ES2372819T3

ES2372819T3 - PROCEDURE AND DEVICE FOR THE REDUCTION OF THE INFLUENCE OF THE MULTITRAJECT EFFECT IN THE MEASUREMENT OF THE OWN POSITION OF AN OBJECT GUIDED BY A BEAM AND THE CONTROL SYSTEM OF THE OBJECT GUIDED BY A BEAM OF RF THAT USES IT.

Info

Publication number: ES2372819T3
Application number: ES04791201T
Authority: ES
Inventors: Herman Benthem De Grave
Original assignee: Thales Nederland BV
Current assignee: Thales Nederland BV
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2024-10-12
Also published as: WO2005038386A1; ATE528608T1; NL1024532C2; EP1678459A1; EP1678459B1

Abstract

This invention relates to a method and the corresponding device for the reduction of the influence of the multipath effect on the own position measurement of a beam guided object and the RF beam guided object control means using it. In guided ammunition control, the use of RF beam guidance induces that the own position measurements of the guided ammunition with respect to the guidance beam are affected by multipath effects in the case of low flying targets. An object of this invention is a method for the reduction of the multipath effect on the own position measurement of a beam guided object comprising the limitation of the variation of the measured position into a predetermined interval [F2, F1].

Description

Procedimiento y dispositivo para la reducción de la influencia del efecto multitrayecto en la medición de la propia posición de un objeto guiado por un haz y el sistema de control del objeto guiado por un haz de RF que lo usa. Procedure and device for reducing the influence of the multipath effect in measuring the position of an object guided by a beam and the object control system guided by an RF beam that uses it.

La presente invención se refiere a un procedimiento y al dispositivo correspondiente para la reducción del efecto multitrayecto en la medición de la propia posición de un objeto guiado por un haz de radiofrecuencia (RF) y el sistema de control del objeto guiado por un haz de RF que lo usa. The present invention relates to a method and the corresponding device for the reduction of the multipath effect in measuring the position of an object guided by a radio frequency (RF) beam and the object control system guided by an RF beam. who uses it

En el guiado por un haz de RF, el objeto guiado por el haz tiene que seguir al haz de RF dirigido en la dirección deseada (montura del haz). Durante el vuelo, el objeto guiado mide su propia posición con respecto al haz de RF y traduce estas mediciones en los comandos apropiados para sus propios medios de control. El uso del guiado por el haz de RF provoca que sus propias mediciones de posición queden afectadas por los efectos multitrayecto cuando el objeto está a baja altura por encima del mar. In the guidance by an RF beam, the object guided by the beam must follow the RF beam directed in the desired direction (beam mount). During the flight, the guided object measures its own position with respect to the RF beam and translates these measurements into the appropriate commands for its own control means. The use of guidance by the RF beam causes its own position measurements to be affected by multipath effects when the object is low above the sea.

La energía electromagnética (EM) se propaga como ondas en la atmósfera y cuando incide en una superficie tiene lugar una reflexión. En el caso de un objeto a baja altura por encima del mar, una parte relativamente grande de la energía EM que llega al objeto vendrá desde reflexiones en la superficie del mar. Cuanto más liso esté el mar comparado con la longitud de onda de RF, más energía se reflejará. En mares lisos, la energía reflejada tiene un valor medio intenso (reflexión especular); en áreas menos lisas, dominará un efecto aleatorio (reflexión difusa). Electromagnetic energy (EM) spreads like waves in the atmosphere and when it hits a surface a reflection takes place. In the case of an object at low altitude above the sea, a relatively large part of the EM energy that reaches the object will come from reflections on the surface of the sea. The smoother the sea is compared to the RF wavelength, the more energy will be reflected. In smooth seas, the reflected energy has an intense average value (specular reflection); in less smooth areas, a random effect (diffuse reflection) will dominate.

Debido a las diferencias en las longitudes de las trayectorias de las ondas directa (R1) y reflejada (R2), llegarán con una diferencia (muy pequeña) de tiempo al objeto. Como resultado, esta diferencia de tiempo se traduce en una diferencia de fase. Si la diferencia de fase es pequeña, entonces las dos se sumarán hasta un valor superior que el del recorrido directo solamente, una diferencia de fase cercana a 180 grados puede conducir prácticamente a la anulación. Mientras que la diferencia de alcance varía con la distancia al objetivo, esa interferencia o efecto multitrayecto mostrará también un alcance dependiente de la fluctuación. Cuanto más pequeña sea la longitud de onda (más elevada la frecuencia de radio RF), mayor será la frecuencia a la que éstas fluctuaciones tendrán lugar: más picos y valles de reflexión especular dentro de un abanico de alcances. Due to the differences in the lengths of the direct (R1) and reflected (R2) wave paths, they will arrive with a (very small) time difference to the object. As a result, this time difference translates into a phase difference. If the phase difference is small, then the two will add up to a value greater than that of the direct path only, a phase difference close to 180 degrees can practically lead to cancellation. While the range difference varies with the distance to the target, that multipath interference or effect will also show a range dependent on the fluctuation. The smaller the wavelength (the higher the RF radio frequency), the greater the frequency at which these fluctuations will take place: more peaks and valleys of specular reflection within a range of ranges.

Para permitir que el objeto guiado determine su propia posición con respecto a la dirección principal (punto apuntado), se pueden introducir un número predeterminado de desplazamientos en la posición del haz, tanto simultáneamente, como en un sistema monopulso, o secuencialmente. Modulados por el patrón del haz, los diferentes haces darán diferentes respuestas que el objeto guiado usa para estimar su propia posición. To allow the guided object to determine its own position with respect to the main direction (pointed point), a predetermined number of displacements can be introduced in the beam position, both simultaneously, as in a single-pulse system, or sequentially. Modulated by the beam pattern, the different beams will give different responses that the guided object uses to estimate its own position.

El efecto multitrayecto influencia la precisión del proceso de estimación. En particular, esto se debe al hecho de que las trayectorias indirectas tendrán diferentes ángulos (y ganancias) con respecto al punto apuntado en cada posición del haz. Por lo tanto, el efecto multitrayecto introduce errores adicionales en la medición de la propia posición, incluso cuando el objeto está en el punto apuntado. The multipath effect influences the accuracy of the estimation process. In particular, this is due to the fact that indirect paths will have different angles (and gains) with respect to the point pointed at each beam position. Therefore, the multipath effect introduces additional errors in the measurement of the position itself, even when the object is at the pointed point.

En el caso de que el objeto guiado sea un armamento, el haz de guiado de RF está dirigido por medio de una antena de guiado del haz en la dirección del objetivo a ser interceptado. En este caso, los efectos multitrayecto tendrán lugar cuando se captan objetivos en vuelo bajo, tales como seaskimmers. In the event that the guided object is an armament, the RF guidance beam is directed by means of a beam guidance antenna in the direction of the target to be intercepted. In this case, multipath effects will take place when low-flying targets are captured, such as seaskimmers.

Los efectos multitrayecto influenciarán directamente el despegue del armamento guiado y reducirán la probabilidad con la que el armamento guiado alcanzará el objetivo. Incluso aunque esté equipado con un detonador por proximidad que detectará el objetivo al pasar y detonará la carga explosiva del armamento guiado, la efectividad de la onda expansiva y la fragmentación sobre el objetivo será menor con una distancia de error mayor (menor probabilidad de destrucción) con respecto al objetivo. Multipath effects will directly influence the take-off of guided weapons and reduce the likelihood with which guided weapons will reach the target. Even if it is equipped with a proximity detonator that will detect the target as it passes and will detonate the explosive load of the guided weaponry, the effectiveness of the blast wave and fragmentation on the target will be less with a greater error distance (less chance of destruction) Regarding the objective.

Por ello, los efectos multitrayecto degradan el rendimiento operativo del armamento guiado por RF en términos de la probabilidad de destrucción y alcance de alejamiento. Therefore, multipath effects degrade the operational performance of RF-guided weapons in terms of the probability of destruction and extent of removal.

Un procedimiento para reducir los efectos del multitrayecto es el uso de agilidad de RF, es decir hacer uso de diferentes frecuencias en mediciones posteriores. Debido a que las posiciones de los picos del multitrayecto varían en su alcance con la frecuencia de radio RF, algunas frecuencias están afectadas menos que otras en un alcance particular. El procesamiento del armamento guiado puede hacer uso de esto mediante por ejemplo la selección solamente de mediciones que tengan una relación de señal a ruido (SNR) recibidas suficientemente alta: los picos del multitrayecto se asocian con valores de SNR bajos. Cuanto mayor sea el ancho de banda (anchos de bandas de > 10% de la frecuencia de operación principal son las preferidas a este respecto), más efectivo será el uso de la agilidad de RF. A procedure to reduce the effects of the multipath is the use of RF agility, that is, to use different frequencies in subsequent measurements. Because the positions of the multipath peaks vary in scope with the RF radio frequency, some frequencies are less affected than others in a particular range. Guided weapon processing can make use of this by, for example, selecting only measurements that have a sufficiently high signal-to-noise ratio (SNR): the multipath peaks are associated with low SNR values. The higher the bandwidth (bandwidths of> 10% of the main operating frequency are preferred in this regard), the more effective the use of RF agility will be.

El estado de la técnica de transmisores que usan Tubos de Ondas Progresivas (TWT) se diseñan para funcionar con un rendimiento óptimo en una banda relativamente estrecha alrededor de la frecuencia de operación principal. Son posibles frecuencias de radio de RF mayores o menores (dentro de un ancho de banda de aproximadamente el 10% de la frecuencia de operación principal), sin embargo, con el coste de una potencia de salida reducida. Hasta cierto punto, estos efectos se pueden compensar con, sin embargo, consecuencias en coste. The state of the art of transmitters using Progressive Wave Tubes (TWT) are designed to operate with optimal performance in a relatively narrow band around the main operating frequency. Higher or lower RF radio frequencies are possible (within a bandwidth of approximately 10% of the main operating frequency), however, with the cost of reduced output power. To some extent, these effects can be compensated with, however, cost consequences.

Otro procedimiento para reducir los efectos multitrayecto sobre el control del armamento guiado por RF sería por medio de un filtro de datos de medición. El guiado por haz de RF involucra esencialmente un control en bucle cerrado del armamento guiado. El bucle cerrado, en este caso significa que el guiado influencia la posición del armamento guiado con respecto a la guía, lo que obviamente influencia directamente la entrada al guiado, es decir la medición de la propia posición. El filtrado retarda básicamente la influencia de las mediciones tenidas en cuenta en el guiado. Como un ejemplo considérese el siguiente caso: Another procedure to reduce multipath effects on the control of RF-guided weaponry would be through a measurement data filter. RF beam guidance essentially involves a closed loop control of the guided weaponry. The closed loop, in this case, means that the guidance influences the position of the guided armament with respect to the guide, which obviously directly influences the entrance to the guidance, that is, the measurement of the position itself. Filtering basically retards the influence of the measurements taken into account in the guidance. As an example consider the following case:

Debido por ejemplo a una maniobra del objetivo, que se puede seguir casi directamente por la antena del haz de guiado, el armamento guiado elabora un desplazamiento de su posición con respecto al punto apuntado por la antena del haz de guía. Como resultado de este retardo de filtrado, este desplazamiento no se nota inicialmente. Cuando el armamento guiado finalmente ha notado el desplazamiento y comienza su maniobra de corrección, esto de nuevo no es notado hasta después del retardo. Finalmente cuando el guiado ya ha corregido con éxito el desplazamiento, aún se detecta un error y se mantiene el comando de corrección del armamento guiado, lo que da como resultado un sobrepaso de la posición deseada, etc. Due to, for example, a maneuver of the objective, which can be followed almost directly by the antenna of the guided beam, the guided armament makes a displacement of its position with respect to the point pointed by the antenna of the guide beam. As a result of this filtering delay, this offset is not initially noticed. When the guided armament has finally noticed the displacement and begins its correction maneuver, this is again not noticed until after the delay. Finally when the guidance has already successfully corrected the displacement, an error is still detected and the guided armament correction command is maintained, which results in an overrun of the desired position, etc.

El efecto del filtrado es un movimiento del armamento guiado menos amortiguado (oscilaciones más fuertes y que se mantienen más tiempo), lo que eventualmente dará como resultado unas distancias de error mayores con respecto al objetivo (= menos rendimiento de la destrucción). Nótese en este sentido que el armamento guiado, como sistema dinámico, ya es una clase de filtro en sí misma. Si el filtrado sobre los datos de medición es demasiado fuerte, realmente el sistema completo puede convertirse en inestable y el armamento guiado nunca llegará al objetivo. The effect of filtering is a less damped guided weapon movement (stronger and longer maintained oscillations), which will eventually result in greater error distances from the target (= less destruction performance). Note in this regard that guided weaponry, as a dynamic system, is already a kind of filter in itself. If the filtering over the measurement data is too strong, the entire system may actually become unstable and the guided weaponry will never reach the target.

Por ello, el control del armamento guiado por RF de elevado ancho de banda requiere un transmisor más caro y el filtrado de medición degrada la estabilidad del armamento guiado. Therefore, control of high-bandwidth RF-guided weapons requires a more expensive transmitter and measurement filtering degrades the stability of guided weapons.

La patente US 3.290.599 A desvela un modulador de potencia mediante un explorador de haz de transmisor. Un inconveniente de un modulador de ese tipo es que está afectado por el efecto multitrayecto. US Patent 3,290,599 A discloses a power modulator by a transmitter beam scanner. A drawback of such a modulator is that it is affected by the multipath effect.

La presente invención resuelve los inconvenientes anteriormente mencionados por la delimitación de las mediciones de error del haz de guiado a errores legales, es decir errores debidos a maniobras del objetivo o del armamento guiado. The present invention solves the aforementioned drawbacks by the delimitation of the error measurements of the guiding beam to legal errors, that is, errors due to maneuvering of the target or of the guided weaponry.

Un objetivo de la presente invención es un procedimiento para la reducción de los efectos multitrayecto de acuerdo con la reivindicación 1. An object of the present invention is a process for the reduction of multipath effects according to claim 1.

Las características adicionales y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la descripción a continuación y de los ejemplos de realizaciones de la invención con referencia a los dibujos, que muestran detalles esenciales de la invención y a partir de las reivindicaciones. Los detalles individuales se pueden implementar en una realización de la invención bien por separado o bien conjuntamente en cualquier combinación. Additional features and advantages of the invention will be apparent from the description below and from the examples of embodiments of the invention with reference to the drawings, which show essential details of the invention and from the claims. Individual details can be implemented in an embodiment of the invention either separately or together in any combination.

- -: Figura 1, una representación de geometría multitrayecto, Figure 1, a representation of multipath geometry,

- -: Figura 2, una representación de las posiciones de desplazamiento del haz de guiado y geometría multitrayecto, Figure 2, a representation of the positions of displacement of the guidance beam and multipath geometry,

- -: Figura 3, algunos ejemplos de las precisiones de la posición del objeto guiado para la posición medida mk, Figure 3, some examples of the precision of the position of the guided object for the measured position mk,

- -: Figura 4, algunos ejemplos de las precisiones de la posición del objeto guiado para la posición procesada Pk de acuerdo con la invención, Figure 4, some examples of the precision of the position of the guided object for the processed position Pk according to the invention,

- -: Figura 5, un diagrama de bloques de un ejemplo del modo de realización del dispositivo de reducción del efecto multitrayecto usando un procedimiento de acuerdo con la invención. Figure 5, a block diagram of an example of the embodiment of the multi-path reduction device using a method according to the invention.

La Figura 1 muestra la geometría multitrayecto y su efecto sobre el haz. Figure 1 shows the multipath geometry and its effect on the beam.

Una antena A transmite un haz cuyo patrón se muestra mediante la Figura 1. Este haz sigue diferentes trayectorias: la trayectoria directa R1, la trayectoria reflejada R2 (también denominada trayectoria especular). Debido a las diferencias en las longitudes de las trayectorias de las ondas directa R1 y reflejada R2, el haz que sigue la trayectoria directa y el haz que sigue la trayectoria especular llegarán con una diferencia (muy pequeña) de tiempo al objeto O. Esta diferencia de tiempo se traduce en una diferencia de fase. Si la diferencia de fase es pequeña, entonces se sumarán las dos hasta un valor mayor que el de la trayectoria directa solamente, una diferencia de fase cercana a 180 grados conducirá casi a la extinción. Mientras que la diferencia de alcance variará con la distancia al objetivo, esa interferencia o efecto multitrayecto mostrará también un alcance dependiente de la fluctuación. Cuanto más pequeña sea la longitud de onda (frecuencia más elevada), mayores serán los picos y valles que se sucederán dentro de un intervalo de alcance particular. An antenna A transmits a beam whose pattern is shown by Figure 1. This beam follows different paths: the direct path R1, the reflected path R2 (also called specular path). Due to the differences in the lengths of the paths of the direct waves R1 and reflected R2, the beam that follows the direct path and the beam that follows the specular path will arrive with a (very small) time difference to the object O. This difference Time translates into a phase difference. If the phase difference is small, then the two will be added up to a value greater than that of the direct path only, a phase difference close to 180 degrees will lead to near extinction. While the range difference will vary with the distance to the target, that interference or multipath effect will also show a range dependent on the fluctuation. The smaller the wavelength (higher frequency), the greater the peaks and valleys that will occur within a particular range of range.

Para permitir que el objeto O determine su propia posición con relación a la dirección de la antena principal, se pueden introducir un número de desplazamientos de posición del haz predeterminados, tanto simultáneamente como en un sistema mono pulso como secuencialmente. Modulados por el patrón del haz, los diferentes haces darán diferentes respuestas que el objeto usa para estimar su propia posición. Por ejemplo en la Figura 2, las trayectorias directa R1 para los haces discontinuos (haz desplazado C) y de puntos (haz desplazado D) tienen la misma ganancia y en consecuencia reciben la misma cantidad de energía. Como resultado el objeto O se estima que está en el punto apuntado por la antena. To allow the object O to determine its own position relative to the direction of the main antenna, a number of predetermined beam position shifts can be introduced, both simultaneously and in a mono pulse system as sequentially. Modulated by the beam pattern, the different beams will give different responses that the object uses to estimate its own position. For example in Figure 2, the direct paths R1 for the discontinuous beams (offset beam C) and points (offset beam D) have the same gain and consequently receive the same amount of energy. As a result, the object O is estimated to be at the point pointed by the antenna.

El efecto multitrayecto, sin embargo, influencia la precisión del proceso de estimación. En particular debido también a que las trayectorias indirectas I tendrán diferentes ángulos (y ganancias) con respecto al punto apuntado en cada posición del haz. Por lo tanto, el efecto multitrayecto introduce errores adicionales en la medición de la posición. Como ejemplo, compárense las flechas indirectas discontinuas y de puntos en la Figura 2 que se muestran diferentes en tamaño para representar diferentes ganancias a partir de los patrones relevantes discontinuos y de puntos del haz. Aunque el objeto está en el punto apuntado de la antena, ahora la contribución del recorrido indirecto provocará un error de estimación. The multipath effect, however, influences the accuracy of the estimation process. Particularly also because the indirect paths I will have different angles (and gains) with respect to the point pointed at each beam position. Therefore, the multipath effect introduces additional errors in the position measurement. As an example, compare the indirect dashed and dotted arrows in Figure 2 that are shown different in size to represent different gains from the relevant discontinuous and dotted beam patterns. Although the object is at the pointed point of the antenna, now the contribution of the indirect path will cause an estimation error.

El objetivo es separar los errores de posición medidos “legales” (debidos a maniobras del objetivo y/o del objeto guiado) e “ilegales” (debido al multitrayecto y/o ruido en la medición) tanto como sea posible. Teniendo en cuenta las capacidades de maniobra del objetivo así como las capacidades de maniobra del objeto guiado, la invención consiste en limitar la influencia de las variaciones en el error de la posición medida. La idea básica detrás de esta limitación es que grandes cambios en el error de la posición medida sólo se pueden atribuir al multitrayecto y/o ruido en la medición, no a maniobras legales. The objective is to separate the “legal” measured position errors (due to maneuvering of the objective and / or the guided object) and “illegal” (due to multipath and / or measurement noise) as much as possible. Taking into account the maneuvering capabilities of the objective as well as the maneuvering capabilities of the guided object, the invention consists in limiting the influence of variations in the measured position error. The basic idea behind this limitation is that large changes in the measured position error can only be attributed to multipath and / or measurement noise, not legal maneuvering.

Esta función de limitación puede ser dependiente del alcance, considerando tanto el alcance del objetivo como del objeto guiado. En este sentido, los parámetros de la función de limitación dependen de la maniobrabilidad esperada máxima del objetivo (dominante en un alcance mayor) y las capacidades de maniobra del objeto guiado (dominantes en el alcance corto). Se aplican diferentes funciones para la dirección vertical y horizontal en el marco de referencia del objeto guiado (nótese que debido a la rotación de su marco de referencia con respecto a la vertical local, los efectos multitrayecto pueden estar también presentes en la dirección horizontal). This limitation function can be dependent on the scope, considering both the scope of the objective and the guided object. In this sense, the parameters of the limitation function depend on the maximum expected maneuverability of the objective (dominant in a larger range) and the maneuvering capabilities of the guided object (dominant in the short range). Different functions are applied for the vertical and horizontal direction in the reference frame of the guided object (note that due to the rotation of its reference frame with respect to the local vertical, multipath effects may also be present in the horizontal direction).

El resultado conseguido es una reducción significativa en el error sistemático (medio) así como en el error aleatorio (desviación estándar), sin virtualmente afectar los movimientos legales del objeto guiado y del haz de guía. The result achieved is a significant reduction in the systematic (medium) error as well as in the random error (standard deviation), without virtually affecting the legal movements of the guided object and the guide beam.

Las Figuras 3 y 4 muestran ejemplos de precisiones de elevación típicas en función del alcance del objeto guiado para diferentes anchos de banda. La Figura 3 muestra las precisiones en términos de la posición medida mk, mientras que la Figura 4 muestra estas precisiones en términos de la posición procesada Pk. Por posición procesada se entiende la posición obtenida después de la limitación de acuerdo con la invención. Figures 3 and 4 show examples of typical lifting accuracies depending on the scope of the guided object for different bandwidths. Figure 3 shows the accuracies in terms of the measured position mk, while Figure 4 shows these accuracies in terms of the processed position Pk. Processed position means the position obtained after the limitation according to the invention.

El eje X representa el alcance del objeto guiado en metros y el eje Y la precisión de la elevación en 10-3 radianes. Realmente, las posiciones medidas del haz del objeto guiado son normalmente datos angulares expresados en radianes. Nótese que como en cualquier sistema de radar estos datos no son realmente medidos como tales, sino calculados en el procesador del objeto guiado a partir de los niveles de tensión medidos. Un convertidor analógico a digital (ADC) proporciona el equivalente digital relevante al procesador. The X axis represents the scope of the guided object in meters and the Y axis the elevation accuracy in 10-3 radians. Actually, the measured positions of the guided object beam are normally angular data expressed in radians. Note that as with any radar system, this data is not really measured as such, but calculated in the processor of the guided object from the measured voltage levels. An analog to digital converter (ADC) provides the relevant digital equivalent to the processor.

Las líneas continuas c1 representan la evolución de las precisiones en términos del valor medio respectivamente para la posición medida y para la posición procesada con un ancho de banda del 10%. Las líneas de puntos c2 representan la evolución de las precisiones en términos del valor medio respectivamente para la posición medida y la posición procesada con un ancho de banda del 3%. Las líneas discontinuas c3 representan la evolución de las precisiones en términos de la desviación estándar respectivamente para la posición medida y la posición procesada con un ancho de banda del 10%. Las líneas de punto y raya c4 representan la evolución de las precisiones en términos de la desviación estándar respectivamente para la posición medida y la posición procesada con un ancho de banda del 3%. The continuous lines c1 represent the evolution of the accuracies in terms of the average value respectively for the measured position and for the processed position with a bandwidth of 10%. The dotted lines c2 represent the evolution of the accuracies in terms of the average value respectively for the measured position and the processed position with a bandwidth of 3%. The dashed lines c3 represent the evolution of the accuracies in terms of the standard deviation respectively for the measured position and the processed position with a bandwidth of 10%. The dotted and dashed lines c4 represent the evolution of the accuracies in terms of the standard deviation respectively for the measured position and the processed position with a bandwidth of 3%.

Estas dos figuras muestran que la posición procesada es más precisa independientemente del ancho de banda que se use. These two figures show that the processed position is more accurate regardless of the bandwidth used.

El procedimiento para la reducción del efecto multitrayecto sobre la medición de posición de un objeto guiado por haz de acuerdo con la invención limita la influencia de la variación de la posición medida mk dentro de un intervalo predeterminado [F2, F1]. Como se ha mencionado anteriormente, el intervalo predeterminado [F2, F1] puede depender de la maniobrabilidad esperada máxima del objetivo y de las capacidades de maniobra del objeto guiado que dependen del alcance, considerando tanto los alcances del objetivo (Robj) como del objeto guiado (Rarm). The procedure for reducing the multipath effect on the position measurement of a beam-guided object according to the invention limits the influence of the variation of the measured position mk within a predetermined range [F2, F1]. As mentioned above, the predetermined interval [F2, F1] may depend on the maximum expected maneuverability of the objective and the maneuvering capabilities of the guided object that depend on the scope, considering both the scope of the objective (Robj) and the guided object (Rarm)

En una posible realización de este procedimiento para la reducción del efecto multitrayecto, la limitación comprende una estimación de la medición de error legal Δmlim a partir de al menos la posición de medición actual mk y la posición procesada previa Pk-1. A continuación, se procesa la posición Pk mediante la adición del error legal estimado a la posición de referencia Pref : Pk = Pref + Δmlim. In a possible embodiment of this procedure for the reduction of the multipath effect, the limitation comprises an estimate of the legal error measurement Δmlim from at least the current measurement position mk and the previous processed position Pk-1. Next, the Pk position is processed by adding the estimated legal error to the reference position Pref: Pk = Pref + Δmlim.

La Figura 5 muestra una implementación posible del procedimiento de reducción del efecto multitrayecto de acuerdo con la invención como un medio de limitación de la variación (100). Este medio de limitación de la variación (100) comprende un estimador de error legal (110), que recibe al menos la posición medida actual mk y la posición procesada previa Pk-1 y proporciona Δmlim. Este medio de limitación de la variación (100) comprende también un procesador de posición (120) que añade el error legal estimado Δmlim a la posición de referencia Pref : Pk = Pref + Figure 5 shows a possible implementation of the multipath effect reduction procedure according to the invention as a means of limiting variation (100). This means of limiting the variation (100) comprises a legal error estimator (110), which receives at least the current measured position mk and the previous processed position Pk-1 and provides Δmlim. This variation limitation means (100) also comprises a position processor (120) that adds the estimated legal error Δmlim to the reference position Pref: Pk = Pref +

Δmlim. Δmlim.

La estimación de medición de error legal Δmk se puede realizar por medio de, en primer lugar, el procesamiento de The estimation of legal error measurement Δmk can be carried out by means of, first, the processing of

una variación mediante una resta entre la posición medida actual mk y la posición procesada previa Pk-1 : Δmk = mk – Pk-1. En segundo lugar, la variación Δmk se limita dentro del intervalo predeterminado [F2, F1] proporcionando el error legal estimado Δmlim como igual a: a variation by a subtraction between the current measured position mk and the previously processed position Pk-1: Δmk = mk - Pk-1. Second, the variation Δmk is limited within the predetermined range [F2, F1] providing the estimated legal error Δmlim as equal to:

•Δmk, si Δmk está dentro del intervalo predeterminado [F2, F1] 5 • F1, si Δmk es mayor que F1, • Δmk, if Δmk is within the predetermined range [F2, F1] 5 • F1, if Δmk is greater than F1,

• F2, si Δmk es menor que F2. • F2, if Δmk is less than F2.

Esta primera etapa se puede implementar en un procesador de variación (111) y la segunda etapa en un medio de limitación de la variación procesada (112). En la presente realización de la invención, la posición de referencia Pref es igual a la estimación de error legal Pk-1 (inicialmente en k=0, Pk-1 se fija igual a mk). This first stage can be implemented in a variation processor (111) and the second stage in a means of limiting the processed variation (112). In the present embodiment of the invention, the reference position Pref is equal to the estimate of legal error Pk-1 (initially at k = 0, Pk-1 is set equal to mk).

10 El retardo T indica que la diferencia Δmk en el instante k se calcula a partir de la muestra de medición mk y la posición procesada previa Pk-1 en los instantes k y k-1, es decir separados en el tiempo por un retardo determinado por la velocidad de muestreo de medición. 10 The delay T indicates that the difference Δmk at the instant k is calculated from the measurement sample mk and the previous processed position Pk-1 in the instants k and k-1, that is to say separated in time by a delay determined by The measurement sampling rate.

Los dos umbrales Fx (x = 1, 2) del intervalo predeterminado se pueden implementar mediante la siguiente función de limitación, que ha sido evaluada en cuanto a su correcto funcionamiento (véase la Figura 3): The two thresholds Fx (x = 1, 2) of the predetermined interval can be implemented by the following limitation function, which has been evaluated for its correct operation (see Figure 3):

15 Fx = 15 Fx =

máximo maximum

ll

kx kxkx kx

JJ

con x = [1, 2] y kx1 > kwith x = [1, 2] and kx1> k

x2 x2

1 2 1 2

R R

,,

RR

obj arm obj arm

Los coeficientes kx1 y kx2 de esta función han de ser ajustados al comportamiento esperado de la amenaza (por ejemplo misiles contra barco altamente maniobrables) del comportamiento del objeto guiado. Más aun, estos coeficientes dependen obviamente también de la tasa de muestreo de la medición. The coefficients kx1 and kx2 of this function must be adjusted to the expected behavior of the threat (for example highly maneuverable missiles against ships) of the behavior of the guided object. Moreover, these coefficients obviously also depend on the sampling rate of the measurement.

Como se puede ver a partir de la ecuación anterior para Fx, la limitación en la parte inicial del despegue del objeto As can be seen from the previous equation for Fx, the limitation on the initial part of the object's takeoff

20 guiado se determina mediante kx2/Rarm, debido a que en ese momento Rarm << Robj. En la etapa de despegue, el objeto guiado estará captando el haz de guía, las maniobras del objetivo son menos importantes debido al alcance más largo Robj: un desplazamiento del objetivo de M metros dará como resultado solamente un desplazamiento del haz de guía en la posición del objeto guiado de M x Rarm/Robj metros. 20 guided is determined by kx2 / Rarm, because at that time Rarm << Robj. In the take-off stage, the guided object will be capturing the guiding beam, the maneuvering of the objective is less important due to the longer range Robj: a displacement of the objective of M meters will result in only a displacement of the guiding beam in the position of the guided object of M x Rarm / Robj meters.

Con un alcance más largo cuando el objeto guiado se ha establecido sobre el haz de guía, la maniobrabilidad del With a longer range when the guided object has been established on the guide beam, the maneuverability of the

25 objetivo se hace más importante. El punto de transición está en kx1/Robj = kx2/Rarm. Nótese que esto tiene significado solamente cuando kx1 > kx2. 25 goal becomes more important. The transition point is in kx1 / Robj = kx2 / Rarm. Note that this has meaning only when kx1> kx2.

Así inicialmente el valor de la función disminuirá con el tiempo, pero más allá del punto de transición, aumentará de nuevo hasta la interceptación. Thus initially the value of the function will decrease over time, but beyond the transition point, it will increase again until interception.

La función descrita aquí no es necesariamente la única implementación posible. Pueden funcionar igualmente bien The function described here is not necessarily the only possible implementation. They can work equally well.

30 otras funciones o incluso mejor que la descrita aquí. La idea básica de la invención es que las mediciones de error “legales” pueden ser causadas solamente por maniobras del objetivo o del objeto guiado y que tales maniobras serán menores que un cierto máximo. Obviamente este máximo depende de las capacidades tanto de la amenaza objetivo como la dinámica/cinemática del objeto guiado, ambas dependientes del alcance. 30 other functions or even better than described here. The basic idea of the invention is that "legal" error measurements can only be caused by maneuvers of the objective or guided object and that such maneuvers will be less than a certain maximum. Obviously this maximum depends on the capabilities of both the objective threat and the dynamics / kinematics of the guided object, both dependent on the scope.

La introducción de limitaciones dependientes del alcance sobre el aumento o disminución de las mediciones de la The introduction of scope-dependent limitations on the increase or decrease of the measurements of the

35 posición del haz de direccionado reduce la influencia de los errores multitrayecto hasta un nivel aceptablemente bajo. De esta forma, está permitido el uso de un tipo de transmisor convencional con un ancho de banda del 3% y se obvia la necesidad de un filtrado adicional que afectaría a la estabilidad del objeto guiado. Por lo tanto, la invención es una solución de bajo coste que proporciona una buena estabilidad del objeto guiado. The position of the addressing beam reduces the influence of multipath errors to an acceptably low level. In this way, the use of a conventional transmitter type with a bandwidth of 3% is allowed and the need for additional filtering that would affect the stability of the guided object is obviated. Therefore, the invention is a low cost solution that provides good stability of the guided object.

El procedimiento de reducción del efecto multitrayecto se puede implementar también como un software adicional en 40 el procesador del ordenador de a bordo existente del sistema de control del objeto guiado por RF. The multipath effect reduction procedure can also be implemented as additional software in the processor of the existing on-board computer of the RF-guided object control system.

Más en general, tal procedimiento de reducción del efecto multitrayecto se puede usar en cualquier clase de sistemas de control de objetos de direccionamiento por haz, como por ejemplo misiles y armamento guiado. More generally, such a multipath effect reduction procedure can be used in any kind of beam addressing object control systems, such as missiles and guided weapons.

Claims

1. Procedure for reducing the influence of the multipath effect in the control of a beam-guided object, comprising:

--: la medición por el objeto guiado por haz de su propia posición con respecto al haz de guía, siendo dicha 5 medición posiblemente afectada por el efecto multitrayecto; the measurement by the beam-guided object of its own position with respect to the guide beam, said measurement being possibly affected by the multipath effect;

- the determination of a variation of said measured position in relation to a processed position previously; the procedure being characterized in that it comprises:

--: la limitación de dicha variación determinada a un intervalo predeterminado para limitar la influencia del efecto 10 multitrayecto; the limitation of said determined variation to a predetermined interval to limit the influence of the multipath effect;

--: el control de dicho objeto guiado por haz en base a dicha variación limitada. control of said beam guided object based on said limited variation.