NL8801203A

NL8801203A - Systeem voor het bepalen van de rotatiestand van een om een as roterend voorwerp.

Info

Publication number: NL8801203A
Application number: NL8801203A
Authority: NL
Original assignee: Hollandse Signaalapparaten Bv
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1989-12-01

Description

S' *

Systeem voor het bepalen van de rotatiestand van een om een as roterend voorwerp.

De uitvinding betreft een systeem voor het bepalen van de 5 rotatiestand van een, t.o.v. een eerste voorwerp om een as roterend tweede voorwerp, waarbij het eerste voorwerp elektromagnetische golven uitzendt en waarbij het systeem is voorzien van een aan het tweede voorwerp bevestigd polarisatierichtinggevoelig antenne-systeem, en van ontvangmiddelen welke de met behulp van het 10 antennesysteem ontvangen draaggolven in combinatie verwerken ter verkrijging van de genoemde rotatiestand.

Een dergelijke inrichting is bekend uit EP-A 0,239,156. Dit octrooischrift heeft met name betrekking op een tweede voorwerp in 15 de vorm van een projectiel. Bij af geschoten projectielen, zoals granaten, wordt het dikwijls wenselijk geacht de koers tijdens de vlucht bij te stellen. Maar aangezien een granaat in de ruimte een rotatiebeweging om haar as uitvoert, is bijstelling van de koers met daartoe aangebrachte koerskorrektiemiddelen slechts zinvol 20 indien men op willekeurig tijdstip de bijbehorende rotatiestand of rolstand <Pm(t) goed kent. De daarbij in aanmerking komende koerskorrektiemiddelen zijn bij voorkeur gebaseerd op principes uit de aërodynamica, de chemie, de gastheorie en de dynamica. Daarbij valt te denken aan het naar buiten brengen van remvinnen of -vlakken 25 op het omtreksvlak van het projectiel, het tot explosie brengen van kleine ladingen op het projectiel en het uitstoten van een kleine gasmassa vanuit het projectiel.

Overeenkomstig het EP-octrooischrift wordt dit probleem opgelost 30 door signalen, bestaande uit tenminste twee gesuperponeerde phase-locked en gepolariseerde draaggolven met verschillende frequenties die door het eerste voorwerp worden uitgezonden.

.8801203 * 2 %

Hierdoor is het mogelijk gemaakt een referentiesignaal te verkrijgen door beide draaggolven in combinatie te verwerken. Dit referentiesignaal omvat fase-informatie van de beide draaggolven.

Met behulp van dit referentiesignaal wordt het mogelijk gemaakt om 5 de 180°-onzekerheid te elimineren. Uit figuur 1 van het EP-octrooischrift blijkt dat eveneens een derde draaggolf aanwezig is voor het met behulp van de zender verzenden van data naar het projectiel. Hierna wordt bijvoorbeeld de informatie verzonden van de hoek φ waarop door het projectiel een correctie moet worden 10 uitgevoerd. Het projectiel bepaalt hiertoe zelf zijn momentane rotatiestand <Pm(t) en voert een correctie uit zodra geldt dat <Pg - <Pm(t) .

De uitvinding beoogt bovengenoemd systeem te vereenvoudigen en te 15 verbeteren en wordt gekenmerkt doordat de ontvangen signalen zijn voorzien van tenminste een gepolariseerde draaggolf met een eerste draaggolffrequentie en een tweede van de eerste verschillende draaggolf.

20 In tegenstelling tot het EP-octrooischrift wordt overeenkomstig de uitvinding de informatie voor het verkrijgen van het referentiesignaal volledig door de tweede draaggolf gedragen. Hierdoor kunnen de ontvangmiddelen van het tweede voorwerp (het projectiel) veel eenvoudiger en daarmee voordeliger worden 25 uitgevoerd. Dit heeft eveneens als voordeel dat het referentiesignaal veel nauwkeuriger kan worden bepaald. Bovendien kan met behulp van de tweede draaggolf andere informatie, zoals worden verzonden waarmee een verdere kostendaling wordt gerealiseerd daar een derde draaggolf achterwege kan blijven.

30

Uit de radionavigatie is het bekend om een rotatiestand van een schip te bepalen met behulp van twee loopantennes waarvan de spil wordt ingenomen door een verticale referentieantenne, terwijl er elders door het eerste voorwerp één draaggolf wordt uitgezonden.

.8801203 « ft 3

Daar bij gebruik van twee loopantennes ter bepaling van de rotatiestand van het schip een onzekerheid van 180° in deze rotatiestand ontstaat, is het gebruik van een referentieantenne noodzakelijk om deze onzekerheid te elimineren. Deze methode is bij 5 een als tweede voorwerp fungerend projectiel niet bruikbaar. Omdat een projectiel in zijn vlucht roteert is het alleen mogelijk de referentieantenne evenwijdig aan de rotatieas van het projectiel te plaatsen. Daar een projectiel in het algemeen van het geschut afvliegt terwijl een eenheid voor het uitzenden van de draaggolf op 10 een relatief kleine afstand van het geschut is geplaatst zal de elektrische veldcomponent van de draaggolf loodrecht of praktisch loodrecht op de as van de referentieantenne staan indien het projectiel zich op relatief grote afstand van het geschut nabij het doel bevindt. Hierdoor zal er geen, of nagenoeg geen uitgangssignaal 15 bij de referentieantenne ontstaan zodat deze onbruikbaar is.

Het systeem overeenkomstig de uitvinding kent dit probleem niet doordat de informatie betreffende het referentiesignaal in amplitude gemoduleerde vorm door de tweede draaggolf wordt gedragen. Dit in 20 tegenstelling tot de gebruikelijke fasecoherente vorm. Dankzij de amplitudemodulatie van de tweede draaggolf is de stand van het antennesysteem onbelangrijk geworden om een juiste referentie te verkrijgen.

25 Overeenkomstig een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is het zelfs mogelijk gebleken de vinnen van een projectiel te gebruiken als antennesysteem. Met behulp van deze vinnen kunnen zowel de eerste als tweede draaggolf worden ontvangen. Hierdoor wordt een verdere kostendaling gerealiseerd waarbij tevens een 30 verbetering van de robuustheid van het systeem wordt gerealiseerd.

,8801203 '1» .......

4

De uitvinding zal verder toegelicht worden aan de hand van de volgende figuren, waarbij:

Fig. 1 een schematische voorstelling toont van een eerste uitvoeringsvorm van een compleet systeem t.b.v. het nasturen 5 van een als tweede voorwerp fungerend projectiel. Hierin is een inrichting overeenkomstig de uitvinding verdisconteerd. Fig. 2 een schematische voorstelling toont van twee loodrecht geplaatste loopantennes welke geplaatst zijn in een elektromagnetisch veld.

10 Fig. 3 een schematische voorstelling toont van twee loodrecht geplaatste dipoolantennes welke' geplaatst zijn in een elektromagnetisch veld.

Fig. 4 een voorstelling geeft van een magnetisch veld ter plaatse van de loopantenes.

15 Fig. 5 een schematische voorstelling geeft van de inrichting in een projectiel ter bepaling an de rotatiestand van dat proj ectiel.

Fig. 6 een eerste uitvoeringsvorm toont van een eenheid uit fig. 5. Fig. 7 een tweede uitvoeringsvorm toont van een eenheid uit fig. 5.

20 Fig. 8 een voorstelling geeft van een elektrisch veld ter plaatse van de dipoolantennes.

Fig. 9 een uitvoeringsvorm van het projectiel met dipoolantennes weergeeft.

Fig.10 een schematische voorstelling toont van een tweede 25 uitvoeringsvorm van een compleet systeem t.b.v. het nasturen van een als eerste voorwerp fungerend projectiel. Hierin is een inrichting overeenkomstig de uitvinding verdisconteerd.

In fig. 1 is uitgegaan van de situatie dat een als tweede voorwerp 30 fungerend projectiel 1 is afgevuurd voor het treffen van een doel 2. De baan van het doel wordt gevolgd vanaf de grond met behulp van doelvolgmiddelen 3. Hiervoor kan bijvoorbeeld gebruik gemaakt worden van een monopuls radarvolgapparaat dat werkzaam is in de k-band of van gepulste laservolgmiddelen, welke werkzaam zijn in het verre c 88 01203 i 5 infrarood-gebied. De baan van het projectiel 1 kan worden gevolgd net vergelijkbare doelvolgmiddelen 4. Een rekeneenheid 5 bepaalt aan de hand van toegevoerde, door de doelvolgmiddelen 3 bepaalde posities van het doel en aan de hand van toegevoerde, door de doel-5 volgmiddelen 4 bepaalde posities van het projectiel, of en zo ja, welke koerskorrektie van het projectiel noodzakelijk is. Ten behoeve van een eventuele koerskorrektie is het projectiel uitgevoerd met gasontladingseenheden 6. Omdat het projectiel om zijn as draait moet t.b.v. een koerskorrektie een gasontladinggseenheid geactiveerd 10 worden indien het projectiel de juiste stand inneemt. Voor het bepalen van de juiste stand wordt gebruik gemaakt van een met behulp van een als eerste voorwerp fungerende zender- en antenneeenheid 7 uitgezonden draaggolven. De rekeneenheid 5 bepaalt de gewenste rotatiestand φ van het projectiel waarbij een gasontlading moet

O

15 optreden, ten opzichte van (een component) van het electro- magnetische veldpatroon B van de draaggolven ter plaatse van het projectiel. De positie en stand van de zender- en antenne-eenheid 7 dient hiervoor als referentie. Dit is mogelijk omdat het veldpatroon en de plaats van het projectiel in dat veld bekend zijn. De 20 berekende waarde φ wordt met behulp van zender 8 uitgezonden. Een ontvanger 9, welke in het projectiel is opgenomen ontvangt met behulp van de antenneinrichting 10 de door de zender 8 uitgezonden waarde van φ . De ontvangen waarde φ wordt via leiding 11 aan de

O O

comparator 12 toegevoerd. Een inrichting 13, welke wordt gevoed door 25 de antennesignalen van twee loodrecht geplaatste, in de antenneinrichting 10 opgenomen loopantennes bepaalt de momentane stand <Pm(t) van het projectiel ten opzichte van het electromagnetische veld ter plaatse van de loopantennes. De momentane waarde <pffi(t) wordt via de leiding 14 de comparator 12 toegevoerd. Zodra aan de 30 voorwaarde <pm(t) - is voldaan geeft de comparator 12 een signaal S af, welke de gasontladingseenheden 6 activeert. Er wordt nu op het juiste moment een koerskorrektie uitgevoerd. Hierna kan dit gehele proces zich herhalen indien een tweede koerskorrektie noodzakelijk blijkt te zijn.

r 8801203 6 r

Opgemerkt wordt nog dat het tevens mogelijk is de gewenste koerskorrekties uit te voeren zonder het gebruik van tweede doelvolgmiddelen 4. Met behulp van de doelvolgmiddelen 3 wordt hiertoe de baan van het doel gemeten. Aan de hand van de 5 meetgegevens van de baan van het doel wordt met behulp van de rekeneenheid 5 een voorspelling gemaakt van de verdere baan van het doel. Aan de hand van deze voorspelling wordt met behulp van de rekeneenheid 5 berekend in welke richting het projectiel moet worden af gevuurd. De baan van het projectiel wordt door de rekeneenheid 5 10 berekend aan de hand van de ballistische gegevens van het projectiel. De doelvolgmiddelen 3 blijven het doel 2 volgen.

Indien blijkt dat het doel 2 plotseling afwijkt van zijn voorspelde baan wordt met behulp van de rekeneenheid 5 berekend welke koerskorrektie van het projectiel noodzakelijk is. Hierbij wordt 15 vooralsnog aangenomen dat het projectiel zich overeenkomstig zijn berekende baan voortbeweegt. Indien het projectiel na verloop van zijn vlucht zich nabij het doel voortbeweegt zal deze tevens in de bundel van de doelvolgmiddelen 3 geraken. Vanaf dit moment is het eventueel mogelijk zowel de baan van het doel als de baan van het 20 projectiel te volgen zodat met behulp van de rekeneenheid 5, indien noodzakelijk, nog enige koerskorrekties van het projectiel kunnen worden uitgevoerd. Hierdoor worden tevens eventuele afwijkingen van de berekende baan van het projectiel ten gevolge van bijvoorbeeld wind gecorrigeerd.

25

Een andere mogelijkheid om de tweede doelvolgmiddelen 4 te elimineren ontstaat indien een systeem van time-sharing wordt toegepast. Hierbij wordt met behulp van de doelvolgmiddelen 3 afwisselend de baan van het doel en de baan van het projectiel 30 gevolgd. Eventuele koerskorrekties van het projectiel worden geheel analoog uitgevoerd, zoals hiervoor werd uiteengezet.

*8801203 7 *

In fig. 2 en 3 zijn schematisch de twee loodrecht geplaatste richtinggevoelige antennes 15 en 16 aangegeven, welke deel uitmaken van de antenneinrichting 10. De antennes kunnen B-veld danwel E-veld antennes omvatten. Indien een B-veld antenne wordt toegepast (zoals 5 in fig. 2 is weergegeven) worden de magnetische veldcomponenten B van een elektromagnetisch veld gedetecteerd. Indien een E-veld antenne wordt toegepast (zoals in fig. 3 is weergegeven) worden de elektrische veldcomponenten E van een elektromagnetich veld gedetecteerd. Daar de veldcomponent E en B via de zgn.

10 Maxwell-relaties met elkaar gekoppeld zijn, kan worden volstaan met het meten van tenminste één van de componenten. Voor het meten van de B component kan gebruik worden gemaakt van een loopantenne waarbij voor het meten van de E component gebruik kan worden gemaakt van een dipoolanteime. Ter plaatse van de loopantennes is een aan de 15 loopantennes gekoppeld coördinatenstelsel x,y,z gekozen. De voortplantingsrichting v van het projectiel is evenwijdig aan de z-as. De magnetische veldcomponent B, welke wordt uitgezonden door de zender 8 heeft ter plaatse van de loopantennes de grootte en richting B(r ). Hierbij is iq de vector met de zender- en 20 antenne-eenheid 7 als oorsprong en de oorrsprong van het coördinatenstelsel x,y,z als eindpunt. De magnetische veldcomponent B(rQ) is te ontbinden in een component B(rQ)^ (evenwijdig aan de z-as) en een component B(rQ)^ (loodrecht op de z-as). Alleen de component B(rQ)^ zal een inductiespanning in de beide loopantennes 25 kunnen genereren. Als referentie voor de bepaling van <?m(t) wordt derhalve gebruik gemaakt van B(rQ)^.

9>m(t) is in dit geval gekozen als de hoek tussen de x-as en B(rQ)^, zie fig. 4. Daar de rekeneenheid uit de toegevoerde posities 2Φ r van het projectiel, v kan berekenen, kan deze tevens B(rQ)^ uit B(ro) berekenen en t.o.v. deze component definiëren.

<8801203 8

Het is natuurlijk mogelijk om de antenne van de zender- en antenne-eenheid 7 dusdanig te dimensioneren dat het bijbehorende veldpatroon op enige afstand van de antenne een eenvoudige vorm aanneemt zodat de rekeneenheid 5 slechts eenvoudige berekeningen 5 behoeft uit te voeren. Dit is echter niet het doel van de onderhavige aanvrage. Hier wordt slechts verondersteld dat B(rQ) bekend is. Het is mogelijk om andere standen van het coördinatenstelsel x,y,z te kiezen. Enige voorwaarde is dat de x-resp. y-as niet evenwijdig aan de voortplantingsrichting v wordt 10 gekozen omdat in dat geval één van beide antennes geen inductiespanning zal genereren.

In fig. 5 is een schematische voorstelling gegeven van de inrichting 13. Bij de uitvoeringsvorm van de inrichting 13 in fig. 5 wordt 15 aangenomen dat de zendereenheid een elektromagnetisch veld uitzendt, dat bestaat uit een gepolariseerde draaggolf met een frequentie . De magnetische veldcomponent B^(ro) is te schrijven als

VV

B.(r ) - (a sin ω t)e, met - - e (1) 20 1 ° 0 ιγνι

De magnetische flux φ^ door de loopantenne 15 is te schrijven als Φ15 = (a sin wQt).S.cos <i>m(t) (2)

Hierbij is S gelijk aan het oppervlak van de loopantenne 15.

25 De magnetische flux φ^ door de loopantenne 16 is te schrijven als Φ16 - (a sin a>ot).S.sin <pffi(t) (3)

De inductiespanning in de loopantenne 15 is nu gelijk aan: V. , - -e a -e(a ω cos ω t).S.cos φ (t) + ind. _ dt 'o o ^m 30 <kp + -e(a sin ω t).S.sin φ (t). “— (4) o *m ' dt ' 8801203 9

Hierbij is e een constante welke afhankelijk is van de gebruikte antennes 15, 16. Nu geldt echter dat de rotatiesnelheid ~~ van het projectiel veel kleiner is dan de hoekfrequentie u>q zodat in goede benadering geldt: 5 V. , — -e(a ω cos ω t)<a (t).S.cos φ (t) - indj^ o o o nt — (A cos ω t).cos φ (t) (5) o m

Evenzo geldt voor loopantenne 16: 10 V, . — (A cos ω t).sin φ (t) (6) o in

De zender 8 zendt eveneens een elektromagnetische golf E uit waarbij geldt dat E(t) - G(t) cos c*jt met G(t) — D.(l - β a^t).

15 Hierbij is D een constane en β de modulatiediepte, zodat 0 < β < 1.

Tevens geldt dat » ω^. De frequentie is overeenkomstig deze uitvoeringsvorm FM-gemoduleerd voor het omvatten van de informatie

betreffende φ . De elektromagnetische golf wordt derhalve S

gemoduleerd met cos en omvat daarmee faseinformatie van het door 20 de antenne-eenheid 7 uitgezonden signaal. De antenneïnrichting 10 is voorzien van een antenne 17 voor het ontvangen van het signaal E(t). De antenne 17 is verbonden met een referentie-eenheid 18 welke uit het ontvangen signaal E(t) een referentiesignaal ^re£ wet Ure£ - C cos ci>Qt genereert. (7) 25

Hierbij is C een constante die afhankelijk is van de specifieke uitvoeringsvorm van de referentie-eenheid 18. Het signaal Uref wordt via leiding 19 naar mixers 20 en 21 toegevoerd.

Het signaal V1rifi (t) wordt via leiding 22 eveneens naar de mixer 20 toegevoerd. Het uitgangssignaal van de mixer 20 wordt via een leiding 23 naar een laagdoorlaatfiler 24 gestuurd.

Het uitgangssignaal ^^(t) van het laagdoorlaatfilter 24 dtp (de component met frequentie is gelijk aan: c 880 1203 10 U24(t) “ Ψ COS <Pm(t) (8)

Geheel analoog wordt het signaal ^ (t) via de leiding 25 16 de mixer 21 toegevoerd. Het uitgangssignaal van de mixer 21 wordt ^ via de leiding 26 een laagdoorlaatfilter 27 toegevoerd.

Het uitgangssignaal U2y(t) van het laagdoorlaatfilter 27 is gelijk aan:

A C

^7(t) = “ sin <pm(t) (9) 10 Uit formule (8) en (9) is bij gegeven u2^(t) en U27(t), <Pm(t) eenvoudig te bepalen. Hiertoe worden de signalen U2^(t) en U2y(t) via de leidingen 28 en 29 naar een gonio-eeriheid 30 gestuurd.

De gonio-eenheid 30 genereert dan <?m(t) uit U2^(t) en U2y(t).

De gonio-eenheid 30 kan bijv. uitgevoerd worden als een 15 table-look-up-eenheid. Tevens is het mogelijk om de gonio-eenheid uit te voeren als een rekeneenheid welke via een bepaalde algoritme p (t) genereert.

In fig. 6 is een uitvoeringsvorm van de referentie-eenheid 18 20 weergegeven. Het antennesignaal E(t) wordt via leiding 31 een bandpassfilter 32 toegevoerd. Het bandpassfilter 32 laat alleen signalen door met een frequentie die om en nabij liggen.

Het signaal B(t) zal derhalve niet worden doorgelaten. Het signaal E(t) wordt vervolgens via leiding 33 een AM-demodulator 34 25 toegevoerd voor het verkrijgen van Urg£ op leiding 19.

De referentie-eenheid kan additioneel nog zijn voorzien van een FM demodulator 35 en een bit-demodulator 36. In dat geval wordt het signaal E(t) eveneens gebruikt als informatiekanaal. De informatie wordt FM-gemoduleerd met het signaal E(t) meegezonden. Dit maakt het 30 mogelijk om de gewenste hoek φ waarop de korrektie van het

O

projectiel moet worden uitgevoerd te ontvangen, FM demoduleren en bit demoduleren van het signaal E(t). In dit geval is de ontvanger 9 van fig. 1 overbodig daar de referentie-eenheid 18 zelf φ bepaalt.

O

8801203 * 11

In fig. 7 is een bijzondere uitvoeringsvorm van de referentie-eenheid 18 weergegeven. Overeenkomstig deze uitvoeringsvorm wordt de taak van de antenne 17 vervangen door de beide antennes 15 en 16.

Hiertoe is de referentie-eenheid 18 voorzien van twee bandpass-5 filters 32A en 32B welke eenzelfde fuhktie hebben als het bandpass-filter van fig. 5. Het uitgangssignaal van het bandpass filter 32B wordt een 90° fasedraaier 37 toegevoerd. Het uitgangssignaal van de fasedraaier wordt via leiding 38 de sommator 40 toegevoerd tesamen met het uitgangssignaal van het bandpassfilter 32A dat via leiding 10 39 de sommator 40 wordt toegevoerd. Dankzij de 90“ fasedraaier 37 zullen de signalen bij sommatie elkaar aanvullen en wordt een uitgangssignaal verkregen met een constante amplitude.

Het uitgangssignaal van de sommator 40 betreft een signaal welke gelijkwaardig is met het signaal op leiding 33 als in fig. 5 15 omschreven. Het uitgangssignaal van de sommator 40 wordt met behulp van een AH-demodulator 34, FM-demodulator 35 en bit-demodulator 36 op dezelfde wijze verwerkt als bij fig. 6 omschreven.

In fig. 5 zijn de richtinggevoelige antennes weergegeven als twee 20 loopantennes. Het is echter eveneens mogelijk om twee loodrecht geplaatste dipoolantennes te gebruiken. In dat geval wordt van het elektromagnetisch veld het E-veld in plaats van het B-veld gemeten.

Daar het E- en B-veld via de bekende relatie van Maxwell met elkaar zijn verbonden blijft het principe van de vinding hetzelfde. Bij 25 voorkeur worden de dipoolantennes loodrecht op het vlak van de voormalige loopantennes geplaatst, zie fig. 3.

In fig. 3 is naast het B-veld eveneens het E-veld weergegeven. Het E-veld fungeert nu in plaats van het B-veld, zoals in fig. 2 was 30 weergegeven als referentie voor het meten van de momentane hoekstand φ' (t) van het projectiel. Een eerste dipoolantenne ligt hiertoe evenwijdig aan de x-as waarbij een tweede dipoolantenne evenwijdig .8801203 * 12 aan de y-as ligt. Het E-veld ter plaatse van de dipoolantennes is weergegeven met E(rQ). Het E-veld kan worden ontbonden in twee componenten E(rQ)^ en E(rQ)^ zoals in fig. 8 is weergegeven.

cj Alleen de component E(rQ)^ zal een spanning in de dipoolantennes genereren. De veldcomponent E(rQ)^ is te schrijven als E(r ), - a' cos ω t e (10) o o i(ïo>l 10 met e = --· _- (11) iE<ro>ii

Voor de spanning V'^ in de dipoolantenne die evenwijdig aan de x-as ligt geldt: 15 <12>

Hierin is h de lengte van de dipoolantenne. Geheel analoog geldt X

voor de spanning V'^g van de dipoolantenne die langs de y-as ligt V' -Ë(r). sin <p' (t).h (13) 16 ' o'J_ *m y ' 20

Hierbij is h^ de lengte van de dipoolantenne welke langs de y-as ligt. Combineren van formules (11), (12) en (13) geeft: V' « a' h cos o t.cos φ’ (t) (14) 15 x o Ύ m 7 V' - - b' h cos ω t.sin φ' (t) (15) 25 16 y o ^ m

Uit formule (14) en (15) kan met behulp van het referentiesignaal van formule (7) op geheel analoge wijze als bij formule (5) en (6) omschreven de hoek <jp'm(t) worden bepaald. Hiermee is de momentane positie van het projectiel bepaald daar het E-veld op zich bekend 30 is.

c 88012.0 3 13

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de dipoolantennes is in fig. 9 weergegeven. In fig. 9 is het projectiel 41 voorzien twee paren vinnen 42A, 42B, 43A en 43B. De binnen 42A, 42B zijn gelijk de vinnen 43A, 43B tegenover elkaar geplaatst, terwijl de binnen 42A en 5 43A resp. 42B en 43B loodrecht op elkaar zijn geplaatst. De vinnen 42A en 42B vormen tesamen een eerste dipoolantenne 15 en de vinnen 43A en 43B een tweede dipoolantenne 16 welke loodrecht geplaatst is op de dipoolantenne 15. De vinnen fungeren hierbij eveneens als antenne 18 voor het ontvangen van het datasignaal. De signalen V'^, 10 <p'm(t), Ure£ en kunnen op de hiervoor bij fig. 7 omschreven wijze met behulp van de vinnen worden bepaald.

Het zal duidelijk zijn dat het niet noodzakelijk is de dipoolantennes, loopantennes en/of vinnen loodrecht op elkaar te plaatsen. 15 Tevens kan ten behoeve van redundancy gebruik worden gemaakt van meer dan twee antennes. Zo kunnen bijvoorbeeld 6 vinnen onder een onderlinge hoek van 60° worden geplaatst.

Het zal duidelijk zijn dat de methode voor het bepalen van de 20 rotatiestand van een voorwerp met behulp van een inrichting overeenkomstig fig. 5 eveneens te gebruiken is indien het projectiel welke nu als het eerste voorwerp fungeert wordt uitgerust met de zender- en antenne-eenheid 7, terwijl de inrichting 13, welke nu als het tweede voorwerp fungert, tesamen met de loop- of dipooolantennes 25 op de grond worden geplaatst (zie fig. 10).

Geheel analoog aan fig. 1 wordt met behulp van de eerste doelvolgmiddelen 3, de tweede doelvolgmiddelen 4 en de rekeneenheid 5 de rotatiestand φ van het projectiel bepaald, waarbij een

O

koerskorrektie van het projectiel 1 nodig is om het doel 2 30 tetreffen. Ter bepaling van de rotatiestand van het projectiel is de zender- en antenne-eenheid 7 in het projectiel 1 aangebracht. Met behulp van de op de grond opgestelde loop- of dipoolantennes en de inrichting 13 waaraan deze antennes zijn bevestigd, is het mogelijk op geheel analoge wijze als in fig. 1 Vm(t) te bepalen.

.8801203 14 *

Het betreft hier immers een relatieve rotatiestand van het projectiel t.o.v. de inrichting 13. Het uitgangssignaal <pm(t) van de inrichting 13 wordt naar de comparator 12 toegevoerd. Indien voldaan wordt aan de voorwaarde <p_(t) =· φ geeft de comparator en m g 5 stuursignaal af aan de zender 8. Dit stuursignaal wordt uitgezonden en met behulp van de ontvanger 9 in het projectiel ontvangen. De ontvanger 9 activeert vervolgens de gasontladingseenheden 6. Indien een tweede koerskorrektie noodzakelijk blijkt te zijn kan dit gehele proces zich herhalen.

10 15 20 25 30 .8801203

Claims

1. Systeem voor het bepalen van de rotatiestand van een, t.o.v. een eerste voorwerp om een as roterend tweede voorwerp, waarbij het 5 eerste voorwerp elektromagnetische golven uitzendt en waarbij het systeem is voorzien van een aan het tweede voorwerp bevestigde polarisatierichtinggevoelig antennesysteem en van ontvangmiddelen welke de met behulp van het antennesysteem ontvangen draaggolven in combinatie verwerken ter verkrijging van de genoemde rotatiestand, 10 met het kenmerk, dat de ontvangen signalen tenminste één gepolariseerde draaggolf omvatten met een eerste draaggolffrequentie en een tweede van de eerste verschillende draaggolf.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede 15 draaggolf een amplitudemodulatie heeft welke een gepredetermineerde faserelatie omvat met de fase van de draaggolffrequentie van de eerste draaggolf.

- 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de 20 tweede draaggolf een van de eerste draaggolf verschillende frequentie heeft.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de frequentie van de eerste draaggolf kleiner is dan de frequentie van 25 de tweede draaggolf.

5. Inrichting volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de amplitudemodulatie een fase heeft die gelijk is aan de fase van de draaggolffrequentie van de eerste draaggolf. 30

6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede draaggolf eveneens geschikt is voor het verzenden van informatie. < 8801203 *

7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het antennesysteem tenminste is voorzien van een eerste en tweede richtinggevoelige antenne welke een t.o.v. elkaar verschillende oriëntatie hebben. 5

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de beide antennes loodrecht op elkaar zijn geplaatst.

9. Inrichting volgens één der conclusies 7 of 8, met het kenmerk, 10 dat de eerste en tweede antenne respectievelijk zijn voorzien van een loopantenne.

10. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 7 of 8, met het kenmerk, dat de eerste en tweede antenne respectievelijk zijn 15 voorzien van een dipoolantenne.

11. Inrichting volgens één der conclusies 7-10, met het kenmerk, dat de eerste en tweede antenne geschikt zijn voor het ontvangen van genoemde draaggolven. 20

12. Inrichting volgens één der conclusies 7-10, met het kenmerk, dat het antennesysteem is voorzien van een derde antenne voor het ontvangen van de tweede draaggolf waarbij de eerste en tweede antenne geschikt zijn voor het ontvangen van de eerste draaggolf. 25

13. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies 2-12, met het kenmerk, dat de ontvangmiddelen bestaan uit a. een referentie-eenheid ter verkrijging van een, uit de met behulp van het antennesysteem ontvangen tweede draaggolf, 30 referentiesignaal met een fase die een gepredetermineerde relatie heeft met de fase van de draaggolf frequentie van de genoemde eerste draaggolf. ,Θ 8 0 120 3 * b. een eerste resp. een tweede mixeetiheid welke de met behulp van de eerste resp. de tweede antenne ontvangen eerste draaggolf mixt met bet genoemde referentiesignaal. c. een eerste en een tweede filtereeriheid welke de uitgangssignalen 5 van de eerste resp. de tweede mixeetiheid filteren, waarbij de genoemde filters alleen frequentiecomponenten doorlaten welke gelijk of nagenoeg gelijk zijn aan nul. d. een gonio-eenheid welke wordt gestuurd door de uitgangssignalen van het eerste en tweede filter, en een signaal genereert welke 10 de momentane hoek representeert tussen één van beide loopantennes en de polarisatierichting van de draaggolf.

14. Inrichting volgens conclusies 11 en 13, met het kenmerk, dat de referentie-eenheid is opgebouwd uit fasedraaiend netwerk welke de 15 met behulp van de eerste en tweede antenne ontvangen componenten van de eerste en tweede draaggolf 90° ten opzichte van elkaar verschuiven, een sommator voor het sommeren van de ten opzichte van elkaar in fase verschoven componenten en een demodulator voor het demoduleren van het somsignaal van de sommator waarbij het 20 gedemoduleerde signaal geschikt is als referentiesignaal.

15. Systeem volgens conclusie 12 en 13 met het kenmerk, dat de referentie-eenheid is voorzien van een demodulator voor het verkrijgen van een referentiesignaal uit de met behulp van de derde 25 antenne ontvangen tweede draaggolf.

16. Systeem volgens één der conclusies 13-15, met het kenmerk, dat de referentie-eenheid is voorzien van een filter voor het verkrijgen van de data-informatie uit de met het antennesysteem ontvangen 30 tweede draaggolf. ,8801203

17. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het tweede voorwerp bestaat uit een projectiel, met het kenmerk, dat de genoemde eerste en tweede antennes zijn bevestigd aan de van de vluchtrichting afgekeerde zijde van het projectiel. 5

18. Systeem volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het tweede voorwerp is voorzien van een granaat, met het kenmerk, dat vinnen van de granaat fungeren als eerste en tweede antennemiddelen.

19. Systeem volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de granaat is voorzien van vier vinnen waarbij naburige vinnen ten opzichte van elkaar een hoek van 90° innemen.

20. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de 15 gonio-eenheid bestaat uit een table-look-up generator welke uit twee ingangssignalen A cos<p en A sirup, φ genereert.

21. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de gonio-eenheid bestaat uit een rekeneenheid welke uit twee 20 ingangssignalen A cos(p en A simp, <p berekent. 25 30 .8801203