which the facility is located, by means of a directional arrangement containing a reflector, whose axis of symmetry on the one hand with the axis of the coordinate system representing the reference direction cuts in its origin and, on the other hand, as a result of being spatially stabilized by means of a gyro Rotation of the reflector around the reference direction on the jacket of an imaginary cone rotates whose tip coincides locally with the origin of the coordinate system, characterized in that the reflector (2) and the flywheel (4) of the gyro are combined into one unit.

2. Device according to claim I, characterized in that the reflector (2) designed to be as low-mass as possible and to avoid air turbulence in a foam (I, 3) lower dielectric losses and lower specific Density is embedded.

3. Device according to claim I or 2, characterized in that for determining the spatial angular offset of the position of the radiation source opposite the reference a reference generator is provided whose exciter magnet (S) is mechanically connected to the reflector (2) and the swirl mass (4) is firmly connected.

4. Device according to one of claims I to 3, characterized by their application in a tracking system, for example a tracking system Radar system.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1066 245; U.S. Patents No. 2,643,338, 2 GS9,304.