NL1024532C2 - RF multipath vermindering voor geleide projectielen. - Google Patents

RF multipath vermindering voor geleide projectielen. Download PDF

Info

Publication number
NL1024532C2
NL1024532C2 NL1024532A NL1024532A NL1024532C2 NL 1024532 C2 NL1024532 C2 NL 1024532C2 NL 1024532 A NL1024532 A NL 1024532A NL 1024532 A NL1024532 A NL 1024532A NL 1024532 C2 NL1024532 C2 NL 1024532C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
multipath effect
reducing
guided
variation
predetermined interval
Prior art date
Application number
NL1024532A
Other languages
English (en)
Inventor
Herman Benthem De Grave
Original Assignee
Thales Nederland Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales Nederland Bv filed Critical Thales Nederland Bv
Priority to NL1024532A priority Critical patent/NL1024532C2/nl
Priority to ES04791201T priority patent/ES2372819T3/es
Priority to EP04791201A priority patent/EP1678459B1/en
Priority to AT04791201T priority patent/ATE528608T1/de
Priority to PCT/EP2004/052508 priority patent/WO2005038386A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1024532C2 publication Critical patent/NL1024532C2/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/24Beam riding guidance systems
    • F41G7/28Radio guidance systems

Description

RF MULTIPATH VERMINDERING VOOR GELEIDE PROJECTIELEN
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en het overeenkomstige apparaat voor de vermindering van het multipath-(meerweg-) effect op de eigen-positiemeting van een door een RF (Radio Frequency, hoogfrequente) bundel geleid object, en het besturingssysteem 5 van het RF bundelgeleide object dat hiervan gebruik maakt.
In RF bundelgeleiding moet het bundelgeleide object een op de gewenste richting ingestelde RF bundel volgen (beam riding). Tijdens de vlucht meet het geleide object zijn eigen positie ten opzichte van de RF 10 bundel en vertaalt de metingen in geëigende opdrachten voor zijn eigen besturingsmiddelen. Het gebruik van RF bundelgeleiding brengt met zich mee dat de eigen-positiemetingen beïnvloed worden door multipath-effecten wanneer het object zich laag boven het zeeoppervlak voortbeweegt.
15 EM (ElectroMagnetic, elektromagnetische) energie plant zich in de atmosfeer voort als golven en wanneer deze een oppervlak raken, ontstaat reflectie. In het geval van een zich laag boven het zeeoppervlak bevindend object, is een relatief groot deel van de door het object ontvangen EM energie afkomstig van reflecties van het zeeoppervlak. Hoe vlakker de zee is, 20 vergeleken met de RF golflengte, des te meer energie zal worden gereflecteerd. Bij kalme zee heeft de gereflecteerde energie een grote gemiddelde waarde (spiegelendè reflectie); in een minder kalme zee zal een willekeurig effect (verstrooide reflectie) de overhand hebben.
25 Tengevolge van verschillen in weglengte van de directe (Ri) en gereflecteerde (R2) golven, zullen deze met een (zeer klein) tijdsverschil bij het object aankomen. Het gevolg is dat dit tijdsverschil zich vertaalt in een faseverschil. Indien het faseverschil klein is, zullen de twee samen een grotere waarde hebben dan die uit de directe weg alleen; een faseverschil 30 van tegen de 180 graden kan nagenoeg tot uitdoving leiden. Terwijl het verschil in afstand zal variëren in overeenstemming met de afstand tot het doel, zal dit interferentie- of muitipath-effect tevens een afstandafhankelijke fluctuatie laten zien. Hoe korter de golflengte (hogere RF frequentie), des te hoger zal de frequentie zijn waarbij deze fluctuaties zich voordoen: meer 35 spiegelende-reflectiepieken en -dalen binnen een bepaald afstandenbereik.
1024532
I 2 I
I Om het geleide object in staat te stellen zijn eigen positie te bepalen in I
I relatie tot de hoofdrichting (as) van de RF bundel, kan een aantal vooraf I
I bepaalde bundelpositieafwijkingen worden ingevoegd, hetzij gelijktijdig als in I
I een monopulssysteem hetzij sequentieel. Door het bundelpatroon I
I 5 gemoduleerd, zullen de verschillende bundels verschillende reeponsen I
I geven die door het geleide object gebruikt worden om de eigen positie te I
I schatten. I
I Het multipath-effect beïnvloedt de nauwkeurigheid van het I
I 10 schattingsproces. Met name is dit het gevolg van het feit dat de indirecte I
I wegen verschillende hoeken (en versterkingsfactoren) zullen hebben ten I
I opzichte van de as bij elke bundelpositie. Daarbij introduceert het multipath- I
I effect extra fouten in de eigen-positiemeting, zelfs indien het object zich op I
I de as bevindt. I
I 15 I
I In het geval dat het object een geleid projectiel is, wordt de RF I
I geleidingsbundel gericht door middel van een geleidingsbundeiantenne in de I
I lichting van het te onderscheppen doel. Dan zullen zich multipath-effecten I
I voordoen wanneer op laagvliegende doelen, zoals Seasklmmers, wordt I
I 20 gericht. I
I De multipath-effecten zullen direct de vlucht van het geleide projectiel I
I beïnvloeden en de waarschijnlijkheid verminderen dat het geleide projectiel I
I het doei zal raken. Zelfs indien het projectiel is uitgerust met een I
I 25 nabijheidsbuis, die het doel in het voorbijgaan detecteert en de projectielkop I
I laat exploderen, zal de uitwerking van de ontploffing en van de fragmentatie I
I op het doel geringer zijn, bij een grotere misafstand (lagere I
I vernietigingskans) in relatie tot het doel. I
I 30 De multipath-effecten doen derhalve afbreuk aan het nuttige I
I operationele effect van de RF geleide projectielen in termen van I
I vernietigingskans en afhoudafstand. I
I Een werkwijze voor het verminderen van de multipath-effecten is het I
I 35 toepassen van RF beweeglijkheid, d.w.z. gebruik maken van verschillende I
I 1024532 3 frequenties in opeenvolgende metingen. Omdat de posities van de multipath pieken in afstand variëren in overeenstemming met de RF, zullen sommige frequenties minder worden beïnvloed dan andere op een bepaalde afstand. Bij de verwerking van de geleide-projectieldata kan hiervan gebruik worden . 5 gemaakt, door bijvoorbeeld alleen metingen te selecteren die een voldoend hoge ontvangen SNR (Signal-to-Noise Ratio, signaal-ruisverhouding) hebben • multipath pieken worden geassocieerd met lage SNR waarden. Hoe groter de bandbreedte (aan bandbreedten van >10% van de voornaamste werkfrequentie wordt in dit verband de voorkeur gegeven), des te effectiever 10 de toepassing van RF beweeglijkheid zal zijn.
Zenders volgens de huidige stand van de techniek, die gebruik maken van TWT (Travelling Wave Tubes, lopende-golfbuizen) zijn ontworpen om optimale prestaties te leveren in een betrekkelijk smalle band rondom de 15 voornaamste werkfrequentie. Hogere of lagere RFs zijn mogelijk (binnen een bandbreedte van ongeveer 10% van de voornaamste werkfrequentie), echter ten koste van een verminderd afgegeven vermogen. Tot op zekere hoogte kunnen de effecten worden gecompenseerd, met consequenties voor de kosten.
20
In een andere mogelijke werkwijze om multipath-effecten op de besturing van RF geleide projectielen te verminderen, worden meetgegevens gefilterd. RF bundelgeleiding omvat in hoofdzaak de gesloten-lusbesturing van het geleide projectiel. Gesloten lus betekent in dit geval dat de geleiding 25 de positie van het geleide projectiel ten opzichte van de geleidingsbundel beïnvloedt, hetgeen vanzelfsprekend de input naar de geleiding, d.w.z. de gemeten eigen positie rechtstreeks beïnvloedt. In wezen vertraagt filteren de invloed van de metingen waarmee in de geleiding rekening wordt gehouden. Beschouw bijvoorbeeld het volgende geval: 30
Tengevolge van, bijvoorbeeld, een wending van het doel, die nagenoeg onmiddellijk gevolgd kan worden door de geleidingsbundelantenne, bouwt het geleide projectiel een afwijking in positie op ten opzichte van de as van de geleidingsbundelantenne. Tengevolge van 35 de filtervertraging wordt deze afwijking aanvankelijk niet opgemerkt.
.1024532
I 4 I
I Wanneer het geleide projectiel de afwijking uiteindelijk heeft opgemerkt en I
I een correctiewending begint, wordt deze eveneens pas na de vertraging I
I opgemerkt. Wanneer de geleiding tenslotte de correctie voor de afwijking I
I reeds heeft uitgevoerd, wordt er nog steeds een fout opgemerkt en wordt de I
I 5 correctie-opdracht voor het geleide projectiel gehandhaafd, hetgeen zal I
I resulteren in een overshoot (doorschieten) van de gewenste positie, enz. I
I Het effect van filteren is een minder gedempte beweging van het I
I geleide projectiel (sterkere en langer durende oscillaties), die uiteindelijk zal I
I 10 resulteren in grotere misafstanden in relatie tot het doel (= geringere I
I vernietigingsprestatie). Merk hierbij op dat het geleide projectiel, zoals elk I
I dynamisch systeem, zelf reeds een soort filter is. Indien te sterk op de I
I meetgegevens wordt gefilterd, kan in feite het gehele systeem onstabiel I
I worden en zal het geleide projectiel nooit bij het doel aankomen. I
I 15 I
I Derhalve vergt projectielbesturing die gebruik maakt van RF geleiding I
I van grote bandbreedte een duurdere zender en vermindert metingfiltéren de I
I stabiliteit van het geleide projectiel. I
I 20 De onderhavige uitvinding elimineert de bovengenoemde nadelen I
I door beperking van de geleidingsbundelfoutmetingen tot legale fouten, d.w.z. I
I fouten die het gevolg zijn van wendingen van het doel of van het geleide I
I projectiel. I
I 25 Een doel van deze uitvinding is een werkwijze voor de vermindering I
I van het multipath-effect op de eigen-positiemeting van een bundelgeleid I
I object, omvattende het beperken van de variatie van de gemeten positie tot I
I een vooraf bepaald interval [F2> F^. I
I 30 Een ander doel van deze uitvinding is een multipath- I
I effectverminderend apparaat voor de positiemeting van een bundelgeleid I
I object, dat gebruik maakt van een dergelijke werkwijze voor de vermindering I
I van het multipath-effect, omvattende variatiebeperkende middelen (100) voor I
I het beperken van de variatie in de gemeten positie tot een vooraf bepaald I
I 35 interval [F2, Ft]. I
I 1024532 I
5
Verder is nog een doel van deze uitvinding een besturingssysteem voor een RF bundelgeleid object, dat het volgende omvat: - Een geleidingsbundelantenne die de geleidingsbundel maakt in de richting van een doei, teneinde het object naar het doel te geleiden; 5 - Middelen voor het meten van de positie van het geleide object, die de positie van het geleide object schatten ten opzichte van de geleidingsbundel, hetgeen een gemeten positie mk oplevert; - Het genoemde multipath-effectverminderend apparaat, dat de gemeten positie mk ontvangt en de verwerkte positie Pk afgeeft aan de middelen 10 voor de besturing van het geleide object.
Verdere kenmerken en gunstige eigenschappen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende beschrijving van voorbeelden van uitvoeringsvormen van de uitvinding, aan de hand van afbeeldingen, die voor 15 de uitvinding essentiële bijzonderheden laten zien, en uit de conclusies. De afzonderlijke eigenschappen kunnen apart, allemaal of in elke gewenste combinatie worden gerealiseerd in een van de mogelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding.
- Afbeelding 1, een voorstelling van muitipath geometrie.
20 - Afbeelding 2, een voorstelling van afwijkende geleidingsbundelposities en muitipath geometrie.
- Afbeelding 3, enkele voorbeelden van positienauwkeurigheden van een geleid object voor de gemeten positie mk, - Afbeelding 4, enkele voorbeelden van positienauwkeurigheden 25 van een geleid object voor de verwerkte positie Pk volgens de uitvinding.
- Afbeelding 5, een blokschema van een voorbeeld van een realisatiemodus van het multipath-effectverminderende apparaat dat gebruik maakt van de werkwijze volgens de uitvinding.
30 Afbeelding 1 toont de muitipath geometrie en het effect ervan op de bundel.
Een antenne A zendt een bundel uit, waarvan het patroon wordt weergegeven in Afbeelding 1. Deze bundel volgt verschillende wegen: 35 directe weg Ri, gereflecteerde weg R2 (ook spiegelende weg genoemd).
1024532
6 I
Tengevolge van verschillen in weglengte tussen de directe Ri en I
gereflecteerde R2 golven, zullen de bundel die de directe weg volgt en de I
bundel die de spiegelende weg volgt met een (zeer gering) tijdsverschil I
aankomen bij het object O. Dit tijdsverschil vertaalt zich in een faseverschil. I
5 Indien het faseverschil klein is, zullen de twee samen een grotere waarde I
hebben dan die uit de directe weg alleen; een faseverschil van tegen de 180 I
graden kan nagenoeg tot uitdoving leiden. Terwijl het verschil in afstand zal I
variëren in overeenstemming met de afstand tot het doel, zal dit interferentie- I
of multipath-effect tevens een afstandafhankelijke fluctuatie laten zien. Hoe I
10 korter de golflengte (hogere frequentie), des te meer pieken en dalen zich I
zullen voordoen binnen een bepaald afstandenbereik. I
Om het object O in staat te stellen de eigen positie te bepalen ten I
opzichte van de voornaamste antennerichting, kan een aantal vooraf I
15 bepaalde bundelpositieafwijkingen worden ingevoegd, hetzij gelijktijdig als in I
een monopulssysteem hetzij sequentieel. Door het bundelpatroon I
gemoduleerd, zullen de verschillende bundels verschillende responseh I
geven die door het geleide object gebruikt worden om de eigen positie te I
schatten, in Afbeelding 2, bijvoorbeeld, hebben de directe wegen Ri voor I
20 bundel C (gebroken lijn) en bundel D (gestippelde lijn) dezelfde I
versterkingsfactor en ontvangen dientengevolge dezelfde hoeveelheid I
energie. Het resultaat is de schatting dat object O zich op de antenne-as I
bevindt. I
25 Het multipath-effect beïnvloedt echter de nauwkeurigheid van het I
schattingsproces. Met name, omdat ook de indirecte wegen I verschillende I
hoeken (en versterkingsfactoren) zullen hebben ten opzichte van de as van I
elk van de bundelposlties. Daardoor introduceert het multipath-effect extra I
fouten in de positiemeting. Vergelijk als voorbeeld de gebroken en I
30 gestippelde indirecte, met een pijlpunt aangeduide lijnen in Afbeelding 2, die I
een verschillende lengte hebben om versterkingsfactoren aan te geven die I
verschillen van de relevante gebroken en gestippelde bundelpatronen. I
Ofschoon het object zich op de antenne-as bevindt, zal nu de bijdrage van de I
indirecte weg een schattingsfout introduceren. I
1024532 I
7
Het doel is om de legale (tengevolge van wendingen van doel en/of geleid object) en illegale (tengevolge van multipath en/of meetruis) gemeten-positiefouten zoveel mogelijk te scheiden. De uitvinding, rekening houdend met de beweeglijkheid van het doel zowel als met de wendmogelijkheden 5 van het geleide object, omvat het beperken van de invloed van variaties in de gemeten-positiefout. Het basisidee achter dit beperken is dat grote veranderingen in de gemeten-positiefout dan alleen kunnen worden toegeschreven aan multipath en/of meetruis, niet aan legale wendingen i o Deze beperkende functie kan afstandafhankelijk zijn, waarbij zowel de afstand tot het doel als de door het geleide object afgelegde afstand in beschouwing worden genomen. In dit opzicht zijn de parameters van de beperkende functie afhankelijk van de maximale verwachte doelbeweeglijkheid (dominant bij grotere afstand) en de wendmogelijkheden 15 van het geleide object (dominant bij korte afstand). Verschillende functies worden toegepast op de verticale en horizontale richting in het referentieframe van het geleide object (merk op dat ten gevolge van de rotatie van dit referentieframe ten opzichte van de lokale verticaal, multipath-effecten ook in de horizontale richting aanwezig kunnen zijn).
20
Het bereikte resultaat is een belangrijke vermindering zowel van de systematische fout (gemiddeld) als in de willekeurige fout (standaarddeviatie), nagenoeg zonder aantasting van de legale bewegingen van geleid object en geleidingsbundel.
25
Afbeeldingen 3 en 4 tonen voorbeelden van kenmerkende elevatlenauwkeurigheden als een functie van de afstand van het geleide object voor verschillende bandbreedten. Afbeelding 3 toont deze nauwkeurigheden in termen van gemeten positie mk, terwijl Afbeelding 4 30 deze nauwkeurigheden laat zien in termen van verwerkte positie Pk. Met “verwerkte positie” wordt bedoeld de positie verkregen na de beperkingsbewerking volgens de uitvinding.
De X-as vertegenwoordigt de afstand van het geleide object in meters 35 en de Y-as de elevatienauwkeurigheid in KT3 radians. In werkelijkheid zijn de 1024532
8 I
gemeten posities van de geleide-objectbundel gewoonlijk hoekgegevens I
uitgedrukt in radians. Merk op dat, zoals in elk radarsysteem deze data in I
werkelijkheid niet als zodanig worden gemeten, maar worden berekend in de I
processor van het geleide object uit gemeten spanningsniveaus. Een ADC I
5 (Analog-to-Digital Converter, analoog/digitaal omzetter) levert het relevante I
digitale equivalent aan de processor. I
De ongebroken lijnen Ci vertegenwoordigen de evolutie van de I
nauwkeurigheden in termen van de gemiddelde waarde, respectievelijk voor I
10 de gemeten positie en de verwerkte positie met een bandbreedte van 10%. I
De gestippelde lijnen (¾ vertegenwoordigen de evolutie van de I
nauwkeurigheden in termen van de gemiddelde waarde, respectievelijk voor I
de gemeten positie en de verwerkte positie met een bandbreedte van 3%. De I
gebroken lijnen ca vertegenwoordigen de evolutie van de nauwkeurigheden in I
15 termen van de standaarddeviatie, respectievelijk voor de gemeten positie en I
de verwerkte positie met een bandbreedte van 10%. De stippelstreeplijnen c4 I
vertegenwoordigen de evolutie van de nauwkeurigheden in termen van de I
standaarddeviatie, respectievelijk voor de gemeten positie en de verwerkte I
positie met een bandbreedte van 3%. I
20 I
Deze beide Afbeeldingen laten zien dat de verwerkte positie I
nauwkeuriger is ongeacht de gebruikte bandbreedte. I
De werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect op de I
25 positiemeting van een bundeigeleid object volgens de uitvinding beperkt de I
invloed van de variatie van de gemeten positie mk tot het vooraf bepaalde I
interval [F& Fi]. Zoals eerder opgemerkt, kan het vooraf bepaalde interval I
[F2, Fi] afhankelijk zijn van de maximale verwachte doelbeweeglijkheid en de I
wendmogelijkheden van het geleide object, die afstandafhankelijk zijn, I
30 waarbij zowel de afstand tot het doel (Rtarg) als de door het geleide object I
afgelegde afstand (Ramm) in aanmerking worden genomen. I
In een mogelijke realisatie van deze werkwijze voor het verminderen I
van het multipath-effect, omvat het beperken een schatting van de legale- I
35 foutmeting Am)im uit ten minste de momentele gemeten positie mk en de I
1024532 I
9 voorgaande verwerkte positie Pu. Vervolgens wordt de positie Pk verwerkt door de geschatte legale fout Am^ op te tellen bij een referentiepositie P^: Pk = Pref + Amiim.
5 Afbeelding 5 toont een mogelijke uitvoeringsvorm van de werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect volgens de uitvinding als variatiebeperkende middelen (100). Deze variatiebeperkende middelen (100) omvatten een legale-foutschatter (110), die ten minste de momentele gemeten positie mk en voorgaande verwerkte positie Pu ontvangt en Arniim 10 afgeeft. Deze variatiebeperkende middelen (100) omvatten tevens een positieprocessor (120), die de geschatte legale fout Amum optelt bij een referentiepositie Pref: Pk = Pref+Amnm.
De legale-foutmeetschatting Amk kan worden gerealiseerd door, ten 15 eerste, een variatie te verwerken door middel van een aftrekbewerking tussen de momentele gemeten positie mk en de voorgaande verwerkte positie Pk-i: Amk = mk- Pk-i. Ten tweede wordt de variatie Amk beperkt binnen het vooraf bepaalde interval [F2, Fi], waardoor de geschatte legale fout Amum gelijk wordt gemaakt aan: 20 · Amk, indien Amk zich binnen het vooraf bepaalde interval [F2, Fi] bevindt; • F1, indien Amk groter is dan Fi; • F2, indien Amk kleiner is dan F2.
Deze eerste stap kan geïmplementeerd worden in een variatieprocessor 25 (111) en de tweede stap in een verwerkte-variatiebeperkend middel (112). In deze uitvoeringsvorm van de uitvinding is de referentiepositie Pref gelijk aan de legale foutschatting Pk-i, waarbij aanvankelijk, wanneer k=0, Pk-i gelijk gemaakt is aan mk.
30 De vertraging T geeft aan dat het verschil Amk op tijdstip k berekend wordt uit het meetmonster mken de verwerkte positie Pk.i op tijdstippen k en k-1, d.w.z. gescheiden in de tijd door een vertraging die bepaald wordt door de metingbemonsteringsfrequentie.
1024532
I 10 I
I De twee drempels Fx (x=1,2) van het vooraf bepaalde interval kunnen I
I geïmplementeerd worden door de volgende beperkende functie, waarvan is I
I aangetoond dat deze goed werkt (zie Afbeelding 3): I
I ^ X ^ X I
I Fx - maximum(-—,-— ) with x — [ 12] and kx > kx I
Rfarg Ramm 1 * I
I 5 De coëfficiënten kxi en kx2 van deze functie dienen te worden I
I afgestemd op het verwachte gedrag van de dreiging (bijvoorbeeld zeer I
I beweeglijke Anti-Ship Missiles) en het gedrag van het geleide object. I
I Bovendien zijn deze coëfficiënten natuurlijk ook afhankelijk van de I
I metingbemonsteringsfrequentie. I
I 10 I
I Zoals kan worden geconcludeerd uit de vergelijking voor Fx (zie I
I boven), wordt de beperking In het eerste deel van de vlucht van het geleide I
I object bepaald door kxa/Ramm, omdat in die tijd Ramm « Rtarg- In dat stadium I
I van de vlucht, wanneer het geleide object zich bij de geleidingsbundel voegt, I
I 15 zijn doelbewegingen van minder belang vanwege de langere afstand Rtaig: I
I een verplaatsing van het doel over M meter zal slechts resulteren In een I
I verschuiving van de geleidingsbundel ten opzichte van de positie van het I
I geleide object van M x Rum/ Rtarg meter. I
I 20 Bij een langere afstand, wanneer het geleide object zich op de I
I geleidingsbundel heeft vastgezet, wordt de doelbeweeglijkheid belangrijker. I
I Het omslagpunt is kxi/Rtarg = IWRamm. Merk op dat dit alleen van betekenis is I
I wanneer kxi >kx2. I
I 25 Aanvankelijk zal dus de functiewaarde verminderen met de tijd, maar I
I na het omslagpunt zal deze toenemen tot aan de onderschepping. I
I De beschreven functie is niet noodzakelijkerwijs de enige mogelijke I
I implementatie. Andere functies kunnen evengoed of zelfs beter werken dan I
I 30 de beschreven functie. Het basisidee van de uitvinding is dat “legale-11 I
I foutmetingen alleen kunnen worden veroorzaakt door wendingen van het I
I doel of het geleide object en dat dergelijke bewegingen minder groot zullen I
I zijn dan een zeker maximum. Vanzelfsprekend hangt dit maximum af van de I
I mogelijkheden van zowel het bedreigende doel als van de I
I 1024532 I
11 dynamiek/kinematiek van het geleide object, die beide afstandafhankelijk zijn.
De invoering van afstandafhankelijke beperkingen op de toename en 5 afname van de beam rider positiemetingen vermindert de invloed van multipath fouten tot een aanvaardbaar laag niveau. Hierdoor kan het gebruik van een conventioneel type zender met een bandbreedte van minder dan 3% worden toegestaan en is de noodzaak van extra filteren, waardoor de stabiliteit van het geleide object in gevaar komt, vervallen. De uitvinding is io derhalve een goedkope oplossing die voorziet in een goede stabiliteit van een geleid object.
De multipath-effectverminderende werkwijze kan ook worden geïmplementeerd als additionele software in de bestaande 15 boordcomputerprocessor van het besturingssysteem voor RF geleide objecten.
Meer in het algemeen kan een dergelijke multipath-effectverminderende werkwijze toegepast worden bij elk systeem voor het 20 besturen van bundelvolgende objecten, zoals bijvoorbeeld geleide projectielen en raketten.
1024532

Claims (12)

1. Weriwijze voor de vermindering van het multipath-effect op de eigen- I I positiemeting van een bundelgeleid object, met het kenmerk dat deze omvat: I I het beperken van de invloed van de variatie in de gemeten positie tot een I I vooraf bepaald interval [F2, F,]. I I 5 I
2. Werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect volgens de I I voorgaande conclusie, met de kenmerken dat het vooraf bepaalde interval I I [F2, F^ afhankelijk is van de maximale verwachte doelbeweeglijkheid, en dat I I de wendmogelijkheden van het geleide object afstandafhankelijk zijn, waarbij I I i o zowel de afstand tot het doei (Rtarg) als de door het geleide object afgelegde I I afstand (Ramm) in aanmerking worden genomen. I
3. Werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect volgens een van I I de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het vooraf bepaalde interval I I 15 [Fa, Fi] afstandafhankelijk is, waarbij zowel de afstand tot het doel (R^g) als I I de door het geleide object afgelegde afstand (Ramm) in aanmerking worden I I genomen. I
4. Werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect volgens een van I I 20 de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de waarde nul in het vooraf I I bepaalde interval [F2, Fi] inbegrepen is. I
5. Werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect volgens een van I I de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de twee drempels Fx (x=1,2) I I 25 van het vooraf bepaalde interval bepaald worden als het maximum tussen I I fc k I I ———, waarbij kXi en corresponderen met het verwachte gedrag I I Rtarg Ramm I I van, respectievelijk, het doel en het geleide object. I
6. Werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect volgens een van I I 30 de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat dit beperken omvat: I I - een schatting van de legale-foutmeting Δτη»η uit ten minste de I I momentele gemeten positie nven de voorgaande verwerkte positie Pu; I I en I 1024532 I - het verwerken van de positie door de geschatte legale fout Amih, op te tellen bij een referentiepositie Pref: Pk = Prei+Am^.
7. Werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect volgens de 5 voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de schatting van de legale- foutmeting Amk omvat: - het bepalen van de variatie door een aftrekbewerking tussen de momentele gemeten positie mk en de voorgaande verwerkte positie Pu : Amk = mk-Pk.i; 10. het beperken van de variatie Amk binnen het vooraf bepaalde interval [F2, Fi], waardoor de geschatte legale fout Arnum gelijk wordt gemaakt aan: • Amk, indien Amk zich binnen het vooraf bepaalde interval [F2, F1] bevindt; • F1, indien Amk groter is dan F1; is · F2, indien Amk kleiner is dan F2.
8. Werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de referentiepositie Prei gelijk is aan de legale-foutschatting Pk.-i, waarbij aanvankelijk, wanneer k=0, Pk-i 20 gelijk gemaakt is aan mk.
9. Multipath-effectverminderend apparaat voor de positiemeting van een bundelgeleid object, dat gebruik maakt van de werkwijze voor de vermindering van het multipath-effect volgens een van de voorgaande 25 conclusies, met het kenmerk dat het variatiebeperkende middelen (100) omvat voor het beperken van de invloed van de variatie in de gemeten positie tot een vooraf bepaald interval [F2, F1].
10. Multipath-effectverminderend apparaat volgens de voorgaande 30 conclusie, met het kenmerk dat de variatiebeperkende middelen (100) omvatten: - een legale-foutschatter (110), die ten minste de momentele gemeten positie mk en de voorgaande verwerkte positie Pk.i ontvangt en Amibn afgeeft; en 1024532 I 14 I I - een positieprocessor (120), die de geschatte legale fout Amih, optelt bij I I een referentiepositie Pret: Pk - Pref+Δΐ7ΐκπ,. I
11. Multipath-effectverminderend apparaat volgens de voorgaande I I 5 conclusie, met het kenmerk dat de legale-foutschatter (110) omvat: I I - een variatieprocessor (111), die de momenteel gemeten positie mk en de I I voorgaande verwerkte positie Pm van elkaar aftrekt; en I I - een verwerkte-variatiebeperkend middel (112), dat de geschatte legale I I fout Arniim optelt bij een referentiepositie P^: Pk = Ρ„*+Antifa,. I I io I
12. Besturingssysteem voor een RF bundelgeleid object, omvattend: I I - Een geleidingsbundelantenne die de geleidingsbundel maakt in de I I richting van een doel, teneinde het object naar het doel te geleiden; I I - Middelen voor het meten van de positie van het geleide object, die het I I 15 mogelijk maken dat het geleide object de eigen positie bepaalt ten I I opzichte van de geleidingsbundel, hetgeen een gemeten positie mk I I oplevert; I I - Een multipath-effectverminderend apparaat volgens conclusie 10 of 11, I I dat de gemeten positie mk ontvangt en de verwerkte positie Pk afgeeft aan I I 20 de middelen voor de besturing van het gelelde object. I I 1024532 I
NL1024532A 2003-10-14 2003-10-14 RF multipath vermindering voor geleide projectielen. NL1024532C2 (nl)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024532A NL1024532C2 (nl) 2003-10-14 2003-10-14 RF multipath vermindering voor geleide projectielen.
ES04791201T ES2372819T3 (es) 2003-10-14 2004-10-12 Procedimiento y dispositivo para la reducción de la influencia del efecto multitrayecto en la medición de la propia posición de un objeto guiado por un haz y el sistema de control del objeto guiado por un haz de rf que lo usa.
EP04791201A EP1678459B1 (en) 2003-10-14 2004-10-12 Method and device for the reduction of influence of the multipath effect on the own position measurement of a beam guided object and the rf beam guided object control system using it
AT04791201T ATE528608T1 (de) 2003-10-14 2004-10-12 Verfahren und vorrichtung zur verringerung des einflusses des mehrwegeeffekts auf die messung der eigenen position eines strahlgeführten objekts und sie verwendendes system zur steuerung des hf-strahlgeführten objekts
PCT/EP2004/052508 WO2005038386A1 (en) 2003-10-14 2004-10-12 Method and device for the reduction of influence of the multipath effect on the own position measurement of a beam guided object and the rf beam guided object control system using it

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024532 2003-10-14
NL1024532A NL1024532C2 (nl) 2003-10-14 2003-10-14 RF multipath vermindering voor geleide projectielen.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1024532C2 true NL1024532C2 (nl) 2005-04-15

Family

ID=34464912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1024532A NL1024532C2 (nl) 2003-10-14 2003-10-14 RF multipath vermindering voor geleide projectielen.

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1678459B1 (nl)
AT (1) ATE528608T1 (nl)
ES (1) ES2372819T3 (nl)
NL (1) NL1024532C2 (nl)
WO (1) WO2005038386A1 (nl)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3290599A (en) * 1955-12-29 1966-12-06 William L Vann Power modulator for transmitter beam scan
US3946386A (en) * 1973-11-27 1976-03-23 International Standard Electric Corporation Navigation receiver with doppler filter gating

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3290599A (en) * 1955-12-29 1966-12-06 William L Vann Power modulator for transmitter beam scan
US3946386A (en) * 1973-11-27 1976-03-23 International Standard Electric Corporation Navigation receiver with doppler filter gating

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EL-SHEIKH G A ET AL: "Robust autopilot design for a beam rider guided missile system", RADIO SCIENCE CONFERENCE, 1998. NRSC '98. PROCEEDINGS OF THE FIFTEENTH NATIONAL CAIRO, EGYPT 24-26 FEB. 1998, NEW YORK, NY, USA,IEEE, US, 24 February 1998 (1998-02-24), pages C28 - 1, XP010298473, ISBN: 0-7803-5121-5 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005038386A1 (en) 2005-04-28
EP1678459A1 (en) 2006-07-12
ATE528608T1 (de) 2011-10-15
EP1678459B1 (en) 2011-10-12
ES2372819T3 (es) 2012-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10502822B2 (en) Wind turbine rejection in non-scanning radar
US9470786B2 (en) Methods for detecting the flight path of projectiles
CN101825707A (zh) 基于Keystone变换和相参积累的单脉冲测角方法
US8803731B2 (en) Target-tracking radar and method for responding to fluctuations in target SNR
JP4544306B2 (ja) レーダ
US20130229300A1 (en) On-board radar apparatus, object detection method, and object detection program
FR2948774A1 (fr) Radar de detection de cibles aeriennes equipant un aeronef notamment pour l'evitement d'obstacles en vol
JP2008026035A (ja) レーダ
NL8801757A (nl) Doeldetektor.
IL144486A (en) Radar system comprising a system for use in a monopulse radar
CN105259542B (zh) 一种改进的雷达副瓣干扰方法
JP2011226796A (ja) レーダ装置
JP6044116B2 (ja) レーダ装置、測角方法およびプログラム
US20030052812A1 (en) Method to determine the azimuth of a target by means of a radar, especially of the ASR type
NL1024532C2 (nl) RF multipath vermindering voor geleide projectielen.
KR101454297B1 (ko) 고해상도 fmicw를 이용하는 미사일 요격 시스템 및 그 방법
JP2003248053A (ja) レーダー信号処理装置
CN109061594A (zh) 一种强杂波环境下基于子阵空时自适应处理的测角方法
Wu et al. Some issues in the development of metric surveillance radar
KR101052050B1 (ko) 다수의 레이더를 가간섭적으로 결합하여 이동 표적의 감지율을 향상시키는 방법 및 그 방법이 적용된 레이더 시스템
JP6299112B2 (ja) レーダ装置、レーダ信号処理方法及びプログラム
RU2319168C1 (ru) Устройство компенсации сигналов, принимаемых по боковым лепесткам (варианты)
KR20150055279A (ko) 방위각 고분해능 신호처리 알고리즘을 이용하는 차량용 레이더 및 그 운영 방법
KR102614397B1 (ko) 위상 배열 레이다의 표적 탐지 방법 및 기록 매체
US8718921B2 (en) Method and system for avoiding an intercepting vehicle by an airborne moving body

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20080501

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20140501