JPH10239431A - 揺動可能な探索器 - Google Patents
揺動可能な探索器Info
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- JPH10239431A JPH10239431A JP10000976A JP97698A JPH10239431A JP H10239431 A JPH10239431 A JP H10239431A JP 10000976 A JP10000976 A JP 10000976A JP 97698 A JP97698 A JP 97698A JP H10239431 A JPH10239431 A JP H10239431A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B30/00—Projectiles or missiles, not otherwise provided for, characterised by the ammunition class or type, e.g. by the launching apparatus or weapon used
- F42B30/006—Mounting of sensors, antennas or target trackers on projectiles
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F41G7/22—Homing guidance systems
- F41G7/2213—Homing guidance systems maintaining the axis of an orientable seeking head pointed at the target, e.g. target seeking gyro
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
- F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control
Abstract
(57)【要約】
【課題】電気機械的に目標検出に用いられる追従および
走査動作を実施するために飛翔体構造と結合されたアウ
ターハウジング内に可動に軸承されている揺動可能な探
索器を提供する。 【解決手段】 選択的に光学領域、赤外線領域および／
またはレーダー波長領域で検出を行い、それに応じて光
学素子グループと検出素子グループおよび／またはレー
ダーアンテナグループを有し、かつ好ましくはＩＲ領域
で使用する場合に、補正されたミラー光学系、好ましく
は大きな入射アパーチャーを有するカセグレン光学系と
して形成されている光学素子グループが設けられてお
り、その場合に探索器はＩＲ領域においては大体におい
て飛翔体、好ましくはサステーナーなどを備えた無人の
飛翔体用の目標探索ヘッドとしてヘリコプターなどのよ
うな固定および／または可動の目標を検出し、かつ／ま
たは戦うために使用され、その場合に探索器光学系はイ
ンナーカルダンシステムとして２軸のカルダン式のロー
ル−ピッチ−追従システムによって構成されている。
走査動作を実施するために飛翔体構造と結合されたアウ
ターハウジング内に可動に軸承されている揺動可能な探
索器を提供する。 【解決手段】 選択的に光学領域、赤外線領域および／
またはレーダー波長領域で検出を行い、それに応じて光
学素子グループと検出素子グループおよび／またはレー
ダーアンテナグループを有し、かつ好ましくはＩＲ領域
で使用する場合に、補正されたミラー光学系、好ましく
は大きな入射アパーチャーを有するカセグレン光学系と
して形成されている光学素子グループが設けられてお
り、その場合に探索器はＩＲ領域においては大体におい
て飛翔体、好ましくはサステーナーなどを備えた無人の
飛翔体用の目標探索ヘッドとしてヘリコプターなどのよ
うな固定および／または可動の目標を検出し、かつ／ま
たは戦うために使用され、その場合に探索器光学系はイ
ンナーカルダンシステムとして２軸のカルダン式のロー
ル−ピッチ−追従システムによって構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、選択的に光学領
域、赤外線領域および／またはレーダー波長領域で検出
を行い、それに応じて光学素子グループと検出素子グル
ープおよび／またはレーダーアンテナ素子グループを有
し、好ましくはＩＲ領域で使用する場合には、補正され
たミラー光学系、好ましくは大きな入射アパーチャーを
備えたカセグレン光学系として形成されている光学素子
グループを有する、揺動可能な探索器に関するものであ
って、その場合に探索器はＩＲ領域においては大体にお
いて、飛翔体、好ましくはサステーナーなどを備えた無
人の飛翔体用の目標探索ヘッドとして、ヘリコプターな
ど固定および／または可動の目標を検出し、かつ／また
は戦うために用いられ、その場合に探索器光学系は２軸
のカルダン式のロール−ピッチ−追従システムによって
飛翔体構造と堅固に結合されたアウターハウジング内
に、目標検出に用いられる追従および走査運動を電気機
械的に実施するために可動に軸承されている揺動可能な
探索器に関する。
域、赤外線領域および／またはレーダー波長領域で検出
を行い、それに応じて光学素子グループと検出素子グル
ープおよび／またはレーダーアンテナ素子グループを有
し、好ましくはＩＲ領域で使用する場合には、補正され
たミラー光学系、好ましくは大きな入射アパーチャーを
備えたカセグレン光学系として形成されている光学素子
グループを有する、揺動可能な探索器に関するものであ
って、その場合に探索器はＩＲ領域においては大体にお
いて、飛翔体、好ましくはサステーナーなどを備えた無
人の飛翔体用の目標探索ヘッドとして、ヘリコプターな
ど固定および／または可動の目標を検出し、かつ／また
は戦うために用いられ、その場合に探索器光学系は２軸
のカルダン式のロール−ピッチ−追従システムによって
飛翔体構造と堅固に結合されたアウターハウジング内
に、目標検出に用いられる追従および走査運動を電気機
械的に実施するために可動に軸承されている揺動可能な
探索器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術からは、電気機械的な多軸のフ
レームシステムを、特に飛翔体などの赤外線目標探索ヘ
ッドにおいて、カメラなど光学系の追従に使用すること
が知られている。その場合に通常それは、２軸のフレー
ムシステムである。
レームシステムを、特に飛翔体などの赤外線目標探索ヘ
ッドにおいて、カメラなど光学系の追従に使用すること
が知られている。その場合に通常それは、２軸のフレー
ムシステムである。
【０００３】その場合に広く行き渡っている構造原理
は、アウターカルダンフレームと結合されたピッチフレ
ームとヨーフレームの組合わせであって、その場合に
「ピッチング」は探索器固定のｙ軸を中心とする光学系
の回転運動であり、「ヨーイング」は探索器固定のｚ軸
を中心とする光学系の回転運動である。その場合に通
常、探索器固定の座標系は、通常飛翔体固定の軸に対す
る軸平行性によって特徴付けられる探索器構造位置にお
いて定義される。変位角度はそれぞれ探索器固定の座標
軸を中心とする回転を描く。角度は変位されない探索器
構造位置に基づいて測定される。
は、アウターカルダンフレームと結合されたピッチフレ
ームとヨーフレームの組合わせであって、その場合に
「ピッチング」は探索器固定のｙ軸を中心とする光学系
の回転運動であり、「ヨーイング」は探索器固定のｚ軸
を中心とする光学系の回転運動である。その場合に通
常、探索器固定の座標系は、通常飛翔体固定の軸に対す
る軸平行性によって特徴付けられる探索器構造位置にお
いて定義される。変位角度はそれぞれ探索器固定の座標
軸を中心とする回転を描く。角度は変位されない探索器
構造位置に基づいて測定される。
【０００４】この種のシステムにおいては光学系の、ス
キントアングルとも称する変位角度が、特に簡単に定め
られる。すなわちアウターカルダンシステムにおいて
は、該当する角度は従来、外側に位置する軸受に設けら
れた距離センサとの組合わせで測定される。センサと回
転軸との比較的大きい距離が可能であるので、角度が変
化した場合に十分に大きな距離変化が得られ、それが通
常変位角度センサの十分な測定解像度（ピックアップ精
度）を可能にする。アウターカルダンシステムの他の利
点は、ピックアップとモーメント検出器が減結合されて
いること、すなわちピッチ軸における運動がヨー角度ピ
ックアップに、そしてその逆に結合されないことにあ
る。この種のシステムは、ずっと以前から知られてい
る。
キントアングルとも称する変位角度が、特に簡単に定め
られる。すなわちアウターカルダンシステムにおいて
は、該当する角度は従来、外側に位置する軸受に設けら
れた距離センサとの組合わせで測定される。センサと回
転軸との比較的大きい距離が可能であるので、角度が変
化した場合に十分に大きな距離変化が得られ、それが通
常変位角度センサの十分な測定解像度（ピックアップ精
度）を可能にする。アウターカルダンシステムの他の利
点は、ピックアップとモーメント検出器が減結合されて
いること、すなわちピッチ軸における運動がヨー角度ピ
ックアップに、そしてその逆に結合されないことにあ
る。この種のシステムは、ずっと以前から知られてい
る。
【０００５】上述の装置の欠点は、軸受が外側に位置し
ているので、光学系のために限定された組込み空間しか
使用できないことにある。それによって通常、光の強さ
（入射アパーチャー）が予め設定されている場合に、必
要な組込み空間が光学系の能力（探索器光学系の体積）
が要求するよりも幾分大きくなる。他の欠点は、必要な
ピッチおよびヨーフレームの大きさにより、そして大き
な軸受面によってもたらされる可動部分の大きな質量で
ある。可動部分の大きな質量並びに通常比較的大きい軸
受摩擦によって、光学系を変位させ、ないしは対象に追
従させようとする場合に、それに応じた高い調節出力と
著しいエネルギー需要がもたらされ、従って特に冒頭で
述べた種類の飛翔体にこの種の追従システムを使用する
場合に、多くの問題が生じる。
ているので、光学系のために限定された組込み空間しか
使用できないことにある。それによって通常、光の強さ
（入射アパーチャー）が予め設定されている場合に、必
要な組込み空間が光学系の能力（探索器光学系の体積）
が要求するよりも幾分大きくなる。他の欠点は、必要な
ピッチおよびヨーフレームの大きさにより、そして大き
な軸受面によってもたらされる可動部分の大きな質量で
ある。可動部分の大きな質量並びに通常比較的大きい軸
受摩擦によって、光学系を変位させ、ないしは対象に追
従させようとする場合に、それに応じた高い調節出力と
著しいエネルギー需要がもたらされ、従って特に冒頭で
述べた種類の飛翔体にこの種の追従システムを使用する
場合に、多くの問題が生じる。
【０００６】同様にアウターカルダンシステムとして形
成されている、他のロール−ピッチ−追従システムが知
られている。その場合にも同様な問題ゾーンがもたらさ
れる。ローリング、すなわち飛翔体固定のｘ軸を中心と
する光学系の回転運動は、この場合には外側に位置する
ロール軸受によって可能となり、しかしその場合に同様
に移動される大きい質量とそれによってもたらされる必
要な高い調節出力および著しいエネルギー需要が生じ
る。外側に位置するロール軸受は、すでに上述した理由
から同様に使用可能な組込み体積の制限をもたらす。
成されている、他のロール−ピッチ−追従システムが知
られている。その場合にも同様な問題ゾーンがもたらさ
れる。ローリング、すなわち飛翔体固定のｘ軸を中心と
する光学系の回転運動は、この場合には外側に位置する
ロール軸受によって可能となり、しかしその場合に同様
に移動される大きい質量とそれによってもたらされる必
要な高い調節出力および著しいエネルギー需要が生じ
る。外側に位置するロール軸受は、すでに上述した理由
から同様に使用可能な組込み体積の制限をもたらす。
【０００７】インナーカルダン方法は、上述の問題ゾー
ンに関してはすでに著しい改良をもたらす。これは、イ
ンナーカルダンシステムとして実現されるピッチ−ヨー
−追従システムの形状で知られている。その場合に多軸
のフレームシステムの軸受は、探索器の内部領域へ移動
される。軸受面が小さくなることによって、使用可能な
組込み体積は、特に入射アパーチャに関してより良好に
利用され、全体として小さくなる。同時にすべての可動
の部分、特に軸受とフレーム部分が重量的に好ましい構
造にされ、それによって必要な調節出力とそれによって
もたらされる軸受摩擦が小さくなる。もちろん、この従
来技術に属する解決方法におけるスキントアングルピッ
クアップは、もはや構造的に容易な方法で実現すること
はできない。インナーカルダンとして配置することによ
って、通常、内側に位置する軸受の領域においてスキン
トアングルを測定することはできない。というのはイン
ナーカルダンの領域にはセンサ装置を収容するために使
用できる組込み体積はわずかになるからである。
ンに関してはすでに著しい改良をもたらす。これは、イ
ンナーカルダンシステムとして実現されるピッチ−ヨー
−追従システムの形状で知られている。その場合に多軸
のフレームシステムの軸受は、探索器の内部領域へ移動
される。軸受面が小さくなることによって、使用可能な
組込み体積は、特に入射アパーチャに関してより良好に
利用され、全体として小さくなる。同時にすべての可動
の部分、特に軸受とフレーム部分が重量的に好ましい構
造にされ、それによって必要な調節出力とそれによって
もたらされる軸受摩擦が小さくなる。もちろん、この従
来技術に属する解決方法におけるスキントアングルピッ
クアップは、もはや構造的に容易な方法で実現すること
はできない。インナーカルダンとして配置することによ
って、通常、内側に位置する軸受の領域においてスキン
トアングルを測定することはできない。というのはイン
ナーカルダンの領域にはセンサ装置を収容するために使
用できる組込み体積はわずかになるからである。
【０００８】従って通常、アングルピックアップセンサ
を探索ヘッドの外側領域へ移動させる努力がなされる。
その場合にももちろん、達成可能な測定品質は、カルダ
ンフレームのピッチとヨー運動の結合によって制限され
ている。アングルピックアップセンサを外側へ（回転軸
から離れる方へ）移動させることによって必然的に、探
索器軸を中心とする回転運動は対応する反対側のカルダ
ン軸を中心とする角度測定に影響をもたらす。すなわ
ち、ヨー運動によって同時に、ピッチ軸のピックアップ
も影響を受け、そして逆も行われる。この非線形の結合
効果によって、高いピックアップ精度に関して測定技術
的な問題がもたらされ、その問題は角度測定における増
大された「ノイズ」として後から補正しなければならな
い。インナーカルダン仕様のピッチ−ヨー−フレームシ
ステムの他の問題は、スキントアングル領域が一次ミラ
ーのロール軸受ハウジングへの「当接」によって制限さ
れることにある。この問題は、探索ヘッド全体を飛翔体
構造内へ非対称に組み込めば減少されるが、この手段は
操縦技術的な理由から大体において考えられない。とい
うのは非対称のスキントアングルによってすでに探索器
の使用領域に関して重大な制限がもたらされるからであ
る。
を探索ヘッドの外側領域へ移動させる努力がなされる。
その場合にももちろん、達成可能な測定品質は、カルダ
ンフレームのピッチとヨー運動の結合によって制限され
ている。アングルピックアップセンサを外側へ（回転軸
から離れる方へ）移動させることによって必然的に、探
索器軸を中心とする回転運動は対応する反対側のカルダ
ン軸を中心とする角度測定に影響をもたらす。すなわ
ち、ヨー運動によって同時に、ピッチ軸のピックアップ
も影響を受け、そして逆も行われる。この非線形の結合
効果によって、高いピックアップ精度に関して測定技術
的な問題がもたらされ、その問題は角度測定における増
大された「ノイズ」として後から補正しなければならな
い。インナーカルダン仕様のピッチ−ヨー−フレームシ
ステムの他の問題は、スキントアングル領域が一次ミラ
ーのロール軸受ハウジングへの「当接」によって制限さ
れることにある。この問題は、探索ヘッド全体を飛翔体
構造内へ非対称に組み込めば減少されるが、この手段は
操縦技術的な理由から大体において考えられない。とい
うのは非対称のスキントアングルによってすでに探索器
の使用領域に関して重大な制限がもたらされるからであ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ロー
ル−ピッチ−追従システムがアウターカルダンシステム
として形成されている、この分野の目標探索ヘッドを、
わずかな質量とできるだけ小さい組込み体積でアングル
ピックアップセンサを外側に配置した場合の測定情報の
結合によるアングル測定センサとモーメント検出器の障
害なしに、大きなスキントアングル領域を実現すること
ができるように、形成することである。
ル−ピッチ−追従システムがアウターカルダンシステム
として形成されている、この分野の目標探索ヘッドを、
わずかな質量とできるだけ小さい組込み体積でアングル
ピックアップセンサを外側に配置した場合の測定情報の
結合によるアングル測定センサとモーメント検出器の障
害なしに、大きなスキントアングル領域を実現すること
ができるように、形成することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この分野の目標探索ヘッ
ドを形成するこの課題は、本発明によれば、ロール−ピ
ッチ−追従システムがインナーカルダンシステムとして
形成されていることによって解決される。
ドを形成するこの課題は、本発明によれば、ロール−ピ
ッチ−追従システムがインナーカルダンシステムとして
形成されていることによって解決される。
【００１１】その場合に、光学素子および検出素子グル
ープを探索器長手軸に対して垂直のピッチ軸を有するピ
ッチ軸受を介して、円筒状の構成部分によって支持され
るようにすることができ、その構成部材はアウターハウ
ジング軸を中心に、アウターハウジングに支持されたロ
ール軸受によって回転することができる。
ープを探索器長手軸に対して垂直のピッチ軸を有するピ
ッチ軸受を介して、円筒状の構成部分によって支持され
るようにすることができ、その構成部材はアウターハウ
ジング軸を中心に、アウターハウジングに支持されたロ
ール軸受によって回転することができる。
【００１２】その場合に、アウターハウジング軸を飛翔
体長手軸に対して平行に配置することができる。
体長手軸に対して平行に配置することができる。
【００１３】さらに、一次ミラーに探索器光学系のピッ
チ動作を容易にするために、円筒状の構成部分を十分に
揺動させる好ましくはスリット形状の切欠きを設けるこ
とができる。
チ動作を容易にするために、円筒状の構成部分を十分に
揺動させる好ましくはスリット形状の切欠きを設けるこ
とができる。
【００１４】本発明の他の実施形態においては、円筒状
の構成部分に制御トルクを伝達するための２つのピッチ
−フレーム−モーメント検出器が、探索器光学系と結合
された、ピッチ動作を実現するための電子機械的なピッ
チ−モーメント検出器を介して配置されている。
の構成部分に制御トルクを伝達するための２つのピッチ
−フレーム−モーメント検出器が、探索器光学系と結合
された、ピッチ動作を実現するための電子機械的なピッ
チ−モーメント検出器を介して配置されている。
【００１５】本発明は、ピッチ−フレーム−モーメント
検出器が互いに平行に延びており、かつロール動作のた
めの駆動トルクを伝達するための同じロールモーメント
検出器の両端部に設けられた結合ウェブ上に配置される
ことを提案している。
検出器が互いに平行に延びており、かつロール動作のた
めの駆動トルクを伝達するための同じロールモーメント
検出器の両端部に設けられた結合ウェブ上に配置される
ことを提案している。
【００１６】さらにアウターハウジングにロールモーメ
ントを伝達するための少なくとも１つの回転するロール
−フレーム−モーメント検出器がハウジング固定で取り
付けられる。
ントを伝達するための少なくとも１つの回転するロール
−フレーム−モーメント検出器がハウジング固定で取り
付けられる。
【００１７】また、本発明によれば、ピッチ−フレーム
−モーメント検出器は対称に配置されている。
−モーメント検出器は対称に配置されている。
【００１８】さらに、ピッチ−フレーム−モーメント検
出器は、非対称に配置されている。
出器は、非対称に配置されている。
【００１９】本発明は、インナーカルダンシステムとし
て形成されたロール−ピッチ−追従システムを使用する
ことによって、設定された課題を解決し、かつほぼ最適
な特性を有する目標探索ヘッドを提供することができる
という驚くべき認識に基づいている。
て形成されたロール−ピッチ−追従システムを使用する
ことによって、設定された課題を解決し、かつほぼ最適
な特性を有する目標探索ヘッドを提供することができる
という驚くべき認識に基づいている。
【００２０】本発明に基づく追従システムの原理は、た
とえば飛翔体内の赤外線目標探索ヘッドのような光学シ
ステムを追従させる、電気機械的な多軸のフレームシス
テムに基づいており、その場合にフレームシステムはイ
ンナーカルダンシステムとして形成されたピッチおよび
ロールフレームからなる。この本発明に基づく特徴によ
って、特にコンパクトで軽い構造が同時に高いスキント
アングル領域で可能になる。
とえば飛翔体内の赤外線目標探索ヘッドのような光学シ
ステムを追従させる、電気機械的な多軸のフレームシス
テムに基づいており、その場合にフレームシステムはイ
ンナーカルダンシステムとして形成されたピッチおよび
ロールフレームからなる。この本発明に基づく特徴によ
って、特にコンパクトで軽い構造が同時に高いスキント
アングル領域で可能になる。
【００２１】本発明による目標探索ヘッドは、対称のス
キントアングルシステムを用いても非対称のものを用い
ても実現することができる。原則的に、本発明による追
従システムは軸受を異なるように配置することによって
実現され、しかしその場合に常に、ロール−ピッチ−追
従システムがインナーカルダンシステムとして実現され
ることが、重要な発明特徴として維持される。また、電
気機械的なモーメント検出器とモーメント検出器フレー
ムを請求項に記載されているのとは異なるように取り付
けることも可能であって、その場合に他の構造的な実施
形態によって本発明の特徴が変わったり、制限されたり
することはない。
キントアングルシステムを用いても非対称のものを用い
ても実現することができる。原則的に、本発明による追
従システムは軸受を異なるように配置することによって
実現され、しかしその場合に常に、ロール−ピッチ−追
従システムがインナーカルダンシステムとして実現され
ることが、重要な発明特徴として維持される。また、電
気機械的なモーメント検出器とモーメント検出器フレー
ムを請求項に記載されているのとは異なるように取り付
けることも可能であって、その場合に他の構造的な実施
形態によって本発明の特徴が変わったり、制限されたり
することはない。
【００２２】達成可能なスキントアングルをさらに増大
させようとする場合には、ピッチフレームモーメント検
出器の非対称の組込みも考えられる。さらに、光学シス
テムの一次ミラーは、光学的な探索器軸の方向へ（飛翔
体尖端へ向かって）軸方向に摺動することによって、ミ
ラーが本発明の好ましい実施形態において向けられてい
る円筒状の構成部材への「当接」をより大きいスキント
角度方向へ移動させることができる。そして、本発明の
好ましい実施形態において一次ミラーに円筒状の構成部
分に対応する切欠きが設けられることによって、著しく
大きいスキントアングル範囲が得られる。
させようとする場合には、ピッチフレームモーメント検
出器の非対称の組込みも考えられる。さらに、光学シス
テムの一次ミラーは、光学的な探索器軸の方向へ（飛翔
体尖端へ向かって）軸方向に摺動することによって、ミ
ラーが本発明の好ましい実施形態において向けられてい
る円筒状の構成部材への「当接」をより大きいスキント
角度方向へ移動させることができる。そして、本発明の
好ましい実施形態において一次ミラーに円筒状の構成部
分に対応する切欠きが設けられることによって、著しく
大きいスキントアングル範囲が得られる。
【００２３】従来技術においては、ロール−ピッチ−探
索器はアウターカルダンシステムとしてのみ実施されて
おり、それによって原理的に光学的な入射アパーチャー
は同じでインナーカルダンシステムに対してより大きい
寸法がもたらされ、かつインナーカルダンを有するピッ
チ−ヨー−システムの使用はスキントアングルの制限を
もたらし、それは特殊な課題のための所定の状況の元で
のみ探索器を斜めに組み込むことによって回避できる
が、本発明の解決法によって、すなわちロール−ピッチ
−配置におけるインナーカルダンによって、現在ある課
題を最適に解決することができ、その場合に対称の方法
も非対称の方法も（探索器固定の一緒に回転する座標系
に関して）斜めの組み込みなしで実現できる。
索器はアウターカルダンシステムとしてのみ実施されて
おり、それによって原理的に光学的な入射アパーチャー
は同じでインナーカルダンシステムに対してより大きい
寸法がもたらされ、かつインナーカルダンを有するピッ
チ−ヨー−システムの使用はスキントアングルの制限を
もたらし、それは特殊な課題のための所定の状況の元で
のみ探索器を斜めに組み込むことによって回避できる
が、本発明の解決法によって、すなわちロール−ピッチ
−配置におけるインナーカルダンによって、現在ある課
題を最適に解決することができ、その場合に対称の方法
も非対称の方法も（探索器固定の一緒に回転する座標系
に関して）斜めの組み込みなしで実現できる。
【００２４】この追従システムは、同様な他の追従フレ
ームシステムよりも大きいスキントアングル範囲を達成
し、その場合にアングル検出器とモーメント検出器は軸
結合効果に関して運動学的に減結合されている。スキン
トアングル領域は、追従光学系の一次ミラーが軸方向に
おいて異なる位置に配置することができることによっ
て、さらにまた、本発明の好ましい実施形態において一
次ミラーが軸受を支持する円筒状の構成部分の寸法に従
ってスリットを有することによって、ほぼ最適化され
る。
ームシステムよりも大きいスキントアングル範囲を達成
し、その場合にアングル検出器とモーメント検出器は軸
結合効果に関して運動学的に減結合されている。スキン
トアングル領域は、追従光学系の一次ミラーが軸方向に
おいて異なる位置に配置することができることによっ
て、さらにまた、本発明の好ましい実施形態において一
次ミラーが軸受を支持する円筒状の構成部分の寸法に従
ってスリットを有することによって、ほぼ最適化され
る。
【００２５】本発明の他の特徴と利点を以下で、概略的
な図面を用いて実施例を説明する中で、詳細に説明す
る。
な図面を用いて実施例を説明する中で、詳細に説明す
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】従来技術に基づくインナーカルダ
ンとして形成された２軸の光学的なピッチ−ヨー−追従
システムにおいては、図１の対象の場合のように、変位
角度３８が比較的大きい場合に、ピッチ方向においても
ヨー方向においても一次ミラー１８が、好ましくは図示
のように、飛翔体長手軸に対して平行に延びる円筒状の
構成部分４２に衝突する危険があることが認められる。
さらに、図１から４に示すモーメント検出器２６、３
２、３６の、同時にトルク伝達のためにもアングルピッ
クアップセンサとして変位角度の測定にも用いられる二
重機能は、実例として挙げられているだけであって、必
須の特徴を持たないことが認められる。２つの機能の空
間的な分離も同様に完全に可能であって、発明理念を裏
付けるものではない。その他にピッチ軸受３０について
は、上面で示すようになっている。
ンとして形成された２軸の光学的なピッチ−ヨー−追従
システムにおいては、図１の対象の場合のように、変位
角度３８が比較的大きい場合に、ピッチ方向においても
ヨー方向においても一次ミラー１８が、好ましくは図示
のように、飛翔体長手軸に対して平行に延びる円筒状の
構成部分４２に衝突する危険があることが認められる。
さらに、図１から４に示すモーメント検出器２６、３
２、３６の、同時にトルク伝達のためにもアングルピッ
クアップセンサとして変位角度の測定にも用いられる二
重機能は、実例として挙げられているだけであって、必
須の特徴を持たないことが認められる。２つの機能の空
間的な分離も同様に完全に可能であって、発明理念を裏
付けるものではない。その他にピッチ軸受３０について
は、上面で示すようになっている。
【００２７】図２に示す本発明に基づく目標探索ヘッド
の実施例においては、ここでもピッチ軸受３０が上面で
図示されているが、一次ミラー１８を有する探索光学系
２０は、図１に示す従来技術の例の場合と同様に、ピッ
チ軸受３０を介して円筒状の構成部分４０に軸承されて
おり、この構成部分は好ましくは、図示のように、飛翔
体長手軸に対して平行に延びており、しかしその場合に
ここでは円筒状の構成部分４０自体がロール軸受３４を
介してアウターハウジング４２に対して回転することが
できる。一次ミラー１８はスリットを有するように形成
することができる。変位角度３８が大きい場合でも、大
きいスキント角度において一次ミラー１８が円筒状の構
成部分４０に対して衝突する危険は防止される。
の実施例においては、ここでもピッチ軸受３０が上面で
図示されているが、一次ミラー１８を有する探索光学系
２０は、図１に示す従来技術の例の場合と同様に、ピッ
チ軸受３０を介して円筒状の構成部分４０に軸承されて
おり、この構成部分は好ましくは、図示のように、飛翔
体長手軸に対して平行に延びており、しかしその場合に
ここでは円筒状の構成部分４０自体がロール軸受３４を
介してアウターハウジング４２に対して回転することが
できる。一次ミラー１８はスリットを有するように形成
することができる。変位角度３８が大きい場合でも、大
きいスキント角度において一次ミラー１８が円筒状の構
成部分４０に対して衝突する危険は防止される。
【００２８】図３と４における図２の実施例の他の図示
においては、ロールモーメント検出器４４とピッチ−フ
レーム−モーメント検出器４６が見られ、それらは図面
から明らかなように電気機械的なロールモーメント検出
器３６と協働する。図４には、ピッチ軸を中心として回
転した場合の探索器光学系２０の変位した位置が符号２
０’で図示されている。
においては、ロールモーメント検出器４４とピッチ−フ
レーム−モーメント検出器４６が見られ、それらは図面
から明らかなように電気機械的なロールモーメント検出
器３６と協働する。図４には、ピッチ軸を中心として回
転した場合の探索器光学系２０の変位した位置が符号２
０’で図示されている。
【００２９】図３と４に示す探索ヘッドは、対称のスキ
ントアングル領域を用いても、図８に示す非対称のスキ
ントアングル領域を用いても実現することができる。概
略図示されているだけの飛翔体固定の構造と、すなわち
アウターハウジング１６と結合されているアウターハウ
ジング軸４２は、円筒状の構成部分４０を軸承するため
の基礎である。この２つの要素はロール軸受３４によっ
て、ロール軸承がもたらされるように、結合されてい
る。
ントアングル領域を用いても、図８に示す非対称のスキ
ントアングル領域を用いても実現することができる。概
略図示されているだけの飛翔体固定の構造と、すなわち
アウターハウジング１６と結合されているアウターハウ
ジング軸４２は、円筒状の構成部分４０を軸承するため
の基礎である。この２つの要素はロール軸受３４によっ
て、ロール軸承がもたらされるように、結合されてい
る。
【００３０】ピッチ軸受３０を介して探索器光学系２０
を支持している円筒状の構成部分４０に、同時に２つの
ピッチ−フレーム−モーメント検出器４６が固定されて
おり、それらは探索器光学系２０と結合されている、ピ
ッチ動作を実現するための電気機械的なピッチモーメン
ト検出器３２を介して駆動トルクを伝達するために用い
られる。ロール動作のための駆動トルクの伝達は、電気
機械的なロールモーメント検出器３６を介して行われ、
そのロールモーメント検出器は平行に延びる２本のピッ
チ−フレーム−モーメント検出器４４の両端部に設けら
れた結合ウェブ上に取り付けられている。
を支持している円筒状の構成部分４０に、同時に２つの
ピッチ−フレーム−モーメント検出器４６が固定されて
おり、それらは探索器光学系２０と結合されている、ピ
ッチ動作を実現するための電気機械的なピッチモーメン
ト検出器３２を介して駆動トルクを伝達するために用い
られる。ロール動作のための駆動トルクの伝達は、電気
機械的なロールモーメント検出器３６を介して行われ、
そのロールモーメント検出器は平行に延びる２本のピッ
チ−フレーム−モーメント検出器４４の両端部に設けら
れた結合ウェブ上に取り付けられている。
【００３１】ロールトルクは、アウターハウジング１６
と堅固に固定されているロール−フレームモーメント検
出器４４を介して取り出される。電気機械的なピッチモ
ーメント検出器３２を探索ヘッドの後方の領域へ移動さ
せることの利点は、大きなレバーアームによって大きな
トルクを伝達できることと同時に、ピッチ軸に関して目
標光学系２０の質量補償が容易に得られることに見られ
る。
と堅固に固定されているロール−フレームモーメント検
出器４４を介して取り出される。電気機械的なピッチモ
ーメント検出器３２を探索ヘッドの後方の領域へ移動さ
せることの利点は、大きなレバーアームによって大きな
トルクを伝達できることと同時に、ピッチ軸に関して目
標光学系２０の質量補償が容易に得られることに見られ
る。
【００３２】図５、６と７から明らかなのは、一次ミラ
ー１８に設けられているスリット４８の形状の切欠き
が、本発明理念の実現にとって特に重要であるこの種の
切欠きなしで得られるものよりもずっと大きいスキント
アングルの振れを保証することである。
ー１８に設けられているスリット４８の形状の切欠き
が、本発明理念の実現にとって特に重要であるこの種の
切欠きなしで得られるものよりもずっと大きいスキント
アングルの振れを保証することである。
【００３３】上述の説明、図面並びに請求の範囲に記載
されている本発明の特徴は、単独でも任意の組合わせに
おいても種々の実施形態で本発明を実現するために重要
である。
されている本発明の特徴は、単独でも任意の組合わせに
おいても種々の実施形態で本発明を実現するために重要
である。
【００３４】
【発明の効果】本発明に依る揺動可能な探索器は、選択
的に光学領域、赤外線領域および／またはレーダー波長
領域で検出を行い、それに応じて光学素子グループと検
出素子グループおよび／またはレーダーアンテナ素子グ
ループを有し、好ましくはＩＲ領域で使用される場合
に、補正されたミラー光学系として、好ましくは大きな
入射アパーチャーを備えたカセグレン光学系として形成
されている光学素子グループを有する揺動可能な探索器
であって、その場合に探索器はＩＲ領域においては大体
において飛翔体、好ましくはサステーナーなどを備えた
無人の飛翔体用の目標探索ヘッドとして、ヘリコプター
など固定の、および／または可動の目標を検出し、かつ
／または戦うために用いられ、その場合に探索器光学系
は２軸のカルダン式のロール−ピッチ−追従システムに
よって、飛翔体構造と堅固に結合されたアウターハウジ
ング内に目標検出に用いられる追従および走査動作を電
気機械的に実施するために可動に軸承されている、揺動
可能な探索器において、ロール−ピッチ−追従システム
が、インナーカルダンシステムとして形成されているの
で、特にコンパクトで軽い構造が同時に高いスキントア
ングル領域で可能になる。
的に光学領域、赤外線領域および／またはレーダー波長
領域で検出を行い、それに応じて光学素子グループと検
出素子グループおよび／またはレーダーアンテナ素子グ
ループを有し、好ましくはＩＲ領域で使用される場合
に、補正されたミラー光学系として、好ましくは大きな
入射アパーチャーを備えたカセグレン光学系として形成
されている光学素子グループを有する揺動可能な探索器
であって、その場合に探索器はＩＲ領域においては大体
において飛翔体、好ましくはサステーナーなどを備えた
無人の飛翔体用の目標探索ヘッドとして、ヘリコプター
など固定の、および／または可動の目標を検出し、かつ
／または戦うために用いられ、その場合に探索器光学系
は２軸のカルダン式のロール−ピッチ−追従システムに
よって、飛翔体構造と堅固に結合されたアウターハウジ
ング内に目標検出に用いられる追従および走査動作を電
気機械的に実施するために可動に軸承されている、揺動
可能な探索器において、ロール−ピッチ−追従システム
が、インナーカルダンシステムとして形成されているの
で、特にコンパクトで軽い構造が同時に高いスキントア
ングル領域で可能になる。
【図１】従来技術に基づく、インナーカルダンとして形
成されたピッチ−ヨー−追従システムの例を示す側面図
である。
成されたピッチ−ヨー−追従システムの例を示す側面図
である。
【図２】本発明によりインナーカルダンとして形成され
たロール−ピッチ−追従システムの実施例を示す側面図
である。
たロール−ピッチ−追従システムの実施例を示す側面図
である。
【図３】図２に示す本発明の実施例を、著しく簡略化し
て示す上面図である。
て示す上面図である。
【図４】図３に示す実施例の側面図である。
【図５】本発明によりインナーカルダンとして形成され
ているロール−ピッチ−追従システムの他の実施例を示
す背面図である。
ているロール−ピッチ−追従システムの他の実施例を示
す背面図である。
【図６】図５に示す実施例の側面図である。
【図７】図５に示す実施例を図６に基づく変位した位置
で示す背面図である。
で示す背面図である。
【図８】非対称のスキントアングル領域を有する、図４
に基づく本発明の実施例を示すものである。
に基づく本発明の実施例を示すものである。
１２ ヨー軸受 １４ ｚ軸 １６ アウターハウジング １８ 一次ミラー ２０ 探索器光学系 ２０’ 探索器光学系（変位した位置） ２２ 二次ミラー ２４ ｘ軸 ２８ ｙ軸 ３０ ピッチ軸受 ３２ ピッチモーメント検出器 ３４ ロール軸受 ３６ ロールモーメント検出器 ３８ 変位角度 ４０ 対称の構成部分 ４２ アウターハウジング軸 ４４ ロール−フレーム−モーメント検出器 ４６ ピッチ−フレーム−モーメント検出器 ４８ スリット形状の切欠き
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミハエル・アルノルト ドイツ連邦共和国 デー−83435 バト・ ライヒェンハル，ザルツブルガー・シュト ラーセ 53 (72)発明者 マティーアス・グロセ ドイツ連邦共和国 デー−83454 アウフ ハム，シュタウフェンヴェーク 10 (72)発明者 ラインハルト・クリューガー ドイツ連邦共和国 デー−83317 リュク シュテッテン・ビー・タイゼンドルフ，ホ ルツフェルト 35 (72)発明者 ローラント・ガウゲル ドイツ連邦共和国 デー−88682 ザレム, ヴァルトシュトラーセ 15
Claims (9)
- 【請求項１】 選択的に光学領域、赤外線領域および／
またはレーダー波長領域で検出を行い、それに応じて光
学素子グループと検出素子グループおよび／またはレー
ダーアンテナ素子グループを有し、好ましくはＩＲ領域
で使用される場合に、補正されたミラー光学系として、
好ましくは大きな入射アパーチャーを備えたカセグレン
光学系として形成されている光学素子グループを有する
揺動可能な探索器であって、その場合に探索器はＩＲ領
域においては大体において飛翔体、好ましくはサステー
ナーなどを備えた無人の飛翔体用の目標探索ヘッドとし
て、ヘリコプターなど固定の、および／または可動の目
標を検出し、かつ／または戦うために用いられ、その場
合に探索器光学系は２軸のカルダン式のロール−ピッチ
−追従システムによって、飛翔体構造と堅固に結合され
たアウターハウジング内に目標検出に用いられる追従お
よび走査動作を電気機械的に実施するために可動に軸承
されている、揺動可能な探索器において、 ロール−ピッチ−追従システム（３０、３２、３４、３
６、４０、４２、４４、４６）がインナーカルダンシス
テムとして形成されていることを特徴とする揺動可能な
探索器。 - 【請求項２】 光学素子並びに検出素子グループ（２
０）が、探索器長手軸に対して垂直のピッチ軸を有する
ピッチ軸受（３０）を介して円筒状の構成部分（４０）
によって支持されており、前記構成部分がアウターハウ
ジング軸（４２）を中心に、アウターハウジング（１
６）に支持されたロール軸受（３４）によって回転可能
であることを特徴とする請求項１に記載の探索器。 - 【請求項３】 アウターハウジング軸（４２）が飛翔体
長手軸に対して平行に配置されていることを特徴とする
請求項２に記載の探索器。 - 【請求項４】 一次ミラー（１８）に、探索器光学系
（２０）のピッチング動作を容易にするために、円筒状
の構成部分（４０）を十分に揺動させるための好ましく
はスリット形状の切欠き（４８）が設けられていること
を特徴とする請求項２または３に記載の探索器。 - 【請求項５】 円筒状の構成部分（４０）に、制御モー
メントを伝達する２つのピッチ−フレーム−モーメント
検出器（４６）が、探索器光学系（２０）と結合され
た、ピッチ動作を実現するための電気機械的なピッチモ
ーメント検出器（３２）を介して配置されていることを
特徴とする請求項２から４までのいずれか１項に記載の
探索器。 - 【請求項６】 ピッチ−フレーム−モーメント検出器
（４６）が互いに平行に延びており、かつロール運動の
ための駆動トルクを伝達する同じロールモーメント検出
器（３６）の両端部の結合ウェブ上に配置されているこ
とを特徴とする請求項５に記載の探索器。 - 【請求項７】 アウターハウジング（１６）に、ロール
モーメントを伝達する少なくとも１つの回転するロール
−フレーム−モーメント検出器（４４）がハウジング固
定で取り付けられていることを特徴とする請求項６に記
載の探索器。 - 【請求項８】 ピッチ−フレーム−モーメント検出器
（４６）が対称に配置されていることを特徴とする請求
項５から７までのいずれか１項に記載の探索器。 - 【請求項９】 ピッチ−フレーム−モーメント検出器
（４６）が非対称に配置されていることを特徴とする請
求項５から７までのいずれか１項に記載の探索器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19706958A DE19706958C2 (de) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Schwenkbarer Sucher |
| DE197-06-958-4 | 1997-02-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10239431A true JPH10239431A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=7821083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10000976A Pending JPH10239431A (ja) | 1997-02-21 | 1998-01-06 | 揺動可能な探索器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6036140A (ja) |
| JP (1) | JPH10239431A (ja) |
| DE (1) | DE19706958C2 (ja) |
| FR (1) | FR2760102B1 (ja) |
| GB (1) | GB2322437B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004066614A1 (de) * | 2003-01-21 | 2004-08-05 | BODENSEEWERK GERäTETECHNIK GMBH | Vorrichtung zum erfassen einer objektszene |
| DE10313136B4 (de) * | 2003-03-29 | 2017-05-11 | Diehl Defence Gmbh & Co. Kg | Suchkopf mit Nick-Gier-Innenkardansystem |
| DE102005028248C5 (de) * | 2005-06-17 | 2018-06-07 | Diehl Defence Gmbh & Co. Kg | Elektromechanische Einrichtung mit einem um mindestens eine erste und eine zweite Drehachse drehbaren Element |
| US7504993B2 (en) * | 2006-10-12 | 2009-03-17 | Agilent Technolgoies, Inc. | Coaxial bi-modal imaging system for combined microwave and optical imaging |
| DE102007035552B4 (de) | 2007-07-28 | 2016-10-13 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Optische Schwenkeinrichtung |
| US8564499B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-10-22 | Linear Signal, Inc. | Apparatus and system for a double gimbal stabilization platform |
| US8375861B2 (en) * | 2010-07-27 | 2013-02-19 | Raytheon Company | Projectile that includes a gimbal stop |
| US8777166B2 (en) * | 2011-02-09 | 2014-07-15 | Flir Systems, Inc. | Modular optical box |
| US9024804B2 (en) * | 2012-09-14 | 2015-05-05 | Delphi Technologies, Inc. | Partial covering radome for a radar unit |
| DE102015000873A1 (de) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Suchkopf für einen Lenkflugkörper |
| RU2621218C1 (ru) * | 2016-06-14 | 2017-06-01 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Гирокоординатор головки самонаведения |
| US11371806B2 (en) * | 2019-08-05 | 2022-06-28 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Midbody camera/sensor navigation and automatic target recognition |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5439188A (en) * | 1964-09-04 | 1995-08-08 | Hughes Missile Systems Company | Control system |
| US3387303A (en) * | 1965-03-05 | 1968-06-04 | Navy Usa | Dual channel nutating waveguide feed |
| US4039246A (en) * | 1976-01-22 | 1977-08-02 | General Dynamics Corporation | Optical scanning apparatus with two mirrors rotatable about a common axis |
| JPS5858841B2 (ja) * | 1976-04-30 | 1983-12-27 | 株式会社東芝 | 空中線装置 |
| GB1539581A (en) * | 1976-08-19 | 1979-01-31 | Hughes Aircraft Co | Gyroscopically self-stabilizing image scanner |
| FR2468920A1 (fr) * | 1979-10-26 | 1981-05-08 | Thomson Csf | Radar aeroporte a modulation de frequence et son application a un autodirecteur de missile |
| US4415130A (en) * | 1981-01-12 | 1983-11-15 | Westinghouse Electric Corp. | Missile system with acceleration induced operational energy |
| US4413177A (en) * | 1981-11-30 | 1983-11-01 | Ford Motor Company | Optical scanning apparatus incorporating counter-rotation of primary and secondary scanning elements about a common axis by a common driving source |
| FR2529322B1 (fr) * | 1982-06-24 | 1986-05-23 | Etudes Realis Electronique | Dispositif de blocage et de deblocage des toupies gyroscopiques |
| US4477814A (en) * | 1982-08-02 | 1984-10-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Dual mode radio frequency-infrared frequency system |
| DE3317232A1 (de) * | 1983-05-11 | 1984-11-15 | Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH, 7770 Überlingen | Suchkopf fuer zielsuchende flugkoerper |
| US4698638A (en) * | 1985-12-26 | 1987-10-06 | General Dynamics, Pomona Division | Dual mode target seeking system |
| DE3623343C1 (de) * | 1986-07-11 | 1989-12-21 | Bodenseewerk Geraetetech | Optischer Sucher mit Rosettenabtastung |
| FR2729764B1 (fr) * | 1986-09-16 | 1997-04-11 | Thomson Csf | Radar a champ angulaire instantane important et haut pouvoir instantane de resolution angulaire, notamment pour autodirecteur de missile |
| NL8802289A (nl) * | 1988-09-16 | 1990-04-17 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Rondzoeksensor. |
| DE3941389A1 (de) * | 1989-12-15 | 1991-06-20 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Verfahren zur selbstaendigen lenkung eines flugkoerpers |
| DE4007712A1 (de) * | 1990-03-10 | 1991-09-12 | Tzn Forschung & Entwicklung | Geschoss mit einem bugseitig angeordneten ir-suchsystem |
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- 1997-02-21 DE DE19706958A patent/DE19706958C2/de not_active Expired - Fee Related
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-
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- 1998-01-06 JP JP10000976A patent/JPH10239431A/ja active Pending
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