FR2659731A1 - System for guiding a semi-active missile, particularly one illuminated by pulses, and missile including such a system - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention est relative a un système de guidage de missile, notamment d'un missile semi-actif illuminé en impulsions et utilisant l'effet DQppler, et au missile comportant un tel système. The invention relates to a missile guidance system, in particular a semi-active missile illuminated in pulses and using the DQppler effect, and to the missile comprising such a system.
Les missiles semi-actifs sont dirigés vers une cible à atteindre à l'aide d'un autodirecteur comprenant ainsi que représente figure 4, une antenne 1 disposée à l'avant du missile, d'un illuminateur 4 structurellement indépendant du corps du missile, qui éclaire à la fois la cible C et le missile, et une antenne arrière 2 permet tant la réception directe du signal émis par l'illuminateur. Les signaux dtillumination réfléchis par la cible sont reçus par l'antenne 1 disposée à l'avant du missile et détectés de façon cohérente avec les signaux reçus par l'antenne arrière.Le spectre de fréquence du signal résultant contient l'écho de cible à une fréquence propor tionnelle à la vitesse relative de la cible et du missile. Une boucle de poursuite en fréquence 4 de l'écho de cible comprenant un discriminateur de fréquence 5 et un oscillateur variable 6, permet d'extraire les informations nécessaires S au guidage automatique du missile vers la cible par l'intermédiaire d'un récepteur. The semi-active missiles are directed towards a target to be reached using a seeker comprising as shown in FIG. 4, an antenna 1 placed at the front of the missile, an illuminator 4 structurally independent from the body of the missile, which illuminates both the target C and the missile, and a rear antenna 2 allows both direct reception of the signal emitted by the illuminator. The illumination signals reflected by the target are received by the antenna 1 placed at the front of the missile and detected in a coherent manner with the signals received by the rear antenna. The frequency spectrum of the resulting signal contains the target echo at a frequency proportional to the relative speed of the target and the missile. A frequency echo tracking loop 4 of the target echo comprising a frequency discriminator 5 and a variable oscillator 6 makes it possible to extract the information necessary S for the automatic guidance of the missile towards the target via a receiver.
De tels systèmes voient cependant leurs performances limitées, notamment par le fait que l'écho utile reçu par l'antenne avant du missile, en vue d1un traitement.par un récepteur, peut etre masqué, par le signal d'illumination reçu directement par les lobes diffus de l'antenne avant du missile, signal connu sous le vocable anglosaxon de signal de ".spillover". However, such systems see their performances limited, in particular by the fact that the useful echo received by the front antenna of the missile, with a view to processing by a receiver, can be masked, by the illumination signal received directly by the diffuse lobes of the front antenna of the missile, signal known by the term Anglo-Saxon signal ".spillover".
Bien que le signal d'écho utile et le signal d'illumination nuaient pas la meme fréquence, du fait du décalage de fréquence du signal d'écho utile du à la vitesse relative de la cible et du missile, le signal d'illumination reçu par les lobes diffus, affecté de-bruit de phase dû à l'iîluminateur et à l'oscillateur local du récepteur, peut atteindre un niveau important à la fréquence Doppler de écho utile De plus ce bruit de phase élargit inutilement le -spectre reçu des échos de sol
Une solution connue, dans le cas d1une illumination de l'antenne arriere en ondes continues représentée figure 1, consiste a' asservir en phase l'oscillateur local âdu récepteur RF, dit récepteur avant, à l'onde d'illumination recrue par l'antenne arrière 2. Les circuits d'asservissement de phase constituent un canal spécial communément connu sous le nom de "voie arrière" du missile.Although the wanted echo signal and the illumination signal were not of the same frequency, due to the frequency offset of the wanted echo signal due to the relative speed of the target and missile, the received illumination signal by the diffuse lobes, affected by phase noise due to the illuminator and to the local oscillator of the receiver, can reach a significant level at the useful echo Doppler frequency Furthermore this phase noise unnecessarily widens the spectrum received from ground echoes
A known solution, in the case of an illumination of the rear continuous wave antenna represented in FIG. 1, consists in slaving in phase the local oscillator from the RF receiver, said front receiver, to the illumination wave recruited by the rear antenna 2. The phase control circuits constitute a special channel commonly known as the "rear track" of the missile.
Le système d'asservissement de phase comporte, habituellement, au niveau de l'illuminateur, une antenne à faisceau large 32 dite "antenne ancillaire" alimentée en continu par une fraction de la puissance de l'illuminateur et au niveau de la voie arrière du missile, 11 antenne arrière proprement dite 2 alimentant un récepteur RB, dit récepteur arrière, du signal d'illumination. The phase control system usually comprises, at the level of the illuminator, a wide beam antenna 32 called "ancillary antenna" supplied continuously by a fraction of the power of the illuminator and at the rear track of the missile, 11 rear antenna proper 2 supplying an RB receiver, called rear receiver, of the illumination signal.
Le récepteur arrière RB à large bande est,par exemple,un récepteur du-type superhétérodyne comportant un oscillateur local commun avec le récepteur avant RF permettant le traitement du signal d'écho utile. Les circuits d'asservissement de phase à large bande permettent une réduction du bruit propre de l'oscillateur local 8, lequel, recopiant le bruit propre de l'illuminateur, a pour effet une atténuation de ce dernier. The broadband rear receiver RB is, for example, a receiver of the superheterodyne type comprising a local oscillator common with the front receiver RF allowing the processing of the useful echo signal. The broadband phase control circuits allow a reduction in the natural noise of the local oscillator 8, which, copying the natural noise of the illuminator, has the effect of attenuation of the latter.
Dans certains systèmes lanceurs de missiles, le porteur, le plus souvent un avion, est muni d'un radar Doppler à impulsions qui assure à la fois le repérage et la poursuite de la cible et son illumination après le- lancement du missile jusqu'à l'impact de celui-ci. In certain missile launching systems, the carrier, most often an aircraft, is equipped with a pulse Doppler radar which ensures both the location and tracking of the target and its illumination after the launch of the missile up to the impact of it.
Dans ce cas il n'est pas possible d'utiliser une antenne ancillaire sans dégrader les performances du radar à basse altitude, l'utilisation d'une telle antenne ayant pour effet d'augmenter le niveau des lobes secondaires de 11 antenne du radar. In this case, it is not possible to use an ancillary antenna without degrading the performance of the radar at low altitude, the use of such an antenna having the effect of increasing the level of the secondary lobes of the antenna of the radar.
De plus, l'échantillonnage du signal d'émission radar, jouant le râle de signal d'illumination, à la fréquence de récurrence du radar, ne permet pas de réaliser, pour ltoscillateur local du récepteur et de la voie arrière du missile, une boucle de phase à large bande, réduisant en cela llefficacité de la solution antérieure limitée aux systèmes de guidage de missiles semiactifs å illumination de l'antenne arrière en ondes continues. In addition, the sampling of the radar emission signal, playing the groove of the illumination signal, at the frequency of recurrence of the radar, does not make it possible, for the local oscillator of the receiver and of the rear track of the missile, to Broadband phase loop, thereby reducing the effectiveness of the prior solution limited to semi-active missile guidance systems with rear antenna continuous wave illumination.
Un objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un systeme de guidage de missile semi-actif illuminé en impulsions qui ne présente pas les inconvénients et limitations précités,
Un autre objet de.la présente invention est la mise en oeuvre au un système de guidage de missile semi-actif illuminé en impulsions compatible avec une illumination en ondes continues.An object of the present invention is the implementation of a pulsed semi-active missile guidance system which does not have the aforementioned drawbacks and limitations,
Another object of the present invention is the implementation of a semi-active missile guidance system illuminated in pulses compatible with continuous wave illumination.
Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un système de guindage d'un missile semi-actif présentant, au niveau de l'illuminateur, le plus souvent à bord d'un porteur, un encombrement minimum, l'antenne ancillaire des systèmes classiques devenant, du fait de l'invention, superflue et pouvant être supprimée. Another object of the present invention is the implementation of a winding system for a semi-active missile having, at the level of the illuminator, most often on board a carrier, a minimum bulk, the ancillary antenna of conventional systems becoming, by reason of the invention, superfluous and able to be eliminated.
Selon l'invention le système de guidage de missile semiactif vers une cible à partir de signaux d'un radar à impulsions comporte,d'une part,des moyens d'illumination par un signal électromagnétique de la cible et du missile, et, d'autre part, à bord du missile, Ime antenne et un récepteur avant des signaux d'écho réfléchis par la cible, une antenne et un récepteur arrière du signal d'illumination, un oscillateur local pour les récepteurs avant et arrière, et des moyens d'asservissement de la phase des signaux de l'oscillateur local à la phase des signaux d'illumination comprenant une première boucle de phase à large bande, une boucle de poursuite en fréquence et un mélangeur de commande de l'oscillateur local.Les moyens d'asservissement de la phase des signaux-de ltoscillateur local à la phase des signaux-d1illumi- nation comportent, en outre, une deuxième boucle de phase à bande étroite et des-moyens de commutation de la première boucle de phase synchrones des impulsions du radar. According to the invention, the system for guiding a semiactive missile towards a target from signals from a pulse radar comprises, on the one hand, means of illumination by an electromagnetic signal of the target and the missile, and, d on the other hand, on board the missile, an antenna and a front receiver for echo signals reflected by the target, an antenna and a rear receiver for the illumination signal, a local oscillator for the front and rear receivers, and means for controlling the phase of the signals of the local oscillator to the phase of the illumination signals comprising a first broadband phase loop, a frequency tracking loop and a mixer for controlling the local oscillator. for controlling the phase of the local oscillator signals to the phase of the illumination signals further comprises a second narrow-band phase loop and means for switching the first synchronous phase loop of the radar pulses.
De tels systèmes de guidage peuvent être utilisés pour- le guidage de missiles semi-actifs embarqués pour lesquels l'illumi- nation de la cible est effectuée par un signal électromagnétique continu ou impulsionnel. Such guidance systems can be used for the guidance of on-board semi-active missiles for which the illumination of the target is effected by a continuous or pulsed electromagnetic signal.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description et des dessins ci-après dans lesquels les mêmes références repré-sentent les mêmes éléments et dans lesquels, outre la figure I représentant un système de guidage de missile de l'art antérieur; la figure 2 représente un système de guidage de missile selon l'invention la figure 3 représente une variante de réalisation de l'objet de l'invention tel que représenté figure 2 la figure 4 représente une autre variante de réalisation de l'objet de l'invention tel que représenté figure 2 la figure 5 représente un détail de réalisation de l'objet de l'invention tel que représenté figure 2, 3, 4 ou 6 la figure 6 représente une autre variante de réalisation de l'invention en moyenne fréquence. The invention will be better understood using the description and the drawings below in which the same references represent the same elements and in which, in addition to FIG. I representing a missile guidance system of the prior art ; Figure 2 shows a missile guidance system according to the invention Figure 3 shows an alternative embodiment of the object of the invention as shown in Figure 2 Figure 4 shows another alternative embodiment of the object of l invention as shown in Figure 2 Figure 5 shows a detail of the object of the invention as shown in Figure 2, 3, 4 or 6 Figure 6 shows another alternative embodiment of the invention at medium frequency .
Les variantes de réalisation de l'objet de l'invention ne sont données qu'à titre d'exemple non limitatif relevant du meme principe, tout mode de réalisation comportant une deuxième boucle de phase à bande étroite et des moyens d'illumination munis ou non d'une antenne ancillaire ne sortant pas du cadre de la présente invention. The variant embodiments of the object of the invention are given only by way of nonlimiting example relating to the same principle, any embodiment comprising a second phase loop with narrow band and illumination means provided with or not of an ancillary antenna not departing from the scope of the present invention.
Selon la figure 2, le système de guidage de missile semiactif, objet de l'invention, comporte les éléments de base du dispositif classique représenté figure l, ces éléments étant constitués par l'antenne avant 1 et le récepteur avant RF des signaux d'écho réfléchis par la cible, la boucle de poursuite en fréquence 4, 11 antenne arrière 2 et le récepteur arrière RB, et les moyens d'asservissement de phase comportant l'oscillateur local 8 et le mélangeur 31 de commande de cet oscillateur local. According to Figure 2, the semiactive missile guidance system, object of the invention, comprises the basic elements of the conventional device shown in Figure l, these elements being constituted by the front antenna 1 and the front receiver RF signals echo reflected by the target, the frequency tracking loop 4, 11 rear antenna 2 and the rear receiver RB, and the phase control means comprising the local oscillator 8 and the mixer 31 for controlling this local oscillator.
Afin d'assurer une meilleure compréhension de l'objet de l'invention, un rappel détaillé du fonctionnement des dispositifs classiques tels que représentés figure 1 est décrit ci-après. In order to ensure a better understanding of the subject of the invention, a detailed reminder of the operation of the conventional devices as shown in FIG. 1 is described below.
Selon la figure 1, les moyens d'illumination 3 comportent une antenne d'illumination 30 et une antenne ancillaire 32. According to FIG. 1, the illumination means 3 comprise an illumination antenna 30 and an ancillary antenna 32.
L'antenne d'illumination 30 et l'antenne ancillaire 32 sont mécaniquement solidaires, leur liaison mécanique étant représentée sur la figure 1 par les traits mixtes M. L'antenne d'illumination 30 et 1'antenne ancillaire 32 émettent les signaux électromagnétiques de fréquence Fo par exemple, l'antenne d'illumination 30 étant destinée a illuminer la cible C et l'antenne ancillaire étant une antenne d'émission à faisceau large destinée à éclairer l'arrière du missile quelle que soit la position de celui-ci par rapport au pointage de l'antenne ancillaire. Selon la figure 1, le récepteur avant RF des signaux d'écho de cible est de préférence un récepteur du type superhétérodyne constitué par un premier mélangeur 11 recevant respectivement les signaux d'écho de cible et les signaux délivrés par l'oscillateur local 8.Le mélangeur Il délivre des signaux à moyenne fréquence à un filtre 7 de fréquence centrale Fq et à un amplificateur à fréquence intermédiaire 71 en série qui délivre les signaux utiles S contenant les informations nécessaires au guidage automatique du missile vers la cible.The illumination antenna 30 and the ancillary antenna 32 are mechanically integral, their mechanical connection being represented in FIG. 1 by the dashed lines M. The illumination antenna 30 and the ancillary antenna 32 transmit the electromagnetic signals of frequency Fo for example, the illumination antenna 30 being intended to illuminate the target C and the ancillary antenna being a broad beam emission antenna intended to illuminate the rear of the missile regardless of its position relative to the pointing of the ancillary antenna. According to FIG. 1, the front RF receiver for the target echo signals is preferably a receiver of the superheterodyne type constituted by a first mixer 11 receiving respectively the target echo signals and the signals delivered by the local oscillator 8. The mixer II delivers medium frequency signals to a filter 7 of central frequency Fq and to an intermediate frequency amplifier 71 in series which delivers the useful signals S containing the information necessary for the automatic guiding of the missile towards the target.
Une boucle de poursuite en fréquence 4 comporte un discriminateur de fréquence 5 centré sur la fréquence centrale du filtre
Doppler 7 et délivrant un signal, proportionnel au désaccord du récepteur avant par rapport au signal utile de la cible, a un oscillateur variable commandé en tension 6 ou oscillateur Doppler par 1'intermédiaire d'un amplificateur 51.Le récepteur arrière RB est également un récepteur superhétérodyne constitué par un deuxième mélangeur 21 recevant les signaux d' illumination délivrés par l'antenne arrière 2 et le signal délivré par l'oscillateur local 8, l'oscillateur local 8 étant commun aux récepteurs avant et arrière
RF, RB. Le récepteur arrière RB délivre, par l'intermédiaire d'un amplificateur 91, les signaux d'illumination reçus à un mélangeur 31 de commande de-l'oscillateur local 8, le mélangeur 31 recevant également les signaux délivrés par la boucle de poursuite en fréquence 4.Les signaux d'écho réfléchis par la cible et reçus par l'antenne avant 1 du missile ont par exemple une fréquence Fo + Fd, Fo représentant la fréquence des signaux émis par l'iliuminateur et Fd le décalage de fréquence des signaux d'illumination réfléchis dû à la vitesse relative de la cible et du missile. L'oscillateur local 8 délivre un signal de fréquence Fo + Fd + Fq où Fq représente la fréquence centrale du filtre Doppler 7. Ce filtre Doppler est par exemple un filtre à quartz centré sur la fréquence 2 NHz et de largeur de bande 1000 Hz.A frequency tracking loop 4 includes a frequency discriminator 5 centered on the central frequency of the filter
Doppler 7 and delivering a signal, proportional to the variance of the front receiver with respect to the useful signal of the target, to a variable oscillator controlled in voltage 6 or Doppler oscillator by means of an amplifier 51.The rear receiver RB is also a superheterodyne receiver constituted by a second mixer 21 receiving the illumination signals delivered by the rear antenna 2 and the signal delivered by the local oscillator 8, the local oscillator 8 being common to the front and rear receivers
RF, RB. The rear receiver RB delivers, via an amplifier 91, the illumination signals received to a mixer 31 for controlling the local oscillator 8, the mixer 31 also receiving the signals delivered by the tracking loop in frequency 4. The echo signals reflected by the target and received by the front antenna 1 of the missile have for example a frequency Fo + Fd, Fo representing the frequency of the signals emitted by the iliuminator and Fd the frequency shift of the signals of reflected illumination due to the relative speed of the target and the missile. The local oscillator 8 delivers a signal of frequency Fo + Fd + Fq where Fq represents the central frequency of the Doppler filter 7. This Doppler filter is for example a quartz filter centered on the frequency 2 NHz and of bandwidth 1000 Hz.
La boucle de poursuite en fréquence 4 permet, par l'intermédiaire de l'oscillateur variable à commande en tension 6 délivrant un signal de fréquence Fq + Fd,la commande de l'oscillateur local 8 du récepteur avant par un amplificateur 111 et la poursuite des échos de cible à la fréquence Doppler Fd variable de la cible. The frequency tracking loop 4 allows, via the variable voltage-controlled oscillator 6 delivering a frequency signal Fq + Fd, the control of the local oscillator 8 of the front receiver by an amplifier 111 and the tracking target echoes at the variable Doppler Fd frequency of the target.
La boucle de phase permet, par le mélangeur 31 de commande de I'oscillateur local et l'amplificateur 111, l'asservissement de la phase de l'oscillateur local 8 à la phase du signal d'illumination. The phase loop allows, by the mixer 31 for controlling the local oscillator and the amplifier 111, the control of the phase of the local oscillator 8 to the phase of the illumination signal.
Selon le mode de réalisation de l'objet de l'invention représenté figure 2, le récepteur avant et la boucle de poursuite en fréquence 4 sont représentés de même manière que dans le cas de la figure 1. According to the embodiment of the object of the invention shown in FIG. 2, the front receiver and the frequency tracking loop 4 are represented in the same way as in the case of FIG. 1.
Les moyens d'illumination 3 sont par exemple constitués par le radar du porteur lui-même et émettent des impulsions d'onde porteuse hyperfréquence. L'antenne d'illumination 30 constituée par l'antenne du radar émet les impulsions radar de fréquence porteuse
Fo. L'illumination de l'antenne arrière 2 du missile est également assurée par l'antenne d'illumination 30, l'antenne ancillaire devenant, selon l'invention, superflue pouvant être supprimée. Les modes de réalisation de l'invention représentés,à titre d'exemple, figure 2, 3, 4 et 6 correspondent au cas précité dans lequel, les moyens d'illumination 3 étant constitués par le radar du porteur lui-même et l'illumination de l'antenne arrière 2 du missile étant assurée par l'antenne d'illumination 30, l'antenne ancillaire est supprimée.Tout mode de réalisation, dans lequel les moyens d'illumination constitués par le radar du porteur lui-même comportant une antenne ancillaire alimentée, par exemple, par les impulsions du radar en vue de l'illumination de l'antenne arrière 2 du missile, ne sort pas du cadre de la présente -invention. Les moyens d'asservissement de la phase des signaux de l'oscillateur local 8 à la phase des signaux d'illumination comportent une deuxième boucle de phase à bande étroite et des moyens de commutation de la première-boucle de phase synchrones des impulsions du radar. La deuxième boucle de phase à bande étroite est constituée par un oscillateur local supplémentaire 82 variable délivrant un signal de mémoire de phase des signaux d' illumination après disparition de ceux-ci-au cours de chaque récurrence radar. L'oscillateur supplémentaire 82 délivre au récepteur arrière RB le signal de mémoire de phase assurant la transposition du signal d'illumination au niveau du récepteur arrière par le mélangeur 21 d'une part, et, d'autre part, à un mélangeur de liaison 211 recevant le signal délivré par l'oscillateur local 8.Un dispositif de filtrage et de mémorisation 112 du signal de commande de l'oscillateur local supplémentaire 82 reçoit, par l'intermédiaire de moyens de commutation 220, l'infor- mation relative à la phase du signal d'illumination du récepteur arrière FB. Le dispositif de filtrage et de mémorisation 112 délivre à l'oscillateur local supplémentaire un signal de commande de sa fréquence d'oscillation permettant, après disparition de l'impulsion radar au cours de la récurrence radar, la mémorisation de l'information de phase du signal d'illumination.Un sommateur de liaison 110 reçoit sur une entrée négative l'information de phase du signal dtillumination par l'intermédiaire des moyens de commutation 220, et, sur une entrée positive, l'information relative à la phase relative de l'oscillateur local 8 et de l'oscillateur supplémentaire 82 délivrée par le mélangeur de liaison 211. Le sommateur de liaison 110 délivre le signal de commande de l'oscil- lateur local 8. Le mélangeur de liaison 211 et le sommateur de liaison 110 assurent le raccordement de la deuxième boucle de phase à la boucle de phase à large bande.The illumination means 3 are for example constituted by the radar of the carrier itself and emit microwave carrier wave pulses. The illumination antenna 30 constituted by the radar antenna transmits the carrier frequency radar pulses
Fo. The illumination of the rear antenna 2 of the missile is also ensured by the illumination antenna 30, the ancillary antenna becoming, according to the invention, superfluous which can be eliminated. The embodiments of the invention shown, by way of example, FIG. 2, 3, 4 and 6 correspond to the aforementioned case in which, the illumination means 3 being constituted by the radar of the carrier himself and the illumination of the rear antenna 2 of the missile being provided by the illumination antenna 30, the ancillary antenna is eliminated. Any embodiment, in which the illumination means constituted by the radar of the carrier itself comprising a ancillary antenna supplied, for example, by radar pulses for the illumination of the rear antenna 2 of the missile, does not depart from the scope of the present invention. The means for controlling the phase of the signals from the local oscillator 8 to the phase of the illumination signals comprise a second narrow-band phase loop and means for switching the first-phase loop synchronous with the radar pulses. . The second narrow-band phase loop is constituted by an additional local oscillator 82 variable delivering a phase memory signal of the illumination signals after their disappearance during each radar recurrence. The additional oscillator 82 delivers to the rear receiver RB the phase memory signal ensuring the transposition of the illumination signal at the rear receiver by the mixer 21 on the one hand, and, on the other hand, to a link mixer 211 receiving the signal delivered by the local oscillator 8. A filtering and storage device 112 of the control signal of the additional local oscillator 82 receives, by means of switching means 220, the information relating to the phase of the illumination signal of the rear receiver FB. The filtering and storage device 112 delivers to the additional local oscillator a control signal of its oscillation frequency allowing, after disappearance of the radar pulse during the radar recurrence, the storage of the phase information of the illumination signal. A link summator 110 receives on a negative input the phase information of the illumination signal via the switching means 220, and, on a positive input, the information relating to the relative phase of the local oscillator 8 and the additional oscillator 82 delivered by the link mixer 211. The link summator 110 delivers the control signal from the local oscillator 8. The link mixer 211 and the link summator 110 provide connecting the second phase loop to the broadband phase loop.
Les moyens de commutation 220 sont synchrones des impulsions du radar. Les moyens de commutation 220 sont commandés par un circuit de commande 221 connecté en sortie du récepteur arrière RB. The switching means 220 are synchronous with the radar pulses. The switching means 220 are controlled by a control circuit 221 connected to the output of the rear receiver RB.
Le fonctionnement du système de guidage objet de l'invention représenté figure 2 est le suivant
Pendant la durée d'émission de la récurrence radar, le récepteur arrière RB transmet le signal d'illumination reçu et les moyens de commutation 220 sont commutés sur la position II et -transmettent au sommateur de liaison 110 et au dispositif de filtrage et de mémorisation 112 un signal représentatif de l'information de phase w - QM où WS représente la phase du signal d'illumination et SM la phase du signal délivré par l'oscillateur supplémentaire 82, l'information SS - SM étant délivrée par le mélangeur 21 du récepteur arrière RB. L'oscillateur local 8 délivre le signal de transposition des échos utiles de fréquence Fo + Fd reçus par l'antenne avant 1. Le mélangeur de liaison 211 délivre un signal représentatif de l'information de phase relative 9- SM entre le signal délivré par l'oscillateur local 8 de phaseget le signal délivré par l'oscillateur supplémentaire 82. Le sommateur de liaison 110 délivre alors le signal de commande de l'oscillateur local 8 ou signal d'erreur représentatif en position II de l'information'?- - SS.La valeur des gains des amplificateurs permet de régler le gain de boucle de la boucle de phase à large bande et de la deuxième boucle de phase à bande étroite, le signal d'erreur issu du sommateur 110 représentatif de la phase relative de l'oscillateur local 8 et des signaux d'illumination tendant vers zéro et le signal de l'oscillateur local 8 étant ainsi asservi en phase au signal dsillumination Fo.The operation of the guidance system object of the invention shown in Figure 2 is as follows
During the duration of transmission of the radar recurrence, the rear receiver RB transmits the received illumination signal and the switching means 220 are switched to position II and transmit to the link summator 110 and to the filtering and storage device 112 a signal representative of the phase information w - QM where WS represents the phase of the illumination signal and SM the phase of the signal delivered by the additional oscillator 82, the information SS - SM being delivered by the mixer 21 of the rear receiver RB. The local oscillator 8 delivers the transposition signal of the useful echoes of frequency Fo + Fd received by the front antenna 1. The link mixer 211 delivers a signal representative of the relative phase information 9-SM between the signal delivered by the local oscillator 8 of phaseget the signal delivered by the additional oscillator 82. The link summator 110 then delivers the control signal of the local oscillator 8 or error signal representative in position II of the information '? - - SS. The value of the amplifiers gains makes it possible to adjust the loop gain of the broadband phase loop and of the second narrowband phase loop, the error signal from the summator 110 representative of the relative phase of the local oscillator 8 and illumination signals tending towards zero and the signal of the local oscillator 8 being thus subject in phase to the illumination signal Fo.
Pendant la durée de non émission de la récurrence radar, le récepteur arrière ne transmet plus le signal d'illumination et les moyens de commutation sont commutés sur la position I. Le dispositif de filtrage et de mémorisation 112 garde en mémoire l'information du signal de commande de l'oscillateur supplémentaire 82 et celui-ci continue à délivrer son information de phase S M pendani toute la durée de non émission de la récurrence radar. Le fonctionnement se reproduit ensuite à chaque récurrence, la boucle de phase à large bande étant alternativement commutée sur le signal d'illumination recu ou sur le signal de mémoire de phase délivré par le dispositif de filtrage et de mémorisation 112 et l'oscillateur local supplémentaire 82. During the period of non-transmission of the radar recurrence, the rear receiver no longer transmits the illumination signal and the switching means are switched to position I. The filtering and storage device 112 stores the signal information in memory control of the additional oscillator 82 and the latter continues to deliver its phase information SM during the entire duration of non-transmission of the radar recurrence. The operation then recurs on each recurrence, the broadband phase loop being alternately switched to the received illumination signal or to the phase memory signal supplied by the filtering and storage device 112 and the additional local oscillator 82.
Suivant le mode de réalisation particulier de la figure 2, les moyens de commutation 220 sont connectés au récepteur arrière RB par l'intermédiaire du mélangeur 31 de commande de l'oscillateur local. Ce mélangeur 31 reçoit le signal de réception délivré par le récepteur arrière RB et le signal délivré par la boucle de poursuite en fréquence 4. Le mélangeur 31 fonctionne en détecteur de phase et délivre un signal vidéo-fréquence aux moyens de commutation 220. Dans ce cas l'amplificateur 91 du récepteur arrière RB est un amplificateur à fréquence intermédiaire, l'oscillateur local 8 et l'oscillateur supplémentaire sont calés en ònctionnement,sur la même fréquence Fo + Fd + Fq et le sommateur 110 reçoit le signal délivré par le mélangeur de liaison 211.Ce signal est un signal vidéo fréquence et le mélangeur de liaison 211 fonctionne en détecteur de phase. According to the particular embodiment of Figure 2, the switching means 220 are connected to the rear receiver RB via the mixer 31 for controlling the local oscillator. This mixer 31 receives the reception signal delivered by the rear receiver RB and the signal delivered by the frequency tracking loop 4. The mixer 31 operates as a phase detector and delivers a video-frequency signal to the switching means 220. In this case the amplifier 91 of the rear receiver RB is an intermediate frequency amplifier, the local oscillator 8 and the additional oscillator are set in operation, on the same frequency Fo + Fd + Fq and the summator 110 receives the signal delivered by the link mixer 211. This signal is a frequency video signal and the link mixer 211 operates as a phase detector.
Le mode de réalisation représenté figure 2 présente toutefois l'inconvénient d'imposer, dans les circuits, l'existence de deux oscillateurs, l'oscillateur local 8 et l'oscillateur supplémentaire 82 fonctionnant en hyperfréquence à des fréquences identiques. Du fait de contraintes d'encombrement réduit du matérial embarqué, la proximité de ces deux oscillateurs peut provoquer des couplages parasites néfastes pour le bon fonctionnement du système. The embodiment shown in FIG. 2 however has the drawback of imposing, in the circuits, the existence of two oscillators, the local oscillator 8 and the additional oscillator 82 operating at microwave frequencies at identical frequencies. Due to constraints of reduced overall dimensions of the on-board equipment, the proximity of these two oscillators can cause parasitic couplings harmful for the proper functioning of the system.
Le mode de réalisation représenté figure 3 permet de remédier à ltinconvénient précité. A cet effet l'oscillateur local 8 et ltoscillateur local supplémentaire 82, sont en fonctionnement, décalés en fréquence d'une valeur lF. Le sommateur de liaison 110 reçoit le signal délivré par le mélangeur de liaison 211 par l'intermédiaire d'un mélangeur de transposition 10 alimenté par un oscillateur de transposition 101 de fréquence AF. Dans ce cas ltoscillateur variable à commande en tension 6 délivre un signal de fréquence
Fi + Fd et les fréquences de fonctionnement de l'oscillateur local 8 et de l'oscillateur local supplémentaire 82 deviennent respectivement Fo + Fd + Fq et Fo + Fi + Fd avec AF = + Fi + Fq. Le décalage en fréquence A F a une valeur qui sera définie par l'homme de l'art. The embodiment shown in Figure 3 overcomes the aforementioned drawback. For this purpose the local oscillator 8 and the additional local oscillator 82 are in operation, shifted in frequency by a value lF. The link summator 110 receives the signal delivered by the link mixer 211 by means of a transposition mixer 10 supplied by a transposition oscillator 101 of frequency AF. In this case the variable voltage-controlled oscillator 6 delivers a frequency signal
Fi + Fd and the operating frequencies of the local oscillator 8 and of the additional local oscillator 82 become respectively Fo + Fd + Fq and Fo + Fi + Fd with AF = + Fi + Fq. The AF frequency offset has a value which will be defined by a person skilled in the art.
Selon le mode de réalisation représenté figure 4, les mélangeur de commande 31 de l'oscillateur local 8 et mélangeur de transposition sont permutés, le mélangeur de commande 31 de l'osci5- lateur local 8assurant la liaison entre le mélangeur de liaison 211 et le sommateur de liaison 110, et le mélangeur de transposition 10 assurant la liaison entre le récepteur arrière et les moyens de commutation 220. Dans ce cas le mélangeur 31 de commande de l'oscillateur local 8 reçoit, d' une part, le signal délivré par le mélangeur de liaison 211 lequel fonctionne effectivement en mélangeur, et, d'autre part, le signal délivré par la boucle de poursuite en fréquence 4. Le mélangeur de transposition 10 reçoit le signal délivré par le récepteur arrière RB et le signal de fréquence LF délivré par l'oscillateur de transposition 101. According to the embodiment shown in FIG. 4, the control mixer 31 of the local oscillator 8 and transposition mixer are swapped, the control mixer 31 of the local oscillator 8 ensuring the connection between the link mixer 211 and the link summator 110, and the transposition mixer 10 ensuring the link between the rear receiver and the switching means 220. In this case the mixer 31 for controlling the local oscillator 8 receives, on the one hand, the signal delivered by the link mixer 211 which effectively operates as a mixer, and, on the other hand, the signal delivered by the frequency tracking loop 4. The transposition mixer 10 receives the signal delivered by the rear receiver RB and the frequency signal LF delivered by the transposition oscillator 101.
Selon la figure 5, les moyens de commutation 220 sont const tués, par exemple, par un transistor à effet de champ 46 dont les- électrodes de drain et de source sont les électrodes de commutation reliées respectivement en sortie du mélangeur de commande 31 ou du mélangeur de transposition 10 et à l'entrée du sommateur de liaison 110 et du dispositif de mémorisation et filtrage 112, et dont l'électrode de commande est directement reliée au circuit de command 221.Le circuit de commande 221 comporte en série des moyens de tétez tion 41 connectés en sortie du récepteur arrière RB et un détecteur de phase 42 recevant sur une premier entrée les signaux transmis pa: le détecteur 41, un amplificateur 43 et un oscilLateur 44 dont une première sortie est reliée à un circuit de mise en forme 45 et dont une deuxième sortie est reliée à une deuxième entrée du détecteur de phase 42. Le circuit de mise en forme 45 est relié directement a l'éléectrode de commande du transistor à effet de champ 46. Le circuit de mise en forme 45 est, par exemple, un circuit limiteur à seuil réglable Q. According to FIG. 5, the switching means 220 are formed, for example, by a field effect transistor 46 whose drain and source electrodes are the switching electrodes connected respectively at the output of the control mixer 31 or of the transposition mixer 10 and at the input of the link summing device 110 and of the storage and filtering device 112, and the control electrode of which is directly connected to the control circuit 221. The control circuit 221 comprises in series means for head 41 connected at the output of the rear receiver RB and a phase detector 42 receiving on a first input the signals transmitted pa: the detector 41, an amplifier 43 and an oscillator 44 whose first output is connected to a shaping circuit 45 and a second output of which is connected to a second input of the phase detector 42. The shaping circuit 45 is connected directly to the control electrode of the tr field effect ansistor 46. The shaping circuit 45 is, for example, a limiting threshold adjustable circuit Q.
Selon la variante de réalisation représentée figure 6, le traitement des signaux est effectué en moyenne fréquence, l'oscillateur local 8 et l'oscillateur local supplémentaire 82 opèrant en moyenne fréquence, les circuits d'asservissement de phase présentant en moyenne fréquence une plus grande facilité de mise en oeuvre
A cet effet le dispositif comporte un oscillateur de premier changement de fréquence 50 alimentant deux mélagneurs de premier changement de fréquence 52 et 53 intercalés respectivement entre l'antenne avant 1 et le mélangeur Il du récepteur avant RF et entre l'antenne arrière 2 et le mélangeur 21 du récepteur arrière FB. L'oscillateur de premier changement de fréquence est un oscillateur hypurfréquence et les oscillateur local 8 et oscillateur local supplémentaire 82 oscillateur Doppler et oscillateur de transposition, ont alors des fréquences de fonctionnement comprises entre quelques dizaines à quelques centaines de mégahertz. According to the variant shown in FIG. 6, the processing of the signals is carried out at medium frequency, the local oscillator 8 and the additional local oscillator 82 operating at medium frequency, the phase control circuits having a higher frequency at medium frequency. ease of implementation
To this end, the device comprises a first frequency change oscillator 50 supplying two first frequency change mixers 52 and 53 interposed respectively between the front antenna 1 and the mixer II of the front RF receiver and between the rear antenna 2 and the mixer 21 of the rear receiver FB. The first frequency change oscillator is a high frequency oscillator and the local oscillator 8 and additional local oscillator 82 Doppler oscillator and transposition oscillator, then have operating frequencies between a few tens to a few hundred megahertz.
Claims (9)
Priority Applications (3)
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| FR7822263A FR2659731A1 (en) | 1978-07-27 | 1978-07-27 | System for guiding a semi-active missile, particularly one illuminated by pulses, and missile including such a system |
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