NO126103B

NO126103B -

Info

Publication number: NO126103B
Application number: NO129369A
Authority: NO
Inventors: J Alder
Original assignee: Siemens Ag Albis
Priority date: 1968-05-09
Filing date: 1969-03-27
Publication date: 1972-12-18
Also published as: AT281926B; CH474873A; SE361560B; NL6901748A; GB1178089A; FR1596931A; DK121559B; DE1808695A1

Description

Anordning til å løfte et radarapparats retnings- Device for lifting a radar device's directional

antenne en bestemt vinkel. antenna a specific angle.

Den foreliggende oppfinnelse angår en anordning til å løfte et radarapparats retningsantenneakse en bestemt vinkel i forhold til målaksen for en med radarantennen sammenkoblet optisk målsøker som tjener til optisk å følge et lavtflyvende objekt og samtidig bevirke avstandsmålinger med radarapparatet, hvis antenneenhet er lagret dreibart om en horisontal og en vertikal akse. The present invention relates to a device for lifting a radar device's directional antenna axis a certain angle in relation to the target axis for an optical target seeker connected to the radar antenna which serves to optically follow a low-flying object and at the same time effect distance measurements with the radar device, whose antenna unit is stored rotatably about a horizontal and a vertical axis.

Når et lavtliggende objekt skal følges automatisk ved hjelp av et radarapparat, melder der seg vanskeligheter, idet forstyrrende ekkoer fra marken influerer på mottagningen av målekkoene. Disse mark-ekkoer blir fremfor alt frembragt av'retningsstrålens sidemaksima. When a low-lying object is to be followed automatically using a radar device, difficulties arise, as disturbing echoes from the ground influence the reception of the target echoes. These ground echoes are above all produced by the side maxima of the directional beam.

Ved et kjent radarapparat forekommer der en optisk målsøker som er sammenkoblet med retningsantennen og tjener til å følge objektet på optisk vei når radarapparatet faller ut. Den optiske målsøker blir likeledes benyttet til å følge lavtliggende objekter. I dette driftstilfelle blir side- og høydevinkler ført etter av en iakttager, mens distansen måles ved hjelp av radarapparatet. Por å unngå den forstyrrende innflytelse av bunnekkoene blir radarstrålen under den optiske forfølgelse av et lavtflyvende objekt løftet en bestemt vinkel i forhold til målaksen for den tilkoblede optiske målsøker. Objektet befinner seg da riktignok ikke lenger i sentrum av retningsstrålen, In the case of a known radar apparatus, there is an optical target finder which is connected to the directional antenna and serves to follow the object on an optical path when the radar apparatus falls out. The optical target finder is also used to track low-lying objects. In this operating case, side and elevation angles are tracked by an observer, while the distance is measured using the radar device. In order to avoid the disturbing influence of the bottom echoes, during the optical pursuit of a low-flying object, the radar beam is raised a certain angle in relation to the target axis of the connected optical target seeker. The object is then admittedly no longer in the center of the directional beam,

men i et område med lavere feltstyrke. Målekkoene er tilsvarende svakere. Men da dette driftstilfelle bare skal forekomme ved lavtflyvende og tilsvarende nærliggende objekter, har de frembragte ekko-signaler allikevel tilstrekkelig amplitude. but in an area of lower field strength. The target echoes are correspondingly weaker. But as this operating case should only occur with low-flying and correspondingly nearby objects, the generated echo signals still have sufficient amplitude.

For å løfte antenneaksen en bestemt vinkel er forskjellige løsninger mulige. Den endestjilling som skal innstilles i radarapparat-ets normale driftstilfelle, resp. den optiske målfølging, må oppnås og overholdes med meget stor nøyaktighet. Der er kjent både pneumatiske og hydrauliske forskyvningsorganer hvor det drivelement som skal innstilles, blir presset med konstant kraft mot anslag som markerer ende-stillingene. To raise the antenna axis a certain angle, different solutions are possible. The end setting to be set in the radar device's normal operating case, resp. the optical target tracking must be achieved and observed with very high accuracy. Both pneumatic and hydraulic displacement devices are known where the drive element to be adjusted is pressed with constant force against stops which mark the end positions.

Disse forskyvningsorganer har imidlertid den ulempe at de behøver særskilte forsyningskilder for de anvendte mefliérr. These displacement means, however, have the disadvantage that they require separate sources of supply for the equipment used.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en anordning til å løfte retningsantenneaksen under anvendelse av elektrisk drift. The purpose of the present invention is to provide a device for lifting the directional antenna axis using electrical power.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at'The device according to the invention is characterized in that

der på en drivaksel som flukter med den horisontale akse, er anbragt en gaffelformet drivarm som er bevegelig mellom to anslag på antenneenheten, og at der på antenneenheten er anordnet en elektrisk drivinnretning som via en reduksjonsutveksling presser antenneenheten med det ene eller det annet anslag mot drivarmen, hvorunder den elektriske drivinnretning manøvreres ved hjelp av en mellomkoblet kraftopplagrende fjæranordning. where on a drive shaft that is aligned with the horizontal axis, a fork-shaped drive arm is arranged which is movable between two stops on the antenna unit, and that there is an electric drive device arranged on the antenna unit which via a reduction gear presses the antenna unit with one or the other stop against the drive arm , during which the electric drive device is maneuvered by means of an intermediately connected force-storing spring device.

Fordelen ved den pye anordning består i at antenneaksen vil-kårlig ofte kan styres til den ene eller den annen vinkelstilling med stor nøyaktighet. Ved at drivinnretningen manøvreres ved hjelp av en mellomkoblet opplagrende fjæranordning,.forblir tilpresningskraften ved anslagene til stadighet opprettholdt, så slarket i drivinnretningen og transmisjonsmidlene ikke kan komme til virkning. The advantage of the pye device is that the antenna axis can often be steered to one or the other angular position with great accuracy. By the fact that the drive device is maneuvered by means of an intermediately connected storage spring device, the pressing force at the stops remains constantly maintained, so that the slack in the drive device and the transmission means cannot take effect.

Ved at drivinnretningen angriper på en drivarm på den horisontale drivaksel, er det mulig å holde den kraft som skal til for As the drive device engages a drive arm on the horizontal drive shaft, it is possible to maintain the force required for

løftning av antenneaksen, liten. elevation of antennal axis, small.

Under henvisning til tegningen vil et utførelseseksempel With reference to the drawing, an exemplary embodiment will be given

på anordningen ifølge oppfinnelsen bli forklart nærmere i det følgende. on the device according to the invention will be explained in more detail below.

Fig. 1 viser en anordning til å løfte et radarapparats retningsantenneakse en bestemt vinkel i forhold til målaksen for en optisk målsøker som er sammenkoblet med retningsantennen. Fig. 2 viser oppbygningen av en elektrisk drivinnretning i snitt i det plan som er markert ved II-II på fig. 1. Fig. 1 viser retningsinnstillingsdelen av et radarapparat. Denne del består av en plattform 11 som er lagret dreibart om en vertikal akse V, og som antenneenheten 5 er oppbygget på. Antenneenheten 5 er lagret dreibart om en horisontal akse H. Til lagring tjener en gjennomgående drivaksel 1 som flukter med den horisontale akse H, og som antenneenheten 5 er montert på ved hjelp av kulelagre 12. For retningsbevegelsen av antenneenheten 5 rom den horisontale akse H er der anordnet en drivenhet 13. Denne driver drivakselen 1. I driv-enheten 13 finnes der en vinkelstillingsgiver som er sammenkoblet med drivakselen 1 og tjener til å overføre vinkelinformasjonen. På drivakselen er der anbragt en optisk målsøker 14. Målaksen 0 for måloptik-ken 14 inntar følgelig den av vinkelgiveren anviste vinkelstilling. Fig. 1 shows a device for lifting a radar device's directional antenna axis a certain angle in relation to the target axis for an optical target seeker which is connected to the directional antenna. Fig. 2 shows the structure of an electric drive device in section in the plane marked at II-II in fig. 1. Fig. 1 shows the direction setting part of a radar apparatus. This part consists of a platform 11 which is stored rotatably about a vertical axis V, and on which the antenna unit 5 is built. The antenna unit 5 is stored rotatably about a horizontal axis H. For storage, a continuous drive shaft 1 is used which aligns with the horizontal axis H, and on which the antenna unit 5 is mounted by means of ball bearings 12. For the directional movement of the antenna unit 5 around the horizontal axis H is a drive unit 13 is arranged there. This drives the drive shaft 1. In the drive unit 13 there is an angle position sensor which is connected to the drive shaft 1 and serves to transmit the angle information. An optical target finder 14 is placed on the drive shaft. The target axis 0 for the target optics 14 consequently takes the angular position indicated by the angle encoder.

På antenneenheten 5 er der montert en parabolsk antenne 15 som frem-bringer en retningsstråle med akse R. A parabolic antenna 15 is mounted on the antenna unit 5, which produces a directional beam with axis R.

Overføringen av retningsbevegelsen av drivakselen 1 til antenneenheten 5 skjer ved hjelp av en gaffelformet drivarm 2 anbragt på akselen 1. Denne arm er bevegelig mellom to anslag 3 og 4 på antenneenheten 5. I antenneenheten 5 er der bygget inn én elektrisk drivinnretning 6 som via en reduksjonsutveksling presser drivarmen 2 mot det ene eller det annet anslag 3 resp. 4. Den elektriske drivinnretning manøvreres ved hjelp av en mellomkoblet kraftopplagrende fjæranordning. Reduksjonsutvekslingen består av et drev 10 hos den elek* o triske drivinnretning 6 og et tannhjulsegment 7 som drives av dette. Dette tannhjulsegment 7 har en medbringerkam 9 som griper inn i gaffelåpningen 8 i drivarmen 2, og hvis akseavstand a er mindre enn delesirkelen A for tannhjulsegmentet 17. ;Oppbygningen av den elektriske drivinnretning 6 er vist på flg. 2. Dreiemomentet til forskyvning av tannhjulsegmentet 7 frem-bringes av en elektromotor 16. Denne driver via tannhjul 17, 18 en aksel 19» som er fiksert i radial retning ved hjelp av kulelagre 20, 21. Disse kulelagre er montért aksialt forskyvbart i lagerkapsler henholdsvis 22 og 23. Hvert kulelager 20 resp. 21 påvirkes ved hjelp av en forspent fjær 24, resp. 25 i aksial retning mot sin lagerkapsel 22 resp. 23. På akselen 19 er der trukket en snekke 26 som står i ;inngrep med et snekkehjul 27. Drevet 10 er forbundet med snekkehjulet ;27. På akselen 19 er der montert en koblingsring 28 som ved aksial ;forskyvning i den ene eller den annen retning påvirker den respektive bryter 29 resp. 30. Tilslutningene til elektromotoren 16 for den ene og den annen dreieretning er ført til en spenningskilde over brytere helholdsvis 29 og 30• Ved påvirkning av en bryter 29 resp. 30 fra- ;kobles bare den dreieretning som forårsaker påvirkningen av vedkommende bryter. Bryteren 30 resp. 29 for den annen dreieretning forblir til-sluttet . ;Skal nå retningsantennens akse R heves i forhold til mål- ;aksen 0 for den optiske målsøker 14, blir elektromotoren 16 koblet inn. Derved dreier tannhjulsegmentet 7 seg inntil den medførte antenneenhet ;5 med anslaget 3 slår mot drivarmen 2. Elektromotoren 16 dreier seg ;imidlertid videre, hvorved akselen 19 forskyver seg i aksialretning og påvirker bryteren 29. Strømtilførselen for denne dreieretning blir derved brutt. Ved den aksiale forskyvning av akselen 19 blir fjæren 25 spent. Denne fjærkraft virker nå etter frakobling av motoren 16 ;videre for tilpresning av anslaget 3 mot drivarmen 2. Snekkevekselen er lett selvhemmende for å forhindre at fjærkraften driver snekken 26 ;og motoren 16 i motsatt retning og derved slakner. Synker tilpresningskraften på grunn av en eller annen innflytelse, blir motoren 16 gjeninnkoblet og fjæren 25 igjen spent, hvorved vinkelstillingen alltid blir nøyaktig overholdt. ;Por tilbakeføring av antenneaksen R til den med den optiske målakse 0 parallelle stilling blir elektromotoren 16 satt igang med motsatt dreieretning. Når anslaget 4 nås, avvikler frakoblingen av den elektriske drivinnretning 6 seg på analog måte. *The transmission of the directional movement of the drive shaft 1 to the antenna unit 5 takes place by means of a fork-shaped drive arm 2 placed on the shaft 1. This arm is movable between two stops 3 and 4 on the antenna unit 5. In the antenna unit 5 there is built one electric drive device 6 which via a reduction gear presses the drive arm 2 against one or the other stop 3 or 4. The electric drive device is maneuvered by means of an intermediately connected force-storing spring device. The reduction gear consists of a drive 10 of the electric drive device 6 and a gear segment 7 which is driven by this. This gear segment 7 has a driver cam 9 which engages in the fork opening 8 in the drive arm 2, and whose axis distance a is smaller than the dividing circle A of the gear segment 17. The structure of the electric drive device 6 is shown on fig. 2. The torque for displacement of the gear segment 7 is produced by an electric motor 16. This drives via gears 17, 18 a shaft 19" which is fixed in the radial direction by means of ball bearings 20, 21. These ball bearings are mounted axially displaceable in bearing caps 22 and 23 respectively. Each ball bearing 20 resp. . 21 is influenced by means of a pre-tensioned spring 24, resp. 25 in the axial direction towards its bearing capsule 22 or 23. A worm 26 is drawn on the shaft 19 and engages with a worm wheel 27. The drive 10 is connected to the worm wheel 27. A coupling ring 28 is mounted on the shaft 19 which, in case of axial displacement in one or the other direction, affects the respective switch 29 or 30. The connections to the electric motor 16 for one and the other direction of rotation are led to a voltage source via switches 29 and 30 as a whole. 30, only the direction of rotation which causes the action of the relevant switch is switched off. The switch 30 or 29 for the other direction of rotation remains closed. If the directional antenna's axis R is now to be raised in relation to the target axis 0 for the optical target finder 14, the electric motor 16 is switched on. Thereby, the gear segment 7 turns until the entrained antenna unit 5 with the stop 3 hits the drive arm 2. The electric motor 16 turns, however, further, whereby the shaft 19 shifts in the axial direction and affects the switch 29. The power supply for this direction of rotation is thereby interrupted. During the axial displacement of the shaft 19, the spring 25 is tensioned. After disconnecting the motor 16, this spring force now acts to press the stop 3 against the drive arm 2. The worm gearbox is slightly self-locking to prevent the spring force from driving the worm 26 and the motor 16 in the opposite direction and thereby slackening. If the pressing force decreases due to some influence, the motor 16 is re-engaged and the spring 25 is again tensioned, whereby the angular position is always precisely observed. When the antenna axis R is returned to a position parallel to the optical target axis 0, the electric motor 16 is started with the opposite direction of rotation. When the stop 4 is reached, the disconnection of the electric drive device 6 proceeds in an analogous manner. *

Claims

1. Device for lifting the directional antenna axis of a radar apparatus a certain angle in relation to the target axis for an optical target seeker which is connected to the directional antenna and serves to optically follow a low-flying object and at the same time effect distance measurement by means of the radar apparatus, whose antenna unit is stored rotatably about a horizontal and a vertical axis, characterized in that a drive shaft (1) aligned with the horizontal axis (H) is fitted with a

fork-shaped drive arm (2) which is movable between two stops (3, 4) on the antenna unit (5)> and that an electric drive device (6) is arranged on the antenna unit (5) which via a reduction gear presses the antenna unit (5) with one or the other stop (3 or 4) against the drive arm (2), under which the electric drive device (6) is maneuvered by means of an intermediately connected force-storing spring device.

2. Device as stated in claim 1, characterized in that the reduction gear consists of a drive (10) of the electric drive device (6) and a driven gear segment (7) which has a drive cam (9) which engages in the drive arm's (2) fork opening (8), and whose center distance (a) is less than the radius (A) of the gear segment (7) pitch circle.