NO160030B - Fremgangsmaate og anordning til tyngdekraftkompensering avstyrte raketter og prosjektiler. - Google Patents
Fremgangsmaate og anordning til tyngdekraftkompensering avstyrte raketter og prosjektiler. Download PDFInfo
- Publication number
- NO160030B NO160030B NO773833A NO773833A NO160030B NO 160030 B NO160030 B NO 160030B NO 773833 A NO773833 A NO 773833A NO 773833 A NO773833 A NO 773833A NO 160030 B NO160030 B NO 160030B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- projectile
- rocket
- gravity
- orientation
- signal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 89
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 18
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 4
- 230000024042 response to gravity Effects 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 2
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Color Printing (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og anordning for tyngdekraftkompensering av styrte raketter og prosjektiler av den art som angitt i innledningen til hhv. krav 1 og krav 4.
Tyngdekraftens hovedeffekt på styringen av raketter
og prosjektiler er en modifikasjon av banen i retning nedad fra det som ville oppnås uten tyngdekraft. Følgelig betyr denne effekt fare for at prosjektiler eller raketten skal støte mot bakken eller hindringer nær bakken før det når sitt tilsiktede mål, økte krav til rakettens eller prosjektilets manøvrerings-evne for korrigering av den modifiserte bane og redusert nøyak-tighet av rakettens eller prosjektilets anslagspunkt i forhold til det tilsiktede anslagspunkt på målet. Disse virkninger er i mange situasjoner så alvorlige at de nødvendiggjør midler til tyngdekraftkompensering i rakettens eller prosjektilets styrésystem.
Konvensjonelle teknikker for tyngdekraftkompensering
i styrte raketter eller prosjektiler krever at det før utskytning opprettes en kjent rulleorienteringsreferanse (f.eks. spinup av et gyroskop ved en kjent orientering), og at denne referanse opprettholdes under utskyting og fart. Rakettens eller prosjektilets rulleorientering i forhold til denne referanse måles deretter av en vinkelføler (f.eks. et slingrebøyleopphengt potensio-meter), og signalet for den målte rullevinkel benyttes enten til å oppløse et fast tyngdekraftpåvirkningssignal i passende tyngdekraf tkompenseringssignaler i et rullende prosjektil eller rakett eller til å forårsake styring av raketten eller prosjektilet til en spesiell rulleorientering for hvilken det er sørget for fast tyngdekraftkompensasjon. Disse konvensjonelle teknikker har blant annet den ulempe at det kreves fastsettelse av en kjent rulleorienteringsreferanse før utskytning (brysomt i mange til-felle), at nevnte referanse deretter nå opprettholdes under utskytning og fart (vanskelig eller umulig ved kanonutskytning)
og at det mangler organer for justering av tyngdekraftkompen-
seringens størrelse for å tilfredsstille de varierende behov for forskjellige baner.
En annen kjent teknikk for tyngekraftkompensering av styrte prosjektiler omfatter organer for etablering av en rulle-orienteringsref eranse etter utskyting ved bruk av et pitch/yaw orienteringsgyroskop. Rulleorienteringssignalet utledes av pitch/ yaw-orienteringsutgangene fra gyroskopet og benyttes til styring av prosjektilet til en spesiell rulleorientering for hvilken det dannes fast tyngdekraftkompensasjon. Denne teknikk har blant annet ulempen ved en potensiell ustabilitet som følge av pitch/yaw/rullekoplingen, lange loop opprettingstider og mangel på organer for justering av tyngdekraftkompenseringens stør-relse for å tilfredsstille de forskjellige behov ved forskjellige baner.
Oppfinnelsen går følgelig ut på å tilveiebringe en ny fremgangsmåte og en ny anordning for generering av et tyngdekraftkompenseringssignal for en rakett eller et prosjektil,
mens dette er i fart og uavhengig av den rulleorienteringen ved hvilken raketten eller prosjektilet stabiliseres.
Oppfinnelsen går videre ut på å tilveiebringe en ny fremgangsmåte og anordning for tyngdekraftkompensering i et prosjektil- eller rakettstyresystem, der tyngdekraftkompenseringens størrelse automatisk justeres for å tilfredsstille be-hovene for en ønsket bane.
Oppfinnelsen går også ut på å tilveiebringe en ny fremgangsmåte og anordning for tyngdekraftkompensering av et rakett- eller et prosjektilstyresystem hvor økt nøyaktighet, kortere rulleopprettingstider, eliminasjon av problemer med manglende pitch/yaw/rullekoplingsstabilitet og økt.toleranse av styresystemparameter-avvikelser oppnås.
Ovenfornevnte tilveiebringes ved hjelp av en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art, hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1 samt ved hjelp av en anordning av den art som angitt i innledningen og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 4. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselv-stendige kravene.
De nevnte og andre formål og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av nedenstående detaljerte beskrivelse
i forbindelse med tegningene, hvor:
Fig. 1 gjengir banen for en rakett eller et prosjektil som styres fra et utskytningspunkt til et mål av et typisk styresystem,
fig. 2 er et funksjonsblokkskjema av en form for styresystem for en rakett eller et prosjektil som illustrert på
fig- 1,
fig. 3 er et funksjonsblokkskjema som illustrerer en form for søker ifølge fig. 2, mer detaljert,
fig. 4;er et funksjonsblokkskjema som illustrerer en utførelsesform av pitch-yaw-autopiloten ifølge fig. 2, inklusive tyngdekraftkompenseringskretsen, mer detaljert,
fig. 5 er et kretsskjema som illustrerer autopilot-og tyngdekraftkompenseringskretsen ifølge fig. 4 mer detaljert.
Fig. 1 illustrerer en bane for en styrt rakett eller et prosjektil. Raketten eller prosjektilet 10 skytes ut fra en utskytningsanordning 12 i den generelle retning av målet 14. På fig. 1 følger raketten eller prosjektilet 10 generelt den bane som er antydet som eksempel ved 16, hvor den innledende del av banen 16 til et punkt 18 i alt vesentlig er en ballistisk bane og hvor siste del av banen 16, mellom punkt 18 og målet 14, er en styrt bane.
For at oppfinnelsen lettere skal kunne forstås blir den i det følgende beskrevet i forbindelse med et kjent system som benevnes system for kanonutskytningen av styrt prosjektil (CLGP). I CLGP-systemet er utskytningsanordningen 12 en 155 mm kanon, fra hvilken prosjektilet skytes ut med konvensjonelle artilleriladninger. På grunn av manglende egenfremdrift i CLGP-systemet kalles prosjektilet som skytes ut fra kanonen prosjektil i stedet for rakett. Det skal dog bemerkes at oppfinnelsen også kan tillempes på andre typer av systemer for styrte prosjektiler og raketter.
Under henvisning til fig. 1 antas at banen 16 er et eksempel på en bane for et styrt prosjektil, utskutt fra en kanon. Prosjektilet 10 skytes ut fra kanonen 12 og en tid etter utskytingen utfoldes et antall styrefinner 20, slik at de rager ut fra prosjektilets haleseksjon. Prosjektilet følger en generelt ballistisk bane til punkt 18, hvor målet 14 innsiktes og styreordre genereres og avgis til styrefinnene 20. Deretter modifiserer finnene banen som reaksjon på styreordrene og pro-
sjektilet styres langs en bane 16' til målet 14.
Som illustrert med den fulle strek 16' vil prosjektilets 10 bane under styrefasen tendere til å synke under en siktlinje- (LOS)-bane 22, som følge av tyngdekraftens virkning på prosjektilet. Det fremgår at prosjektilet derfor kan ramme bakken eller et mål nær bakken før det når målet 14. For å hindre dette ville den ideelle bane være langs LOS 22 eller fortrinnsvis endog ovenfor LOS 22 som generelt antydet ved 24.
For oppnåelse av den mer ideelle bane 24 er det mulig å innføre et fast tyngdekraftpåvirkningssignal i styresignal-beregningene når "opp"-retningen av prosjektilet er kjent. Som tidligere nevnt er det imidlertid visse ulemper ved tyngdekraf tkompensering på denne måte. Ifølge foreliggende oppfinnelse blir prosjektilet 10 rullestabilisert til en tilfeldig rullevinkel. Tyngdekraft-kompenseringssignaler beregnes deretter dynamisk ved nevnte tilfeldige rullevinkel uten at det er nød-vendig å bestemme rakettens eller prosjektilets rulleorientering.
Et utførelseseksempel av et system som benytter tyngdekraftkompenseringskretsen ifølge oppfinnelsen, er illustrert på fig. 2. Som vist på fig. 2'omfatter styresystemet en søker 26 av konvensjonell type, f.eks. av den type som benyttes i et proporsjonal-navigasjonssystem. I et slikt system omfatter søkeren 26 et gyroskop som fastsetter en orienteringsreferanseakse (f.eks. gyroskopaksen) uavhengig av prosjektilets orientering og produserer orienteringssignaler GMP og GMY som repre-senterer gyroskopbøylevinklene i pitch- og yaw-retningene. Disse orienteringssignalene angir prosjektilets orientering i forhold til gyroskopaksen og sendes til en pitch/yaw-autopilot 28. I tillegg sørger søkeren 26 for pitch- og yaw-siktlinje-signaler PLOS og YLOS til pitch/yaw-autopiloten 28.
Som mer detaljert omtalt nedenfor genererer pitch/ yaw - autopiloten 28 respektive pitch og yaw tyngdekraftpåvirkningssignaler GBP og GBY og sender disse til søkeren 26. Dess-uten genererer pitch/yaw-autopiloten 28 pitch og yaw-finneordresignalene PVNC og YVNG til styring av prosjektilets orientering og dermed dets bane. Som det vil fremgår nedenfor, produseres disse finneordresignaler som reaksjon på orienteringssignalene, de beregnede tyngdekraftpåvirkningssignaler, siktlinjesignalene og styremodussignalene fra en ordresignalgenerator 30.
Styreordresignalgeneratoren 30 genererer ett eller flere styremodussignaler SMC for styring av gyroskopets arbeids-måte (f.eks. låst fri, følgende) i søkeren 26. I tillegg avgir ordresignalgeneratoren 30 et beregnet tyngdekraftpåvirkningssignal CGB, et orienteringsholdesignal ATHLD, et tyngdekraftpåvirknings-styreinnkoplingssignal GBENB og et styreinnkoplings-signal GIDENB til pitch/yaw-autopiloten 28 for styring av gene-reringen av tyngdekraftpåvirknings- og finneordresignalene som nærmere omtalt nedenfor.
Som tidligere nevnt krevet systemet ifølge foreliggende oppfinnelse ikke kjennskap til prosjektilets rulleorientering. Prosjektilet blir snarere rullestabilisert i en tilfeldig rulleorientering før og under beregningen av tyngdekraftpåvirkningssignalene. I denne forbindelse avgir en hensiktsmessig, konvensjonell rulleføler 32 et rulleverdisignal RRTE til en konvensjonell rulleautopilot 34. Rulleautopiloten genererer et rullestyresignal RLC, som deretter benyttes til stabilisering av prosjektilet i en tilfeldig rulleorientering på en hensiktsmessig, konvensjonell måte.
Gyroskopet i søkeren 26 blir til å begynne med mekanisk låst når prosjektilet skytes ut. På et bestemt punkt i flybanen stabiliserer rulleautopiloten 34 prosjektilets rulleorientering i en tilfeldig rullevinkel og søkergyroskopet blir dreid og fri-gis fra sin mekanisk låste stilling. Tyngdekraftkompenserings-beregningen kan nå begynne.
I denne hensikt fastsetter gyroskopet i søkeren 26 en orienterings-referanseakse uavhengig av prosjektilets orientering. Ordresignalgeneratoren 30 styrer låsing og frigivning av gyroskopet, slik at det velges en spesiell form for tyngdekraftpåvirkningsberegning og slik at gyroskopet får mulighet til å virke korrekt i en følgemodus. Ifølge en form av oppfinnelsen forblir gyroskopet f.eks. elektrisk låst under tyngdekraftpåvirkningsberegningen i den forstand at gyroskopet dreies, slik at gyroskopet og dermed orienteringsreferanseaksen holdes i et fastsatt forhold til rakettens eller prosjektilets orientering, f.eks. slik at gyroskopaksen holdes på linje med prosjektilets akse. Ved en annen utførelsesform av oppfinnelsen som vil bli nærmere omtalt nedenfor, bringes gyroskopet i fri stilling under tyngdekraftpåvirkningsberegningen, slik at det opprettholder en fast orienteringsreferanse.
Søkeren 26 avgir siktlinje- og orienteringsreferanse-signalene til pitch/yaw-autopiloten 28, som styrt av ordresignalgeneratoren 30, genererer tyngdekraftpåvirkningssignalene i pitch og yawretningene. Som det vil fremgå nedenfor benytter autopiloten 28 tyngdekraftpåvirkningssignalene i konjunksjon med siktlinjesignalene som er generert av søkeren 26 for å styre prosjektilet langs en bane som en tyngdekraftkompensert.
Fig. 3 illustrerer en utførelsesform av en typisk søker til bruk i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. På fig. i 3 omfatter søkeren 26 et slingrebøyleopphengt gyroskop 36 av konvensjonell type. Gyroskopet 36 avgir bøylevinkelsignaler GMP og GMY i pitch- henholdsvis yaw-retningene fra potensiometere eller andre hensiktsmessige stillingstransduktorer koplet til gyroskopets slingrebøyler. Bøylevinkelsignalene GMP og GMY avgis til låsekontaktene for en styrebryter 40 for en gyrodreie-momentanordning. Bryterens 40 felles kontakter er koplet til yaw- henholdsvis pitch-dreiemomentanordning 42 henholdsvis 44, som i sin tur påtrykker gyroskopet 36 dreiemomenter for å styre dets stilling på konvensjonell måte.
Søkeren 26 omfatter også en detektor 46 for opprettelse av en siktlinje fra raketten eller prosjektilet til målet. Det kan f.eks. foreligge en hensiktsmessig laserdetektor som er optisk koplet til gyroskopet 36 for registrering av laserenergi som reflekteres fra målet. Detektoren kan være av en kjent type som danner feilsignaler i forbindelse med vinkelforskjellen mellom målsiktlinjen og søkerens referanseakse. Detektoren 46 avgir de respektive pitch- og yawsiktlinjer PLOS og YLOS både til pitch/yaw-autopiloten 28 ifølge fig. 2 og til en inngangs-klemme for de respektive summeringsforsterkere 48 og 50. Tyngdekraf tpåvirkningssignalene GBP og GBY i de respektive pitch- og yaw-retninger avgis til de øvrige inngangsklemmer for de respektive forsterkere 48 og 50 og utgangssignalene fra forsterkerne 48 og 50 avgis til et sett følgekontakter for bryteren 40, som
vist.
Bryteren 40 omfatter også et sett fri kontakter som enten er åpne eller ført til jord, som vist, og bryteren 40 styres av modus-styresignalene SMC avgitt fra ordresignalgeneratoren 30. Avhengig av hvordan tyngdekraftpåvirkningssignalet skal beregnes kan modusstyresignalet SMC enten holde bryteren 40 i låsestilling eller sette den i fristilling under beregningen av tyngdekraftpåvirkningen.
Bryterens følgestilling opprettes ikke før søkeren faktisk er plasert i følgemodus etterat tyngdekraftpåvirknings-signalet er beregnet. I denne forbindelse registrerer laser-detektoren 46 energi som reflekteres fra målet og genererer pitch- og yaw-siktlinjesignalene PLOS henholdsvis YLOS. I følge-modus blir disse signaler summert med tyngdekraftpåvirknings-signalene i de respektive pitch- og yaw-retninger av forsterkerne 48 og 50. Sumsignalene avgis til pite- og yaw-dreiemomentanord-ningene for styring av gyroskopets 36 posisjonering og dermed det optiske organ (f.eks. et speil) som styres av gyroskopet 36. Siktlinjesignalene PLOS og YLOS avgis i tillegg til pitch/yaw-autopiloten 28 til bruk ved generering av finnestyresignalene som nærmere omtalt nedenfor.
Fig. 4 og 5 illustrerer en foretrukken utførelsesform av pitch/yaw-autopiloten 28 ifølge fig. 2 mer detaljert. Det skal bemerkes at kretsene som benyttes for bearbeiding av siktlinjesignalene i pitch- og yaw-retningene, likesom for å generere tyngdekraftpåvirknings-signalene i disse retninger er identiske i pitch- og yaw-kanalene. Følgelig er bare pitch-kanalen for pitch/yaw-autopiloten illustrert i detalj på fig. 4 og 5-
På fig. 4 avgis pitch-bøylevinkelen GMP fra gyroskopet 36 ifølge fig. 3> til en finneordresignalgenerator 52 direkte og gjennom en bryter 56. Orienteringsholdesignalet ATHLD fra ordresignalgeneratoren 30 på fig. 2 styrer bryterens 56 drift og styrer, sammen med det beregnede tyngdekraft-påvirkningssignal CGB fra ordresignalgeneratoren 30.^.ifølge fig. 2, driften av en tyngdekraftpåvirknings-beregningskrets 60. Det skal bemerkes at mens bryteren 56 og andre brytere i autopiloten 28
er funksjonsmessig illustrert som mekaniske brytere, er disse brytere fortrinnsvis elektroniske brytere som kan styres på konvensjonell måte av styresignalene fra ordresignalgeneratoren 30.
Utgangssignalene fra beregningskretsen 60 avgis til søkeren 26 i fig. 2 og 3 som pitch-tyngdekraftpåvirkningssignal GBP. Utgangssignalene fra beregningskretsen 60 avgis også via
en motstand 74 og en .bryter 62 til en finne-ordresignalgenera-
tor 52. Bryterens 62 drift styres av tyngdekraftpåvirknings-signalet GBENB fra ordresignalgeneratoren 30 ifølge fig. 2. Pitch-finneordresignalgeneratoren 52 genererer pitch-finneordre-signalet PVNC, som styrer prosjektilets bane ved bevegelse av finner eller på en annen hensiktsmessig, konvensjonell måte.
Pitch-siktlinjesignalet PLOS fra detektoren 46 avgis gjennom bryteren 66 til pitch-finneordresignalgeneratoren 52. Bryteren 66 styres av styreinnkoplingssignalet GIDENB fra ordresignalgeneratoren 30 ifølge fig. 2.
Et mer detaljert skjema av pitch/yaw-autopiloten 28 ifølge fig. 4 er illustrert på fig. 5 for å gjøre det lettere å forstå autopilotens drift. Som tidligere nevnt kan pitch- og yaw-signalbehandlingskanalene for autopiloten være identiske, som illustrert. Følgelig blir bare den spesielle konstruksjon og drift av pitch-kanalen omtalt nedenfor. Av oversiktlighets-grunner er like komponenter i de to kanalene betegnet med samme henvisningstall, dog slik at yaw-kanalkomponentene er forsynt med et '-tegn.
Ifølge fig. 5 avgis pitch-bøylevinkelsignalet GMP via en motstand 65 til bryteren 55, som styres av orienterings-holdeordresignalet ATHLD. Utgangssignalet fra bryteren 55 påtrykkes en bryter 58, som styres av det beregnede tyngdekraft-påvirkningssignal CGB. Bøylevinkelsignalet GMP avgis også via en motstand 54 til bryteren 58. Komponentene 54, 55 og 65 omfatter et forsterkningsvalg-nettverk som sørger for uavhengig valg av forsterkning for to fremgangsmåter for tyngdekraft-kompenseringsberegning, som nærmere omtalt nedenfor.
Under henvisning til fig. 5 og spesielt til pitch-signalbearbeidingskanalen, avgis utgangssignalet fra bryteren 58 til en tyngdekraft-påvirkningsintegratorkrets 60. Integrator-kretsen 60 er en konvensjonell integrerende krets som omfatter en driftsforsterker 70 og tilordnede komponenter, inklusive mot-stander R2,' R5 og R21, samt kondensatorer C3 og 72, anordnet på konvensjonell måte for integrering av det påtrykte signal når bryteren 58 er sluttet og for å holde eller lagre resultatet, når bryteren 58 deretter åpnes.
Utgangssignalet som produseres av tyngdekraftpåvirk-ningsintegratorkretsen er tyngdekraftpåvirknings-utgangssignalet
. GBP. En tilbakeføringsbane for styring av lavfrekvensforsterk-
ning ved en fremgangsmåte for tyngdekraftpåvirkningsberegning er anordnet ved at signalet GBP via motstanden 64 og bryteren 57 koples til bryteren 58. Bryteren 57 er styrt av tyngdekraft-påvirkningsstyresignalet GBENB. Tyngdekraftpåvirkningssignalet GBP avgis via motstanden 74 og bryteren 62 til finneordresignalgeneratoren 52 sammen med det portkoplede orienteringsholde-GMP-signal fra bryteren 56, styresignalet fra bryteren 66 og
GMP signalet fra søkeren 26. Finne-ordresignalgeneratoren 52 omfatter hensiktsmessige, konvensjonelle driftforsterkere 76 og 78 anordnet på konvensjonell måte for å kombinere inngangssig-nalene for dannelse av de ønskede finne-ordresignalene.
I den illustrerte utførelsesform av oppfinnelsen som vist i fig. 5, kan følgende komponentverdier benyttes for korrekt signalbearbeidelse for det kanonavfyrte prosjektil (CLGP):
Ved det her omtalte utførelseseksempel fungerer tyngdekraf t-kompenseringskretsen som følger: På et passende tidspunkt etter prosjektilets utskyting slutter det beregnede tyngdekraft-påvirkningssignal CGB bryteren 58 og bøylevinkelsignalet GMP påtrykkes tyngdekraftpåvirknings-beregningskretsen 60. Under beregning av tyngdekraftpåvirkningssignalet forblir bryteren 66 i åpen stilling.
Hvis tyngdekraftpåvirknings-signalet skal beregnes i orienteringsholdemodus er bryterne 55 og 57 åpne, bryterne 56 og 62 sluttet og prosjektilet styres av finneordresignalene PVNC og YVNC slik at dets orientering holdes i et bestemt forhold til gyroskopets 36 orienteringsreferanseakse (f.eks. på linje med orienteringsreferanseaksen). Ved orienteringsholdemodus av
tyngdekraftpåvirknings-beregningen står bryteren 40 i søkeren ) 26 ifølge fig. 3 i FRI-stilling, slik at gyroskopet er full-stendig fritt og holder en fast orienteringsreferanseakse. Enhver vinkelforskjell mellom gyroskopets orienteringsreferanseakse og prosjektilets orientering reduseres deretter ved modifisering av prosjektilets orientering. Tyngdekraftpåvirknings-signalet GBP øker inntil bøylevinkelsignalet GMP er redusert til null, på hvilket tidspunkt tidssignalet GBP danner den nød-vendige finneordre for kompensering av tyngdekraftvirkninger i pitch.
Tyngdekraftpåvirkningssignalet kan alternativt beregnes i ballistisk flymodus med gyroskopet i elektrisk låst stilling, slik at enhver vinkelforskjell mellom gyroskopets orienterings-ref eranseakse og orienteringen av prosjektilet reduseres ved dreining av gyroskopet. Ved denne beregningsmodus for tyngdekraftpåvirkningssignalet er bryterne 56, 62 og 66 åpne, bryterne 55, 57 og 58 sluttet og bryteren 40 befinner seg i låsestilling. Når prosjektilets bane og orientering roterer nedad under påvirkning av tyngdekraften, tenderer den elektriske låste søkers 26 referanseakse til å henge etter (dvs. ovenfor) prosjektilets senterlinje. Det resulterende pitch-bøylevinkelsignal GMP vil være proporsjonalt med pitch-aksekomponentene av den tyngdekraftinduserte rotasjonshastighet. Tyngdekraftpåvirknings-beregningskretsen 60 produserer et pitch-tyngdekraft-påvirkningssignal GBP som er proposjonalt med slingrebøyle-vinkelsignalet GMP og derfor proporsjonalt med pitch-komponenten av tyngdekraftpåvirkningen. Motstanden 65 velges for oppnåelse av det korrekte forhold mellom tyngdekraftpåvirkning og rotasjonshastighet.
Som tidligere nevnt gjelder ovenstående om pitch-
- kanaldrift også for en identisk yaw-kanal, slik at både pitch-og yaw-tyngdekraftkompenseringssignaler (dvs. tyngdekraftkompen-seringssignalets yaw- og pitch-komponenter) genereres. Beregningen av tyngdekraftkompenseringssignalene GBP og GBY er også en dynamisk lukket sløyfefunksjon, slik at regulering av disse signaler i avhengighet av varierende forhold (f.eks. rulleorientering, stupevinkél, hastighet) skjer automatisk.
Claims (10)
1.
Fremgangsmåte til dynamiske frembringelse av et tyngdekraf tkompenserende signal for kompensering av flyvebanen (16) for en styrt rakett eller et styrt prosjektil (10) mens raketten eller prosjektilet er i flukt, k arakterl-sert ved at det i raketten eller prosjektilet (10) opprettes en orienteringsreferanse uavhengig av rakettens eller prosjektilets orientering, at det genereres et tyngdekraftpåvlrkningsslgnal (GBP, GBY) som respons på tyngdekraftinduserte endringer i rakettens eller prosjektilets orientering i forhold til referanseaksens orientering og at tyngdekraftpåvirkningssignalet (GBP, GBY) lagres for senere modifikasjon av rakettens eller prosjektilets (10) bane (16), og for påfølgende modifisering av flyvebanen (16) ved påvirkning av styreanordninger på raketten eller prosjektilet (10).
2.
Fremgangsmåte for dynamisk frembringelse av et tyngdekraf tkompenseringssignal som angitt i krav 1, karakterisert ved modifikasjon av rakettens eller prosjektilets (10) orientering for oppretting av raketten eller prosjektilet (10) i forhold til den fastsatte referanseakse og at tyngdekraftkompenseringssignalet frembringes som respons på den kommando om orienteringsmodifikasjon som kreves for oppretting av rakettens eller prosjektilets (10) orientering i forhold til referanseaksen.
3.
Fremgangsmåte til dynamisk frembringelse av et tyngdekraf tkompenseringssignal som angitt i krav 1, hvor genererin-gen av tyngdekraftpåvirkningssignalet (GBP, GBY) er karakterisert ved at raketten eller prosjektilet (10) først stabiliseres i en rulleorientering og at orienteringsreferanseaksen deretter bestemmes med et gyroskop (36) montert i raketten eller prosjektilet (10) og at signaler påtrykkes for dreining av gyroskopet (36) og innretning av referanseaksen med rakettens eller prosjektilets (10) bane (16), hvorved de påtrykte signaler filtreres og lagres som tyngdekraftkompenseringssignal.
4.
Anordning til utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i krav 1 til frembringelse av et signal for kompensering av tyngdekraftpåvirkningen på en rakett eller et prosjektil (10) mens dette er i flukt, karakterisert ved organer (36) montert i raketten eller prosjektilet (10) for fastsettelse av en stillingsreferanseakse, uavhengig av orienteringen av raketten eller prosjektilet (10), organer (30, 36, 40, 42, 44) for frembringelse av et tyngdekraftkompenserende signal som reaksjon på tyngdekraftfrembrakte forandringer i rakettens orientering i forhold til referanseaksen, og organer (60) for lagring av det frembrakte tyngdekraftkompenserende signal for påfølgende modifikasjon av rakettens eller prosjektilets (10) flyvebane (16).
5.
Anordning som angitt i krav 4, der organene for fastsettelse av en stillingsreferanseakse er et gyroskop (36) montert i raketten eller prosjektilet (10), idet organene (30, 36, 40, 42, 44) til frembringelse av det tyngdekraftkompenserende signal er karakterisert ved organer innbefat-tende i gyroskopet (36) for låsing av gyroskopet til fastholdelse av stillingsreferanseaksen i et fast forhold til rakettens eller prosjektilets (10) orientering, for frigivning av gyroskopet fra låst tilstand på et fastsatt tidspunkt under rakettens eller prosjektilets (10) flukt, for registrering av en vinkelforskjell mellom rakettens eller prosjektilets (10) orientering og stillingsreferanseaksen for frembringelse av et elektrisk signal som er knyttet til den registrerte forskjell, og organer (40, 42, 44) som reagerer på det nevnte elektriske signal for dreining av gyroskopet (36) slik at stillingsreferanseaksen bringes på linje med rakettens eller prosjektilets (10) orientering, hvorved det tyngdekraftkompenserende signal frembringes som resultat av det nevnte elektriske signal.
6.
Anordning som angitt i krav 4, der organene for fastsettelse av en stillingsreferanse er et gyroskop (36) montert i raketten eller prosjektilet (10), idet organene (30, 36, 40, 42, 44) for frembringelse av det tyngdekraftkompenserende signal er karakterisert ved organ for å låse gyroskopet (36) for å holde stillingsreferansen i et fast forhold til rakettens eller prosjektilets (10) stilling, og organ (30) for frigivning av gyroskopet (36) fra låst tilstand under rakettens eller prosjektilets (10) flukt og for registrering av en vinkelforskjell mellom stillingsreferanseaksen og rakettens eller prosjektilets (10) stilling, hvorved det tyngdekraftkompenserende signal frembringes som resultat av den registrerte forskjell.
7.
Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved organer (28, 52) som reagerer på den registrerte forskjell for modifisering av rakettens eller prosjektilets (10) bane (16) for å rette inn rakettens eller prosjektilets (10) stilling med stillingsreferanseaksen.
8.
Anordning som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved organer (28, 52) til frembringelse av et elektrisk signal som resultat av den nevnte registrerte forskjell og organer (60, 70, R2, R5, R21, C3, 72) for integrering av de frembrakte elektriske signaler for tilveiebringelse av det tyngdekraftkompenserende signal.
9.
Anordning som angitt i ett av kravene 4-8, karakterisert ved midler (20, 32, 34) til stabilisering av rakettens eller prosjektilets (10) rulleorientering i en tilfeldig rullevinkel før frembringelse av det tyngdekraftkompenserende signal.
10.
Anordning som angitt i krav 4, der det tyngdekraf t-kompenserende signal benyttes som hjelp ved styring av en rakett eller et prosjektil (10) over en flyvebane (16) mot et mål, karakterisert ved organer (26, 36, 46) for registrering av en vinkelforskjell mellom referanseaksen og en siktelinje (22) mot målet (14), organer (20, 32, 34) for stabilisering av raketten eller prosjektilet i en tilfeldig rulleorientering, organer (20, 28) for innkobling av genereringsorganene, idet frigjøringsorganet (30) klargjør organene for frembringelse av og lagring av de nevnte tyngdekraftkompenserende signaler etter stabilisering av rulleorienteringen ved hjelp av de nevnte stabiliserings-organer, og organer (20, 28) for modifisering av rakettens eller prosjektilets (10) bane (16) som reaksjon på den nevnte registrerte vinkelforskjell og det nevnte lagrede tyngdekraf tkompenserende signal.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/740,740 US4123019A (en) | 1976-11-10 | 1976-11-10 | Method and system for gravity compensation of guided missiles or projectiles |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO773833L NO773833L (no) | 1978-05-11 |
| NO160030B true NO160030B (no) | 1988-11-21 |
| NO160030C NO160030C (no) | 1989-03-01 |
Family
ID=24977855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO773833A NO160030C (no) | 1976-11-10 | 1977-11-09 | Fremgangsmaate og anordning til tyngdekraftkompensering avstyrte raketter og prosjektiler. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4123019A (no) |
| JP (1) | JPS5361900A (no) |
| BE (1) | BE860658A (no) |
| CA (1) | CA1092218A (no) |
| DE (1) | DE2750128A1 (no) |
| FR (1) | FR2370951A1 (no) |
| GB (1) | GB1542232A (no) |
| IL (1) | IL53245A (no) |
| IT (1) | IT1087291B (no) |
| NL (1) | NL189979C (no) |
| NO (1) | NO160030C (no) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4383662A (en) * | 1978-03-13 | 1983-05-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Ideal trajectory shaping for anti-armor missiles via gimbal angle controller autopilot |
| US4173785A (en) * | 1978-05-25 | 1979-11-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Inertial guidance system for vertically launched missiles without roll control |
| US4198015A (en) * | 1978-05-30 | 1980-04-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Ideal trajectory shaping for anti-armor missiles via time optimal controller autopilot |
| US4277038A (en) * | 1979-04-27 | 1981-07-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Trajectory shaping of anti-armor missiles via tri-mode guidance |
| GB2150945B (en) * | 1983-11-25 | 1987-07-15 | Foster Wheeler Power Prod | Treatment of reaction product gas & apparatus therefor |
| GB2208017B (en) * | 1983-11-25 | 1989-07-05 | British Aerospace | Guidance systems |
| US5062583A (en) * | 1990-02-16 | 1991-11-05 | Martin Marietta Corporation | High accuracy bank-to-turn autopilot |
| SE9203256L (sv) * | 1992-11-04 | 1994-01-10 | Bofors Ab | Magnetiskt zonrör |
| US5774832A (en) * | 1996-04-19 | 1998-06-30 | Honeywell Inc. | Inertial navigation with gravity deflection compensation |
| US5886257A (en) * | 1996-07-03 | 1999-03-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Autonomous local vertical determination apparatus and methods for a ballistic body |
| JP3959538B2 (ja) * | 1999-08-19 | 2007-08-15 | 三菱電機株式会社 | 自動操縦装置 |
| US8686326B1 (en) * | 2008-03-26 | 2014-04-01 | Arete Associates | Optical-flow techniques for improved terminal homing and control |
| DE102009007668B4 (de) * | 2009-02-05 | 2015-10-15 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Lenkmodul für ein ballistisches Geschoss |
| AU2017427609B2 (en) * | 2017-08-17 | 2023-04-06 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Gbias for rate based autopilot |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3312423A (en) * | 1962-09-10 | 1967-04-04 | Gen Motors Corp | Inertial guidance system with stellar correction |
| US3718293A (en) * | 1971-01-04 | 1973-02-27 | Us Army | Dynamic lead guidance system for homing navigation |
| US3829659A (en) * | 1971-03-01 | 1974-08-13 | Hughes Aircraft Co | System for compensating line-of-sight from stabilized platform against misdirection caused by lateral linear accelerations |
| US3699316A (en) * | 1971-05-19 | 1972-10-17 | Us Navy | Strapped-down attitude reference system |
-
1976
- 1976-11-10 US US05/740,740 patent/US4123019A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-10-27 IL IL53245A patent/IL53245A/xx unknown
- 1977-11-08 IT IT29451/77A patent/IT1087291B/it active
- 1977-11-08 FR FR7733620A patent/FR2370951A1/fr active Granted
- 1977-11-09 DE DE19772750128 patent/DE2750128A1/de active Granted
- 1977-11-09 CA CA290,577A patent/CA1092218A/en not_active Expired
- 1977-11-09 NO NO773833A patent/NO160030C/no unknown
- 1977-11-09 NL NLAANVRAGE7712327,A patent/NL189979C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-11-09 BE BE182493A patent/BE860658A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-11-10 JP JP13415877A patent/JPS5361900A/ja active Granted
- 1977-11-10 GB GB7746856A patent/GB1542232A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1542232A (en) | 1979-03-14 |
| NO773833L (no) | 1978-05-11 |
| US4123019A (en) | 1978-10-31 |
| NL189979C (nl) | 1993-09-16 |
| CA1092218A (en) | 1980-12-23 |
| DE2750128A1 (de) | 1978-05-18 |
| IT1087291B (it) | 1985-06-04 |
| JPS6239442B2 (no) | 1987-08-24 |
| NL189979B (nl) | 1993-04-16 |
| FR2370951B1 (no) | 1983-08-19 |
| DE2750128C2 (no) | 1987-10-22 |
| NL7712327A (nl) | 1978-05-12 |
| IL53245A (en) | 1980-05-30 |
| NO160030C (no) | 1989-03-01 |
| FR2370951A1 (fr) | 1978-06-09 |
| BE860658A (fr) | 1978-03-01 |
| JPS5361900A (en) | 1978-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO160030B (no) | Fremgangsmaate og anordning til tyngdekraftkompensering avstyrte raketter og prosjektiler. | |
| US5425514A (en) | Modular aerodynamic gyrodynamic intelligent controlled projectile and method of operating same | |
| US7834300B2 (en) | Ballistic guidance control for munitions | |
| US4347996A (en) | Spin-stabilized projectile and guidance system therefor | |
| US4008869A (en) | Predicted - corrected projectile control system | |
| US5379968A (en) | Modular aerodynamic gyrodynamic intelligent controlled projectile and method of operating same | |
| US4611771A (en) | Fiber optic track/reaim system | |
| US8450668B2 (en) | Optically guided munition control system and method | |
| GB1605273A (en) | Missile guidance system | |
| US4198015A (en) | Ideal trajectory shaping for anti-armor missiles via time optimal controller autopilot | |
| US3992708A (en) | Optical tracking analog flywheel | |
| EP0636862B1 (en) | Inertial measurement unit and method for improving its measurement accuracy | |
| US4173785A (en) | Inertial guidance system for vertically launched missiles without roll control | |
| US3912197A (en) | Laser-guided ring airfoil projectile | |
| GB2025660A (en) | Missile steering apparatus | |
| US20060060692A1 (en) | Method and system for adjusting the flight path of an unguided projectile, with compensation for jittering deviation | |
| US3135053A (en) | Tracking predicting systems | |
| US4383662A (en) | Ideal trajectory shaping for anti-armor missiles via gimbal angle controller autopilot | |
| US3727514A (en) | Means for controlling the firing of a gun against a movable target | |
| USH796H (en) | Open loop seeker aiming guiding system | |
| US4185797A (en) | Target seeking gyro | |
| US3411736A (en) | Missile guidance system | |
| JPH0457960B2 (no) | ||
| RU2234041C2 (ru) | Способ наведения телеуправляемой ракеты | |
| RU2212629C1 (ru) | Способ формирования сигналов управления вращающегося по крену боеприпаса, управляемый вращающийся по крену боеприпас |