ES3063237T3 - Method for guiding a missile, missile control and missile - Google Patents
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Description
[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Procedimiento para el guiado de un misil hacia un blanco, sistema de control de misil y misil
[0003] La presente invención se refiere a un procedimiento para el guiado de un misil hacia un blanco, un sistema de control de misil y un misil.
[0004] Por el estado de la técnica se conocen por ejemplo sistemas de guiado de armas, que utilizan un radar de apertura sintética para guiar un arma hacia un blanco. Un sistema de guiado de armas de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento DE 69515790 T2, en el que una plataforma de lanzamiento está equipada con un equipo de radar de apertura sintética. Mediante el equipo de radar de la plataforma de lanzamiento, se puede cartografiar la región alrededor de un blanco y determinar la ubicación del blanco a partir de dicha cartografía. Basándose en la ubicación del blanco determinada por el equipo de radar de la plataforma de lanzamiento, el arma se dirige hacia el blanco. Por el documento DE 3145374 A1 se conoce un procedimiento para atacar blancos terrestres mediante un misil. El misil presenta una cabeza buscadora de fase intermedia y de fase terminal, realizándose en la fase intermedia una coordinación de múltiples blancos con una cabeza buscadora de radar y determinándose mediante la selección de blancos una trayectoria de aproximación para la fase terminal. La cabeza buscadora de radar trabaja según el principio de apertura sintética, escaneándose en la fase intermedia superficies transversales a la dirección de vuelo y resolviéndose puntos individuales de la superficie escaneada en función del historial Doppler.
[0005] Por el documento WO 02/088770 A2 se conoce un procedimiento para detectar e identificar objetos en misiles. En este procedimiento se escanea el entorno del misil mediante un equipo de radar que trabaja según el principio de apertura sintética, comprendiendo el equipo de radar una pluralidad de elementos de antena que están fijados a lo largo del contorno curvo del misil de la punta del misil.
[0006] Si bien los procedimientos conocidos permiten el control hacia el blanco en un misil, a pesar de ello resulta deseable mejorar la precisión de la navegación hacia blancos y el guiado hacia blancos.
[0007] El documento DE 4442134 A1 se refiere a un bucle de guiado para misiles, que son guiados mediante una cabeza buscadora hacia un blanco. La cabeza buscadora presenta un campo de visión limitado. La cabeza buscadora está configurado para determinar una línea de visión hacia un blanco mediante ángulos de barrido con respecto a los ejes de cabeceo y guiñada fijos del misil. Además, están previstos medios de procesamiento de señales que influyen en las señales para el movimiento del misil de tal manera que la línea de visión se mantiene siempre en la zona del campo de visión de la cabeza buscadora.
[0008] El documento WO 2016/081058 A1 se refiere a una estructura de antena de banda ancha con un reflector óptico como base para su uso en misiles. Concretamente, el documento WO 2016/081058 A1 divulga un sistema convertidor compacto con una unidad de antena con varios radiadores de radiofrecuencia (RF), que se extienden desde una placa base y están dispuestos en lados opuestos de la placa base. Además, se proporciona un sistema convertidor óptico configurado de manera integrada con la unidad de antena, en el que la placa base forma un reflector óptico.
[0009] Partiendo de esto, un objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento para el guiado de un misil, un sistema de control de misil para el guiado de un misil y un misil con un sistema de control de misil que permitan un guiado mejorado. Además, puede considerarse un objetivo de la invención proporcionar un sistema de control de misil para el guiado de un misil, un procedimiento para el guiado de un misil y un misil que ofrezcan ventajas en cuanto a la funcionalización del misil.
[0010] Este objetivo se consigue mediante las características de las reivindicaciones independientes. Unas configuraciones de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes, así como en la siguiente descripción de configuraciones y formas de realización indicadas a modo de ejemplo.
[0011] Según una configuración, está previsto un sistema de control de misil para el guiado, por ejemplo para la navegación hacia el blanco de un misil a lo largo de una trayectoria de vuelo hacia un objeto blanco. El objeto blanco puede ser un objeto blanco estacionario o en movimiento.
[0012] El sistema de control de misil está configurado en particular para su montaje o integración funcional sobre o en un misil, por ejemplo, sobre o en un cuerpo de un misil. En este contexto, funcional ha de entenderse en particular de tal modo que las propiedades de vuelto generales del misil, especialmente en lo que respecta a la aerodinámica, no se ven afectadas, o al menos no de forma significativa, cuando están montados o integrados el sistema de control de misil y los sensores asociados. Por ejemplo, el sistema de control de misil, en particular los sensores asociados, pueden estar configurados para ser integrados sobre o en un cuerpo de misil del misil entre la punta del misil y la unidad de accionamiento del misil. Para ello, el sistema de control de misil puede comprender, por ejemplo, un segmento del cuerpo del misil, puede estar montado sobre o en un segmento de este tipo o estar integrado en el mismo. El segmento del cuerpo del misil puede comprender, por ejemplo, interfaces de montaje o interfaces de
integración correspondientes, que permitan un montaje o una integración entre la punta del misil y el extremo en el lado del accionamiento del misil.
[0013] El misil puede ser, por ejemplo, un misil guiado que se puede lanzar desde una unidad de lanzamiento. Visto en la dirección longitudinal del misil, un misil de este tipo puede comprender en un extremo en el lado de la cabeza dispuesto en la dirección longitudinal en particular una cabeza de misil y en un extremo en el lado del accionamiento orientado en la dirección opuesta un accionamiento de misil.
[0014] A este respecto, la unidad de lanzamiento puede ser terrestre, aérea o acuática.
[0015] El sistema de control de misil comprende al menos un sensor de visión lateral configurado para adquirir datos del entorno, con un campo de visión orientado transversalmente con respecto al eje longitudinal del misil.
[0016] Por sensor de visión lateral ha de entenderse a este respecto en particular una unidad sensora que presenta uno o varios sensores que está/n situado/s, en particular posicionado/s, entre la cabeza del misil situada en el extremo en el lado de la cabeza y el accionamiento del misil situado en el extremo en el lado del accionamiento. Además, por sensor de visión lateral de este tipo ha de entenderse una unidad sensora cuyo uno o varios sensores presenta/n respectivamente un campo de visión cuyo eje medio o eje central con respecto al eje longitudinal del misil como eje polar presenta/n en el estado montado siempre un ángulo polar distinto de cero, en particular, agudo. Un sensor de visión lateral de este tipo puede estar fijado por ejemplo en una pared lateral del misil o puede estar integrado en una pared lateral del misil.
[0017] A este respecto, el ángulo polar ha de entenderse con respecto a un eje polar definido por el eje longitudinal del misil en el sentido de coordenadas esféricas, más concretamente con respecto a un eje polar que se extiende en paralelo al eje longitudinal del misil y al eje medio o central del campo sensor. A este respecto, el ángulo polar ha de entenderse como el ángulo medido entre el vector del eje polar orientado a lo largo del eje polar entre el extremo en el lado del accionamiento y el extremo en el lado de la cabeza y el vector del eje medio o central que se extiende a lo largo del respectivo eje medio o central y que está orientado en la dirección del campo de visión, en la dirección opuesta al misil.
[0018] Por lo tanto, un sensor de visión lateral correspondiente presenta en el estado montado con respecto al ángulo polar siempre un campo de visión no concéntrico con respecto al eje del misil. Para evitar cualquier duda, la dirección del eje polar positivo, es decir, el vector del eje polar, debe entenderse en coordenadas esféricas con respecto a un sistema de referencia de mano derecha del misil, estando definida la dirección del eje polar positivo por la dirección que discurre desde el extremo en el lado del accionamiento hasta el extremo en el lado de la cabeza. Según este sistema de coordenadas esféricas, el ángulo polar debe entenderse en el sentido anteriormente indicado. Por ángulo azimutal asociado ha de entenderse un ángulo medido según la regla de la mano derecha en la dirección circunferencial con respecto al vector del eje polar.
[0019] Las explicaciones anteriores con respecto a la orientación del campo de visión con respecto a las coordenadas esféricas deben aplicarse correspondientemente a otros sistemas de coordenadas distintos de los sistemas de coordenadas esféricas, en particular a los sistemas de coordenadas que no están asociados de forma estacionaria al misil.
[0020] El término campo de visión ha de entenderse a este respecto de forma general y no de forma limitada a sensores ópticos, sino que debe aplicarse correspondientemente a cualquier sensor, por ejemplo, sensores infrarrojos, sensores de radar y otros tipos de sensores adecuados para la adquisición de un objeto blanco cuando están implementados como sensor de visión lateral.
[0021] El sistema de control de misil comprende además una unidad de control con una unidad de recepción para recibir datos del objeto blanco que se refieren al objeto blanco. Los datos del objeto blanco comprenden datos de posición, orientación y velocidad del objeto blanco.
[0022] Los datos de la posición, la orientación y/o la velocidad del misil pueden determinarse de forma conocida, por ejemplo, mediante navegación inercial.
[0023] La unidad de recepción recibe los datos del objeto blanco desde una unidad de emisión externa del misil. En caso necesario, los datos del misil también pueden ser recibidos por la unidad de emisión externa del misil, por ejemplo, en forma de datos de posición como punto de partida para una navegación inercial.
[0024] La unidad de emisión puede formar parte, por ejemplo, de una unidad de control asociada al misil. La unidad de control puede ser, por ejemplo, una unidad de control terrestre, aérea o acuática para el misil, que puede formar parte, por ejemplo, de una unidad de disparo o de una plataforma de disparo o lanzamiento para el misil. La unidad de emisión de la unidad de control puede transmitir los datos del objeto blanco, así como otros datos del misil, por ejemplo, por cable antes del disparo o lanzamiento del misil al mismo. También es posible que la unidad de control transmita los
datos del objeto blanco y otros datos de forma inalámbrica a la unidad de recepción, en particular después del disparo o lanzamiento del misil.
[0025] Por una transmisión o recepción de datos del objeto blanco también ha de entenderse o la misma debe comprender, en particular, una actualización de los datos del objeto blanco transmitidos o recibidos en una etapa de transmisión de datos anterior, es decir, que tiene lugar una actualización de los datos del objeto blanco.
[0026] La unidad de control está configurada de tal manera que la orientación del misil, en particular de los ángulos de guiñada, de cabeceo y/o de balanceo, puede ajustarse durante el guiado hacia el blanco, al menos parcialmente, sobre la base de los datos del objeto blanco recibidos, de modo que el objeto blanco se encuentra al menos en secciones de una fase final de guiado hacia el blanco, en particular una fase de interceptación, dentro del campo de visión del sensor de visión lateral.
[0027] Para que la unidad de control esté configurada para realizar o ejecutar las respectivas funciones descritas en este documento, la misma puede estar programada correspondientemente.
[0028] La programación puede estar presente a este respecto como programación fija en un módulo de control correspondiente y/o estar formada por instrucciones que, al ser ejecutadas por una unidad de cálculo, en particular un procesador, hacen que la unidad de control ejecute las respectivas funciones descritas en este documento.
[0029] En particular, el misil puede ser controlado con el sistema de control de misil propuesto mediante ajuste de la orientación del misil, en particular mediante ajuste o control de la orientación del misil y, por lo tanto, del sensor de visión lateral, basándose en los datos del objeto blanco como conocimiento previo de tal modo que un objeto blanco que se había visado en el momento del lanzamiento o disparo del misil, pero que aún no se encontraba dentro del campo de visión del sensor de visión lateral en el momento del disparo, entre en el rango de detección del campo de visión del sensor de visión lateral después del disparo del misil, de modo que el objeto blanco puede ser detectado y seguido por el sensor de visión lateral. Una vez que el sensor de visión lateral haya detectado el objeto blanco, en particular después de haber detectado el sensor de visión lateral el objeto blanco por primera vez, el misil puede ser controlado, y en particular navegado, basándose en los datos de sensor adquiridos por el sensor de visión lateral. A partir de los datos de sensor puede determinarse por ejemplo información, concretamente datos de la posición, la orientación y la velocidad del objeto blanco. Basándose en la información adquirida, el sistema de control de misil puede navegar el misil hacia el objeto blanco.
[0030] A este respecto, el control del misil puede realizarse en particular de tal modo y la trayectoria de vuelto y la orientación, por ejemplo, su ángulo de balanceo, puede controlarse de tal manera que, por un lado, el objeto blanco permanece detectable por el sensor de visión lateral, es decir, permanece dentro del campo de visión del sensor de visión lateral, y que, por otro lado, se puede alcanzar un punto de encuentro determinado probable entre el misil y el objeto blanco. A este respecto, la orientación debe comprender en particular la posición y la orientación del misil en el espacio tridimensional, que para los misiles se describe habitualmente sobre la base del ángulo de guiñada, el ángulo de cabeceo y el ángulo de balanceo, describiendo estos ángulos giros que transforman un sistema de referencia fijo en un sistema de coordenadas de mano derecha con referencia al misil. En este sentido, el ángulo de guiñada, el ángulo de cabeceo y el ángulo de balanceo describen las posiciones y orientaciones correspondientes del misil, es decir, la posición de guiñada, la posición de cabeceo y la posición de balanceo del misil.
[0031] Para un control de vuelo correspondiente, se puede utilizar por ejemplo información acerca de la posición, orientación y velocidad del objeto blanco obtenida a partir de los datos de sensor del sensor de visión lateral. En este sentido, se puede emplear por ejemplo un control de guiado predictivo, que está configurado para estimar el punto de encuentro entre el misil y el objeto blanco, o para determinar un punto de encuentro probable basándose en los datos respectivamente disponibles y que, además, está configurado para ajustar el ángulo de encuentro, en particular el ángulo polar del vector del eje medio o central del campo de visión, con respecto al objeto blanco. Por el término control de guiado predictivo ha de entenderse a este respecto un control de guiado basado en datos probables, es decir, predictivos, del punto de encuentro y/o de la situación del encuentro con respecto al objeto blanco y al misil. Por consiguiente, con un control de guiado predictivo correspondiente, la trayectoria de vuelo del misil se puede controlar de tal manera que, sobre la base de los datos respectivamente existentes del objeto blanco y del misil, existe un punto de encuentro probable en el sentido de una predicción, y que el objeto blanco permanece durante la navegación hacia el objeto blanco dentro del campo de visión del sensor de visión lateral, a pesar de la orientación lateral del campo de visión del sensor de visión lateral.
[0032] Si la orientación, la posición y la velocidad del objeto blanco cambian, y los cambios correspondientes se reflejan de forma detectable en los datos del sensor de visión lateral, el control de guiado predictivo puede ajustar de forma adaptativa la orientación o alineación del misil, es decir, la trayectoria de vuelo, ajustando al mismo tiempo una posición favorable del misil para la detección del objeto blanco por parte del sensor de visión lateral, de modo que se cumplen las dos condiciones supletorias siguientes: i) existe un punto de encuentro futuro, y ii) el objeto blanco es detectable por el sensor de visión lateral. Por ajuste adaptativo ha de entenderse a este respecto, en particular, que el ajuste se
produce en función de los cambios en la orientación, la posición y la velocidad del objeto blanco y en respuesta a las estas.
[0033] Mediante un ajuste de la posición de balanceo del misil, es posible, por ejemplo, posicionar y orientar el misil, y por lo tanto el sensor de visión lateral, de tal manera que el objeto blanco se encuentra dentro del rango del ángulo azimutal barrido por el campo de visión. Mediante un ajuste de la posición de cabeceo y/o de la posición de guiñada, en particular mediante un ajuste del ángulo de vuelo con respecto al objeto blanco, es posible ajustar la trayectoria de vuelo de tal modo que el objeto blanco se encuentra, permanece o aparece dentro del rango del ángulo polar barrido por el campo de visión.
[0034] Para un control de guiado predictivo es adecuada, por ejemplo, una denominada "Trajectory Shaping Guidance" (Guía de modelado de trayectoria), conocida por ejemplo por: Paul Zarchan, 2007, Tactical and Strategic Missile Guidance, 5.ª edición, ISBN-10: 1-56347-874-9, capítulo 25.
[0035] Un control de guiado predictivo correspondiente se realiza a este respecto al menos durante la fase final de guiado hacia el blanco, en particular durante la fase de interceptación, aunque también puede utilizarse un control de guiado predictivo en fases de vuelo previas.
[0036] Si a pesar del control de guiado predictivo el objeto blanco llega a salir del campo de visión del sensor de visión lateral, por ejemplo, debido a maniobras evasivas del objeto blanco, se pueden utilizar a su vez datos adicionales del objeto blanco recibidos y actualizados, y/u otros datos de sensor de una unidad de adquisición de blancos adicional con un campo de visión concéntrico con respecto al misil y/u otros datos de la posición y orientación del misil, por ejemplo, datos GNSS (GNSS: Global Navigation Satellite System), para ajustar la orientación del misil de tal modo que el objeto blanco vuelve a entrar en el campo de visión del sensor de visión lateral.
[0037] Las explicaciones anteriores demuestran, en particular, que con el sistema de control de misil propuesto es posible un guiado hacia un blanco comparablemente preciso y fiable, a pesar de que el campo de visión del sensor de visión lateral está orientado lateralmente con respecto al eje del misil y no es concéntrico con respecto al eje del misil. Además, en caso de una implementación de una unidad sensora de visión lateral, por ejemplo, en la zona del fuselaje del misil, puede conseguirse que la cabeza del misil esté disponible para otras funcionalizaciones distintas de la adquisición de blancos.
[0038] Según algunas configuraciones, la unidad de control puede estar configurada para ajustar la orientación del misil mediante un control activo del ángulo de cabeceo, guiñada y/o balanceo del misil, basándose en los datos recibidos del objeto blanco, que pueden considerarse, por ejemplo, representativos del conocimiento previo de los datos de posición, orientación y/o movimiento, como por ejemplo la velocidad del objeto blanco, de tal modo que el objeto blanco se encuentra al menos en secciones del guiado hacia el blanco, por ejemplo, en una fase final de guiado hacia el blanco, dentro del rango del ángulo azimutal barrido por el campo de visión del sensor de visión lateral con respecto al eje polar definido por el eje longitudinal del misil.
[0039] En particular, la unidad de control puede estar configurada de tal forma que el ángulo de balanceo, y por lo tanto la posición de balanceo, se ajusta de forma que el objeto blanco, en particular los bordes del objeto blanco, presenta/n una distancia predeterminada de los bordes del campo de visión dispuestos en dirección del ángulo azimutal. Esto mejora la robustez de la detección del objeto blanco, es decir, la adquisición del objeto, y el guiado hacia el blanco frente a maniobras evasivas repentinas del objeto blanco. La distancia predeterminada puede elegirse, por ejemplo, de tal forma que la misma es al menos tan grande como el error real o esperado en la dirección del ángulo azimutal y/o en la dirección del ángulo polar de la adquisición del objeto de los datos recibidos del objeto blanco o del sensor de visión lateral.
[0040] En algunas configuraciones, la unidad de control del sistema de control de misil puede estar configurada para ajustar la trayectoria de vuelo y/o la orientación del misil basándose en los datos del objeto blanco, por ejemplo, representativos del conocimiento previo de la posición, orientación y/o movimiento del objeto blanco, de tal modo que el objeto blanco se encuentra dentro del rango del ángulo polar barrido por el campo de visión con respecto al eje polar definido por el eje longitudinal, al menos durante secciones del proceso de guiado hacia el blanco, en particular en la fase final de guiado hacia el blanco.
[0041] En particular, la unidad de control puede estar configurada de tal modo que la orientación, por ejemplo, la alineación del eje longitudinal del misil, es ajustable de tal modo que el objeto blanco, en particular los bordes del objeto blanco, presenta/n una distancia predeterminada de los bordes del campo de visión dispuestos en dirección del ángulo azimutal y en la dirección del ángulo polar. Esto mejora la robustez de la detección del objeto blanco, es decir, la adquisición del objeto, y el guiado hacia el blanco frente a maniobras evasivas repentinas del objeto blanco. La distancia predeterminada puede elegirse, por ejemplo, de tal forma que la misma es al menos tan grande como el error real o esperado en la dirección del ángulo polar y en la dirección del ángulo azimutal de la adquisición del objeto o de la detección del objeto blanco, ya sea basándose en los datos recibidos del objeto blanco o basándose en los datos de sensor del sensor de visión lateral.
[0042] Según algunas configuraciones, el sensor de visión lateral está configurado de tal manera que su característica direccional, por ejemplo, el rango del ángulo azimutal barrido por el campo de visión, el rango del ángulo polar barrido por el campo de visión y/o la orientación del eje medio del campo de visión del sensor de visión lateral, puede/n ajustarse mediante el sistema de control de misil.
[0043] Por ejemplo, pueden estar presentes uno o varios actuadores conectados como actuadores a un sensor o un campo sensor del sensor de visión lateral, que pueden ser controlados, por ejemplo, por una unidad de control configurada correspondientemente de tal manera que es adaptable, en particular ajustable, la orientación con respecto al rango del ángulo polar y/o al rango del ángulo azimutal detectables. Los actuadores correspondientes pueden utilizarse, por ejemplo, en sensores ópticos o los que funcionan sobre la base de luz infrarroja o en campos de sensores para cambiar o ajustar la orientación del campo de visión.
[0044] No obstante, también es posible que la característica direccional, por ejemplo la orientación, el rango del ángulo polar y/o el rango del ángulo azimutal del sensor de visión lateral, por ejemplo, de un campo de sensores de visión lateral con varios sensores de visión lateral, se adapte, en particular se ajuste, mediante un cambio de los parámetros de funcionamiento del sensor de visión lateral o del campo de sensores de visión lateral. La característica direccional puede ajustarse, por ejemplo, de forma adecuada mediante un cambio de la frecuencia en el caso de antenas de frecuencia variable. Las unidades de control propuestas son adecuadas, por ejemplo, para sensores de radar, en los que la característica direccional puede ajustarse, por ejemplo, mediante ajuste de la frecuencia, de la fase o de la amplitud. Las respectivas funciones de control pueden ser realizadas, por ejemplo, por la unidad de control del misil ya anteriormente mencionada. Alternativamente, también puede haber una o varias unidades de control adicionales, que pueden realizar un ajuste de la característica direccional del sensor de visión lateral.
[0045] Según algunas configuraciones, el sensor de visión lateral y, en particular, la unidad de control correspondiente están configurados para adaptar, en particular ajustar la característica direccional del sensor de visión lateral basándose al menos en los datos de sensor del sensor de visión lateral de tal modo que el objeto blanco se encuentra al menos por secciones a lo largo de la trayectoria de vuelo del misil dentro del campo de visión del sensor de visión lateral.
[0046] Con una unidad de control correspondientemente configurada y un sensor de visión lateral correspondientemente configurado se puede mejorar la robustez de la adquisición de blancos y el guiado hacia el blanco.
[0047] Según algunas configuraciones, la unidad de control puede estar configurada para detectar un objeto blanco ubicado en el campo de visión, en particular el objeto blanco propiamente dicho, y para determinar la posición, la orientación y/o la velocidad del mismo basándose en los datos de sensor del sensor de visión lateral. Además, la unidad de control puede estar configurada para determinar una trayectoria de vuelo para un guiado predictivo, adaptativamente activo del misil hacia un punto de encuentro probable con el objeto blanco, basándose en la posición, la orientación y/o la velocidad determinadas del objeto blanco. Basándose en la trayectoria de vuelo determinada, el sistema de control de misil puede guiar el misil hacia el punto de encuentro probable, es decir predictivo, con el objeto blanco. Al determinar la trayectoria de vuelo, además de los datos de sensor del sensor de visión lateral se pueden tener en cuenta otros datos, por ejemplo la orientación, la posición o la velocidad del misil.
[0048] Según algunas configuraciones, la unidad de control puede estar configurada para realizar en el marco del guiado predictivo, adaptativamente activo al menos uno de los siguientes pasos, por ejemplo, de forma iterativa:
[0049] - determinar de forma predictiva el punto de encuentro probable del misil con el objeto blanco y determinar un ángulo de encuentro del misil con el objeto blanco de tal manera que el campo de visión comprende una línea de visión directa hacia el objeto blanco;
[0050] - determinar de forma predictiva la trayectoria de vuelo y/o la orientación del misil, en particular con respecto al ángulo de balanceo, de cabeceo y/o de guiñada del misil, de tal manera que en la dirección del ángulo azimutal y/o del ángulo polar con respecto al eje longitudinal del misil como eje polar, el objeto blanco presenta una distancia predeterminada de los bordes del campo de visión del campo de visión, preferentemente de tal manera que el objeto blanco está ubicado aproximadamente en el centro del campo de visión en la dirección del ángulo azimutal y/o del ángulo polar.
[0051] A este respecto, por ángulo de encuentro ha de entenderse, en particular, el ángulo medido entre una trayectoria del objeto blanco y la trayectoria del misil.
[0052] La distancia predeterminada puede elegirse a este respecto de tal forma que el objeto blanco, sumándose el error en la adquisición de los datos de sensor del sensor de visión lateral o el error de los datos del objeto blanco, se encuentra dentro del campo de visión. Gracias a elegirse adecuadamente las distancias y a alinear la línea de visión directa de forma central en el campo de visión, se pueden obtener en particular ventajas para el guiado hacia el blanco con respecto a maniobras evasivas repentinas del objeto blanco, ya que cuando el objeto blanco está ubicado de forma central en el campo de visión, la probabilidad de que una maniobra evasiva espontánea haga que el objeto blanco se salga del campo de visión es comparativamente baja. En particular, el guiado hacia el blanco puede ser más robusto frente a maniobras evasivas repentinas del objeto blanco durante una fase de interceptación del guiado hacia el blanco.
[0053] Según algunas configuraciones, el sistema de control de misil puede comprender asimismo, es decir, además del al menos un sensor de vista lateral, al menos un sensor buscador de blancos con un campo de visión concéntrico con respecto al eje longitudinal del misil. A este respecto, el sensor buscador de blancos con un campo de visión concéntrico debe comprender, en particular, sensores buscadores de blancos en los que el campo de visión está alineado de forma concéntrica al eje longitudinal del misil con respecto al eje medio del campo de visión, o puede alinearse de forma concéntrica. En las configuraciones de este tipo, el sistema de control de misil, en particular una unidad de control del mismo sistema de control de misil, puede estar configurado para utilizar además los datos adquiridos por el sensor buscador de blancos para el guiado del misil, en particular para la adquisición del objeto blanco, por ejemplo datos del entorno, datos del terreno y/o datos del objeto blanco, como la posición, la orientación o la velocidad.
[0054] Al utilizarse un sensor buscador de blancos adicional con un campo de visión concéntrico con respecto al eje longitudinal del misil, se puede mejorar aún más el guiado hacia el blanco.
[0055] Los sensores buscadores de blancos de este tipo, con un campo de visión concéntrico con respecto al eje longitudinal del misil, en particular con un campo de visión que puede alinearse de forma concéntrica con respecto al eje longitudinal del misil, pueden estar por ejemplo integrados o montados de una manera conocida en la punta del misil. Si no se utilizan unos sensores buscadores de blancos de este tipo en el marco de la presente invención, la punta del misil puede funcionalizarse de otra manera, por ejemplo, mediante un escudo térmico y similares.
[0056] Según algunas configuraciones, el sensor de visión lateral o el sensor buscador de blancos puede comprender uno o varios sensores ópticos, uno o varios sensores infrarrojos y/o uno o varios sensores de radar. En las configuraciones de este tipo, el sistema de control de misil, en particular una unidad de control del sistema de control de misil, puede estar configurada para determinar a partir de los datos de sensor de los respectivos sensores la posición, la orientación y/o la velocidad de un objeto blanco detectado. En algunas configuraciones también es posible que el sistema de control de misil esté configurado para determinar información del entorno, por ejemplo, el relieve de un terreno, a partir de los datos del sensor y tenerla en cuenta durante el guiado hacia el blanco, por ejemplo, para determinar o calcular la trayectoria de vuelo, la orientación del misil, el ángulo de encuentro y/o la posición de guiñada, cabeceo y/o balanceo del misil.
[0057] Según algunas configuraciones, el sistema de control de misil puede estar configurado además para ajustar el rango del ángulo azimutal del campo de visión definido como eje polar con respecto al eje longitudinal del misil y el rango del ángulo polar del campo de visión definido como eje polar con respecto al eje longitudinal del misil y/o controlar la trayectoria de vuelo y la orientación del misil de tal modo que se cumple/n al menos una de las siguientes condiciones:
[0058] - el rango del ángulo azimutal y/o el rango del ángulo polar se ajusta/n en un valor tanto mayor cuanto mayor sea el error de la determinación de la posición, la orientación o la velocidad del objeto blanco;
[0059] - el rango del ángulo azimutal y/o el rango del ángulo polar se ajusta/n en una fase final de guiado hacia el blanco, en particular en una fase de interceptación, de tal modo que es/son mayor/es que el error de la determinación de la posición, la orientación o la velocidad del objeto blanco;
[0060] - el rango del ángulo azimutal y/o el rango del ángulo polar se ajusta/n en un valor tanto mayor cuanto mayor sea la velocidad del objeto blanco;
[0061] - el ángulo polar del eje medio del campo de visión definido como eje polar con respecto al eje longitudinal del misil se ajusta en función de una velocidad determinada del objeto blanco, ajustándose el ángulo polar en un valor tanto menor cuanto menor sea la velocidad del objeto blanco.
[0062] Como medida del error se puede utilizar, por ejemplo, el error que resulta de los datos de sensor o de los datos del objeto blanco. El error puede ser vinculado por ejemplo en forma de metadatos con los datos correspondientes y ser transmitido.
[0063] En caso de un funcionamiento del sistema de control de misil según una de las condiciones anteriormente mencionadas, se puede realizar por ejemplo en la fase final de guiado hacia el blanco, en particular en la fase de interceptación, un guiado comparativamente fiable hacia el* blanco hacia el punto de encuentro probable.
[0064] Según algunas configuraciones, está previsto un misil, en particular un misil guiado, que comprende un sistema de control de misil según una de las configuraciones descritas en el presente documento según la invención. El sistema de control de misil puede estar montado o integrado por ejemplo de tal manera que queda posicionado entre el extremo en el lado de la cabeza y el extremo en el lado del accionamiento del misil.
[0065] Por ejemplo, el sistema de control de misil puede estar dispuesto, en particular montado o integrado, en la zona del sistema de guiado del misil guiado, en el que pueden ejecutarse algoritmos para el guiado del misil basados en unidades de control correspondientes. Un posicionamiento de este tipo del sistema de control de misil ofrece en particular la ventaja de que pueden realizarse trayectorias de señales comparativamente cortas entre las unidades de control de la unidad de guiado y la unidad de control del sistema de control de misil. En algunas configuraciones, la
unidad de control del sistema de control de misil puede estar configurada de forma funcionalmente integrada en el sistema de guiado, al menos en parte.
[0066] Según algunas configuraciones, el eje medio del campo de visión puede presentar una componente radial y una componente axial con respecto al eje longitudinal del misil. El sensor de visión lateral puede estar dispuesto, en particular montado o integrado, de tal forma con respecto al eje longitudinal del misil de modo que la componente radial esté orientada esencialmente en paralelo a un plano de maniobra del misil en el que la capacidad de aceleración transversal del misil presenta su máximo. Esto significa que la componente radial está orientada en paralelo a un plano de maniobra fuerte del misil. La componente axial puede estar orientada en paralelo al eje longitudinal del misil. Por un plano de maniobra del misil se entiende un plano en el que un misil realiza una maniobra de vuelo en una respectiva situación de movimiento. En el caso de un misil guiado, los planos de maniobra pueden denominarse planos de guiado. Por ejemplo, partiéndose de un vuelo horizontal del misil, un movimiento de guiñada se produce en un plano de maniobra horizontal, paralelo al eje longitudinal del misil, es decir, en un plano de guiñada horizontal. Por consiguiente, en el caso de un movimiento de cabeceo, el plano de maniobra al partirse de un vuelo horizontal del misil se encuentra en un plano de maniobra vertical paralelo al eje longitudinal del misil, es decir, en un plano de cabeceo. Lo mismo se aplica a cualquier movimiento de vuelo y maniobra de vuelo del misil.
[0067] Una orientación de la componente radial en paralelo a un plano de maniobra fuerte es ventajosa, en particular con respecto a un guiado predictivo adaptativo del misil durante maniobras evasivas repentinas del objeto blanco, ya que el misil puede ajustar en este caso de forma comparativamente rápida la orientación del sensor de visión lateral a las condiciones cambiadas de la posición, la orientación y/o la velocidad del objeto blanco. La adaptación a condiciones respectivamente cambiantes debe considerarse, en particular, como un guiado adaptativo. El término "predictivo" debe indicar, en particular, que el guiado se realiza sobre la base de un punto de encuentro probable, es decir, predictivo. Según algunas configuraciones, está previsto un procedimiento para el guiado de un misil, en particular de un misil guiado, según una de las configuraciones descritas en el presente documento en el marco de la invención subyacente. El procedimiento comprende a este respecto un guiado del misil a lo largo de una trayectoria de vuelo hacia un objeto blanco estacionario o en movimiento.
[0068] Según algunas configuraciones, el procedimiento comprende al menos las siguientes etapas realizadas por el sistema de control de misil:
[0069] - recepción de datos de posición, orientación y velocidad del objeto blanco;
[0070] - orientación del campo de visión del sensor de visión lateral hacia el objeto blanco mediante la orientación del sensor de visión lateral mediante el control de la característica direccional del sensor de visión lateral, mediante la orientación del misil y/o mediante el ajuste de la trayectoria de vuelo del misil sobre la base de los datos recibidos, de modo que el objeto blanco llega a entrar en una primera fase de vuelo en el campo de visión del sensor de visión lateral, en particular, se encuentra dentro del campo de visión del sensor de visión lateral; y
[0071] - durante una segunda fase de vuelo posterior a la primera fase de vuelo, orientación del campo de visión hacia el objeto blanco mediante control de la característica direccional del sensor de visión lateral, orientación y/o de la trayectoria de vuelo del misil sobre la base de los datos de sensor del sensor de visión lateral, de modo que el objeto blanco se encuentra dentro del campo de visión, en particular, que permanece en el campo de visión.
[0072] Según algunas configuraciones, el ángulo de balanceo, de cabeceo y/o de guiñada del misil pueden ajustarse de manera adaptativamente activa, para orientar el campo de visión hacia el objeto blanco, en particular, pueden modificarse según las necesidades, sobre la base de los datos de sensor del sensor de visión lateral.
[0073] Según algunas realizaciones, el campo de visión se orienta de tal manera que el objeto blanco se encuentra durante las fases de vuelo, preferentemente durante una fase final de guiado hacia el blanco, al menos por secciones dentro del rango del ángulo azimutal y/o del rango del ángulo polar barrido por el eje polar definido por el eje longitudinal del misil.
[0074] Según algunas configuraciones, los respectivos ángulos, es decir, el ángulo de balanceo, de cabeceo y/o de guiñada, pueden ajustarse de tal manera que el objeto blanco presenta una distancia predeterminada de los bordes del campo de visión ubicados en la dirección del ángulo azimutal o del ángulo polar. A este respecto, la distancia puede ser mayor que el error de la detección del objeto blanco, es decir, el error de la detección de datos del objeto blanco, como por ejemplo la posición, orientación, velocidad, tamaño y/o contorno del objeto blanco.
[0075] Según algunas configuraciones, el procedimiento puede comprender lo siguiente: el guiado activo adaptativo del misil, basándose en una posición, orientación y/o velocidad del objeto blanco determinadas a partir de los datos de sensor del sensor de visión lateral, comprendiendo el guiado activo adaptativo al menos una de las siguientes etapas:
[0076] - la determinación de un punto de encuentro, en particular un punto de encuentro probable, del misil con el objeto blanco, en particular en una fase final de vuelo, y el ajuste de un ángulo de vuelo del misil con respecto al objeto blanco de tal manera que el campo de visión del sensor de visión lateral comprende una línea de visión directa hacia el objeto blanco, pudiendo coincidir la línea de visión directa, por ejemplo, esencialmente con el eje medio del campo de visión;
[0077] - la determinación de la trayectoria de vuelo y/o de la orientación, en particular la orientación, como la situación de balanceo, de cabeceo y de guiñada, del misil y/o del ángulo de vuelo con respecto al objeto blanco, de tal modo que el objeto blanco presenta una distancia predeterminada de los respectivos bordes del campo de visión en la dirección del ángulo azimutal y/o del ángulo polar, preferentemente de tal modo que se encuentra aproximadamente en el centro del campo de visión en la dirección del ángulo azimutal y/o del ángulo polar; - la adquisición de datos de sensor mediante un sensor buscador de blancos distinto del sensor de visión lateral, con un campo de visión orientado de forma concéntrica con respecto al eje longitudinal del misil, y la determinación de la trayectoria de vuelo, de la orientación y/o del ángulo de vuelo del misil basándose, además, al menos parcialmente en los datos de sensor del sensor buscador de blancos con un campo de visión orientado de forma concéntrica con respecto al eje longitudinal.
[0078] Los datos de sensor del otro sensor buscador de blancos pueden utilizarse, si este ya es capaz de detectar el objeto blanco, por ejemplo, también en la primera fase de vuelo para orientar el misil de tal modo que el sensor de visión lateral puede detectar el objeto blanco, pudiendo usarse en algunas configuraciones los datos de sensor de los dos sensores para el guiado hacia el blanco, después de haberse orientado el sensor de visión lateral.
[0079] Según algunas configuraciones puede/n detectarse la posición, la orientación y/o la velocidad del objeto blanco, al menos sobre la base de los datos de sensor del sensor de visión lateral y/o del sensor buscador de blancos, pudiendo comprender los datos de sensor, por ejemplo, datos de al menos un sensor infrarrojo, al menos un sensor óptico y/o al menos un sensor de radar.
[0080] Sobre la base de la posición determinada, que comprende por ejemplo también datos del tamaño y/o del contorno del objeto blanco, la orientación determinada y/o la velocidad determinada del objeto blanco, según algunas configuraciones puede realizarse al menos una de las siguientes etapas:
[0081] - el ajuste o control de la orientación y/o de la trayectoria de vuelo del misil sobre la base de la posición, la orientación y/o la velocidad determinadas del objeto blanco;
[0082] - el ajuste de un rango del ángulo azimutal tanto mayor para el sensor de visión lateral cuanto mayor sea el error en la determinación de la posición, la orientación y/o la velocidad del objeto blanco;
[0083] - el ajuste del rango del ángulo azimutal del sensor de visión lateral de tal modo que el mismo es al menos en la fase final de guiado hacia el blanco mayor que el error de la determinación de la posición, la orientación y/o la velocidad del objeto blanco;
[0084] - el ajuste del rango del ángulo azimutal y/o del rango del ángulo polar del sensor de visión lateral en función de la velocidad determinada del objeto blanco;
[0085] - el ajuste del ángulo polar del eje medio del campo de visión en función de la velocidad determinada del objeto blanco, ajustándose el ángulo polar del eje medio tanto menor cuanto menor sea la velocidad del objeto blanco.
[0086] Según algunas configuraciones, la etapa de orientación del campo de visión del sensor de visión lateral puede comprender además: el ajuste del rango del ángulo azimutal configurado de manera ajustable, del rango del ángulo polar configurado de manera ajustable y/o la orientación del eje central del campo de visión configurado de manera ajustable, realizándose el ajuste y/o la orientación sobre la base de al menos los datos de sensor del sensor de visión lateral en particular de tal modo que el objeto blanco se encuentra al menos por secciones a lo largo de la trayectoria de vuelo dentro del campo de visión.
[0087] Las ventajas del procedimiento resultan en particular de las ventajas del dispositivo de la invención.
[0088] Cabe señalar en este punto explícitamente que las características funcionales y/o estructurales de las configuraciones del sistema de control de misil según la invención y del misil y las características del procedimiento de configuraciones del procedimiento según la invención, si no se han descrito ya explícitamente, pueden implementarse y reivindicarse también respectivamente en la otra categoría, al menos sobre la base de las referencias cruzadas de las reivindicaciones.
[0089] El término "en particular" utilizado en el marco de la descripción de las configuraciones y formas de realización, así como en las reivindicaciones, no ha de entenderse de forma restrictiva, sino (solo) el sentido de que las características caracterizadas por "en particular" se refieren a configuraciones y formas de realización especiales, salvo que se especifique lo contrario.
[0090] A continuación se describen configuraciones de la invención realizadas a modo de ejemplo con ayuda de las figuras. Muestran:
[0091] la figura 1 un misil guiado con un sensor de visión lateral;
[0092] la figura 2 una vista de perfil lateral en la zona de la punta del misil guiado con respecto a un plano principal polar que pasa por el eje polar;
[0093] la figura 3 una vista de perfil en corte del misil 1, perpendicular a la vista de perfil lateral de la figura 2 con respecto al plano principal azimutal que pasa perpendicularmente por el eje polar; la figura 4 la vista de proyección de la figura 2 con un objeto blanco situado fuera del campo de visión; la figura 5 una vista de proyección según la figura 2 con un objeto blanco situado dentro del campo de visión; la figura 6 una representación esquemática de un misil que se mueve a lo largo de una trayectoria de vuelo; la figura 7 una representación esquemática del lugar de montaje del sensor de visión lateral en el misil guiado; las figuras 8 y 9 un ejemplo de realización de la disposición de antenas de radar en un sensor de visión lateral; y la figura 10 una disposición del circuito relacionado con un sensor de visión lateral según el ejemplo de realización de la figura 9.
[0094] La figura 1 muestra un ejemplo de realización de un misil 1 configurado según la invención, siendo el misil 1 a modo de ejemplo un misil guiado 1. El misil 1 comprende un sensor de visión lateral 2.
[0095] El misil guiado 1 presenta un accionamiento 3, que define un extremo del lado del accionamiento AE del misil 1. En el extremo no orientado hacia este, en la dirección del eje longitudinal L del misil, el misil 1 presenta una cabeza de misil 4, que define un extremo en el lado de la cabeza KE. En el extremo en el lado del accionamiento AE, el misil 1 presenta varios estabilizadores no especificados en detalle, para el guiado y/o la estabilización del vuelo.
[0096] En un segmento adyacente a la cabeza de misil 4, el misil 1 presenta un sistema de guiado 5 en la dirección del extremo en el lado del accionamiento AE, a continuación del cual en dirección hacia el accionamiento 3 está dispuesta una cabeza de combate 6. Salvo el accionamiento y la cabeza de misil 4, la estructura en la dirección longitudinal del misil 1 también puede diferir de la estructura mostrada.
[0097] El sistema de guiado 5 comprende una o varias unidades de control para el guiado del misil 1. En el presente ejemplo, el sensor de visión lateral 2 está montado en la zona del sistema de guiado, estando integrados unos sensores asociados en una superficie circunferencial en el lado longitudinal. Esto ofrece la ventaja de trayectorias de señales cortas, por ejemplo, entre el sensor de visión lateral 2, un sistema de control de misil asociado y las unidades de control del sistema de guiado 5. Además, se pueden conseguir también ventajas aerodinámicas en comparación con otras formas de montaje.
[0098] Como indica el cono en la figura 1, el sensor de visión lateral 2 presenta un campo de visión 7 no concéntrico con respecto al eje longitudinal L.
[0099] En el ejemplo mostrado, el campo de visión 7 se describe mediante un sistema de coordenadas esféricas de mano derecha fijo en el misil, cuyo origen se encuentra en una superficie de sensor de un sensor del sensor de visión lateral 2. Este sistema de coordenadas esféricas presenta un eje polar P que discurre en paralelo al eje longitudinal L, quedando definida la dirección del eje polar positivo P por la dirección que discurre desde el extremo en el lado del accionamiento AE hasta el extremo en el lado de la cabeza KE. Un vector que discurre en la dirección positiva del eje polar P se denomina en lo sucesivo y en este documento también vector del eje polar.
[0100] En el ejemplo mostrado, el campo de visión 7 es concéntrico con respecto a un eje medio M, denominándose el vector que parte del origen de coordenadas del sistema de coordenadas esféricas, orientado en la dirección opuesta al misil 1 y que pasa por el eje medio M en lo sucesivo vector del eje medio.
[0101] En el ejemplo mostrado, el ángulo polar del eje medio 8 definido entre el vector del eje polar y el vector del eje medio es un ángulo agudo, distinto de cero, positivo.
[0102] Los ángulos que discurren en la dirección circunferencial con respecto al vector del eje polar se denominan en lo sucesivo ángulos azimutales.
[0103] Como se puede ver en la figura 1, el sensor de vista lateral 2 presenta un campo de visión 7 orientado lateralmente en la dirección paralela al vector del eje polar, quedando limitado en este sentido el campo de visión 7 en la dirección del vector del eje polar, siendo en cualquier caso no concéntrico con respecto al vector del eje polar.
[0104] En la figura 1 se muestra una representación esquemática y a modo de ejemplo, no realizada a escala, de la distancia real de un objeto blanco 10 ubicado en el campo de visión 7.
[0105] En el sistema de coordenadas del sensor de visión lateral 2, la posición del objeto blanco 10 se puede describir mediante la distancia D del origen del sistema de coordenadas, el ángulo polar Theta, designado con 11, y el ángulo azimutal Phi, designado con 12.
[0106] Si se utiliza, por ejemplo, un sensor de radar para el sensor de visión lateral 2, la distancia D, el ángulo polar Theta 11 y el ángulo azimutal Phi 12, así como otros parámetros, como por ejemplo la situación, la posición, la orientación y/o
la velocidad del objeto blanco 10, se pueden determinar de forma conocida a partir de las señales de radar reflejadas por el objeto blanco 10 y recibidas por el sensor de visión lateral 2. Lo mismo se aplica a otros tipos de sensores, como sensores infrarrojos y sensores ópticos, que también pueden ser utilizados para el sensor de visión lateral 2.
[0107] La figura 2 muestra una vista de perfil lateral del misil 1 en la zona de la punta del misil, es decir, del extremo en el lado de la cabeza KE, con respecto al plano principal polar del sistema de coordenadas esféricas que pasa por el eje polar P y el origen de coordenadas. Como se puede observar en la figura 2, el campo de visión 2 barre en el plano principal polar un determinado rango del ángulo polar 13.
[0108] La figura 3 muestra una vista de perfil frontal del misil guiado 1 perpendicular a la vista de perfil lateral de la figura 2 con respecto al plano principal azimutal del sistema de coordenadas esféricas, que pasa perpendicularmente por el eje polar P y el origen de las coordenadas. Como se puede observar en la figura 3, el campo de visión 7 barre en el plano principal azimutal un determinado rango del ángulo azimutal 14.
[0109] Al ver juntas la figura 2 y la figura 2, resulta en particular que el campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2 está limitado a una zona espacial orientada lateralmente con respecto al eje longitudinal L, que no es concéntrica con respecto al eje longitudinal L.
[0110] La figura 4 muestra una representación correspondiente a la vista de perfil en sección de la figura 3 con un objeto blanco 10 que se encuentra fuera del campo de visión 7. Debido a que el campo de visión 7 está orientado de modo que se aleja lateralmente del eje longitudinal L, por regla general, resulta insuficiente para la disposición de sensores, es decir, el sensor de visión lateral 2 con un campo de visión 7 no concéntrico con respecto al eje longitudinal L, orientar solo el extremo en el lado de la cabeza KE del misil 1 hacia el objeto blanco 10.
[0111] Para ello, el sistema de control de misil 1 está especialmente configurado para permitir detectar de forma eficiente el objeto blanco 10 mediante el sensor de visión lateral 2.
[0112] Concretamente, el sistema de control de misil, por ejemplo, una unidad de control correspondiente, está configurada para recibir datos del objeto blanco 10 a través de una unidad de recepción (no mostrada en detalle, aunque ya anteriormente descrita con más detalle), por ejemplo, desde una unidad de emisión de una plataforma de lanzamiento o una unidad de control.
[0113] Los datos del objeto blanco comprenden datos de la posición, orientación y velocidad del objeto blanco 10.
[0114] Los datos del objeto blanco pueden haberse determinado, por ejemplo, mediante un sistema de sensores, por ejemplo basado en tecnología de radar u otras tecnologías de sensores, habiéndose determinado los datos del objeto blanco independientemente del sensor de visión lateral 2. La posición o la ubicación del objeto blanco puede determinarse, por ejemplo, antes del disparo del misil 1 mediante un sistema de radar de una unidad de lanzamiento asignada a la plataforma de lanzamiento. Los datos del objeto blanco correspondientes pueden transmitirse en este caso al misil 1 antes o después del disparo del misil 1.
[0115] Tras el disparo del misil 1, se pueden transmitir datos del objeto blanco correspondientes al misil 1, si esto es necesario, por ejemplo cuando el objeto blanco 10, una vez detectado por el sensor de visión lateral 2, vuelve a desaparecer del campo de visión 7 y/o si se requieren otros datos para aumentar la precisión del guiado hacia el blanco.
[0116] En la situación mostrada en la figura 4, el objeto blanco 10 no se encuentra dentro del campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2. Sin embargo, el sistema de control de misil está configurado para ajustar la orientación, en particular la posición de balanceo, del misil 1 sobre la base de los datos recibidos del objeto blanco, de tal modo que el objeto blanco 10 entra en el campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2, o entra al menos en el rango del ángulo azimutal 14 barrido por el campo de visión.
[0117] Por lo tanto, a pesar de que el campo de visión lateral 7 del sensor de visión lateral 2 está orientado lateralmente, de forma desfavorable para un guiado hacia el blanco, se puede conseguir, no obstante, un guiado eficiente hacia el blanco sobre la base de los datos recibidos del objeto blanco, que representan el conocimiento previo del objeto blanco 10. Una vez detectado el objeto blanco 10 por el sensor de visión lateral 2, el guiado hacia el blanco y la detección del blanco pueden basarse, al menos parcialmente, en los datos de sensor del sensor de visión lateral 2.
[0118] En la figura 5 se muestra a modo de ejemplo una orientación del misil 1 hacia el objeto blanco 10, basándose en los datos del objeto blanco.
[0119] La orientación del misil 1 se realiza de forma análoga en el caso en el que el sensor de visión lateral 2 haya detectado el objeto blanco 10 y cambia la posición y situación del objeto blanco 10 con al campo de visión 7. A este respecto se pueden utilizar datos de sensor del sensor de visión lateral 2 del objeto blanco 10, correspondiendo una orientación del misil 1 a un ajuste de la orientación del campo de visión 7, que tiene en cuenta las circunstancias cambiadas por el movimiento relativo entre el misil 1 y el objeto blanco 10.
[0120] En la situación mostrada en la figura 5, el objeto blanco 10 se encuentra dentro del campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2, es decir, en el rango de detección. Para poder orientar el misil 1 correspondientemente, el sistema de control de misil está configurado para controlar en particular la posición de balanceo del misil 1 basándose en los datos recibidos del objeto blanco, de tal modo que el ángulo de balanceo 15 del misil 1 se cambia o ajusta de tal modo que el giro o la rotación del campo de visión 7 causados de esta manera alrededor del eje longitudinal L lleva el objeto blanco 10 al rango de detección del sensor de visión lateral 2, que es barrido por el campo de visión 7 en la dirección del ángulo azimutal. En la figura 5 se muestra el ajuste o el cambio de la posición de balanceo, es decir, del ángulo de balanceo 15, en comparación con la situación en la figura 4 mediante líneas discontinuas que muestran, por un lado, la posición del eje medio M según la figura 4 y, por otro lado, el ángulo de balanceo 15.
[0121] Una vez que el misil 1 esté orientado o alineado de tal forma que el objeto blanco 10 se encuentra dentro del campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2, puede realizarse el guiado hacia el objeto blanco 10, al menos parcialmente, utilizándose los datos de sensor del sensor de visión lateral 2. Para ello, el sistema de control de misil puede estar configurado correspondientemente para seguir el objeto blanco 10 basándose en los datos de sensor del sensor de visión lateral 2 y guiar el misil 1 hacia el objeto blanco hacia un punto de encuentro probable entre el misil 1 y el objeto blanco 10, es decir, de forma predictiva.
[0122] Además del ajuste o control de la posición de balanceo, es decir, del ángulo de balanceo 15, también se pueden ajustar correspondientemente los ángulos de cabeceo y de guiñada del misil 1, para que el objeto blanco 10 entre en el campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2.
[0123] Los ángulos de balanceo, cabeceo y guiñada se pueden controlar de forma adecuada tras la detección del objeto blanco 10, basándose en los datos de sensor del sensor de visión lateral 2, de tal modo que el objeto blanco 10 permanece en el campo de visión 7 y el misil 1 es guiado al mismo tiempo según una trayectoria de vuelo hacia el punto de encuentro probable.
[0124] Con ayuda de la figura 6, que muestra una representación esquemática de un misil 1 que se mueve a lo largo de la trayectoria de vuelo 16, se describe a continuación una posible secuencia para el guiado hacia el blanco, es decir, la navegación hacia el blanco, del misil 1, basándose la navegación hacia el blanco al menos parcialmente o por secciones a lo largo de la trayectoria de vuelo 16 en los datos recibidos del objeto blanco y los datos de sensor del sensor de visión lateral 2.
[0125] La trayectoria de vuelo 16 del misil 1 se puede dividir durante el guiado hacia el blanco 10 en una fase de aproximación 17 y una fase de interceptación 18. Durante la fase de aproximación 17 al objeto blanco 10, se transmiten al sistema de control de misil datos del objeto blanco que, como ya se ha descrito anteriormente, se han adquirido mediante una fuente de sensores externa del misil 1, por ejemplo, una plataforma de lanzamiento, un radar terrestre o una red de sensores.
[0126] Los datos del objeto blanco son representativos del conocimiento previo, por ejemplo, de la posición del objeto blanco 10, la orientación del objeto blanco 10 y la velocidad del objeto blanco 10, pudiendo utilizarse o presentarse dichos parámetros o datos mencionados respectivamente también como datos relativos, es decir, relativos a los datos correspondientes del misil 1. Para ello, el sistema de control de misil puede utilizar, por ejemplo, datos de la posición, orientación o velocidad del misil 1, disponibles por un sistema de navegación inercial y otras fuentes internas o externas, como por ejemplo sensores externos o internos, en particular sensores GNSS, para determinar o calcular magnitudes absolutas o relativas correspondientes.
[0127] Si el misil 1 presenta además del sensor de visión lateral 2 con uno o varios otros sensores buscadores de blancos, el sistema de control de misil puede determinar datos del objeto blanco, en particular relativos al misil 1, también basándose al menos parcialmente en los datos de sensor de uno o varios de los otros sensores buscadores de blancos.
[0128] Puesto que durante la fase de aproximación 17 después del disparo del misil 1 no queda garantizado necesariamente que el misil 1 esté orientado de tal manera que el objeto blanco 10 esté ubicado de manera óptima y sea detectable con respecto al campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2, el sistema de control de misil dispone de una función para ajustar la orientación, por ejemplo la posición de balanceo, del misil 1 de tal manera que el campo de visión 7 pueda orientarse adecuadamente hacia el objeto blanco 10, en particular sobre la base de los datos del objeto blanco. Basándose en un punto de encuentro probable, es decir predictivo, el sistema de control de misil puede ajustar la orientación del misil 1, controlarla y/o determinar una trayectoria de vuelo correspondiente 16, de tal modo que el sensor de visión lateral 2 tiene una línea de visión directa hacia el objeto blanco 10 (de forma análoga a la línea de visión directa 19 mostrada en la figura 6 para la fase de interceptación 18).
[0129] Para el ajuste de un ángulo de encuentro 20 adecuado entre el misil 1 y el objeto blanco 10 se puede utilizar, por ejemplo, una denominada "Trajectory Shaping Guidance". Con un ajuste adecuado del ángulo de encuentro 20,
también se ajusta el ángulo polar Theta 11 del objeto blanco 1 en el sistema de coordenadas del sensor de visión lateral 2.
[0130] Como ya se ha descrito anteriormente, el sistema de control de misil está configurado para controlar o regular, en particular, el ángulo de balanceo 15 del misil 1, de tal modo que el objeto blanco 1 llega a situarse preferentemente de forma central con respecto al rango del ángulo azimutal 14 del sensor de visión lateral 2 barrido por el campo de visión 7. Según algunas configuraciones, puede estar previsto que el ángulo de balanceo 15 se controle de tal modo que el objeto blanco 1 queda situado a una distancia predeterminada del borde de campo de visión del campo de visión 7. En caso de un ajuste correspondiente de la orientación o alineación del campo de visión 7 se puede conseguir que, en la fase de interceptación 18 posterior a la fase de aproximación 17, la adquisición de blancos basada en los datos de sensor del sensor de visión lateral 2 sea robusta frente a eventuales maniobras evasivas del objeto blanco 10 y los cambios asociados a ello de la línea de visión, en particular con respecto al ángulo polar 11. Las explicaciones relativas al ángulo de balanceo 15 se aplican correspondientemente a los ángulos de guiñada y cabeceo del misil 1.
[0131] En la fase de interceptación 18 posterior a la fase de aproximación 17, el sistema de control de misil puede guiar el misil 1 hacia el punto de encuentro probable basándose en el conocimiento previo, es decir, en los datos recibidos del objeto blanco 10 y/o basándose en los datos de sensor del sensor de visión lateral 2 de la orientación, posición y velocidad del objeto blanco 10. Para este fin se puede utilizar, por ejemplo, un sistema de guiado buscador de blancos, como por ejemplo una navegación proporcional (conocida, por ejemplo, por Paul Zarchan, 2007, Tactical and Strategic Missile Guidance, 5.ª edición, ISBN-10: 1-56347-874-9, capítulo 6).
[0132] Puede ser especialmente ventajoso si, durante la fase de aproximación 17, la orientación del misil 1 ya está ajustada de tal forma que el objeto blanco 10 presenta una distancia lo más grande posible del borde del campo de visión 7. En este caso, con un campo de visión 7 suficientemente amplio o ajustado de forma amplia, se puede realizar el guiado hacia el blanco posterior sin tener especialmente en cuenta el ángulo polar Theta 11 en el caso de objetos blanco 10 en movimiento en el marco de maniobras evasivas del objeto blanco 10 esperadas. Sin embargo, para interceptar objetos blanco estacionarios o inmóviles, puede seguir siendo necesaria, por ejemplo, una denominada "Trajectory Shaping Guidance", con la que sigue pudiendo alcanzarse un ángulo polar Theta 11 favorable para el objeto blanco 10 durante la fase de interceptación 18.
[0133] Complementariamente, durante la fase de interceptación 18 sigue realizándose una regulación o un ajuste del ángulo de balanceo 15 del misil 1, de modo que el objeto blanco 10 se encuentra de forma óptima dentro del rango del ángulo azimutal 14 detectable del sensor de visión lateral 2.
[0134] Se demuestra que con el sistema de control de misil descrito o un procedimiento correspondiente puede conseguirse un guiado eficiente al objeto blanco del misil 1.
[0135] Para que un objeto blanco 10 sea detectable a una distancia suficiente en el semiespacio delantero del misil 1, en combinación con un guiado adecuado del misil 1, es ventajoso que el campo de visión 7 presente un rango del ángulo polar 13 y un rango del ángulo azimutal 14 suficientemente amplios.
[0136] Ventajosamente, el sistema de control de misil y el sensor de visión lateral 2 están configurados de tal manera que el error de la determinación de la orientación y/o de la posición del objeto blanco 10 es menor, en particular significativamente menor, que el rango de detección respectivamente barrido por el campo de visión 7, que está definida por el rango del ángulo azimutal 14 y el rango del ángulo polar 13 del sensor de visión lateral 2, al menos en la fase de aproximación 17 durante la fase de interceptación 18 y dado el caso también en otras fases de vuelo. El error F de los datos del objeto blanco 10 (representado en la figura 6 mediante un círculo de error alrededor del objeto blanco 10), ya sea basado en los datos recibidos del objeto blanco o en los datos de sensor del sensor de visión lateral 2, es preferentemente menor que la distancia del objeto blanco 10 al borde del campo de visión del sensor de visión lateral 2.
[0137] Además, para un guiado eficiente hacia el objeto blanco, puede resultar ventajoso que el rango de detección del campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2 sea configurado de forma suficientemente amplia, según la dinámica esperada del objeto blanco 10, para que el objeto blanco 10 permanezca dentro del rango de detección del campo de visión 7 en caso de maniobras evasivas inesperadas. Para objetos blanco 10 de movimiento lento, resulta ventajoso que el rango del ángulo polar 13 del sensor de visión lateral 2 se extienda lo más adelante posible en dirección a la cabeza del misil 4, para que se pueda establecer un ángulo polar 8 adecuado del eje medio M durante el guiado del misil 1 hacia el objeto blanco 10 de movimiento lento.
[0138] Si existen planos de maniobra preferidos del misil 1, el o los sensor/es de visión lateral 2 pueden estar integrado/s convenientemente de tal manera que la componente radial del eje medio M del campo de visión 7 está orientada en dirección a un plano de maniobra del misil 1 en el que la capacidad de aceleración transversal es comparativamente grande, en particular, en el que presenta un máximo. La figura 7 muestra una representación esquemática correspondiente.
[0139] La figura 7 muestra, por un lado, el campo de visión 7 y, por otro lado, en un sistema de coordenadas circular, cuyo origen coincide con el eje longitudinal L, la capacidad de aceleración transversal Q del misil 1.
[0140] Como está representado en la figura 7, al menos la componente radial del eje medio M del campo de visión 7 coincide con una dirección de máxima capacidad de aceleración transversal QM, lo que significa que el rango de detección del sensor de visión lateral 2 está orientado igual que un plano de maniobra fuerte del misil 1. Una disposición de sensores de este tipo tiene en particular la ventaja de que se puede reaccionar de manera especialmente rápida a los cambios de la posición del objeto blanco 10 en el campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2, por ejemplo, por maniobras evasivas del objeto blanco 10.
[0141] El sensor de visión lateral 2 y eventuales otros sensores buscadores de blancos no están limitados a sensores de radar, sino que se pueden utilizar esencialmente sensores de cualquier tipo y en cualquier combinación que puedan se integrados en un misil 1 y que permitan adquirir información de la posición, la orientación y/o la velocidad de un objeto blanco 10. Son adecuados, por ejemplo, pero no exclusivamente, sensores ópticos en el rango infrarrojo o visual, o sensores de radar.
[0142] Aparte del montaje o la integración del sensor de visión lateral 2 en el sistema de guiado 5, el sensor de visión lateral 2 o también varios sensores de visión lateral pueden estar dispuestos en cualquier lugar adecuado lateralmente a lo largo del cuerpo del misil 1.
[0143] Para que pueda detectarse el rango del ángulo espacial respectivamente necesario o requerido para el guiado hacia el blanco y el seguimiento del objeto blanco, por un lado, es posible que el sensor de visión lateral 2 y dado el caso otros sensores buscadores de blancos presenten un campo de visión 7 rígidamente orientado, que está configurado, por ejemplo, para detectar una zona espacial mayor, y por otro lado, que presenten un campo de visión 7 menor, que puede orientarse mecánicamente o de otro modo dentro de la zona espacial detectable.
[0144] Las figuras 8 y 9 muestran un ejemplo de realización de la disposición de antenas de radar para implementar un sensor de visión lateral 2. El ensanchamiento del diámetro del misil 1 por la disposición de las antenas de radar que se aprecia al menos gráficamente en la figura 9, se debe únicamente a mayor claridad de la representación. Por regla general, no es necesario ensanchar el diámetro.
[0145] El sensor de visión lateral 2 comprende antenas de radar 21 dispuestas en la circunferencia del cuerpo del misil, que se describen con más detalle en relación con la figura 9. En el ejemplo mostrado en la figura 8, el misil 1 comprende un sensor GNSS 22 opcional, que puede utilizarse, por ejemplo, para determinar los datos de posición del misil 1. Los datos de posición y/o los datos de velocidad del misil 1 pueden determinarse, adicional o alternativamente, sobre la base de un sistema de referencia inercial (no mostrado).
[0146] El sensor de visión lateral 2 mostrado en el ejemplo de realización de la figura 9 está configurado, en particular, para un misil 1 con cuatro planos de maniobra fuertes, como se ha descrito en relación con la figura 7. Un misil 1 equipado con un sensor de visión lateral 2 de este tipo es adecuado, en particular, para interceptar en el aire objetos blanco 10 que se mueven de forma relativamente rápida.
[0147] El sensor de visión lateral 2 comprende cuatro antenas de emisión TX1 a TX4 y dos parejas de respectivamente dos antenas de recepción RX1, RX3 y RX2, RX4, como se muestra también en la figura 9.9.
[0148] Las antenas de radar TX y RX están dispuestas de forma distribuida en la circunferencia del sistema de guiado 5, estando configurados las antenas de radar individuales en el presente ejemplo como antenas de onda superficial o como antenas de onda de fuga integradas en el sustrato, es decir, como antenas de frecuencia variable que permiten un giro del campo de visión 7. En un funcionamiento adecuado, se puede conseguir que los diagramas de antena de las antenas de radar de este tipo se enfoquen de forma relativamente estrecha en el rango del ángulo polar 13, mientras que estén abiertos de forma comparativamente amplia en el rango del ángulo azimutal 14.
[0149] Mediante la selección de la frecuencia de emisión de las antenas de emisión TX, el campo de visión 7 puede orientarse en el rango del ángulo polar 13, pudiendo orientarse el campo de visión 7 a frecuencias adecuadas en un rango del ángulo polar 13 desde casi cero grados hasta ángulos polares mayores de dos dígitos.
[0150] Con las cuatro antenas de emisión TX mostradas y unas frecuencias de funcionamiento adecuadas, el semiespacio delantero, es decir, el semiespacio visto hacia la cabeza del misil 4, puede iluminarse bien con el campo de visión 7 del sensor de visión lateral 2, con excepción de un cono espacial comparativamente pequeño, concéntrico con respecto al eje longitudinal L del misil 1, que se extiende desde la cabeza del misil 4 hacia adelante.
[0151] Con las antenas de recepción RX, dispuestas en lados opuestos del cuerpo del misil y que están orientadas respectivamente en dirección a un plano de maniobra fuerte, se pueden recibir y detectar señales de radar reflejadas de dos segmentos espaciales opuestos.
[0152] Como se puede ver en el circuito según la figura 10, un sensor de visión lateral 2 correspondiente puede comprender un canal de emisión 23 (simbolizado esquemáticamente por un rectángulo discontinuo), que se conecta mediante una red de conmutación 24 a una de las cuatro antenas de emisión TX 1 a TX 4. El circuito comprende además un canal de recepción 25 (simbolizado esquemáticamente por un rectángulo discontinuo), al que están conectadas las parejas de antenas de recepción RX1, RX3, RX2 y RX4, respectivamente mediante una red de conmutación.
[0153] Para la detección de un objeto blanco 10, es decir, para la detección y localización de un objeto blanco 10, un sistema de control de misil correspondiente, como ya se ha descrito anteriormente, utiliza información previa en forma de datos del objeto blanco, que sirven por ejemplo como información con instrucciones de la ubicación prevista del objeto blanco 10 mediante transmisión de datos por radio. Basándose en la información previa, el sistema de control de misil, en particular el circuito, conmuta los canales de emisión 23 y los canales de recepción 25 a las antenas de emisión TX y las antenas de recepción RX, de modo que el campo de visión 7 resultante queda orientado en dirección a la ubicación prevista.
[0154] El circuito según la figura 10 comprende además una unidad de evaluación 26 (simbolizada esquemáticamente por un rectángulo discontinuo) para evaluar las señales de las antenas de recepción RX, en particular para determinar datos del objeto blanco 10, en particular a partir de señales de las antenas de recepción RX.
[0155] En un caso de aplicación a modo de ejemplo, para un objeto blanco 10, que en la figura 9 se esperaría en el segmento espacial arriba a la izquierda, entre la antena de emisión TX1 y la pareja de antenas de recepción RX1 y RX3, los respectivos canales de emisión 23 y de recepción 25 pueden conmutarse correspondientemente a estas antenas TX1, RX1 y RX3.
[0156] Si los datos del objeto blanco 10 indican, por el contrario, que el objeto blanco 10 se encuentra en un lugar en un segmento espacial que no puede ser cubierto por parejas de antenas, por ejemplo, en la dirección del ángulo azimutal, por ejemplo, en un segmento espacial que se encuentra por encima de las antenas de emisión TX1 y TX2 o por debajo de las antenas de emisión TX3 y TX4, el sistema de control de misil cambia la posición de balanceo, la posición de cabeceo y/o la posición de guiñada del misil 1 de tal manera que el objeto blanco 10 entra en un campo de visión 7 de una de las parejas de antenas y puede ser detectado, por ejemplo, por una de las parejas de antenas de recepción RX1, RX3 o RX2 y RX4.
[0157] En cuanto el sensor de visión lateral 2 haya detectado el objeto blanco 10, la orientación del misil 1, en particular la posición de balanceo, es decir, el ángulo de balanceo 15, la posición de cabeceo y/o la posición de guiñada, se regulan de tal modo que el objeto blanco 10 permanece aproximadamente de forma central en el campo de visión 7 y, por lo tanto, dentro del rango de detección ventajoso o del plano de maniobra fuerte.
[0158] Las lagunas en la cobertura espacial en el ángulo polar Theta 11, resultantes de la limitada direccionabilidad de los diagramas de antena en el ángulo polar Theta 11, pueden evitarse, por ejemplo, eligiéndose una trayectoria de aproximación adecuada o una trayectoria de vuelo 16 ventajosa hacia el objeto blanco 10. Por ejemplo, la trayectoria de vuelo 16 puede elegirse o determinarse de tal manera que, a lo largo de la trayectoria de vuelo 16, teniéndose en cuenta la respectiva posición del objeto blanco 10, resulte un ángulo polar Theta 11 adecuado para la línea de visión directa 19 desde el misil 1 hacia el objeto blanco 10.
[0159] Para el guiado durante la fase de aproximación 17, como ya se ha mencionado, se puede utilizar una denominada "Trajectory Shaping Guidance", en la que el ángulo de encuentro 20 entre el objeto blanco 10 y el misil 1 se optimiza en función de las velocidades del misil 1 y del objeto blanco 10 de tal modo que resulta un ángulo polar Theta 11 favorable de la línea de visión 19 para la transición a la fase de interceptación 18.
[0160] Con el control del misil propuesto en este documento y el procedimiento propuesto en este documento, se puede utilizar un sensor buscador de blancos que se asoma lateralmente desde el misil 1, es decir, el sensor de visión lateral 2 propuesto en este documento, para la detección de objetos blanco 10 en movimiento en un cono espacial concéntrico con respecto al eje longitudinal L del misil 1 en el semiespacio delantero del misil 1. El sensor de visión lateral 2 puede detectar respectivamente solo bien un segmento espacial limitado, que no es concéntrico con respecto al eje L del misil. No obstante, con el guiado propuesto en este documento, basado en conocimiento previo, es posible compensar al menos en gran medida las deficiencias con respecto al campo de visión 7 limitado. Además, la invención propuesta en este documento permite liberar el espacio de instalación que normalmente se requiere en la cabeza del misil o en la nariz del misil 4 para un sensor buscador de blancos en el lado de la cabeza, con un campo de visión concéntrico con respecto al eje longitudinal L del misil 1, para otras funcionalizaciones, por ejemplo, para uno o varios sensores adicionales, un sistema de acción dirigida o un escudo térmico. Además, la presente invención permite la realización de un sistema de guiado 5 multimodal, por ejemplo, con una combinación de cabezas buscadoras de radar e infrarrojas, sin que fuera necesaria para ello una apertura común (por ejemplo, en la punta del misil) para los distintos sensores. Por ejemplo, puede estar previsto una cabeza buscadora infrarroja en la nariz del misil, independientemente de un sensor de visión lateral 2 montado en la circunferencia del fuselaje del misil.
[0161] Símbolos de referencia
[0162] 1 Misil
[0163] 2 Sensor de visión lateral
[0164] 3 Accionamiento
[0165] 4 Cabeza de misil
[0166] 5 Sistema de guiado
[0167] 6 Cabeza de combate
[0168] 7 Campo de visión
[0169] 8 Ángulo polar del eje medio
[0170] 10 Objeto blanco
[0171] 11 Ángulo polar Theta
[0172] 12 Ángulo azimutal Phi
[0173] 13 Rango del ángulo polar
[0174] 14 Rango del ángulo azimutal
[0175] 15 Ángulo de balanceo
[0176] 16 Trayectoria de vuelo
[0177] 17 Fase de aproximación
[0178] 18 Fase de interceptación
[0179] 19 Línea de visión
[0180] 20 Ángulo de encuentro
[0181] 21 Antena de radar
[0182] 22 Sensor GNSS
[0183] 23 Canal de emisión
[0184] 24 Red de conmutación
[0185] 25 Canal de recepción
[0186] 26 Unidad de evaluación
[0187] AE Extremo en el lado del accionamiento
[0188] D Distancia
[0189] F Error
[0190] KE Extremo en el lado de la cabeza
[0191] L Eje longitudinal
[0192] M Eje medio
[0193] P Eje polar
[0194] Q Capacidad de aceleración transversal
[0195] QM Capacidad de aceleración transversal máxima
[0196] TX Antena de emisión
[0197] RX Antena de recepción
Claims (17)
1. REIVINDICACIONES
1.Sistema de control de misil para el guiado de un misil (1) a lo largo de una trayectoria de vuelo (16) hacia un objeto blanco (10), comprendiendo:
al menos un sensor de visión lateral (2) configurado para adquirir datos del entorno, con un campo de visión (7) orientado transversalmente con respecto al eje longitudinal (L) del misil (1),
caracterizado por
- una unidad de control que comprende una unidad de recepción para recibir datos de objeto blanco del objeto blanco (10), determinados independientemente del sensor de visión lateral (2) desde una unidad de emisión externa del misil, comprendiendo los datos del objeto blanco datos de la posición, datos de la orientación y datos de la velocidad del objeto blanco (10),
- estando configurada la unidad de control para ajustar la orientación del misil (1) durante el guiado hacia el blanco, basándose al menos parcialmente en los datos recibidos del objeto blanco de tal modo que el objeto blanco (10) se encuentra dentro del campo de visión (7) del sensor de visión lateral (2), al menos durante secciones de una fase final de guiado hacia el blanco.
2.Sistema de control de misil según la reivindicación 1, estando configurada la unidad de control para ajustar, basándose en los datos recibidos del objeto blanco, la orientación del misil (1) mediante control activo del ángulo de cabeceo, de guiñada y/o de balanceo (15) del misil (1) de tal modo que el objeto blanco (10) se encuentra, al menos durante secciones del guiado hacia el blanco, dentro del rango del ángulo azimutal (14) barrido por el campo de visión (7) con respecto a un eje polar (P) definido por el eje longitudinal (L).
3.Sistema de control de misil según la reivindicación 1 o 2, estando configurada la unidad de control para ajustar, basándose en los datos recibidos del objeto blanco, la trayectoria de vuelo (16) y/o la orientación del misil (1) de tal modo que el objeto blanco (10) se encuentra, al menos durante secciones del guiado hacia el blanco, dentro del rango del ángulo polar (13) barrido por el campo de visión (7) con respecto a un eje polar (P) definido por el eje longitudinal (L).
4.Sistema de control de misil según una de las reivindicaciones 1 a 3, estando configurado el sensor de visión lateral (2) de tal forma que una característica direccional del sensor de visión lateral (2) puede ser adaptada por el sistema de control de misil, y estando configurado el sistema de control de misil de tal modo que puede adaptar la característica direccional de tal forma que el objeto blanco (10) se encuentra, al menos durante secciones a lo largo de la trayectoria de vuelo (16), dentro del campo de visión (7).
5.Sistema de control de misil según una de las reivindicaciones 1 a 4, estando configurada la unidad de control para detectar un objeto blanco (10) que se encuentra dentro del campo de visión (7) y determinar la posición, la orientación y/o la velocidad del mismo basándose en los datos de sensor del sensor de visión lateral (2), y estando configurada la unidad de control para determinar una trayectoria de vuelo (16, 17, 18) para el guiado predictivo, adaptativamente activo del misil (1) hacia un punto de encuentro probable con el objeto blanco (10), basándose en la posición, la orientación y/o la velocidad determinadas del objeto blanco (10).
6.Sistema de control de misil según la reivindicación 5, estando configurada la unidad de control para realizar al menos una de las siguientes etapas en el marco del guiado predictivo, adaptativamente activo:
- determinar de forma predictiva el punto de encuentro probable del misil (1) con el objeto blanco (10) y determinar un ángulo de encuentro (20) de tal manera que el campo de visión (7) comprende una línea de visión directa (19) hacia el objeto blanco (10);
- determinar de forma predictiva la trayectoria de vuelo (10) y/o la orientación del misil (1) de tal manera que en la dirección del ángulo azimutal y/o del ángulo polar con respecto al eje longitudinal (L) del misil (1) como eje polar (P), el objeto blanco (10) presenta una distancia predeterminada de los bordes del campo de visión del campo de visión (7).
7.Sistema de control de misil según una de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo además al menos un sensor buscador de blancos con un campo de visión concéntrico con respecto al eje longitudinal (L) del misil (1), estando configurado el sistema de control de misil para utilizar para el guiado del misil (1) hacia el blanco además datos adquiridos por el sensor buscador de blancos.
8.Sistema de control de misil según un de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo el sensor de visión lateral (2) uno o varios sensores ópticos, uno o varios sensores infrarrojos y/o uno o varios sensores de radar (TX, RX), y estando configurado el sistema de control de misil para determinar a partir de los datos de sensor de los respectivos sensores la posición, la orientación y/o la velocidad de un objeto blanco (10) detectado.
9.Sistema de control de misil según una de las reivindicaciones 1 a 8, cuya unidad de control está configurada además para ajustar un rango del ángulo azimutal (14) del campo de visión (7) definido como el eje polar (P) con respecto al eje longitudinal (L) del misil (1) y un rango del ángulo polar (13) del campo de visión (7) definido como el eje polar (P)
con respecto al eje longitudinal (L) del misil (1) de tal manera que se cumple al menos una de las siguientes condiciones:
- el rango del ángulo azimutal (14) y/o el rango del ángulo polar (13) se ajusta/n en un valor tanto mayor cuanto mayor sea el error de la determinación de la posición, la orientación o la velocidad del objeto blanco (10),
- el rango del ángulo azimutal (14) y/o el rango del ángulo polar (13) se ajusta/n al menos en una fase final de guiado hacia el blanco de tal modo que es/son mayor/es que el error de la determinación de la posición, la orientación o la velocidad del objeto blanco (10);
- el rango del ángulo azimutal (14) y/o el rango del ángulo polar (13) se ajusta/n en un valor tanto mayor cuanto mayor sea la velocidad del objeto blanco (10);
- el ángulo polar del eje medio (M) del campo de visión (7) se ajusta en función de una velocidad determinada del objeto blanco (10), ajustándose el ángulo polar (8) del eje medio (M) en un valor tanto menor cuanto menor sea la velocidad del objeto blanco (10).
10.Misil, en particular misil guiado (1), con un sistema de control de misil según una de las reivindicaciones 1 a 9.
11.Misil (1) según la reivindicación 10, presentando el eje medio (M) del campo de visión (7) una componente radial y una componente axial con respecto al eje longitudinal (L) del misil (1), estando dispuesto el sensor de visión lateral (2) con respecto al cuerpo del misil de tal manera que la componente radial está orientada esencialmente en paralelo a un plano de maniobra del misil (1) en el que la capacidad de aceleración transversal (Q) del misil (1) presenta un máximo (QM) y estando orientada la componente axial en paralelo al eje longitudinal (L).
12.Procedimiento para el guiado de un misil (1) configurado según la reivindicación 10 u 11 a lo largo de una trayectoria de vuelo (16) hacia un objeto blanco (10) estacionario o en movimiento,caracterizado porlas siguientes etapas realizadas por el sistema de control de misil del misil (1):
- recepción de datos de la posición, datos de la orientación y datos de la velocidad del objeto blanco (10) desde una unidad de emisión externa del misil;
- orientación del campo de visión (7) del sensor de visión lateral (2) hacia el objeto blanco (10) mediante la orientación del sensor de visión lateral (2) mediante control de la característica direccional del sensor de visión lateral (2), mediante la orientación del misil (1) y/o mediante el ajuste de la trayectoria de vuelo (16) del misil (1) sobre la base de los datos recibidos, de modo que el objeto blanco (10) llega a entrar en una primera fase de vuelo en el campo de visión (7) del sensor de visión lateral (2); y
- durante una segunda fase de vuelo posterior a la primera fase de vuelo, orientación del campo de visión (7) hacia el objeto blanco (10) mediante control de la característica direccional del sensor de visión lateral (2), la orientación y/o de la trayectoria de vuelo (16) del misil sobre la base de los datos de sensor del sensor de visión lateral (2) de tal modo que el objeto blanco (10) se encuentra dentro del campo de visión (7), determinándose los datos de la posición, los datos la orientación y los datos de la alineación independientemente del sensor de visión lateral (2).
13.Procedimiento según la reivindicación 12, ajustándose el ángulo de balanceo (15), de cabeceo y/o de guiñada del misil (1) de forma adaptivamente activa para orientar el campo de visión (7) hacia el objeto blanco (10) sobre la base de los datos recibidos y los datos de sensor determinados por el sensor de visión lateral (2).
14.Procedimiento según la reivindicación 12 o 13, orientándose el campo de visión (7) de tal forma que el objeto blanco (10) se encuentra, al menos por secciones en las fases de vuelo, dentro del rango del ángulo azimutal (14) y del rango del ángulo polar (13) barridos por el campo de visión (7) con respecto al eje polar (P) definido por el eje longitudinal (L) del misil (1), y que presenta una distancia predeterminada de los bordes del campo de visión ubicados en la dirección del ángulo azimutal y del ángulo polar, que es mayor que el error (F) de la detección del objeto blanco.
15.Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 14, comprendiendo además: el guiado activo adaptativo del misil (1), basándose en una posición, orientación y/o velocidad del objeto blanco (10) determinadas a partir de los datos de sensor del sensor de visión lateral (2), comprendiendo el guiado activo adaptativo al menos una de las siguientes etapas:
- la determinación de un punto de encuentro del misil (1) con el objeto blanco (10) y el ajuste de un ángulo de vuelo (20) del misil (1) con respecto al objeto blanco (10) de tal manera que el campo de visión (7) del sensor de visión lateral (2) comprende una línea de visión directa (19) hacia el objeto blanco (10);
- la determinación de la trayectoria de vuelo (16), de la orientación del misil (1) y/o del ángulo de vuelo (20) con respecto al objeto blanco (20), de tal modo que el objeto blanco (10) presenta una distancia predeterminada del borde de campo de visión del campo de visión (7) en la dirección del ángulo azimutal y/o del ángulo polar del objeto blanco (10);
- la adquisición de datos de sensor mediante un sensor buscador de blancos con un campo de visión (7) orientado de forma concéntrica con respecto al eje longitudinal (L) del misil (1), y la determinación de la
trayectoria de vuelo (16), de la orientación y/o del ángulo de vuelo (20) del misil (1) basándose, además, al menos parcialmente en los datos de sensor del sensor buscador de blancos.
16.Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 15, determinándose la posición, la orientación y/o la velocidad del objeto blanco (10) basándose al menos en los datos de sensor del sensor de visión lateral (2), y realizando el sistema de control de misil del misil (1) sobre la base de la posición, la orientación y/o la velocidad determinadas del objeto blanco (10) al menos una de las siguientes etapas:
- el ajuste o control de la orientación y/o de la trayectoria de vuelo (16) del misil (1) sobre la base de la posición, la orientación y/o la velocidad determinadas del objeto blanco (10);
- el ajuste de un rango del ángulo azimutal (14) tanto mayor para el sensor de visión lateral (2) cuanto mayor sea el error en la determinación de la posición, la orientación y/o la velocidad del objeto blanco (10);
- el ajuste del rango del ángulo azimutal (14) del sensor de visión lateral (2) de tal modo que el mismo es al menos en una fase final de guiado hacia el blanco mayor que el error (F) de la determinación de la posición, la orientación y/o la velocidad del objeto blanco;
- el ajuste del rango del ángulo azimutal (14) y/o del rango del ángulo polar (13) del sensor de visión lateral (2) en función de la velocidad determinada del objeto blanco (10);
- el ajuste del ángulo polar del eje medio (M) del campo de visión (7) en función de la velocidad determinada del objeto blanco (10), ajustándose el ángulo polar del eje medio (M) tanto menor cuanto menor sea la velocidad del objeto blanco (10).
17.Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 16, comprendiendo la orientación del campo de visión (7) además:
- el ajuste del rango del ángulo azimutal (14) configurado de manera ajustable, del rango del ángulo polar (13) configurado de manera ajustable y/o la orientación del eje medio (M) del campo de visión (7) configurado de manera ajustable, realizándose el ajuste y/o la orientación sobre la base de al menos los datos de sensor del sensor de visión lateral (2) de tal modo que el objeto blanco (10) se encuentra al menos por secciones a lo largo de la trayectoria de vuelo (16) dentro del campo de visión (7).
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