JPS62231182A - スピン角位置決定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は第１対象物に対し軸のまわりを回転する第２対
象物のスピン角位置を決定する方式に関するものである
。また、本発明は該スピン角位置決定方式用として使用
するに適した第１および第２対象物に関するものである
。

この種方式は第２対象物に関する従来技術から既知であ
るが、この場合は、装着すべき位置表示器の位置を第２
対象物上にはっきり局限できるようにしており、したが
って、これは通常、第１対象物（測定位置）のすぐ近く
に位置する対象物に関するものである。しかし、この種
方式は、離隔した第２対象物に対しては、装着すべき位
置表示器の位置を測定位置から限定することができない
ため、適用不可能となる。また、爆弾のような発射体の
場合には、飛行中にしばしばコースの変更を望まれるこ
とが多いが、爆弾は軌道に沿うその軸のまわりをスピン
回転しているので、任意の時間において、関連のスピン
位置またはロール位置が既知の場合のみそのコース補正
は有効である。

この目的のため適当なコース補正手段は空気力学、化学
、ガス理論および力学の原理に基礎をおいたものである
ことが望まれる。この点で、発射体の円周面上への制動
面または制動安定板の暴露、発射体上の小電荷の爆発、
発射体からの少量のガスの噴出などの問題に考慮がなさ
れている。

本発明の目的は第１対象物から離隔した第２対象物のス
ピン角位置またはロール角位置を決定する場合の諸問題
に解決を与えようとするものである。

本発明は、第１対象物により送信されるアンテナ信号を
基準信号として使用し、第１対象物に対する第２対象物
の瞬時的、相対的スピン角位置を決定するための装置を
第２対象物に配置するという考えにもとづきなされたも
のである。

本発明に係る前述形式のスピン角位置決定方式において
は、第２対象物に接続した少なくとも２つのループアン
テナと、異なる周波数を有する少なくとも２つの重畳し
た位相ロック・偏波搬送波を生成させるための送信手段
と、該ループアンテすから受信した搬送波を処理して、
スピン角位置を得るための受信手段とを具えたことを特
徴とする。

電波航法によれば、２つのループアンテナを用いて船（
ベッセル）のスピン角位置を決定しうろことを教ており
、この場合その回転軸は垂直基準アンテナにより取得す
るようにし、他の場所において、第２対象物から１つの
搬送波を基準信号として送出するようにしている。２つ
のループアンテナを使用してスピン角位置を決定する場
合は、この位置において、１８０°の不確実性を招来す
るので、この不確実性を取除くため１つの基準アンテナ
を必要とする。このような方法は、第２対象物として機
能する発射体用には使用できない。

すなわち、発射体はその飛行期間中スピン回転している
ので、基準アンテナは発射体の回転軸に平行にしか装着
できない。また、発射体は一般にそれを発射したガンか
ら外れて飛行し、搬送波の送信ユニットはガンから比較
的近い距ｊｌに位置しているので、発射体がガンからか
なり遠い距離でターゲットに近い位置にある場合には、
搬送波の電界成分は基準アンテナ軸に直角か、ほぼ直角
となり、その結果、基準アンテナには゛出力信号は全熱
またはほとんどなく、このアンテナは使用不能となる。

本発明によるときは、基準アンテナを使用していないた
め、上述の欠陥に遭遇することはない。

以下図面により本発明を説明する。

第１図において、第２対象物として機能する発射体１は
ターゲット２に的中させるよう発射されたものとする。

ターゲットの軌道はターゲット追跡手段３を用いて地上
から追跡するようにする。

これがため、Ｋバンドで作動可能なモノパルスレーダ追
跡ユニットもしくは遠赤外線領域で作動可能なパルスレ
ーザ追跡手段を使用するを可とする。

発射体ｌの軌道は類似のターゲット追跡手段４により追
跡するようにする。か（して計算手段５は、ターゲット
追跡手段３により決められるターゲット位置情報とター
ゲット追跡手段４により決められる発射体位置情報から
発射体に任意のコース補正が必要か否かを決定する。コ
ース補正を行うため発射体１にはガス放出ユニット６を
配置する。

発射体はその軸のまわりを回転しているため、コース補
正には発射体がその正確な位置をとる瞬間にガス放出ユ
ニットを作動させることが必要となる。正確な位置を決
定するため、第１対象物として機能する送信機アンテナ
ユニット７により送出される搬送波が使用される。計算
手段５は、発射体の位置における搬送波の電磁界パター
ンＢ（の成分）に対してガス放出が行われるべき発射体
の所望スピン角位置ψ９を決定する。送信機・アンテナ
ユニット７の位置と姿勢はこの目的のための基準として
役立つ。これは電磁界のパターンおよびこの電磁界内に
おける発射体の位置が既知であることから可能となる。

計算された値ψ９は送信機８により送出されるようにす
る。発射体内に収納された受信機９は送信機８により送
信されたψ。

の値をアンテナ手に’ｌ−１０を介して受信し、かくし
て受信した値ψ９は線１１を介して比較器１２に供給す
るようにする。アンテナ手段１０内に内蔵させた２つの
垂直配置ループアンテナよりのアンテナ信号を供給する
ようにした装置１３はループアンテナの位置における電
磁界に対しての発射体の瞬時位置ψ、（ｔ）を決定する
。瞬時値ψ、（ｔ）は線１４を介して比較器１２に供給
されるようにする。ここで、条件ψ、（１）＝ψ９が満
足された場合、比較器１２はガス放出ユニット６を作動
させるための信号Ｓを導出し、この瞬間にコース補正が
行われるようにする。その後は、第２のコース補正を必
要とする場合、この全プロセスを繰返すことができる。

ここで、第２ターゲット追跡手段４を使用しないで、所
望のコース補正を行うことも可能である。

すなわち、この場合には、ターゲット追跡手段３により
ターゲット軌道を測定し、計算手段５はターゲット軌道
に関する測定データからターゲットの残りの軌道の予測
を行う。計算手段５はこの予測データを用いて発射体が
発射されるべき方向を計算する。発射体の軌道は計算手
段５により発射体の弾道データから計算される。ターゲ
ット追跡手段３は、ターゲット２を追跡し続け、ターゲ
ットがその予測軌道から突然偏移したことが分かった場
合は計算手段５は行うべき発射体コース補正を計算する
。したがって、発射体はその計算された軌道に従うもの
とみなされる。飛行中の発射体がターゲットに近付いた
場合には、このターゲットもターゲット追跡手段３のビ
ーム内に入り、この時間以後はターゲットと発射体軌道
の双方が追尾可能となり、必要に応じて計算手段５によ
り発射体のコース補正が行われることが許容される。

その結果計算された軌道からの例えば風による偏移も同
時に補正される。

また、時分割方式を使用する場合にも、第２追跡手段４
を除去することができる。このような場合には、ターゲ
ットおよび発射体の軌道はターゲット追跡手段３により
交互に追跡することになる。

発射体の任意のコース補正は上述したと同じような方法
で行われる。

第２図はアンテナ手段１０の部分を形成する２つの垂直
に配置したループアンテナ１５および１６を示す。図に
示すように、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系をループアンテナの１つ
に結合させ、発射体の伝搬方向■はＺ軸に平行とする。

送信機７により送信される磁界成分Ｂはループアンテナ
の位置においてＢ（ｒｏ）の大きさと方向を有する。こ
こで、Ｔｏは送信機・アンテナユニット７を原点とし、
Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系の原点を端点とするベクトルである一
０磁界成分Ｂ（ｒｏ＞はＺ軸に平行な成分Ｂ（ｒｏ）１
１　とＺ軸に垂直な成分Ｂ（ｒｏ）上に分解できるが、
２つのループアンテナ内で成分Ｂ（下。）上のみが誘導
電圧を発生しうる。したがって、ψ、（ｔ）を決定する
ための基準としてＢ（Ｔｏ）工が使用される。この場合
、ψ、（１）はＸ軸とＢ（ｒｏ）よとのなす角である（
第３図参照）、計算手段５は供給され発射体位置ｒから
■を計算することができるので、Ｂ（ｒｏ）からＢ（ｒ
ｏ）土を計算することもでき、かつこの成分に対してψ
９を決めることができる。また、送信機アンテナユニッ
ト７の大きさを適当に選定し、関連のフィールドパター
ンがアンテナからある距離において簡単な形となり、計
算手段５は簡単な計算を行うのみですむようにすること
も当然可能であるが、このことは本発明の目的とする所
ではないので、ここでは単にＢ（ｒｏ）が既知でると仮
定するに止める。Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系の他の位置を選定す
ることもできるが、唯一つの条件はＸ軸とＹ軸が伝搬方
向（Ｖ）に平行でないということである。それは、Ｘ、
Ｙ軸が伝搬方向に平行である場合には、２つのアンテナ
の１つは誘導電圧を発生しないためである。

第４図は装置１３のブロック図である。図に示す装置１
３の実施例の場合、送信機は２つの重畳した位相ロック
・偏波搬送波よりなる電磁界を送出するものと仮定する
。この場合、第１搬送波の周波数はｎω０、第２搬送波
の周波数は（ｎ＋１）ω０　（ただし、ｎ＝１．２．・
・・）とする。かくす（ａｓｉｎ　ｎωｏｔ＋ｂｓｉｎ
　（ｎ＋　ｌ　）　ａ＋ｏｔ）　ｅかくして、ループア
ンテナ１５を通る磁束φ１５は次のように定義できる。

φ＋ｓ＝　（ａｓｉｎ　ｎωｏｔ＋ｂｓｉｎ（ｎ＋１）
　ａ＋、ｔ）　・旧ｃｏｓφ１ｌｌ（ｔ）・・・　　（
１） この式において、０はループアンテナ１５の面積に等し
い。また、ループアンテナ１６を通る磁束φ１６は次の
ように定義できる。

φ、６＝　（ａｓｉｎ　ｎωｏｔ＋ｂｓｉｎ（ｎ＋１）
　ωｏｔ）　・Ｏ・ｃｏｓφｆｆ１（１）・・・　　（
２） そこで、ループアンテナ１５内の誘導電圧は次式％式％ ここで、εは使用するループアンテナ１５．１６に従属
する定数である。

きわめて小であるため次の近似式が成立する。

Ｖ、ｒｌ、　　（ｔ）＝−ε（ａｎω。ｃｏｓｎωｏｔ
＋ｂ（ｎ＋１）ωａｃｏｓ（ｎ＋１）ω。ｔ）・０・ｃ
ｏｓψ、（１） ＝　（Ａｃｏｓｎ　（Ｌｌ　ｏｔ＋Ｂｃｏｓ　（ｎ＋　
ｌ）　Ｑ）　。ｔ）　ｃｏｓψ１（ｔ）・・・　　（４
） 同様に、ループアンテナ１６に対して Ｖｌｎｄ　　（ｔ）＝（Ａｃｏｓｎω、、ｔ＋Ｂｃｏｓ
（ｎ＋１）（１１θｔ）ｓｉｎψ１（ｔ）・・・　　（
５） 装置１３（第４図参照）において誘導電圧■１゜、１５
およびＶ　ｉ　ｎ　ｄ　　は基準ユニット１７に供給さ
れる。基準ユニット１７は信号Ｖｔｙ　　（ｔ）および
＋５ Ｖｉｈｄ　　（ｔ）を用いて、次式で表される基準信号
Ｕｒ□を生成する。

ＬＪ　ｒｅ　ｒ　＝　Ｃｃｏｓ　ｎωｏ　ｔ　　　　　
”’　　　（６）ここで、Ｃは基準ユニットの特定実施
例に従属する定数である。Ｕ　ｒ　ｅ　（信号は線１８
を介して混合器１９および２０に供給するようにし、信
号Ｖｉｎｄ　　　（ｔ）は線２１Ａおよび２１を介して
混＋５ 合冊１９に供給するようにする。また、混合器１９の出
力信号は線２３を介して低域フィルタ２５に供給する。

かくすれば、低域フィルタ２５のは次のようになる。

・・・　　（７） 全く同様にして、信号Ｖｔｙ　　　（ｔ）は線２２Ａお
よび２２を介して混合器２０に供給され、混合器２０の
出力信号は線２４を介して低域フィルタ２６に供給され
る。かくすれば、低域フィルタ２６の出力信号ｕ２ｓ（
ｔ）は次のようになる。

・・・　　（８） （７）式、（８）式および与えられたＬＪ２Ｓ　（ｔ）
　、　Ｕ２ａ　（ｔ）の値に対してψ１　（ｔ）を決定
することは簡単である。これがため、線２７および２８
を介して三角法ユニット２９に信号Ｕ２ｓ（ｔ）および
Ｕ２６（ｔを供給するようにする。三角法ユニット２９
はこれらの信号に応答してψ、（ｔ）を生成する。前記
ユニット２９は、例えばテーブル索引ユニットとして機
能させることもでき、また、ある一定のアルゴリズムを
介してψ１　（ｔ）を生成させるコンピュータとして機
能させることもできる。

基準ユニット１７の特定実施例においては、線２１Ａお
よび２２Ａを取除き、線２１Ｂおよび２２Ｂに置き換え
ることができる。線２１Ａおよび２２Ａを取除いていな
い基準ユニット１７の特定実施例を第５図に示す。基準
ユニット１７は副基準ユニッ）３０および７エーズロヅ
グループユニブト３１により形成する。副基準ユニット
３０はＶｉｈｄ　　（ｔ　）および＋ｙ（ｔ）から信号
Ｕ　’ｒｅｆＢ ＝　−ＣＯＳω。ｔを生成し、また、ユニット３１は信
号Ｕ　’ｒｅｒから前述の信号ＩＪ　ｒ　ｅ　ｒを生成
する。

副基準ユニット３０はそれぞれ信号１゜−）　（ｔ）お
よびＶｉｎｄ　　　（ｔ）の２乗値を与えるた＋６ め、２つの２乗ユニット３２および３３を具える。

かくすれば、２乗ユニット３２は次の信号Ｕ＊２（ｔ）
＝Ｖｉｒｙ　　（ｔ）＝Ａ”ｓｔｎ’ψ、　（ｔ）　（
１／２＋１／２ｃｏｓ２ｎ　ω。ｔ）＋８２ｓｉロ２ψ
Ｉ、１（ｔ）　（１／２ｃｏｓ　ω。ｔ＋１／２ｃｏｓ
　（２ｎ＋１）　ωｏ　ｔ）　＋８２ｓｉ口２ψ、、　
　（ｔ）（１／２＋１／２ｃｏｓ（２ｎ＋２）”ａｔ）
・・・　　（９） を発生し、２乗ユニット３３は次の信号［＋３３（ｔ）
を発生する。

Ｕ３３（Ｌ）＝ＶＢ、＋　　　　（ｔ）＝Ａ２ｃｏｓ２
ψｆｆｉ　（ｔ）（１／２＋１／２ＣＯ３２ｎ　ωＯｔ
）＋ＡＢｃｏｓ２ψｍ　（ｔ）　（１／２ｃｏｓ　（ｔ
）　ｏ　ｔ＋１／２ｃｏｓ　（２ｎ＋ｌ）　ｗ　。ｔ）
　＋Ｂ２ｃｏｓ２ψ、（ｔ）（１）２＋１／２ｃｏｓ　
（２ｎ＋２）　ω。υ・・・　　αＱ ２乗ユニット３２および３３の出力信号はそれぞれ線３
４および３５を介して帯域フィルタ３６および３７に供
給するようにする。帯域フィルタ３６および３７はω。

に等しいか、ほぼ等しい周波数の信号のみを通過させる
よう形成する。か（すれば、帯域フィルタ３６の出力に
導出される信号は次のようになる（（９）式参照） Ｕｓｓ（ｔ）・ＡＢｓｉｎ２ψｍ（ｔ）　・１／２ｃｏ
ｓω。ｔ・・・　　αＤ 定する。帯域フィルタ３７の場合も、同様に次のような
出力信号を導出する（００式参照）。

１３７　（ｔ　）　＝　Ａ　Ｂｃｏｓ２ψｍ　（ｔ）　
４／２ｃｏｓωｏｔ・・・　　Ｑ２＋ 信号ｕ３６（ｔ）および［Ｊ３７　（ｔ　）はそれぞれ
線３８および３９を介して加算ユニット４０に供給され
、次の加算信号を生ずる（００式および０２１式参照） Ｂ Ｕ’ｒａ、（ｔ）□Ｕ４ｏ（ｔ）　＝　−ｃｏｓωｏｔ
・・・　　α争 （信号ｕ：、ｒ（ｔ）は線４１を介してフェーズロック
ループユニット３１に送られる。すなわち、ユニット３
１の入力信号ＵＳ、、ｒ（ｔ）は線４１を介して混合器
４２に供給するものとする。いま、ω。に等しいかほぼ
等しい周波数の信号のみを通過させるよう形成した帯域
フィルタ４３の出力信号が Ｕ４３　（ｔ　）　＝　Ｄｃｏｓａ＋ｔ　　（ただし、
Ｄはランダム定数）　・・・　　αり の形をとるものとし、この信号を線４４を介して混合器
４２の第２人力に供給するものとする。このような場合
には、混合器４２の出力信号は次のようになる。

・・・　　α＄ 信号ｕｎ２（ｔ）は線４５を介してループフィルタ４６
に供給するようにする。かくすれば、ループフィルタの
出力信号Ｕ４Ｓ（ｔ）は次式のようになる。

ｕ４ｓ（ｔ）＝：Ｅ・　（ω。−ω）　・・・　　０ω
ただし、Ｅは使用されるフィルタに従属する定数である
。信号Ｕ＜５（ｔ）は線４７を介して■ＣＯユニット４
８に供給する。■Ｃ○ユニットは次式で表わされる出力
信号を発生する。

Ｌ１４ｅ（ｔ）　＝Ｋｃｏｓ　（ω’ｏ＋ｋＥ　（ω０
−ω））ｔ・・・　　αの 上式において、ω。、におよびＫは定数、ω。＝ωｔｎ
である。信号ＬＬａ（ｔ）は線４９を介して分周器（ｎ
）５０に供給するようにする。かくすれば、前記ｎ分周
器５０の出力信号は次式のようになる。

ＩＪｓｏ（ｔ）　　＝　Ｋｃｏｓ（ω。十−（ω。−ω
））ｔ・・・　　０ＦｆＪ 出力信号０５０　（ｔ　）はω。に等しいか、ほぼ等し
い周波数の信号を通過させるため、線５１を介して帯域
フィルタ４３に供給するようにする。

−　（ωｏ　−ω）　＜＜ω。の場合、帯域フィルタロ ４３の出力信号は次式のようになる。

Ｂ Ｌｌ＜ａ（ｔ）＝Ｋｃｏｓ　（ω。十−（ω０−ω））
ｔ・・・　　Ｑ９） （１９）式と０４）式との比較はＤ＝にであることを示
している。これは■ＣＯユニット４８の出力信号が次式
で表わしうろことを示している（α力式参照）。

Ｕｒｅｒ　＝　Ｕ４８　（ｔ　）　＝　Ｋｃｏｓ　ｎω
。ｔ・・・　　（イ） 第６図は基準ユニット１７の第２実施例（ただし、ｎ＝
１）を示すブロック図である。第６図示基準ユニット１
７の場合は、線２１Ａおよび２２Ａをそれぞれ線２１Ｂ
および２２Ｂに置き換えることができるが（第４図参照
）、これは必要なことではない。

信号Ｖｉｈｄ　　　（ｔ　）は帯域フィルタ５２に供給
Ｓ するほか、帯域フィルタ５３にも供給するようにする。

帯域フィルタ５２および５３はそれぞれω。

に等しいか、ほぼ等しい周波数、もしくは２ω。

に等しいかほぼ等しい周波数の信号のみを通過させる。

この場合、帯域フィルタ５２の出力信号は、ＵＳ２　（
ｔ　）　＝　ＡｓｉｎψＣ０８ＯＪｏｔ・・・　　（２
１） で表わされ、帯域フィルタ５３の出力信号は次式で表わ
される。

ＵＳ：ｌ　（ｔ　）　＝　Ｂｓ＋ｎψＣ０８２ωｏ１・
・・　　（２２） 出力信号ｕｓｚ（ｔ）は混合器１９に重要な成分ｃｏｓ
ωｏｔを含むので、信号■１゜、（ｔ）の代わりにこの
皿Ｓ 信号を混合器１９に供給することができる。これが線２
１Δを線２１Ｂに置き換えろる理由である。

信号Ｕ５□（１）およびＵＳ３（ｔ）はそれぞれ線５４
および５５を介して混合器５６に供給するようにする。

この場合、混合器５６の出力信号は次式で表わされる。

Ｌｌｓｓ（ｔ）＝＾Ｂｓ１ｎ”ψ、（ｔ）ｃｏｓωｏｔ
ｃｏｓ２ω。１・・・　　（２３） この出力信号は線５７を介して帯域フィルタ５８に供給
する。帯域フィルタ５８はω。に等しいか、ほぼ等しい
周波数の信号のみを通過させる。したがって、帯域フィ
ルタ５８の出力信号ｕｓａ（ｔ）は次式で表わされる。

・・・　　　（２４） 信号Ｖ＋＝、（ｔ）の処理と同じように、信号Ｖｉｎｄ
、６（１）はこれを処理するため、ω。に等しいかほぼ
等しい周波数の信号を通過させるよう形成した帯域フィ
ルタ５９，２ω０に等しいかほぼ等しい周波数の信号を
通過させるよう形成した帯域フィルタ６０、混合器６３
、線６４およびω。に等しいかほぼ等しい周波数の信号
を通過させるよう形成した帯域フィルタ６５に供給する
ようにする。かくすれば、フィルタ６５の出力には次の
信号が得られる。

・・・　　（２５） 信号Ｌｌｓａ（ｊ）およびＵ６Ｓ　（ｔ　）はそれぞれ
線６６および６７を介して加算回路６８に供給し、回路
６８から次の出力信号を１尋るようにする。

・・・　　　（２６） 信号ＬＩ６８（ｔ）はさらに処理するため線１８を介し
て次段に供給するようにする。

ここで、全装置において、ｎωおよび（ｎ＋　１　）ω
を交換した場合は、新しい実施例が得られることになり
、本明細書記載の実施例はそのいくつかの実施例に過ぎ
ないことを銘記すべきである。

第４図および第５図において、ある回路部分をスイッチ
ング手段により結合した場合は、特に好都合な装置１３
の実施例が得られる。このような実施例を第８図および
第９図に示す。第８図において、誘導電圧Ｖ＋ｎ＋　　
（ｔ）およびＶＬｈｄ　　（ｔ）は装置５ 置１３のスイッチングユニット６９に供給するようにす
る。この場合、誘導電圧Ｖｉ、、ｄ　　（ｔ）およびＶ
ｉｈｄ　　（ｔ）はスイッチングユニット６９を用いて
交互に供給され、処理されることになる。Ｖ　ｉ　ｈ　
ｄ　、　−（１）およびＶ　ｉ　ｎ　ｄ　　（１）は一
般に（５）式および（６）式で表される。基準ユニット
７０は信号Ｖｉｈｄ　　（ｔ）またはＶｉｎｄ　　（ｔ
）から次のような基準信号Ｕ　ｒ　ａ　ｆを発生する。

Ｕｒｅｒ　”　Ｃｃｏｓ　ｎωｔ　　　　　　・（６）
第９図は基準ユニット７０の一実施例を示すブロック図
である。１＝１８にスイッチングユニット６９が第８図
に示す位置をとる場合は、基準ユニット７０の２乗ユニ
ット７８には信号Ｖｉｎｄ、。

（１）が供給される。２乗ユニット７８は（９）式によ
り示されるような信号Ｌ１７［１（ｔｏ　）　＝Ｖｔ、
、ｄ（ｔ）を発生する。２乗ユニット７８の出力信号は
線７９を介して低域フィルタ８０に供給される。前記フ
ィルタ８０はω。に等しいか、ω。より小さい周波数の
成分のみを通過させるので、フィルタ８０の出力信号は
次式のようになる。

Ｌｌａｏ（ｔ）　　＝へＢｓ１ｎ２ψ、（ｔｏ）　　・
１／２ｃｏｓω。Ｌ。

・・・　　（２７） 次に、時間１＝１′ｏにスイッチングユニット６９が第
８図に点線で示すような位置をとる場合は、全く同じよ
うにして低域フィルタ８０は次式で示すような出力信号
Ｕａｏ（ｊ’ｏ）を導出する。

Ｕａｏ（ｔ’ｏ）　＝ＡＢｃｏｓ２ψ−（ｔ’ｏ）・１
／２ＣＯＳωｏｔ。

・・・　　（２８） かくして（２７）式と（２８）式の組合せにより次の出
力信号が得られる。

Ｕａｏ（ｔ）＝ＡＢ（Ｓ（ｔ）ｃｏｓ２ψ、（ｔ）＋（
１−３（ｔ））Ｓｉｎ２ψ、（１））　・１／２ＣＯ５
ωｏ１　　　　　　　　・・・　　（２９）ここで、Ｓ
　（ｔ）は周波数ｆ、で交互に値１または０をとる。信
号ｕｓｏ（ｔ）は線８１を介してフェーズロックループ
ユニット８２に供給するようにする。フェーズロツクル
ープユニッ）８２は１５図示フェーズロックループユニ
ット３１と同−設計とする。したがって、第９図におい
て同一構成素子に関しては第５図と同じ符号数字（４２
−５１）を用いて表示しである。帯域フィルタ４３はω
。に等しいか、ほぼ等しい周波数の信号成分のみを通過
させる。これに関連して、スイッチング周波数［５は次
の条件 ｆｓ＜＜　（２π）−１ω、　　　　　・（３０）が満
足されるよう選定する。この場合も、０３）〜＠）式と
同じようにして、条件（３０）式に従属することを示す
ことができる。

スイッチングユニット６９が第８図に示す位置にある場
合は誘導電圧Ｖｉｆｉｄ　　（ｔ）および基準信号Ｕ　
ｒ　ｅ　ｒが線７１および７２を介して混合器７３に供
給される。混合器７３の出力信号は線７４を介して低域
フィルタ７５に供給するようにしているので、混合器２
３に関し前述したように、混合器７５の出力信号Ｕ７Ｓ
　（ｔ　）は次式のようになる。

・・・　　（３１） この出力信号ｕｔｓ（ｔ）は線７６を介して三角法ユニ
ット２９の第１人力に供給される。また、この場合、ス
イッチングユニット７７は第８図に示す位置をとる。ス
イッチングユニット６９および７７が第８図に点線で示
す位置にある場合は、次式で示すような出力信号Ｕ；ｓ
（ｔ’）が三角法ユニット２９の第２人力に供給される
。

・・・　　（３２） スイッチングユニット６９および７７はスイッチング周
波数ｆ５で同時に作動するようにする。これがため、本
装置は周波数ｆｓの発生器（第７図には図示を省略）を
配置するを可とする。この場合、周波数ｆ５は次式の条
件を満足するようこれを選定する。

この条件が満足される場合は、２つの連続的信号Ｕ７ｓ
　（ｔ　）およびＵ；ｓ（ｔ’）は次式のように表わす
ことができる。

Ｃ Ｕ７Ｓ（ｔ’）　；ｕｔｓ（ｔ）　＝　　　　　ｓｉｎ
ψ、（ｔ）・・・　　（３４） 三角法ユニット２９は与えられた信号ｕｔｓ（ｔ）およ
びｕ：ｓ（ｔ’）に対して（３１）式および（３４）式
からψ、（１）を決定する。２つの連続的に生成される
信号ｕ′１ｓ（ｔ’）およびｕｔｓ（ｔ）　に対して、
１ｔ−ｔ′１＝ｆ：であるため、さらに良好な近似は、
ψ、　（１）の代わりにψ、　　（ｔ−ｔ／２ｒ；　＞
を決めることである。受信信号（Ｖｌ、、ｄ　　（ｔ）
およびＶｉｎｄ　　（ｔ））の振幅ＡおよびＣは依然と
して第１対象物と第２対象物間の距離の関数として変化
し、同時にＡおよびＣの変化は大気条件の変化によって
起こる。したがって、第８図示実施例においては、装置
に自動利得制御回路８３を配置し、（３１）式および（
３４）式の信号の振幅がＡおよびＣに無関係となるよう
にしている。これは、三角法ユニット２９に対して苛酷
な要求を課するを要しないという利点を有する。

第４図および第５図示実施例の場合は、２つの受信チャ
ネルを使用している。この場合、ψ、％（１）を決定す
るのに正確な結果を得るためには、２つのチャネルは同
一とする必要がある。第８図および第９図示実施例の場
合は信号■、ｈｄ　（む）および■１□　（１）を処理
するのに１つの共通の受信チＧ ヤネルを共用しているので、なんら同期問題は起こらな
い。これはψ、、ｌ　（１）の決定の正確度が向上する
という付加的利点を有する。

本発明によるときは本明細書記載の実施例のほか多くの
変形が可能であること明らかである。

また第１対象物として機能する発射体に送信機アンテナ
ユニット７を配置し、第２対象物として機能する装置１
３をループアンテナとともに地上に取付けるようにした
場合にも（第７図参照）２つの重畳した位相ロック・偏
波搬送波を基準とした対象物のスピン角位置決定方法お
よび第４図示装置を使用することができること明らかで
ある。

この場合にも、第１図の場合と同様に、第１ターゲット
追跡手段３、第２ターゲット追跡手段４および計算手段
５を用いて発射体のスピン角位置ψ９を決定する。これ
にはターゲット２に的中させるため発射体１のコース補
正を必要とする。発射体１には、発射体のスピン角位置
を決定するため送信機アンテナユニット７を内蔵させる
。地上に配置したループアンテナと、これらのアンテナ
を装着した装置１３を使用した場合は、装＠１３に対す
る発射体の相対的スピン角位置に関する限り、第１図の
場合と同じようにしてψ１（ｔ）を決定することが可能
である。図示のように、装置１３の出力信号ψ、（ｔ）
は比較器１２に供給するようにし、条件ψ、　（１）　
＝ψ９が満足される場合は、比較器１２から送信機８に
制御信号Ｓが供給されるようにする。この制御信号は、
発射体内の受信機９により受信されるよう送信機８より
送出するようにし、これに応じて受信機９はガス放出ユ
ニット６を作動させる。この場合、第２のコース補正が
必要であると判明したときは、この全プロセスを繰返す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２対象物として機能する発射体の全制御系の
第１実施例を示す図、 第２図は電磁界内に匿かれた２つの垂直配置ループアン
テナを示す図、 第３図はループアンテナの位置における磁界の状況を示
す図、 第４図は発射体のスピン角位置を決定するため発射体内
に配置した装置の第１実施例を示すブロック図、 第５図は第４図示装置の基準ユニットの第１実施例を示
すブロック図、 第６図は第４図示装置の基準ユニットの第２実施例を示
すブロック図、 第７図は第１対象物として機能する発射体の全制御系の
第２実施例を示す図、 第８図は発射体のスピン角位置を決定するため発射体内
に配置した装置の第２実施例を示すブロック図、 第９図は第８図示装置の基準ユニットの一実施例のブロ
ック図である。 ■・・・発射体 ２・・・ターゲット ３．４・・・ターゲット追跡手段 ５・・・計算手段 ６・・・ガス放出ユニット ７・・・送信機アンテナユニット 訃・・送信機 ９・・・受信機 １０・・・アンテナ手段 １１．１４．１８，２１．２１Ａ、２１Ｂ、２２゜２２
Ａ、２２Ｂ、２３，２４，２７，２８．３４゜３５．３
８，３９，４１，４４，４５，４７゜４９．５１，５４
．５５，５７．６１，６２゜６４．６６．６７．７１．
７２．７４．７６・・・線１２・・・比較器 １３・・・装置 １５．１６・・・ループアンテナ １７．７０・・・基準ユニット １９．２０，４２，５６．６３．７３・・・混合器２５
．２６，７５．８０・・・低域フィルタ２９・・・三角
法ユニット ３０・・・副基準ユニット ３１．８２・・・フェーズロックループユニット３２．
３３．７８・・・２乗ユニット ３６．３７，４３，５２，５３，５８，５９゜６０．６
５・・・帯域フィルタ ４０．６８・・・加算ユニット ４６・・・ループフィルタ ４８・・・ｖＣ○ユニット ５０・・・分周器 ６９．７７・・・スイッチングユニット８３・・・自動
利得制御回路 特許出願人　　　ホランドセ・シグナールアパラーテン
・ビー・ベー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１対象物に対し軸のまわりを回転する第２対象物
   のスピン角位置を決定する方式において、該第２対象物
   に接続した少なくとも２つのループアンテナと、異なる
   周波数を有する少なくとも２つの重畳した位相ロック・
   偏波搬送波を生成させるための送信手段と、該ループア
   ンテナから受信した搬送波を処理して該スピン角位置を
   得るための受信手段とを具えたことを特徴とするスピン
   角位置決定方式。 ２、該アンテナを垂直に配置した第１および第２のルー
   プアンテナにより形成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のスピン角位置決定方式。 ３、該搬送波を周波数ｎω＿０および（ｎ＋１）ω＿０
   （ただし、ｎは正の整数）を有する２つの重畳した位相
   ロック搬送波により形成したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載のスピン角位置決定方
   式。 ４、該受信手段は、 ａ、２つのループアンテナを介して受信した重畳搬送波
   から該搬送波の周波数の１つに 等しい周波数を有する基準信号を得るため の基準ユニットと、 ｂ、該基準信号をそれぞれ第１および第２ループアンテ
   ナを介して受信した該重畳搬送 波の少なくとも１つの成分と混合させるた めの第１および第２混合器と、 ｃ、該第１および第２混合器の出力信号を濾波して、ω
   ＿０より小さい周波数成分のみを通過させるよう形成し
   た第１および第２フ ィルタと、 ｄ、該第１および第２フィルタの出力信号の制御により
   、重畳搬送波の偏波方向とルー プアンテナの１つとの間の瞬時角を表わす 信号を生成するための三角法ユニットとを 具えたことを特徴とする特許請求の範囲第 １項または第２項に記載のスピン角位置決 定方式。 ５、該基準ユニットは、 ａ、２つのループアンテナを介して受信した重畳搬送波
   からω＿０に等しい周波数を有する副基準信号を生成す
   るための副基準ユニ ットと、 ｂ、該副基準信号を受信してｎω＿０に等しい周波数を
   有する基準信号を生成するための フェーズロックループユニットとを含むこ とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載 のスピン角位置決定方式。 ６、該副基準ユニットは、 ａ、第１および第２ループアンテナを介して受信した重
   畳搬送波の２乗値を与えるため の第１および第２２乗ユニットと、 ｂ、それぞれ該第１および第２２乗ユニットの出力信号
   を濾波して、ω＿０に等しいか、ほぼ等しい周波数を有
   する信号のみを通過 させるよう形成した第３および第４フィル タと、 ｃ、該第３および第４フィルタの出力信号を加算して該
   副基準信号を得るための加算ユ ニットとを具えたことを特徴とする特許請 求の範囲第５項記載のスピン角位置決定方 式。 ７、ｎ＝１としたこと、該基準ユニットは、ａ、入力に
   それぞれ第１および第２ループアンテナを介して受信し
   た重畳搬送波信号を 供給し、ω＿０に等しいか、ほぼ等しい周波数成分のみ
   を通過させるよう形成した第３ および第４フィルタと、 ｂ、入力にそれぞれ第１および第２ループアンテナを介
   して受信した重畳搬送波信号を 供給し、２ω＿０に等しいか、ほぼ等しい周波数成分の
   みを通過させるよう形成した第 ５および第６フィルタと、 ｃ、それぞれ第３および第５混合器の出力信号を混合し
   、第４および第６混合器の出力 信号を混合するための第３および第４混合 器と、 ｄ、それぞれ該第３および第４混合器の出力信号を濾波
   して、ω＿０に等しいか、ほぼ等しい周波数成分のみを
   通過させるよう形成 した第７および第８フィルタと、 ｅ、該第７および第８フィルタの出力信号を加算して、
   該基準信号を得るための加算ユ ニットとを具えたことを特徴とする特許請 求の範囲第４項記載のスピン角位置決定方 式。 ８、該第１および第２混合器の入力信号をそれぞれ第１
   および第２ループアンテナを介して受信した重畳搬送波
   により形成したことを特徴とする特許請求の範囲第５項
   または第７項に記載のスピン角位置決定方式。 ９、該第１および第２フィルタの入力信号をそれぞれ該
   第３および第４フィルタの出力信号により形成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第８項記載のスピン角位置
   決定方式。 １０、該受信手段は、 ａ、２つのループアンテナのうち少なくとも１つを介し
   て受信した重畳搬送波から該搬 送波の周波数の１つに等しい周波数を有す る基準信号を得るための基準ユニットと、 ｂ、２つのループアンテナの１つの出力信号を交互に選
   択するための第１スイッチング ユニットと、 ｃ、第１ループアンテナを介して受信した該重畳搬送波
   の少なくとも１つの成分を該基 準信号と混合させるための混合器と、 ｄ、該混合器の出力信号を濾波して、ω＿０より小さい
   周波数成分のみを通過させるよう 形成したフィルタと、 ｅ、第１スイッチングユニットと同期して該フィルタの
   出力信号を選択するための第２ スイッチングユニットと、 ｆ、該第２スイッチングユニットの出力信号の制御によ
   り重畳搬送波の偏波方向とルー プアンテナの１つとの間の瞬時角を表わす 信号を生成する三角法ユニットとを具えた ことを特徴とする特許請求の範囲第２項ま たは第３項に記載のスピン角位置決定方式。 １１、該基準ユニットは、 ａ、第１スイッチングユニットを介して受信した重畳搬
   送波からω＿０に等しい搬送波周波数を有する副基準信
   号を発生させるため の副基準ユニットと、 ｂ、入力に副基準信号を供給してｎω＿０に等しい周波
   数を有する基準信号を発生させる ためのフェーズロックループユニットとを 具えたことを特徴とする特許請求の範囲第 １０項記載のスピン角位置決定方式。 １２、該副基準ユニットは、 ａ、第１スイッチングユニットから受信した重畳搬送波
   の２乗値を与えるための２乗ユ ニットと、 ｂ、該副基準信号を得るため、該２乗ユニットの出力信
   号を濾波してω＿０に等しいか、ω＿０より小さい周波
   数成分のみを通過させるよう形成したフィルタとを具え
   たことを 特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の スピン角位置決定方式。 １３、該アンテナを飛行方向から外れた側上において発
   射体に接続するようにしたことを特徴とする第２対象物
   を発射体により形成した特許請求の範囲第２項記載のス
   ピン角位置決定方式。 １４、三角法ユニットをテーブル索引発生器により形成
   し、２つの入力信号ＡｃｏｓψおよびＡｓｉｎψからψ
   の値を生成するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第４項または第１０項に記載のスピン角位置決定方
   式。 １５、三角法ユニットを計算ユニットにより形成し、２
   つの入力信号ＡｃｏｓψおよびＡｓｉｎψからψの値を
   計算するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項または第１０項に記載のスピン角位置決定方式。