JPH0618207A - 横揺れ角測定 - Google Patents

横揺れ角測定

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JPH0618207A
JPH0618207A JP3075592A JP7559291A JPH0618207A JP H0618207 A JPH0618207 A JP H0618207A JP 3075592 A JP3075592 A JP 3075592A JP 7559291 A JP7559291 A JP 7559291A JP H0618207 A JPH0618207 A JP H0618207A
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JP
Japan
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projectile
windings
measuring device
angle measuring
barrel
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JP3075592A
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Inventor
Berndt Nilsson
バーンド・ニルソン
Ake Hansen
オーケ・ハンセン
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Saab Bofors AB
Original Assignee
Bofors AB
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    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/30—Command link guidance systems
    • F41G7/301—Details
    • F41G7/305—Details for spin-stabilized missiles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 砲身、発射筒を出る時の回転発射体、砲弾、
ミサイル等の横揺れ角を決定する。 【構成】 回転発射体には、既知の磁極方向を有した磁
化部を備える。砲身または発射筒には、発射体がその口
を通過する時に電圧が巻線において誘導されるように、
放射の砲口ベルのすぐ前に二対の巻線９，１０を装着す
る。更に電圧信号を基にして発射時の発射体の横揺れ角
位置を計算する評価ユニットを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転発射体、ミサイル等
が砲身、発射筒等を出る時に磁気手段によりそれらの横
揺れ角（ｒｏｌｌ ａｎｇｌｅ）を測定するための装置
に関する。
【０００２】本発明は砲身または発射筒から発射されそ
の弾道において回転するすべての形の発射体、ミサイル
等に適応できる。本発明は標的のすぐ近くを通る弾道と
なるように普通に発射された後必要な修正指令を受ける
発射体、すなわちいわゆる最終段階誘導弾薬（ｔｅｒｍ
ｉｎａｌ−ｓｔａｇｅ−ｇｕｉｄｅｄ ａｍｍｕｎｉｔ
ｉｏｎ）に特に使用できる。発射体はその弾道において
回転するという事実により、前記指令が実行される時に
は発射体の横揺れ位置が確定されなければならない。横
揺れ位置を測定するための構成員が欠けると、発射体の
コース修正に誤差が生じる。
【０００３】偏波電磁輻射により横揺れ角位置を測定す
ることがスエーデン国特許願８８０１８３１−２号で既
に知られている。これは発射体の方に向けて偏波輻射を
出すようになされた送信機と、その発射体に設けられた
偏波感知受信器とからなっている。出された偏波輻射が
少なくとも二つの相互に同期された（ｐｈａｓｅ−ｌｏ
ｃｋｅｄ）輻射成分からなり、それらは２：１および／
またはその倍数の波長比を有し、これらは重ねられて非
対称的な曲線形を有するようになされているので、発射
体の横揺れ位置が一義的に求められうる。
【０００４】この上述の装置は、送信機が発射体の発射
位置に関連して配置され、その発射体には送信機から出
された輻射を受信するように後方に向けられた受信アン
テナが設けられているということを条件にしている。
【０００５】この上述の装置は十分な正確さと多義性の
なさとを持って横揺れ位置を明白に確定できるのである
が、二つの相互に位相同期された周波数に依存するので
送信機並びに受信機の両方が複雑になるという欠点があ
るのである。
【０００６】また、磁気手段を用いて地磁石を感知する
ことにより横揺れ角位置を測定することも、ＥＰ０３１
９６４９に見られる如く、公知である。しかしながら、
かかる装置は緯度依存性でありかつ妨害を受けやすいの
である。
【０００７】本発明の目的は以上に述べた方法とは別の
横揺れ角測定方法を提供することであり、マイクロ波輻
射を出す代わりにかつ地磁気に依存することなく、磁気
手段により測定が行われる方法を提供する。これが達成
されるやり方は請求項の特徴節から明らかになる。
【０００８】本発明の一実施例を添付の図面図１乃至図
５を参照して以下に詳細に説明する。
【０００９】図１は砲身から普通の態様で発射される発
射体を弾道榴弾１の形で示す。円形の永久磁石２がその
砲弾１の弾頭円錐ケーシングにおけるくさび形溝３に装
着されている。ただし、図２に示されている通り、前記
永久磁石２の磁場は砲弾１の長手方向４を横切る方向に
配列されている。前記永久磁石２の位置は温度応力や加
速度応力を考慮に入れて選ばれている。この永久磁石は
フエライト材で出来ており組み立て時に磁化されうる。
永久磁石は横揺れ面に固定した位置に組み立てられるの
で、正しい角度情報が得られ（以下に述べる）、永久磁
石に関して砲弾の後面のアンテナが基準となる。二つの
非磁性リング５，６が前記永久磁石の前後に配置されて
いる。砲弾は他の点については普通のものであるので詳
細には述べられていない。
【００１０】銃砲身７の口には截頭円錐形をした砲口レ
ベル８が備えられている。二対の巻線９，１０が砲口ベ
ルの最も外側の部分に装着されており、巻線の各対は発
射体の弾道の各側に配置された二つの直列結合の巻線か
らなる。
【００１１】砲弾が二対の巻線を通過するとき、巻線に
電圧が誘導され、それで、適当な信号処理により、口を
通過する時点での砲弾の横揺れ角が求められる。この横
揺れ角は中央ユニットへ運ばれる。この中央ユニットか
らは、その角度情報並びに発射後の時間が前記発射体へ
指令系統を介して運ばれる。適当なエレクトロニクスに
より、前記発射体はこの情報から実際の回転位置を算出
することが出来る。これら中央ユニット、指令系統およ
び発射体のエレクトロニクス等の部品は本発明の一部を
構成するものではないので詳細には説明しない。
【００１２】巻線の対は、好ましくは、砲口ベルのすぐ
前に装着された円形のリテーナ１２の各溝１１に配置さ
れている。巻線自体は、図３に示す通り、砲口ベルの曲
線に従う矩形コイル１４，１５として設計されている。
非導電性の、かつ非磁性の材料が巻線を装着するための
基体として使用されている。またこの材料は温度並びに
加速度衝撃に対して耐えうるものである。
【００１３】前記磁石を有した発射体が前記巻線を通過
するとき、図４に従ってｅ．ｍ．ｆ．が次の式に従って
誘導される。
【数１】 なお、
【外１】 Ｎは巻線のターン数 ｄφ／ｄｔは単位時間あたりの磁束変化である。
【００１４】巻線１および２について、次の式がそれぞ
れ成立する。
【数２】
【数３】 なお、Ｋは巻線の設計および磁石の双極モ−メントに依
存した定数 Ｖｏは発射体の初速度 （ｄφ／ｄｔ〜Ｖｏ） αは巻線の中央線に対する角度である。
【００１５】巻線は互いに対して９０°回転せしめられ
ているので、誘導された電圧のピークは互いに比ｓｉｎ
α／ｃｏｓαの関係にある。かくして次の通りになる。
【数４】
【数５】
【００１６】次の式はＫおよびＶｏがいかにして除去さ
れるかを示す。
【数６】
【数７】 すなわち、
【数８】
【００１７】逆三角形における多義性はｅ1 およびｅ2
の符号を検討することにより除去される。
【００１８】巻線に誘導される電圧の評価が行われた。
そこでは
【数９】 であった。
【００１９】８ビットのＡ−Ｄ変換器で５ｍＶの感度限
界に対しては次のことが要求された。
【数１０】 なお、Ｎは対の巻線におけるターン数である。
【００２０】巻線９，１０に誘導された電圧
【外２】 はケーブル１６を介して評価ユニット１７へ運ばれる。
評価ユニット１７は砲身７の口の近傍に、有利には衝撃
を吸収する態様で懸架されて、取り付けられている。中
央ユニット（図示せず）への電圧供給および両方向送信
は高送信速度となるようになされた共通同軸ケーブル１
８を介して行われる。
【００２１】評価ユニット１７はＡ−Ｄ変換器１９，２
０、レジスタ２１，２２、および角度の値をαを算出す
るためのマイクロプロセッサ２５に接続された比較器２
３，２４からなる。前記マイクロプロセッサ２５は変調
器２６を介して中央ユニットへ前記同軸ケーブル１８に
接続されている。
【００２２】評価ユニット１７の機能は次の通りであ
る。発射の直前に、Ａ−Ｄ変換器１９，２０並びにレジ
スタ２１，２２がリセットされる。クロック信号ＣＬＯ
ＣＫＡおよびＣＬＯＣＫ Ｂは測定信号における最も高
い要素の周波数よりも顕著に高い周波数でＡ−Ｄ変換器
をサンプルする（オーバーサンプリング）。測定信号が
現われると、アナログ信号がデジタル量に変換され、ク
ロックパルス移動で前記デジタル・レジスタ２１，２２
へクロック・オーバされる（ｃｌｏｃｋｅｄｏｖｅ
ｒ）。前記レジスタの値がＡ−Ｄ変換器１９および２０
において丁度変換された値よりも大であることを前記比
較器２３および２４が検出すると、ＣＬＯＣＫ Ａまた
はＣＬＯＣＫ Ｂはブロックされる。ピーク値がレジス
タ２１または２２に蓄えられており、評価のためにマイ
クロプロセッサ２５はインプットされる。
【００２３】マイクロプロセッサ２５において計算され
た値は変調器２６を介して直列の形で中央ユニット（図
示せず）へ同軸ケーブル１８により伝達される。マイク
ロプロセッサ２５への制御指令は復調器２７を介して前
記中央ユニット下らも伝達される。測定ユニット１７へ
の供給電圧は前記中央ユニットにより前記ケーブル１８
を介して処理する。供給電圧はチョーク２８により前記
エレクトロニクスへ印加される。変調された信号はチョ
ークによりその周波数においてブロックされ、ＤＥＭお
よびＭＯＤの結合コンデンサ２９および３０はケーブル
上の直流レベルをブロックする。
【図面の簡単な説明】
【図１】永久磁石を備えた発射体（弾道榴弾）を示す。
【図２】磁場方向を示す。
【図３】二対の巻線を備えた砲口ベル付銃砲身を示す。
【図４】発射体が巻線を通過する際、いかにして誘導電
圧が生ぜしめられるかを図示的に示す。
【図５】センサー信号のための評価ユニットの一例を示
す。
【符号の説明】
１ 砲弾 ２ 永久磁石 ３ 溝 ４ 長手方向 ５ 非磁性リング ６ 非磁性リング ７ 銃砲身 ８ 砲口ベル ９ 巻線 １０ 巻線 １１ 溝 １２ リテーナ １４ 矩形コイル １５ 矩形コイル １６ ケーブル １７ 評価ユニット １８ 同軸ケーブル

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 砲身、発射筒または同類物を出る時の回
    転発射体、ミサイルあるいは同類物の横揺れ角を測定す
    るための装置において、前記発射体は既知の磁極方向を
    有した磁化部（２）を備え、少なくとも二対の巻線
    （９，１０）が、前記砲身あるいは発射筒に関連して、
    前記発射体がその口を通過する時に電圧が前記巻線にお
    いて誘導されるように組み込まれており、かつこの電圧
    信号により発射時に発射体の横揺れ角位置を計算するよ
    うになされた評価ユニット（１７）を備えたことを特徴
    とする横揺れ角測定装置。
  2. 【請求項２】 前記発射体は永久磁石（２）を備え、こ
    の磁石の磁場が前記発射体の長手方向（４）を横断する
    配向で、かつ横揺れ面において固定した位置に組み込ま
    れている請求項１の横揺れ角測定装置。
  3. 【請求項３】 前記永久磁石（２）は発射体の前記長手
    方向軸線に垂直な平面において発射体の弾頭円錐ケーシ
    ングの溝（３）内に配置されている請求項２の横揺れ角
    測定装置。
  4. 【請求項４】 前記対の巻線（９，１０）の各々は互い
    に相対的に９０°の位置でかつ発射体軌道の各側に置か
    れた二つの直列結合された巻線からなる請求項１の横揺
    れ角測定装置。
  5. 【請求項５】 前記対の巻線（９，１０）の各々の巻線
    は砲口ベルの湾曲に従う矩形コイル（１４，１５）とし
    て構成されている請求項４の横揺れ角測定装置。
  6. 【請求項６】 巻線の両対（９，１０）は砲身の砲口ベ
    ルのすぐ前に装着された円形リテーナ（１２）のそれぞ
    れの溝（１１）に配列されている請求項５の横揺れ角測
    定装置。
  7. 【請求項７】 両対の巻線（９，１０）において誘導さ
    れた電圧（ｅ）（センサー信号）は前記評価ユニット
    （１７）へ運ばれ、Ａ−Ｄ変換器（１９，２０）にサン
    プリングされ、比較器（２３，２４）においてデジタル
    的に評価され、その後に、前記角の値を計算するための
    マイクロプロセッサー（２５）へ運ばれる請求項１の横
    揺れ角測定装置。
JP3075592A 1990-03-15 1991-03-14 横揺れ角測定 Pending JPH0618207A (ja)

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SE9000917A SE465794B (sv) 1990-03-15 1990-03-15 Anordning foer att bestaemma rollvinkel
SE9000917-6 1990-03-15

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EP (1) EP0451122B1 (ja)
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DE (1) DE69112472T2 (ja)
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