NO169982B - Hoeyfrekvent, fartoeykoblet maaldetekterings-soekesystem - Google Patents
Hoeyfrekvent, fartoeykoblet maaldetekterings-soekesystem Download PDFInfo
- Publication number
- NO169982B NO169982B NO870358A NO870358A NO169982B NO 169982 B NO169982 B NO 169982B NO 870358 A NO870358 A NO 870358A NO 870358 A NO870358 A NO 870358A NO 169982 B NO169982 B NO 169982B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- signals
- antenna
- signal
- angle
- target
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 15
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 title 1
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 18
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 13
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 11
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 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
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000007903 penetration ability Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et høyfrevent, fartøy-koblet raåldetekteringssøkesystem, som angitt i den innledende del av det vedføyde patentkrav 1 .
Forskjellige tidligere kjente passive og radiometriske millimeter-bølgelengde-bakkemåldetekterings- og søkesystemer har demonstrert passiv målsøking med stor nøyaktighet. Imidlertid har disse passive føringssystemer en tendens til forholdsvis kort rekkevidde, spesielt ved de høyere mikrobølgefrekvenser, noe som blir ytterligere forverret ved uheldige atmosfæriske betingelser. Følgelig har nylige bakkemål-søkere i større grad blitt basert på bruken av både aktive radar- og passive radiometriske modi for å oppnå gunstige kombinasjoner av oppnådd målrekkevidde og søkenøy-aktighet. Drift i den aktive modus vil på ønsket måte gi de nødvendige karakteristikker for måloppnåelse og søkerekke-vidde, mens passiv drift ved en forholdsvis kort rekkevidde øker den endelige søkenøyaktighet, eliminerer virkningene av målglitter og funkling ved forholdsvis korte rekkevidder eller avstander.
Drift av aktive søkesystemer i frekvensområde 30-300 GHz resulterer i en mer ønskelig kombinasjon hva angår antenne-aperturstørrelse og værgjennomtrengelighetsevne sammenlignet med drift i høyere eller lavere områder av spekteret. Dessuten er det tilgjengelig en betydelig større radiofre-kvens-båndbredde hva angår clutterutjevning og nedbørstil-bakespredningsdekorrelasjon sammenlignet med de lavere radarbærefrekvenser. Typiske selekterte millimeterbølge-driftsfrekvenser er 35 GHz og 95 GHz, hvor der finnes partielle atmosfæriske vinduer, dvs. hvor dempningen er meget lavere enn i andre deler av millimeter-bølgespekteret. Fordi primærbruken av søkeren går ut på å detektere og etterspore bakkemål, vil antennen motta en betydelig energimengde fra terrenget i tillegg til hva den mottar fra målet. I det aktive tilfellet innebærer dette den reflekterte opplysende energi. I det passive tilfellet er det primært terreng-utsendt energi. Under passiv drift vil de mer reflekterende og derfor mindre utstrålende, metalliske mål ha en tendens til å reflektere de kjølige ytre romtempe-raturer, og således fremstå som kjølige i kontrast til den varmere bakgrunn. Ved den aktive modus vil metalliske mål fremstå som en sterkere kilde med reflektert energi sammenlignet med terrengområdet med lik fysisk størrelse. I begge tilfeller vil søkeren logisk bli å betrakte som en kontrastsøker. Det er sterkt ønskelig å holde antennestråleoppfangingen på terrenget så liten som mulig. Fordi søkeren normalt blir benyttet i flyrammer med forholdsvis liten diameter eller i kjøretøyer, er det mulig å benytte bærefrekvenser som er så høye som mulig, men de må være i samsvar med den nødvendige atmosfæriske gjennomgtrengnings-evne.
Der er i millimeterbølge-kontrastsøkere benyttet både puls-og frekvensmodulerte bærebølge-bølgeformer i aktiv modus. Disse har funnet anvendelse ved faststoffsenderorganer med forholdsvis liten effekt, idet der er tatt hensyn til kostnaden av små terminalførte kjøretøyer og begrensninger med hensyn til volum og effekt. Fortrinnsvis i senderinnret-ninger som benytter pulsmodulerte bølgeformer, er det benyttet "Impatt" diodeoscillatorer. Søkeren i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan benytte en frekvensmodulert bølgeform og en Gunn diodeoscillatorsender og representerer et betydelig fremskritt i forhold til det system som er omtalt i US patentskrift 3.921.169. Den foreliggende oppfinnelse har også en generell relasjon til det som er omtalt i US patentskrift 4.200.871.
En annen betydelig funksjon hos bakkemålkontrastsøkere innebærer signalbehandling for diskriminering mot den i aktiv modus forekommende terrengreflekterte clutterenergi, som konkurrerer med den hovedsakelig punktreflekterte energi. Både puls- og frekvensmodulerte systemer med kontinuerlig bølge, kan benytte avstandsoppløsning for reduksjon av clutterrefleksjon i aktiv modus, ved effektivt å redusere det bestrålte terrengområde, som ellers ville fremkomme ved antennestråleoppfangingen. Pulssystemene benytter seg av smale pulser og tidsporter for å oppnå avstandsoppløsning. Disse systemer må generelt benytte brede mottaker-mellomfrekvensbåndbredder for å motta den smale puls. Båndbredder på i det minste 1/f er nødvendig, idet X betegner pulsvarigheten i sekunder. Systemet som benytter innkoherente frekvensmodulerte bølgeformer kan overføre energi over brede bånd for å utføre terreng- og nedbørsclut-terdekorrelasjon, og fremdeles benytte smale mottaker-mellomf rekvensbåndbredder. Det innebærer en fordel i forbindelse med maksimering av signal/totalstøyforholdet (S/Nfc). Aktiv modus-måldetekteringsområdet for millimeter-bølge-kontrastsøkere er vanligvis begrenset av målets signal/bakgrunnsstøy (S/NB), dvs. av den terrengreflekterte energi, noe som indikerer ønskeligheten av å minimere antennestrålebredden. Under visse omgivelsesbetingelser kan imidlertid f.eks. lavterrengrefleksjonsevne og uheldige atmosfæriske betingelser, S/Nr bli en faktor som begrenser rekkeviddeytelsen. Størrelsen S/Nr er definert som signal-til-mottaker-støyforholdet. Det er spesielt tilfelle dersom man ønsker en forholdsvis lang deteksjonsavstand i et system som opererer ved de høyere millimeterbølge-frekvenser, hvor der forekommer sterkere atmosfærisk dempning. Således vil maksimeringen S/Nr være en viktig konstruksjonsfaktor. Avstandsoppløsning ved frekvensmodulerende systemer, som benyttes for minimering av støy som skyldes terreng og nedbør og for måling av avstand til mål/terreng, blir utført med frekvensportkobling istedenfor med tidsportkobling. Millimeterbølge-kontrastsøkere som benytter både horisontale baner og tilnærmet vertikale baner under målsøkingen, er blitt demonstrert. Horisontalbanesystemer kan bedre utnytte avstandsoppløsning for reduksjon av bakgrunnsclutter under målsøkingen, på grunn av den antennestråleundertrykkelses-vinkel Y som vanligvis blir benyttet (i størrelsesorden 25-30 grader fra horisontalen). Avstandsoppløsningen (område-gruppe) med hensyn til oppfangingslengden på terrenget, blir øket over den aktuelle avstandsoppløsning med en faktor på 1 Det skal bemerkes at for et fullstendig vertikal-cos y
system, hvor = 90°, vil den terrengclutterreduksjon som kan realiseres på grunnlag av avstandsoppløsning, være null. Andre typiske forskjeller mellom millimeterbølge-kontrast-søkere for horisontale og tilnærmet vertikale målsøkemodus-baner, innbefatter det anvendte søkemønster og den relaterte måldeteksjonssignal-behandlingsrealisering.
Stabilisering av søkersystemet er det middel ved hjelp av hvilket søker-siktelinjen (LOS "seeker line of sight") blir frakoblet og gjort uavhengig av kjøretøylegeme-rotasjon. To fremgangsmåter med hensyn til tidligere kjent teknikk vil her bli kort beskrevet. Der finnes generelt to styreakser, men på fig. 1 og 2 er bare elevasjon anskueliggjort. Ved det kjente system ifølge fig. 1 finnes der to hastighetsgyroskop som er plassert på en antenne 1 på innbyrdes ortogonale akser, en for avføling av elevasjonsbevegelse og den annen for avføling av asimutbevegelse. Et hvilket som helst forstyrrelsesdreiemoment som er indusert av kjøretøyets bevegelse, f.eks. lagerfriksjon, vil ha en tendens til å dreie antennen 1. Hastighetsgyroskopene vil umiddelbart avføle dette, og sende et motsvarende signal til forsterkerne og således til dreiemomentmotorene, som utligner forstyrrelsesdreiemomentene og holder antennehastigheten tilnærmet lik null. Der foreligger et ytterligere forsterker-innsignal fra millimeter-bølgeføleren, som kommanderer antennen 1 til å oppspore målet. Når oppsporingsfeilen £■ er lik null, vil hastighetskommandoen være null. På fig. 1, og mer spesielt med hensyn til elevasjonsstyrekanalen, vil ethvert bevegelsesindusert dreiemoment ha en tendens til å rotere antennen 1 om elevasjonsaksen 9. Elevasjonshastig-hetsgyroskopet 4 avføler rotasjonen og avsender et motsvarende signal til en servoforsterker 3 via en ledning 6 og således til elevasjondreiemomentmotoren 2, som derved holder antennehastigheten hovedsakelig på verdi null. Innsignalet fra klemmen 5 fra millimeterbølgeføleren kommanderer antennen 1 til å oppspore målet. Korreksjonen av asimutaksefeilen foregår på lignende måte.
Ved det kjente gyroskopisk stabiliserte system med to frihetsgrader i henhold til fig. 2, blir en svingmasse 7 brukt direkte for stabilisering av antennen 1. Eventuelle forstyrrende dreiemomenter blir automatisk motvirket av svingmomentet hos svingmassen 7. Små presesjonsfeil blir detektert av millimeterbølgeføleren og der blir automatisk påtrykt kryssakse-dreiemomenter. Dersom f.eks. en elevasjonsfeil kommer til syne, blir en asimutdreiemomentgiver 8 bragt til virkning gjennom servoforsterkeren 3 for å presesere antennen 1 om dennes elevasjonsfeil til null. Asimulfeilkorrigering blir fullført på lignende måte.
US 3.728.724 omhandler et adaptivt sveipe-frekvensaktivt radarsystem som råder bot på ulempene ved pulsede systemer, idet det forslås en aktiv radar som benytter kontinuerlige bølgesignaler i stedet for pulssignaler.
US 3.924.235 omhandler et digitalt antenneposisjonerings-system for antennen for et radarsøkesystem, uten at det benyttes hastighetsgyroskoper. Et digitalt målsøkelinje-feilsignal som representerer feilen mellom radarstrålesøke-linjen og målsøkelinjen for et søkelinje-koordinatsystem blir generert og deretter referert til et fiksert koordinatsystem. Ved et radarsystem som benytter en antenne med et aksesystem svarende til systemet med strålesiktelinjeakse, vil siktelinje-feilsignalet bli referert til et fiksert koordinatsystem ved først å referere feilsignalet til et luftfartøy-aksesystem og deretter til et fiksert koordinatsystem for oppnåelse av et fiksert koordinatreferert feilsignal. Det fikserte koordinatrefererte siktelinje-feilsignal kan deretter benyttes til å generere fikserte koordinatrefererte siktelinjefeilhastighet- og posisjonssig-naler ved bruken av en forhåndsbestemt transferfunksjon samt en integrator med en forhåndsbestemt, fiksert koordinat-systemreferert integrasjonskonstant. Siktelinjeposisjons-signalene som refererer seg til det fikserte koordinatsystem, kan deretter benyttes til å generere antennevinkel-peke-feilsignaler som kan benyttes til å drive antennen i en retning som har en tendens til å nulle ut siktelinje-feilsignalet.
Den foreliggende oppfinnelse er definert i de vedføyde krav og skaffer et aktivt frekvensmodulert målsøkesystem med kontinuerlig bølge, med kjøretøylegeme-fiksert hastighets-følerstabilisering. Søkesystemet virker i den aktive frekvensmodulerte radarmodus med kontinuerlig bølge, under bruk av multippelavstandsgrupper for måldeketering og
-søking. Søkersystemet skaffer siktelinje-hastighetsstyre-signaler til fartøy- eller flyrammen for å utføre proporsjonal navigasjon. Ved en foretrukken form for oppfinnelsen innbefatter denne en mikrobølgesender som fremskaffer en sveipefrekvensmodulert bærebølge og som også skaffer lokaloscillatorsignaler. En sendermater og fire omgivende mottakermatere samvirker med en antenne som benytter polariseringselementer. Etter signalmiksing vil de forsterk-erstyrte mottatte signaler bli behandlet av et overflate-akustisk bølgefilter som fremskaffer smale frekvenskanaler som tjener som avstandsgrupper. En multiplekser som avsøker multikanal-filterutgangen styrer en måloppnåelsesdetektor som initierer målvinkelettersporing. Den styrer også en differensialforsterker for målsøking hva angår terreng eller bakgrunn pluss målavstand. En avstandssøkegenerator er fremskaffet for repeterende bevegelse av en avstandsgruppe eller -port fra større til mindre enn avstanden fra søkeren til terreng, inntil avstandslåsingen blir instituert ved en avstandslåsterskelstabiliserer. Stabiliseringssystemet er konstruert omkring et dual-akseservosystem som driver et sett av samvirkende slingrebøyler som understøtter polari-serings-dreieplate-antenneaperturen. Takometerhastighets-følere for elevasjon og asimut og posisjonsfølere, som drives både direkte av slingrebøyle-servodreiemomentmotorer er anordnet sammen med et par av sjassismonterte dualakse-
hastighetsfølere som skaffer hastigheter for fartøyets stamping, duving og rulling. I systemet er der også innlemmet en slingrebøyleservovinkel-søkekommandogenerator for ervervelse av målet. Oppsporingsdemodulatorer for asimut- og elevasjonsvinkel bestemmer siktelinjen mot målet, feil, og kommandosiktelinjehastighet for slingrebøylene under målsøkingen og gir fra seg siktelinje-proporsjonale signaler til fartøyets autopilot.
Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i ytterligere detalj ved hjelp av eksempler og under henvisning til de vedføyde tegningsfigurer. Fig. 1 og 2 er skjematiske riss vedrørende kjente målsøker-antennestabiliseringssystemer. Fig. 3 er et blokkskjerna over et millimeter-målfølersystem, idet der er vist de elektriske komponenter og deres innbyrdes kobling, i henhold til den foreliggende oppfinnelse . Fig. 4 er et sideriss delvis i snitt av en antanne og stabiliseringssystem i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 5 er et detaljert blokkdiagram som viser komponentene og deres elektriske forbindelser i stabiliseringssystemet i henhold til fig. 4. Fig. 6 og 7 er hhv. oppriss og asimutriss, delvis i snitt, av trekk ved den antenne som er vist på fig. 4.
Fig. 8 og 9 illustrerer detaljer ved antennematingen.
Fig. 10 er et strømløpsskjerna over vinkeloppsporingdemodula-torer og viser deres elektriske komponenter og deres innbyrdes sammenkobling. Fig. 11 er en logikk-tabell som er nyttig for forklaringen av den foreliggende oppfinnelses virkemåte. Fig. 12 anskueliggjør signalbølgeformer som er nyttige ved forklaring av virkemåten for apparatet i henhold til fig. 10.
Fig. 13 er et blokkskjerna over r.f. og i.f. mottakersta-sjonene i søkeren i henhold til den foreliggende oppfin-
neise.
Slik det fremgår av fig. 3, som representerer millimeter-bølgelengde-målfølerdelen av den foreliggende oppfinnelse, blir millimeterbølgelengdesender- og lokalisolatorsignaler fremskaffet ved hjelp av en mikrobølgeoscillator 41, som f.eks. kan være en vanlig Gunn diode oscillator. Utgangen fra oscillatoren 41 er via en bølgeleder 28 forbundet med en vanlig, sentralt lokalisert mateenhet 21 for en antenne 20, (se også matesystemet 252 på fig. 9). Antennen 20 kan ha en hvilken som helst vanlig form, innbefattet en foretrukken form som vil bli omtalt i det følgende, men som innbefatter en matrise 244 (fig. 9) av mottakermateenheter som kan gjøres mottakelige på vanlige sykliske eller monopulsmot-takermåter. Et hvilket som helst mottatt ekkosignal blir koblet ved hjelp av en r.f.-bryter 22 via en bølgeleder 27 til en vanlig bredbånd-mikrobølgemikser 44, sammen med et samvirkende lokaloscillatorsignal som er tilkoblet fra oscillatoren 41 via en retningskobler 29 og en bølgeleder 40. Det skal noteres at oscillatoren 41 og følgelig de overførte og lokaloscillator-inngangssignaler omfatter en kontinuerlig bølge med frekvensmodulerte signaler. Et linjeært sveipesignal for oscillatoren 41 kan bli tilført fra en spenningsstyrt oscillator 43 og en vanlig lineæriser-ende krets 42, dersom det måtte være påkrevet. Oscillatoren 43 blir styrt av innkommende signaler som selekteres av en bryter 45, idet signalene fremkommer på ledningene 47 og 48, slik det vil bli forklart i det følgende.
Det skal forstås av fagfolk på området at oppfinnelsen slik den blir beskrevet her, kan brukes over et bredt område av frekvenser. Spesielt gunstig er drift ved 30 GHz til 100 GHz i millimeterbølgelengde-frekvensområdet.
Mikseren 44 mater en mellomfrekvens-forsterker med forholdsvis smalt bånd, som tilføres et forsterkerstyresignal, slik det vil bli forklart senere, via en ledning 84 fra en multiplekser 83. Utgangen fra en i.f. forsterker 8 grener seg i respektive grenbaner 86, 87, og 89 til hhv. et multikanalfilter 81, en begrenserdiskriminator 88, og en terskeldetektor 90, slik det vil bli nærmere forklart i det følgende.
Multikanalfilteret 81 mottar et i.f. utgangssignal på en ledning 86 og kan omfatte n konvensjonelle parallelle overflateakustiske bølgefiltere for gjennomslipning av side om side anordnede tilgrensende, smale frekvensbånd av signaler som representerer en flerhet av smale frekvensbånd eller avstandsgrupperinger. De n utganger fra filteret 81 passerer hver for seg gjennom et sett eller en gruppe av en tilsvarende flerhet av dioder, med en polaritet som vist på figuren, til n innganger til multiplekseren 83, idet denne skaffer organer for avsøkning av flerheten av utganger. Det smale multikanalbåndfilter 81 fremskaffer smale avstandsgrupperinger, slik at man oppnår høy avstandsoppløsning, typisk 0,5% - 2% av heiningsavstanden. Dette blir benyttet for å redusere terrengclutter som konkurrerer med målsig-nalet. Antennestrålens terrengoppfanging kan f.eks. inndeles i 16 områder, som er smale i avstandsretningen, ved bruken av 16 avstandsgrupperinger.
Multiplekseren 83 skaffer spesielle, resp. avgreningsut-ganger på ledninger 84, 85 og 72. Utgangen på ledningen 84 representerer det foran nevnte forsterkerstyresignal som brukes f.eks. av i.f. forsterkeren 8, mens feilsignalkompo-nentene på ledningen 85 blir tilført de første innganger til asimut- og elevasjons-servodemodulatorene 67 og 68. Ledningen 72 tilfører det samme utgangssignal til en mål 9 ervervelsedetektor 71, idet sistnevnte initierer automatisk målvinkelsøking gjennom operasjon av en link 70 og følgende bevegelse av bryterne 65 og 66 til høyre på fig. 3 av tegningen. For tilførsel av et vinkelsøke-fasereferansesig-nal i demodulatorene 67, 68 er der tilgjengelig vanlige kvadraturreferansesignaler i en r.f. bryter 22 på grunn av den autonome referansegenerator som rommes deri, idet referansesignalene føres via en ledning 26 til demodulatorene 67, 68 hvor de benyttes sammen med signalene på ledningen 85 for å fremskaffe asimut- og elevasjonsfeilsig-naler for respektive tilførsler, via ledninger hhv. 63, 64, til hhv. asimut- og elevasjonsservoene 60 og 61. Hastighets-følere som vil bli nærmere omtalt i det følgende, og som er angitt ved den eneste pakke 62, fremskaffer stabiliserings-signaler til servoene 60, 61. Når der blir ervervet et mål, vil siktelinjen for antennen 20 bli styrt i asimut og elevasjon ved hjelp av servomotorene 60 og 61 og de respektive forbindelser 23 og 24, slik det vil bli omtalt senere. Dersom det ikke foreligger noe ervervelsesdetek-sjonssignal ved detektoren 71, vil bryterne 65, 66 bevege seg til venstre på fig. 3, slik at der ikke foreligger noe inngangssignal til elevasjonsservomotoren 61. På den annen side vil bryteren 65 koble inngangen til asimut servomotoren 60 til en søkekommandogenerator 69 som tjener til avsøking av asimut-søkingen.
Slik det er angitt ovenfor, vil en avgrenet utgang fra i.f. forsterkeren 80 på ledningen 87 bli tilført via ledningen 87 til begrenser-diskriminatoren 88, og via en ledning 89 til en terskeldetektor 90. Mangel på et signal som blir detektert av terskeldetektoren 90, innebærer intet utgangssignal ved terminal 73 fra detektoren 90, og der vil ikke bli tilført noe signal ved den samme terminal 73 som et inngangssignal til søkekommandogeneratoren 69. Under disse forhold vil søkekommandogeneratoren 69 ikke fremskaffe et triangelbølgeutsignal på ledningen 63, fordi asimut-avsøkningen ikke er ønsket før terrengavstandslåsingen finner sted.
Terskeldetektoren 90 tjener som avstandslåsedetektor og styrer også et indre påvirkningsorgan for å bevege ledd 46a, 46b opp og ned på fig. 3. På denne måte vil enten utgangen på ledningen 48 fra områdesøkegeneratoren 97 eller fra en integrator 92 på ledningen 47, kunne tilføres de respektive RS eller RT terminaler hos relébryteren 45. Avstands- eller områdesøkegeneratoren 97 fremskaffer en sagtannbølge for repetisjonsmessig å bevege avstandsgrupperingen eller -porten fra et større eller et mindre enn avstanden fra søkeren til terrenget inntil avstandslåsing finner sted.
Avstandssøkefunksjonen gjør bruk av et fullt aktivt i.f. båndbredde-utsignal (effektivt en bred gruppe eller gruppering) for til å begynne med å låse på terrenget, noe som utnytter i større grad terrengreflektert energi sammenlignet med hva som vil være tilgjengelig fra et av de smale områdegruppefiltre hos multikanalfilteret. Det skal erkjennes at i et sveipefrekvensmodulert aktivt radarsystem med kontinuerlig bølge, kan avstanden til terreng eller terreng pluss mål kunne måles for å holde den aktive i.f. senter-(bit)frekvens hovedsakelig konstant og sentrert inne i i.f. båndet. Detektering kan finne sted i hvilke som helst av avstandsgrupperingene (f.eks. gruppering n på fig. 3). Multiplekseren 83 avsøker avstandsgruppefiltrene 81 og ervervelsesdetektoren 71 selekterer gruppen sammen med målet. Denne detektor 71 kan være en enkel terskelnivådetek-tor, eller den kan være en målsignaldetektor i likhet med det som er beskrevet på fig. 2 i US patentskrift 4.150.379. På en lignende måte vil de selekterte (n-1) og (n+1) " signaler fra multiplekseren 83 kunne tilføres via ledningene 95, 96 til en forsterker 94, for å fremskaffe et differensi-alutsignal via ledningen 93 til en klemme på en relébryter 91. Avstandssøking etter detektering av målet blir utført med sammenligning av energi i alternerende (n-1) og (n+1) område grupperinger, f.eks. grupperinger 3 og 5 dersom målet befinner seg i gruppering 4. De riktige grupperinger for avstandssøking, dvs. på hver side av målgruppen, blir automatisk selektert ved hjelp av multiplekseren 83 på tidspunktet for måldetektering. I henhold til posisjonen av leddet 46b, vil utgangen fra differensialforsterkeren 94 kunne kobles til integratoren 92, eller alternativt, utgangen fra begrenserdiskriminatoren 88 kan tilkobles integratoren 92.
Under henvisning til fig. 4 vil virkemåte for antennen 20 på fig. 3 nå bli beskrevet i en omtale som er begrenset til elevasjonsaksen for systemet. Det vil være innlysende at det aktuelle system benytter avsøking og stabilisering om to innbyrdes perpendikulære akser. Antennen som er av dual modus med rask skandering og rask søking, er hensiktsmessig en innretning med meget lite treghetsmoment, hvilket eliminerer unødige antennedrivkrefter. På fig. 4 er matesystemet 103 sentrert hovedsakelig ved fartøyets akse, og er innrettet til å bestråle en fast, symmetrisk anordnet parabol reflektor 101. Reflektoren 101 er en vanlig polarisasjonsfølsom, formet plate eller ark og reflekterer eller sender ut energi som faller på den, avhengig av polarisasjonsplanet for den innfalne millimeterenergi. Det primære matehorn 252 (fig. 9) for antennemateren 103 (eller 244) blir polarisert slik at parabolreflektoren 101 reflekterer og fokuserer den sfæriske bølge som faller inn på den i en flat fasefront. Den kolimerte senderstråle som blir dannet på denne måte, blir rettet mot avsøkningsspeilet 102. Dette er innrettet på en vanlig måte å dreie polarisasjonsplanet for den flate fasefront gjennom 90 grader og reflekterer den elektromagnetiske stråle bakover mot parabolreflektoren i en ny retning som er bestemt ved vinkelstillingen av speilet 102. Fordi det reflekterte strålingsmønster er polarisert ortogonalt i forhold til polarisasjonen for det initierende matehorn 252, vil det bli ført med små tap direkte gjennom den polarisasjonsdis-kriminerende parabolske fokuserende reflektor 101. Reflektoren 101 kan tjene som en radom for apparatet, eller der kan benyttes en separat radom 100.
Detaljer ved mikrobølgekonstruksjonen som benyttes ved oppbygning av antennereflektoren 101, 102 trenger nødven-digvis ikke danne en ny del av den foreliggende oppfinnelse, fordi der foreligger en flerhet av lett tilgjengelige løsninger på problemet. Leon Schwartzman og Robert W. Martin omtaler et praktisk arrangement i det tekniske tidsskrift: "A Rapid Wide-Angle Scanning Antenna with Miminum Beam Distortion", utgitt under Proceeding of the Fifth Annual East Coast Conference on Aeronautical and Navigational Electronics, oktober 1958.
Martin og Schwartzman benyttet en parabolsk fokuseringsdel 101 bestående av en bikube-mellomlagskonstruksjon av aluminium, til hvilken der var festet et gitter i form av en metallstrimmel. Gitterstørrelsen og mellomrommene og mellomlagsdimensjonene ble avbalansert for å sikre reflek-sjon for en polarisasjon og kraftig transmisjon for ortogonal polarisasjon.
Ved den foreliggende oppfinnelse omfatter den parabole fokuseringsreflektor 101 den ovenfor omtalte flate metall-strimmelrist som er bundet til et tverrbundet styren-kopolymer substrat som vanligvis brukes som et mikrobølge-dielektrisk materiale, f.eks. et slikt materiale som er fremstilt under handelsnavnet "Rexolite" og markedsført av Oak Materials Group, Inc., Franklin, New Hampshire 03235, USA. Avsøkningsspeilet 102 har en to-foldig funksjon, idet det for det første innfører et lineært faseskift på den flate fasefront. Det mønster som følger av dette, blir derfor det sekundære mønster av et konstantfase-aperturfelt som blir dreiet gjennom en vinkel som er to ganger vinkel-forskyvningen hos avsøkningsspeilet 102. For det annet dreier avsøkningesspeilet 102 polarisasjonen for den energi som faller på den, gjennom 90 grader. Avsøkningsspeilet 102 benytter en gitterdel som er likt det som foreligger i paraboloidreflektoren 101, og som kan omfatte et lag med lavdielektrisk, f.eks. isocyanatskum over et metalljordings-plan, med en orientering i den langsgående retning på 45 grader i forhold til den aktuelle poarisasjon. Ved den foreliggende oppfinnelse kan der benyttes en glassmikro-fiber-forsterket PTF-materiale som vanligvis benyttes for strimmellinje- og mikrostrimmelkretsanvendelser, f.eks. av den type som er produsert under navnet "duroid" og markeds-føres av Rogers Corporation, Micromet Division, Box 700, Chandler, Arizona 85224, USA, istedenfor isocyanatskum.
Det skal forstås av fagfolk på området at antennen 20 er fortrinnsvis en kompakt innretning med lite treghetsmoment og forbruker liten effekt, noe som tillater maksimal apertur og minimal antennestråleoppfanging på terrengnivå. Den bestrålte bakgrunnsclutter i den aktive modus, blir minimert, like så vel som bakgrunnsstrålingseffekten ved mottakerinngangen under den passive modus. Fordi antenne-mønsteret blir styrt av en vinkel som er to ganger vinkel-bevegelsen for dreieplatespeilet 102, vil det totale synsfelt for antennen 20 i begge plan bli maksimert. Fordi antennematerne 244 er stasjonære, kan man eliminere en konisk skanderingsmotor, såvel som komplekse dreibare mikrobølgeforbindelser.
Slik det ytterligere fremgår av det forenklede singelakse-system på fig. 4, og i avsøkningsmodus, vil mottakerhornene 251 og 254, slik det fremgår av fig. 9, tilføre elevasjons-feildata v>j for følerbehandling av målfølersystemet 104 vist i detalj på fig. 3, og således fremskaffe siktelinjehastig-hetsdata på ledningen 116 for bruk av elevasjonsaksen hos fartøy-flystyresystemet eller autopiloten 115 for operasjon av en elevasjonstyreflate 115a. Dette signal er også via en ledning 117 koblet til en inngang til en summeringsanordning 112, med spenningsinnganger som vist. Hoveddelhastighetssig-naler som blir fremskaffet av en hoveddelhastighetsanordning 113 blir fiksert i forhold til fartøyets hoveddel ved hjelp av et underlag 114 og er forbundet til en annen inngang til summeringsanordningen 112. Avsøkningssløyfen er kompletert via summeringsanordningen 112, en analog-amplitude-divider-med-to-krets 111, en annen summeringsanordning 110, en servoforsterker 109, og dreiemomentmotoren 106 for drift av et ledd 105 som beveger avsøkningsreflektoren 102 om sin elevasjonsakse. En hastighetsstabiliseringssløyfe er innsatt i en bane fra takometeret 107 som drives av dreiemomentmotoren 106 gjennom en ledning 108, den annen summeringsanordning 110, forsterkeren 109, og dreiemomentmotoren 106. Det skal forstås at et operativsystem vil inneholde et asimutstyresystem i likhet med elevasjonsstyringen på fig.
4, for drift av en flyvestyreflate om sin asimutakse.
Ved en typisk anvendelse av terminalføringssøkesystemet, vil søkerautopiloten styre flyvningen av fartøyet i en horisontal bane under målsøkingen i asimut med antennen presset under horisonten med en vinkel på ca 25-30 grader. Før den ankommer målområdet blir søkeren aktivisert og der initieres avstandssøkning, hvorved der benyttes den brede grupperingsfulle aktive i.f. båndbredde. Terrenglåsing finner sted innenfor den første til tredje avstandssøkeperi-ode, og avstandssøking blir initiert, dvs. avstandssøkebryt-eren 45 blir slått over fra søking til ettersporing. Med avstands-/søkeoppsporingsbryteren 45 i oppsporingsstilling, vil inngangen fra den spenningsstyrte oscillator 43 og sveiperepetisjonsfrekvensen for f.m. oscillatoren 41 bli styrt fra bredgrupperingsavstand-målsøkingutgangssignalet, noe som holder støtfrekvensen sentrert i det aktive i.f. bånd. Etter avstandsoppsporingsinitiering, vil der blir initiert vinkelsøking enten automatisk eller ved hjelp av et tidtagersignal. Målsøking blir utført ved variasjon av antenneasimutposisjonen frem og tilbake under en fiksert hastighet for å fullføre en syklisk asimut avsøkning, som dekker avskjermede områder i terrenget. Dekning av søkeom-rådet i avstandsretningen er et resultat av fartøyets bevegelse fremover. En forhåndsbestemt horisontal søkebredde kan varieres fra meget få grader, f.eks. + 3 grader, til den fulle asimut-slingrebøylegrensekapasitet, f.eks. + 20 grader, etter ønske og avhengig av den begrensning som er gitt ved hastigheten fremover for fartøyet. Et punkmål som blir detektert i en av de smale avstandsgrupperingskanaler av ervervelsesdetektoren 71 vil overføre søkeren fra vinkelsøking til ettersporing. Utgangene fra vinkeloppspor-ingdemodulatoren 67, 68 vil da styre bevegelsen av asimut-og elevasjonsantenneaperturslingrebøylene for å kunne utføre målvinkelettersporing. På tidspunktet for initiering av målvinkelettersporing, vil signaler som er proporsjonale med søkertilmål elevasjon og asimut-siktelinjehastighet bli matet til autopiloten 115 for proporsjonal navigasjonsfør-ing. Denne type navigasjon benytter en hastighetsendring for fartøyets kurs som er proporsjonal med dreiehastigheten fartøy-tilmål og krever således informasjon fra søkeren vedrørende siktelinjehastighet. Idet der benyttes sekvensiell lobing (eller monopuls) for antennestrålen, vil vinkelettersporingsdemodulatorene 67, 68 måle posisjonen for antennelobemønstersenteret i forhold til målposisjonen og fremskaffe elevasjons- og asimut-feil. Feilsignalene blir benyttet til å drive antenneslingrebøylene med hastigheter som er proporsjonale med feilene og disse er således i virkeligheten hastighetssignaler for siktelinjen. De samme hastighetssignaler med kondisjonering blir matet til fartøyets autopilot.
Venster 250, opp 251, høyre 253 og ned 254 bølgeledematere (fig. 9) kan avsøkes i venstre-høyre og opp-ned par ved hjelp av i.f. bryteren på fig. 10 via i.f. kretsen på fig. 13. Inngangsterminalene 261, 262, 263 og 264 er koblet til terminalene hhv. 312, 311, 310 og 313, og er ytterligere forbundet med inngangsterminalene til bryterne 265a og 265b, idet de midtre utgangsterminaler på sin side er koblet til inngangsterminalene til bryterne 266a og 266b, samtidig som de gjenværende utgangsterminaler er forbundet med motstander 272, 273, 274 og 275. Utgangsterminalene fra bryterne 266a og 266b er forbundet med inngangsterminaler til differensialforsterkere 267 og 268 med polkobling som vist på fig. 10. En bryterpåvirkningsanordning 267 påvirker bryterne 265a, 265b, 266a og 266b og vil ytterligere tilføre et brytersignal f-| til portterminalinngangene 267a, 268b hos de portkoblede differensialforsterkere hhv. 267 og 268. Utgangsterminalene 270 og 271 fra differensialforsterkerne 267 og 268 er forbundet med elevasjonsservomotoren 60 og asimutserbomotoren 61, hver for seg.
Under drift vil bryterpåvirkningsanordningen 265, som kan benytte seg av logikkporter og mikroprosessorstyring for fremskaffelse av brytersignaler f-j og ±2 slik det fremgår av fig. 12 og hhv. bølgeformer 280 og 281, være innrettet til å påvirke bryterne 265a, 265b, 266a og 266b i henhold til signalene f-| og ±2- Frekvensen av signalet f-| er to ganger det for f2 og er fasetilpasset som vist på fig. 12. Slik det fremgår av fig. 10, vil bryterne 265a, 265b, 266a og 266b være posisjonert for kontakt med de øvre terminaler, når signalene f-| og f2 har en verdi lik null, og vil befinne seg i den nedre posisjon når f-| og f2 har en verdi lik en. Således blir bryterutgangssignalene fa og f^ styrt av logikktabellen i henhold til fig. 11, slik at utgangssignalene fa og f^ kommer til syne på ledningene 276 og 277, og omfatter signaler svarende til opp-ned og høyre-venstre signalparene. Signalparene er forbundet med den portkoblede differensialforsterker 267 og 268 som filfører et signal til deres utgangsterminaler lik forskjellen mellom fa og ffc, dvs. fa-fb. Differensialforsterkerne 267 og 268 blir slått på og av ved hjelp av portkoblingssignalet f1, slik at opp-ned forskjellssignalet blir tilført utgangsterminalen 270, og høyre-venstre differansesignalene blir tilført utgangsterminalen 271. En inverter 269 inverterer signalet f-j og i den forbindelse blir dif f erensialforsterkerne 267 og 268 alternerende portkoblet på og av.
Opp-ned differansesignalet som forekommer på utgangsterminalen 270, blir forsterket i mellomliggende frekvensforsterkere, hvoretter signalene behandles ved hjelp av elevasjonsvinkel-ettersporingsdemodulatorkretser, og deretter forbundet med elevasjonsservomotoren 61. Høyre-venstre differansesignalene som blir tilgjengelige på utgangsterminalen 271, blir forsterket i mellomliggende frekvensforsterkere, hvoretter de blir behandlet ved hjelp av asimutvinkel-ettersporingsdemodulatorkretser, og deretter koblet til asimutservomotoren 60.
Alternativt kan opp-ned, høyre-venstre antenneutgangssignal-ene bli avsøkt ved antennematerne istedenfor i.f. frekvenser, idet en slik oppsetting er vist på fig. 13. Inngangsterminalene 290, 291, 292 og 293 er forbundet med bølgeleder-matere 250, 251, 253 og 254 og dessuten forbundet med miksere hhv. 300, 301, 302 og 303. r.f oscillatorsignalet fra oscillatoren 41 er koblet via en inngangsterminal 298 og retningskoblere hhv. 294, 295, 296 og 297. i.f. forsterkere 304, 305, 306 og 307 er forbundet ved sine inngangsterminaler for å motta utgangssignalene fra mikserne hhv. 300, 301, 302 og 303, og for å fremskaffe i.f. signaler til utgangsterminaler 310, 311, 312 og 313, som på sin side er forbundet med inngangsterminaler hhv. 261, 262, 263 og 264.
Under drift vil individuelle r.f. signaler som er mottatt fra bølgeledermaterne 250, 251, 253 og 254 støte mot signaler som blir mottatt fra oscillatoren 41, i de motsvarende blandere 300, 301, 302 og 303, idet støtfrek-venssignalet f^ blir forsterket i i.f. forsterkerne hhv. 304, 305, 306 og 307, slik at der dannes en firekanalmot-taker. i.f. signalene fra firekanal-mottakeren blir forbundet med inngangsterminalene 261, 262, 263 og 264 for å muliggjøre sampling av mellomfrekvenssignalene svarende til radiofrekvenssignalene. Demodulatoren på fig. 10 skaffer feilkorreksjonssignaler til asimut- og elevasjons-servomotorene 60, 61. På tidspunktet for måldetektering vil avstandsettersporingsbryteren 45 automatisk bli slått over til tilbakebakke pluss målposisjonsdata og en mer nøyaktig smal gruppering, f.eks. (n-1), (n+1) som innebærer starten av avstandsettersporing. Etter vinkelettersporingsinitier-ing, vil målettersporing og fartøy-terminalføring holde frem, noe som resulterer i et direkte treff på målet. Dersom søkeroppbygningen innbefatter en passiv eller radiometrisk modus og de omgivende betingelser er fordelaktige, vil søkeren automatisk bli slått over til sin passive modus med en forholdsvis kort rekkevidde, f.eks. 300 m, for forbedret terminalnøyaktighet og for et treff som ligger tett inntil målets fysiske midtparti.
Idet der på nytt skal henvises til fig. 4, skal der omtales den grunnleggende metodikk for stabilisering av søkerens siktelinje. I systemet benytter antenne 102 dreiemomentservomotoren idet denne virker sammen med hastighetsføleren 107, idet hastighetsfølere 107 utgjøres av et takometer som avføler antennehastigheten i forhold til fartøyets hoved-bestanddel. For kansellering av fartøysbevegelsesforstyrr-elser ved antennen 102 vil hastighetsføleren 113 som er fiksert i forhold til hoveddelen, måle denne bevegelse og drive antennen 20 eller 102 i den motsatte retning for å beholde dennes peking i en fiksert retning. Hastighetskommandoen fra millimeterbølgeføleren 104 driver antennen 20 eller 102 for ettersporing av målet. Slik det fremgår av fig. 4, virker dreiereflektorantennen 102 som et speil og søkerens siktelinje vil således ikke svare til reflektorplatens senterlinje. Platevinkelen i rommet er nøyaktig halvparten av søkervinkel-siktelinjen i rommet. Platehastig-heten /3 blir styrt slik at ft> = 1/2 ép hvor ép er fartøyets helningshastighet.
På grunn av det særegne ved den spesielle antennestyring, stabilisering og hoveddelbevegelse-dekoblingsundersystem i søkeren, vil trekk ved dette undersystem bli omtalt i ytterligere detalj under henvisning til fig. 4, 5, 6 og 7. Slik det er angitt tidligere vil dreiereflektoren 102 ha betydelige fordeler med hensyn til pakking og driveffekt. Fordi der bare blir beveget en tynn plate for dirigering av søkersiktelinjen og fordi reflektorplaten har en to-til-en forsterkning, er det lett å oppnå brukbare søkersiktelinje-vinkler på +20° eller mer med en aperturdiameter som er 90% eller mer av fartøy-diameteren. Det lave treghetsmoment hos platen 102 minimerer kravet til elektrisk effekt for aksellerasjon av siktelinjen. Dette lave kraftforbruk minimerer radiofrekvensforstyrrelser og oppvarmingsproblemer for dreiemomentservomotoren, noe som vanligvis erfares med andre dreiemomentmotordrivanordninger. Fordi dreiereflektoren oppfører seg som et speil med en forsterkning på to, vil søkersiktelinjen iboende være koblet til fartøysbeveg-elsen. Denne kobling blir fjernet ved den styrerealisering som er vist på fig. 5. Ettersporingsstabilisering og søkestabilisering vil bli omtalt.
Slik det fremgår av fig. 6 og 7, innbefatter reflektoren 102 en sentral apertur 245 som skaffer et bølgeleder-matesystem 244 vist på fig. 8 og 9, og utført med dreieopp-lagring for horisontal bevegelse i dreielageret 232 og 247 som er diametralt fiksert på en indre slingrebøyle 231. Denne slingrebøyle 231 er på sin side forsynt med motsatte dreielagre 223, 236 for vertikal bevegelse av den med apertur (246) forsynte slingrebøyle 231 og derfor plate 102. Dreielagrene 223, 236 er opphengt i åk 230, 235 som er festet til fartøyets hoveddel 234. En asimut-dreiemoment-servomotor 210 som er festet til fartøyets hoveddel, driver "pick-off" hjelpemidler som er festet til seg og driver også en leddforbindelse 239, 238, 237 for posisjonering av reflektorplaten 102 i asimut. På lignende måte blir reflektorplaten 102 posisjonert i elevasjon ved hjelp av en dreiemomentmotor 150 og leddanrodninger 249, 233, 248. De beskrevne bevegelser finner sted i forhold til antennemate-systemet 244 som er fiksert i forhold til hoveddelen.
Slik det fremgår av fig. 5, så vil det ses at rotoren hos elevasjonsdreiemomentservomotoren 150 er koblet ved hjelp av den samme aksel 148 for å drive et takometer 151 og et elevasjonsposisjon-"pick-off"-potensiometer 152. På samme måte er rotor hos asimut-servodreiemomentmotoren 210 koblet ved hjelp av samme aksel 149 til et takometer 211 og til et "pick-off"-potensiometer 212 for asimutposisjon. Gyroskoper 170, 180, 195 som er festet til hoveddelen og som virker for hhv. helning, rulling og dreining tilfører ytterligere stailiseringssignaler.
Hastighetssummeringsforsterkeren 154 overførere sitt utgangssignal via en ledning 178 til en takometersummeringsforsterker 179. Inngangsterminalene til hastighetssummer-ingsf orsterkeren 154, som har poler som vist på fig. 5, innbefatter et signal på den ledning 160 som indirekte kommer fra helningshastighetgyroskopet 170 koblet via en ledning 171 til inngangen til den ene inngang til en hoveddel eller fartøyshastighetssummeringsforsterker 172, med polkobling som vist, og et signal på en ledning 173 fra en vanlig analog multiplikator 184. En annen inngangsterminal til forsterkeren 154 blir selektivt avledet via en skaleringsforsterker 17 fra de to tapper hos en bryter 157, som for oversiktens skyld er vist som et relé som blir påvirket av en påvirkningsanordning 155 som er duplisert ved toppen og bunnen av fig. 5, selv om de i virkeligheten er bygget i ett. Hastighetssummeringsforsterkeren 154 har en total forsterkning på 0,5. De selekterbare signaler omfatter utgangssignalet <^e på ledningen 161 fra en vinkelsummer-ingsforsterker 162, eller elevasjonsfeilutgangssignalet 6 e fra en vinkelettersporingsdemodulator 166 på ledninger 163, 165. Inngangene til en takometersummeringsforsterker 179, med poler som vist, innbefatter utgangssignalet /3 c fra hastighetsforsterkeren 154, samtidig som takometersummer-ingsf orsterkeren 179 tilfører sitt utgangssignal via en ledning 153 for drift av elevasjon-dreiemomentservomotoren 150. Kombinasjonen av hastighetssummeringsforsterkeren 154, elevasjon-dreiemomentmotoren 150, takometer 151, takometer-summeringsf orsterkeren 179 og drivleddet 148 danner elevasjonhastighetsservoen som er hjertet i elevasjondrivan-ordningen. Båndbredden for servoen kan f.eks. være 60 Hz. Skaleringsforsterkeren 177 mulitpliserer de signaler som ble mottatt ved inngangsterminalen, med en forhåndsbestemt konstant K.
På lignende måte vil i asimut-ettersporingskanalen, en hastighets-summeringsforsterker 215 overføre sitt utgangssignal via en ledning 214 til en takometersummeringsforsterker 218. Inngangene til hastighets-summeringsforsterkeren 215, med poler som vist, innbefatter et signal på en ledning 198 som kommer indirekte fra et dreiningshastighets-gyroskop 195 som via en ledning 196 er forbundet med den ene inngang til en fartøy-summeringsforsterker 187, med poler som vist, og et signal på en ledning 187 fra en analogmulti-plikator 186. En annen inngang til forsterkeren 215 er selektivt avledet via en skaleringsforsterker 206, fra de to tapper hos en bryter 216 vist ved bunnen av tegningen, og også her påvirket av påvirkningsanordningen 155. Hastighet-summeringsforsterkeren 215 har en forsterkning på 0,5. De selekterbare signaler omfatter utgangssignalet d a på ledningen 220 fra vinkel-summeringsforsterkeren 219 eller asimutfeil-utgangssignalet £ a fra vinkelettersporingsde-modulatoren 166 på ledningen 201. Inngangene til takometer-summeringsforsterkeren 208, med poler som vist, innbefatter utgangssignalet Y"c fra hastighetsforsterkeren 215, idet takometersummeringsforsterkeren 208 overfører sitt utgangssignal via ledningen 207 for drift av asimut-dreiemomentservomotoren 210. Kombinasjonen av hastighet-summeringsfor-sterkern 215, asimutdreiemomentmotoren 210, takometeret 211, takometer-summeringsforsterkeren 208 og drivleddet 149 danner hoveddelene hos asimut-hastighetsservoen i asimut-drivanordningen. Skaleringsforsterkeren 206 multipliserer signaler som den mottar på sin inngangsterminal, med en forhåndsbestemt konstant K.
Signaler fra rulle-hastighetsgyroskopet 180 på en ledning 181, blir brukt felles i de to ovenfor omtalte elevasjons-og asimutkanaler. Disse rullehastighetsgyroskopsignaler er koblet felles via grenledninger 182, 183 til respektive duplikatorer 184, 186, som dessuten multipliserer produktene av deres inngangssignaler med en faktor på 2. Slik det er angitt ovenfor, vil antenneasimut-posisjonen fra asimut-potensiometeret 212 være koblet via en ledning 185 som den annen inngang til multiplikatoren 184, samtidig som elevasjonsposisjonen fra potesiometeret 152 er forbundet ved hjelp av ledningen 159 som en annen inngang til multiplikatoren 186.
Utgangen fra fartøyhastighet-summeringsforsterkeren 172,
22 blir i tillegg til å tilføres hastighetssummeringsforsterkeren 154 via ledningen 160, også tilført integratoren 175 via en ledning 174. Utgangen fra integratoren 175 blir, slik det er angitt ovenfor, matet via ledningen 176 til den ene inngang til vinkelsummeringsforsterkeren 162. På lignende måte vil utgangen fra fartøyhastighetssummerings-forsterkeren 197, i tillegg til å være forbudnet med hastighet-summeringsforsterkeren 215 via 198, bli ført til integrator 200 via ledning 199. Utgangen fra integratoren 200 er, slik det er angitt ovenfor, tilført via ledningen 218 til den ene inngang fra vinkelsummeringsforsterkeren 219. En tredje inngangsterminal til vinkelforsterkeren 162, med polangivelse som vist, er forbundet for å motta utgangssignalet /3 fra potesiometeret 152 via skaleringsforsterkeren 169. På lignende måte vil en tredje inngangstemi-nal fra vinkelforsterkeren 219, med poler som vist, være forbundet for å motta utgangssignalet V fra potensiometeret 212 via en skaleringsforsterker 215. Skaleringsforsterkerne 169 og 206 funksjonerer for å multiplisere deres respektive inngangssignaler med en faktor på 2. Det skal forstås av fagfolk på området at vinkelettersporingsmodulatorene 166 på fig. 5 er make til demodulatorene 67, 68 på fig. 3, idet elevasjonsdemodultoren i blokk 166 tilfører en måling av elevasjonettersporingsfeilen £ e ^il elevasjonfeil-skaleringsforsterkeren 177, mens asimutdemodulatoren i blokk 166 tilfører en måleverdi av asimutettersporingsfeilen é a til asimutfeil-skaleringsforsterkeren 206.
Videre er der anordnet en avfølings-kommandogenerator 188 for fremskaffelse av kommandosignaler /\ åe±, A <3az for tilførsel via ledninger 167, 189 til respektive innganger til vinkelsummasjonsforsterkere 162, 219. For å initiere vinkelsøking, vil påvirkningsorganet 155 reagere på et inngangssignal på terminal 156 ved å plassere de to brytere 157, 216 i deres øvre posisjoner. Påvirkningsorganet blir drevet direkte fra ervervelsesdetektor 71 på fig. 3. Elevasjonssøke-feilsignalet & e på ledningen 161 ble nå formet fra summeringen av søkekommandosignalet ?) fie± på ledningen 167, elevasjonreflektor-platevinkelsignalet 2/<3 >som kommer fra skaleringsforsterkeren 169, og det integrerte fartøyhstighet-kompensasjonssignal som mottas fra utgangen fra integratoren 175. Den lukkede servosløyfe virker slik at den holder søkefeilsignalet c) e generelt lite, slik at utgangen fra potensiometeret 152 blir ganske nøyaktig lik halvparten av forskjellen mellom søkekommandosignalet på ledningen 167 og utgangssignalet fra integratoren på ledningen 176. Denne realisering kompenserer for fartøy-bevegelse, slik at siktlinjen i rommet er tilnærmet proporsjonal med søkekommandosignalet.
Onder automatisk ettersporing er det ønskelig for antenne-stabiliseringssystemet å styre hastigheten av antennereflek-torplaten /3 i henhold til følgende ligninger.
hvor:
A se = ^en aktuelle søkerelevasjon-siktlinjehastighet,
ép = fartøyets helningshastighet,
= reflektorplatens asimutvinkel,
0R = fartøyets rullehastighet.
Disse signaler er vist på fig. 5.
Utgangssignalet / 3 c fra hastighetsforsterkeren 154, i ettersporingsmodus vil være
hvor:
é e = vinkelettersporingelevasjon-feilsignal fremskaffet ved vinkelettersporingdemodulatoren 166,
K = en konstant som fremskaffet av skaleringsforsterkeren 177.
Den grunnleggende styrelov for elevasjonssiktelinje for søkeren i søke- og ettersporemodus er:
hvor: A clei = den ønskede søkersiktelinje i elevasjon, A\ se = ^en aktuelle søkersiktelinje i elevasjon,
og for ettersporingsmodus:
Således vil man fra ligning (3) og (4) ha Dette er signalet ved terminal 164 på fig. 5, og er i ettersporingsmodus forbundet med helningskanalen fra autopiloten. Fra ligningene (2) og (5) får man Servosløyfen som omfatter takometer-summeringsforsterkeren 179, elevasjon-servomotoren 150 og takometeret 151, funge-rer slik at den aktuelle platehastighet nærmer seg platehastighet-kommandosignalet ^ c, slik at
og resultatene fra ligning (1) vil man da i hovedsak oppnå.
På lignende måte har man ligning
hvor:
Y = ønsket asimuthastighet for antennereflektor-plate,
Å SA = aktuell søkerasimut-siktlinjehastighet,
= reflektorplatents elevasjonsvinkel, og denne ligning blir realisert for styring av antennereflek-torplaten i asimut.
Utgangssignalet 7 c fra hastighetsforsterkeren 215 i ettersporingsmodus vil på lignende måte i henhold til ligning (2), være:
og analogt til ligning (5) som er signalet ved terminal 222, og i ettersporingsmodus er denne koblet til dreiningskanalen fra autopiloten. Også på en måte som er lik den som er beskrevet for elevasjons-styring, vil asimutservosløyfen operere slik at den aktuelle platehastighet <V>" , vil nærme seg platehastighetskom-mandoen Vc, slik at og man vil da hovedsakelig oppnå resultatet ifølge ligning (8). Under søkemodus vil utgangssignalet fåc fra hastighetsforsterkeren 154 være lik ligning (2)
hvor:
de = vinkelfeilsignal i elevasjon, fremskaffet
ved vinkelforsterkeren 162.
For søkemodus vil man ha
hvor <) £ ei oppnås på ledning 167 fra søkekommandogene-ratoren.
Den aktuelle søkersiktelinje i elevasjon, ^SE' blir så bestemt og subtrahert fra A ^ e±, og da i vinkelforsterkeren 162, slik at: Multiplikasjon av feilsignalet de med faktoren K gjør at man får den ønskede søker-siktlinjehastighet i elevasjon, slik at
og ligning (3) blir tilfredsstilt.
På en lignende måte vil asimutstyringen i søkemodus gi følgende for ligning (14): hvor ^a blir fremskaffet av vinkelforsterkeren 219 på ledning 220, og A<3az, blir fremskaffet ved søkekommando-generatoren 188 på ledningen 189. Ligning (15) blir da
og på nytt blir ligning (3) tilfredsstilt.
Idet der hevises til fig. 6 og 7 vil det av fagfolk på området bli forstått at plateasimutvinkelen V ikke trenger å være lik asimutmotorvinkelen ¥ m, og plateelevasjons-vinkelen <&> trenger ikke å være lik elevasjonen-servomotorvinkelen /*?m. Forholdet derimellom kan aproksimeres ved hjelp av følgende ligning:
hvor avstandene Ra, ra, Re, re også er vist på fig. 6 og 7.
Hastighetsendringene for platevinklene a og Y i forhold til hastighetsendringene hva angår motorvinklene / 2 m og Ym kan man finne som følger:
hvor bestemmer asimutleddforsterkelsen, og bestemmer elevasjonsleddforsterkningen. Typiske for er 0,25 til 0,35. Den maksimale søkersiktelinjevinkel er generelt 20 grader, noe som krever platevinkler ^ og ty" på 10 grader, og følgelig motorvinkler P<>> m og Y m på tilnærmet 40 grader. De fleste driftsformer vil imidlertid finne sted ved vinkler som er mindre enn halvparten av disse verdier. Det er klart at for platevinkler som er mindre enn 5 grader, vil cosinus-leddet være tett inntil enhet og derfor ha liten betydning. Motorvinklene m og Vm på 20 grader er imidlertid betydelige. Cosinus for 20 grader er tilnærmet 0,94, noe som ordinært vil redusere i en 6% forsterkningsreduksjon med hensyn til nullvinkeltilfellet. Ved den foreliggende oppfinnelse er denne forsterkningsreduksjon kompensert for ved bruken av et takometer i en tilbakekoblingskonfigura-sjon, omfattende en forsterkning som er tilnærmet proporsjonal med cosinus for servomotorvinkelen. Over et bredt spekter av frekvenser er graden av servomotorforsterkning m. 1 $ c og ¥m/ Vc Proporsjonal med den resiprose verdi av takometerforsterkningen, og kan uttrykkes som:
hvor:
/3 «c = den totale hastighetskommando,
Rpak = takometerforsterkningskonstanten.
Således vil antennehastighetene Æog V± forhold til det totale hastighetskommandosignal $ c og ¥ c som fremkommer på servomotorinngangene og på grunn av fartøyshastighetsfølerne og vinkelettersporingsdemodulatorsignalene, finnes å være som følger:
som et resultat vil ikke lineæriteten hos takometeret effektivt kansellere de mest signifikante ikke-lineæriteter hos leddene.
Under drift av apparatet ifølge systemet (se fig. 3), vil der bli tilført effekt til alle kretsene, innbefattet oscillatoren 41 og antenneslingrebøyle-dreiemomentmotorene 150, 210. Bryteren 45 for avstandssøkning og avstandsettersporing blir holdt i sin øvre eller avstandssøkeposisjon (RS). På lignende måte blir bryteren 91 holdt i sin øvre eller BRT posisjon ved hjelp av terskeldetektoren 90. Bryteren 65, 66 for vinkelsøking og ettersporing blir holdt i vinkelsøkeposisjonen, dvs. til venstre pa fig. 3. Det mønster som blir utsendt av antennen 20, blir rettet nedover i elevasjon under den ønskede depresjonsvinkel i forhold til horisonten, mens den holdes sentrert i asimut.
Etter en kort oppvarmingsperiode blir avstandssøkegenera-toren 97 slått på og der fremskaffes en varierende sagtakk-spenning via ledningen 48 og bryteren 45, til den spennings-styret oscillator 43. Tiden fra en periode for sveipet fra avstandssøkegeneratoren 97 kan omfatte et eller to sekunder. Den spenningsstyrte oscillator 43 fremskaffer en mye høyere frekvens for det periodisk varierende sagtakkformede utgangssignal som leveres til drivinngangen hos millimeter-bølgeoscillatoren 41, som blir drevet for å fremskaffe en lineært sveipet, frekvensmodulert millimeterbærebølge. Utgangen fra oscillatoren 41 er forbundet med det fikserte antenne-søker-matehorn 252 som rager gjennom antennedreie-platen 102, og blir overført med vertikal polarisasjon. Den overførte energi blir reflektert fra terrenget, fremkommer på de fire inngangsmatehorn 250, 251, 253 og 254 via r.f. bryterne 22 og overføres til lavstøytallmikseren 44, hvor den omformes til en mellomfrekvens. Antennen 20 og de andre r.f. komponenter og mikseren og forforsterkeren 44 kan utføres med bredt bånd for å maksimere sine virkningsgrader i den passive eller radiometriske modus, dersom denne modus er implementert. En liten grad av effekt som blir koblet fra oscillatoren 41, tjener som et lokaloscillatorsignal i mikseren 44. Mikseren og forforsterkeren 44 gir en utgang som tilføres det forholdsvis smale bånd i i.f. forsterkeren 80. Dersom frekvensmodulatsjonen blir variert på grunn av avstandssøkegeneratoren 97 og dennes inngang til oscillatoren 43, vil støtfrekvensen f^ mellom de utsende og mottatte sagtakkbølgeformer varieres. Denne variasjon har direkte korrespondanse med området for den reflekterende flate fordi helningen av den utsendte (og mottatte) bølgeform er direkte proporsjonal med fm, slik at avstands-søkningen blir fullført ved variasjon av fm. Den grunnleggende FMCW avstandsligning for søkerkonseptet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, er
hvor:
R = helningshastighet,
C = utbredelseshastighet i fritt rom,
Af = båndbredde for det utsendte FMCW-signal,
fb = støtfrekvens mellom utsendt og mottatt FMCW-signal, og
fm = VCO 43 utgangssignalfrekvens.
Typisk ligger avstandssøkingen i større (under terreng) til mindre (over terreng) områder, slik at f.eks. et fartøy med horisontal bane som flyr ved en høyde hvor helningshastig-heten fra søker til terreng (for en typisk depresjonsvinkel) er 1,2 km, vil avstandssøkedistansen være 1500-900 m.
i.f. forsterkeren 80 vil ha sin utgang forbundet med begrenserdiskriminatoren 88 og terskeldetektoren 90, idet sistnevnte styrer bryteren 5 for avstandssøking og ettersporing. Når støtfrekvensen mellom de utsendte og mottatte millimeterbølger fremkommer med tilstrekkelig amplitude i i.f. forsterkeren 80, og overskrider terskeldetektorens 90 innstilling, vil detektoren 90 sette over bryteren for avstandssøking og avstandsettersporing til kontaktene RT for avstandsoppsporing. Diskriminatoren 88 vil med sitt utgangssignal da styre oscillatoren 43 ved gjennomkobling gjennom BRT/B+T RT bryteren 91 og integratoren 92. I denne bakgrunnsavstandsettersporingsmodus, vil avstandsettersporing bli fullført under bruken av den fulle i.f. forsterker-båndbredde, og diskriminatoren vil således danne en ettersporer med en forholdsvis bred avstandsgruppering. Når avstandsettersporing begynner vil målvinkelsøkning også bli initiert ved et signal fra avstandssøke-ettersporingterskel-detektor 90, som overføres til målvinkelsøkekommandogenera-toren 69 via terminal 73. Asimutantenneslingrebøyleposi-sjonen blir variert frem og tilbake om sin senterposisjon for dannelse av en horisontal skandering. Målsøking i avstandsretningen blir fullført internt ved fartøyets bevegelse i foroverretning.
Når målet blir bestrålt under søkemodus, vil den reflekterte energi fremkomme ved de fire mottaker-innhorn 250, 251, 253 og 254, og energien vil deretter bli matet gjennom brytere 22 til mikseren og forforsterkeren 44. i.f. frekvensen som utgjør den ovenfor omtalte støtfrekvens, blir tilført i.f. forsterkeren 80. Denne forsterker 80 vil overføre sitt utgangssignal til multikanalfilteret 81 som effektivt danner smale område grupperinger, idet der foreligger typisk 16 grupperinger. Den smale avstandsgrupperingsbredde blir bestemt ved hjelp av den ønskede avstandsoppløsning, f.eks. 1 % av helningsavstanden og ved begrensninger som påtrykkes av den sveipelineæritet som kan oppnås hos oscillatoren 41. En lineæriserer eller former 42 kan anvendes for at man kan forbedre den grunnleggende lineære karakteristikk hos oscillatoren 41. Måldetektering finner sted i en eneste områdegruppering/ den n'te gruppering, ettersom multiplekseren 83 avsøker utgangene fra avstandsgrupperingene. Avstandsoppløsningen som er tilgjengelig i en eneste avstandsgruppering, er effektiv med hensyn til å øke målsignal-til-bakgrunnsstøy (S/NB) for måldetektering.
Når målet blir detektert, vil målervervelse, dvs. initiering av målettersporing hvor der benyttes sekvensiell lobing, finne sted nesten umiddelbart, f.eks. i løpet av 0,2 millisekunder, hvilket gjør det mulig å utføre målvinkelettersporing. På dette tidspunkt vil målervervelsesdetek-toren 71 legge over bryterne 65, 66 for målvinkelsøking og ettersporing, til vinkelettersporing, og antenneasimut- og elevasjonslingrebøylene blir styrt fra vinkelettersporings-demodulatorne 67, 68. Vinkelettersporingsdemodulatorene 67, 68 fremskaffer målområde-ettersporingsfeilsignaler som tjener til å drive antenneslingrebøylene med hastigheter som er proporsjonale med den målte feil. Disse signaler er således effektivt proporsjonale med søker-til-målsiktelinje-hastigheten. Der fremskaffes versjoner av signalene til
autopiloten for formålet proporsjonal navigasjonsføring.
På tidspunktet for målervervelse og omlegging til målvinkelettersporing, blir avstandsettersporing BRT/B+T RT bryteren 91 slått over til B+T RT posisjonen (bakgrunn pluss mål) for avstandsettersporing. Avstandsettersporing blir deretter utført ved sammenligning av utgangene fra de tilstøtende grupperinger med smale områder (n-1) og (n+1) på hver side av målettersporingsgrupperingen (n), hvilket skaffer effektivt en smalere områdeport for avstandsettersporing og for tilbakevisning av terrengclutter og nedbørsclutter som gir tilbakevirkning. Amplitudesammenligningen mellom (n-1) til (n+1) grupperinger utføres ved hjelp av differensialforsterkeren 94 på fig. 3. Det skal forstås at båndbreddene på i.f. forsterkeren 80 må være bred nok til å dekke det totale antall av avstandsgrupperinger (filtre) som benyttes, idet der tas hensyn til grupperingsbåndbredden, antallet av grupperinger og overlappingen av grupperingene. Typisk grupperingsoverlapping er - 1 dB for grupperinger som ligger ved siden av hverandre. En typisk realisering av 16 1,2% avstandsoppløsningsgrupperinger ville være avstandsgrupper-ingsfilter som er 1 MHz bredt, med en resultant som krever i.f. båndbredde på 8-9 MHz. Denne totale båndbredde, slik det er omtalt ovenfor, ville da være den brede gruppering for avstandssøkning før smalbånd-avstandsettersporing, og da etter målervervelse. Etter målettersporingsinitiering, vil vinkelettersporingsdemodulator-feilsignal fortsette å styreantanneslingrebøyle-vinkelhastighetene, og utgangssignaler proporsjonale med siktelinjehastigheter i begge plan blir tilført fartøyets autopilot for konvergerende føring for å treffe målet.
Etter målervervelse og avstandsettersporing med smale grupperinger (n-1)/(n+1), vil avstandsettersporingssløyfen fortsette å styre repitisjonsfrekvensen for oscillatoren 41 for å holde støtfrekvensen f^ sentrert med i.f. båndet ettersom avstandene blir kortere mens fartøyet nærmer seg målet.
Claims (16)
1. Høyfrekvent, fartøy-koblet, måldetekteringssøkesystem med søke- og ettersporingsmodi og med dreiereflektorantenne-organer (102) forbundet med mottakerorganer (103), omfattende et høyfrekvens-målfølersystem (104) med søke- og ettersporingsmodi forbundet med mottakerorganene for detektering av posisjon og avstand for målet og for å fremskaffe målavstandssignaler, og signaler (K<5 e) som representerer differansen mellom den aktuelle og ønskede siktelinjehastighet for vinkelendring hos antennen i forhold til en første forhåndsbestemt referanse i en første retning, og signaler (Kéa) som representerer differansen mellom den aktuelle og ønskede siktelinjehastighet for vinkelendring av antennen med hensyn til den første forhåndsbestemte retning i en annen retning vinkelrett i forhold til den første retning,
antennedrivorganer (150, 120) som er forbundet med dreiere-flektorantenneorganene og forbundet med målfølersystemorgan-ene for posisjonering av antennen i de første og andre retninger i henhold til målfølersystemsignalene, samt antennestyreorganer (106, 107, 109) som er forbundet med antennedrivorganer,
karakterisert ved at målfølersystemet ytterligere fremskaffer signaler /\ ^ ei som representerer den ønskede siktelinjevinkel for antennen i forhold til den første forhåndsbestemte referanse i den første retning, og signaler ^ $ az som representerer den ønskede siktelinje for antennen i forhold til den første forhåndsbestemte referanse i den annen retning, og omfatter
første vinkelfeierorganer (152) som er forbundet med antennedrivorganene for å fremskaffe signaler ( 0 ) som er representative for antennedrivorganvinkelen i den første retning i forhold til den første forhåndsbestemte referanse, andre vinkelfølerorganer (212) som er forbundet med antennedrivorganene for fremskaffelse av signaler (^) som representerer antennedrivorganvinkelen i den annen retning med hensyn til den første forhåndsbestemte referanse,
første fartøyhastighetfølgerorganer (170) som er forbundet med fartøyet for å fremskaffe signaler (ép) som er representative for vinkelhastighetsendringen hos fartøyet i en tredje retning i forhold til en annen forhåndsbestemt referanse,
andre fartøyhastighetsfølerorganer (180) som er forbundet med fartøyet for å fremskaffe signaler (Ør) som representerer vinkelhastighetsendringen for fartøyet i en fjerde retning vinkelrett på den tredje retning i forhold til den forhåndsbestemte referanse,
tredje fartøyhastighetsfølerorganer (195) forbundet med fartøyet for å fremskaffe signaler (éy) som representerer vinkelhastighetsendringen for fartøyet i en femte retning vinkelrett på den tredje og fjerde retning, relatert til den annen forhåndsbestemte referanse, og ved at antennestyreorganene som er forbundet med antennedrivorganene er innrettet til å motta signalene K£e, Kfa, ep, Ør, ey, ' ^ daz °9 ^ del ^or ^ fremskaffe signaler i ettersporingsmodus for styring av antennedrivorganenes vinkelendrings-hastighet X? i den første retning hovedsakelig i henhold til formelen:
og for dessuten å fremskaffe signaler i ettersporingsmodus for styring av antennedrivorganenes vinkelhastighetsendring
Yi den annen retning hovedsakelig i henhold til formelen:
og for å fremskaffe signaler i søkemodus for styring av antennedrivorganenes vinkelhastighetsendring /3 i den første retning hovedsakelig i henhold til formelen:
og for ytterligere å fremskaffe signaler i søkemodus for styring av antennedrivorganenes vinkelhastighetsendring ^ i den annen retning hovedsakelig i henhold til formelen:
2. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at det ytterligere omfatter: senderoscillatororganer (41) forbundet med antenneorganene (102) for bestråling av mål og bakgrunn ved hjelp av de direktive antenneorganer, og dessuten forbundet med mottakerorganer (103, 44) for deri å fremskaffe støtfre-kvenssignal i nærværet av det bestrålte mål eller bakgrunn, senderoscillatordrivorganer (42, 43) med innterminaler og utterminaler, idet utterminalene er forbundet med sender-oscillatoren for å fremskaffe senderoscillator-drivsignaler ved utterminalene som reaksjon på amplituden av signaler som er påtrykket innterminalene, idet frekvensen av de utsendte oscillatorsignaler innebærer en reaksjon på senderoscillator-drivsignalene, en flerhet av områdegrupperingsorganer (82) forbundet for å motta støtfrekvenssignalet, idet hver av områdegrupperingene reagerer på bestrålte gjenstander i hovedsakelig sideligg-ende forhåndsbestemte områder og for å fremskaffe utsignaler fra en gruppering svarende til området for det bestrålte mål, og for dessuten å fremskaffe signaler fra grupperinger svarende til områder i nærheten av målområdet, differanseorganer (94) med innterminaler forbundet for å motta de signaler som svarer til områdene i nærheten av målet for under ettersporingsmodus å fremskaffe et signal som representerer differansen i amplitude mellom de tilstø-tende områdegrupperingssignaler og oscillatordrivorganene, frekvensdiskrimineringsorganer (88) med innorganer forbundet for å motta støtfrekvenssignalet og med utorganer forbundet med senderoscillatordrivorganene for under ettersporingsmodus å fremskaffe bakgrunn-områdeettersporingssignaler til senderdrivorganene ved avgivelse av støtfrekvensen fra en forhåndsbestemt frekvensverdi, samt
områdesøkegeneratororganer (97) som omkastbart er forbundet med senderoscillatordrivorganene for under søkemodus å fremskaffe områdesøkesignaler.
3. System som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den første retning er antennens elevasjonsretning, og den annen retning er antennens asimutretning, og at antennens drivorganer omfatter: en elevasjon-servomotor (61) som er forbundet med dreiereflektorantennen (102) for posisjonering av antennen i eleva-sjonsretningen, og en asimut-servomotor (60) som er forbundet med dreiereflek-torantenneorganene for å posisjonere antennen i asimut-retningen, første hastighetfølerorganer (151) forbundet med antennedrivorganer for å fremskaffe signaler (/ 3) som representerer antennedrivorganenes vinkelhastighet med hensyn til endring i elevasjonsretning, andre hastighetfølerorganer (211) forbundet med antennedrivorganer for å fremskaffe signaler som representerer antennedrivorganenes vinkelhastighet med hensyn til endring i asimut-retning, første takometersummeringsforsterkerorganer (179) med innorganer som reagerer på antennestyreorgansignalene og de første hastighetfølerorgansignaler, og er forbundet med elevasjonsservomotororganene, for sammenligning av antennestyreorgansignalene og de første hastighetfølerorgansig-naler, for fremskaffelse av et feilsignal som er lik forskjellen mellom innsignalene for styring av elevasjonsservomotoren, og andre takometersummeringsforsterkerorganer (208) med innorganer som reagerer på antennestyreorgansignalene og på de første hastighetsfølerorgansignaler, og som er forbundet med asimutservomotororganene for sammenligning av antennestyreorgansignalene og de andre hastighetfølerorgansignaler for fremskaffelse av et feilsignal som er lik forskjellen mellom innsignalene for styring av asimutservomotororganene.
4. System som angitt i krav 3, karakterisert ved at de første hastighet-følerorganer omfatter et takometer (151),
at de andre hastighetfølerorganer omfatter et takometer (211 ),
at de første vinkelfølerorganer omfatter en variabel motstand (152) som er forbundet med elevasjon-servomotoren (150) med et utsignal (1) proporsjonal med vinkelen for elevasjonservomotoren, og
at den annnen vinkelføler omfatter en variabel motstand (212) forbundet med asimut-servomotoren (210) og har en utgang som representerer vinkelen på asimutservomotoren.
5. System som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den tredje, fjerde, og femte retning svarer til hhv. helningsretning, rulle-retning, og dreiningsretning for fartøyet, og at det første fartøyhastighetsfølerorgan omfatter et helnings-hastighetsgyroskop (170),
det annet fartøyhastighetsfølerorgan omfatter et rullehast-ighetsgyroskop (180), og
det tredje fartøyhastighetsfølerorgan omfatter et dreinings-hastighetgyroskop (195).
6. System som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at antennestyreorganene omfatter: første multiplikatororganer (184) forbundet med et annet fartøyhastighetsfølerorgan (180) og med det annet vinkel-følerorgan (212) for multiplikasjon av det annet hastighetssignal med det annet vinkelsignal, og for å fremskaffe et utsignal som representerer nevnte, en første fartøyhastighetsforsterker (172) forbundet med den første fartøyhastighetsføler (170) og med den første multiplikator (184) for subtrahering av det første multipli-katorutsignal fra det første hastighetssignal, og for å fremskaffe et utsignal som representerer nevnte,
en første hastighetssummeringsforsterker (154) som kan omkastes som reaksjon på signalet K £e og er forbundet med den første fartøyhastighetsforsterker for derfra å subtrahere utsignalet fra den første fartøyhastighetsforsterker, og multiplisering av forskjellen med 0,5, og for å fremskaffe et utsignal som representerer nevnte,
første integratororganer (175) som er forbundet med den første fartøyhastighetsforsterker for integrering av utsignalet fra den første fartøyhastighetsforsterker, og for å fremskaffe et utsignal som representerer samme,
en første vinkelforsterker (162) som er innrettet til å motta signalet A & ei og er forbundet med den første integrator og med det første vinkelfølerorgan for multiplikasjon av utsignalet fra de første vinkelfølerorgan med to og subtraksjon av multiplikasjonsresultatet fra forskjellen mellom signalet /\ og det første integratorutsignal, for ytterligere å multiplisere subtraksjonsresultatet med en konstant K, og for ytterligere å fremskaffe et utsignal derfra som er omkastbart forbundet med den første hastig-hetssummeringsf orsterker,
andre multiplikatororganer (186) som er forbundet med det annet fartøyhastighetsfølerorgan (180) og med det første vinkelfølerorgan (152) for multiplikasjon av det annet hastighetssignal med det første vinkelsignal, og for å fremskaffe et utsignal som representerer samme,
en annen fartøyhastighetsforsterker (197) som er forbundet med den tredje fartøyhastighetsføler og med den annen multiplikator (186) for addisjon av den annen multiplikators utsignal fra det tredje hastighetssignal, og for å fremskaffe et utsignal som representerer nevnte,
en annen hastighetssummeringsforsterker (215) som omkastbart reagerer på signalet K £-a og er forbundet med den annen fartøyhastighetsforsterker for derfra å subtrahere utsignaler fra den annen fartøyhastighetsforsterker, og for multiplikasjon av differansen med 0,5, og for å fremskaffe et utsignal som representerer samme,
andre integratororganer (200) som er forbundet med den annen fartøyhastighetsforsterker for integrering av utsignalet fra den annen fartøyhastighetsforsterker, og for å fremskaffe et utsignal som representerer samme, og en annen vinkelforsterker (219) som er innrettet til å motta søkekommandosignalet ^ del' 0<3 som er forbundet med den annen integrator og til det annet vinkelfølerorgan, for multiplikasjon av det annet vinkelfølerorgans utsignal med to og subtraksjon av multiplikasjonsresultatet fra forskjellen mellom signalet A <fiaz og utsignalet fra den første .integrator, for ytterligere å multiplisere subtraksjonsresultatet med konstanten K, og for dessuten å fremskaffe et utsignal derfra som er omkastbart forbundet med den annen hastighetssummeringsforsterker.
7. System som angitt i krav 6, karakterisert ved at det ytterligere omfatter: første bryterorganer (157) med et første innorgan som er forbundet med den første vinkelforsterker (162), andre innorganer som er innrettet til å motta signalet KÉ~ e, og utorganer som er forbundet med den første hastighetsforsterker (154) for omkastbart å tilkoble de første eller andre innorganer til utorganet fra det første bryterorgan, andre bryterorganer (216) med første innorganer forbundet med den annen vinkelforsterker (219), andre innorganer som er innrettet til å motta signalet K £ a, og utorganer som er forbundet med den annen hastighetsforsterker (215) for omkastbart å koble de første eller andre innorganer til utorganet fra det annet bryterorgan, og ervervelsesdetektororganer (155) som reagerer på målområde-signaler og er forbundet med de første og andre bryterorganer for sammenligning av målområdesignalene i forhold til et annet forhåndsbestemt terskelsignal, og for å påvirke de første og andre bryterorganer i nærværet av et signal som er større enn det annet terskelsignal.
8. System som angitt i krav 2 og et av kravene 3-7, karakterisert ved at det ytterligere omfatter: tredje bryterorganer (91) med første innorganer forbundet med frekvensdiskriminatororganer (88), andre innorganer som er forbundet med differanseorganene (94), og utorganer for omkastbart å tilkoble de første eller andre innorganer til utorganene fra de tredje bryterorganer, fjerde bryterorganer (45) med første innorganer forbundet med områdesøkegeneratoren (97), andre innorganer forbudnet med det tredje bryterorgans utorganer (91), og utorganer forbundet med senderoscillatordrivorganer (42, 43) for omkastbart å koble de første og andre innorganer til utorganene fra de fjerde bryterorganer, og terskeldetektororganer (90) forbundet med diskriminator-organene for sammenligning av frekvensdiskriminatorsignalet med forhåndsbestemte terskelsignaler, og for påvirkning av de tredje og fjerde bryter i nærværet av signaler større enn det første terskelsignal.
9. System som angitt i krav 2 og et av kravene 3-8, karakterisert ved at det ytterligere omfatter: femte bryterorganer (65) med første innorganer forbundet med søkekommandogeneratoren (69) og andre innorganer forbundet med målfølerorganer (104), og utorganer forbundet med antennedrivorganer (42, 43) for omkoblbart å koble de første eller andre innorganer til utorganet fra den femte bryter, og ervervelsesdetektororganer (71) som er forbundet for å motta målområdegrupperingsignaler for sammenligning av målområde-grupperingssignaler i forhold til et annet forhåndsbestemt terskelsignal, og for å påvirke det femte bryterorgan i nærværet av et signal som er større enn de andre terskelsignaler .
10. System som angitt i krav 2 og et av kravene 3-9, karakterisert ved at områdegrupperings-organene omfatter: en flerhet av smale båndfiltre (81) med hovedsakelig nærliggende passbånd og med innorganer som er forbundet for å motta støtfrekvenssignalet, samt utorganer for å fremskaffe en flerhet av utsignaler som hver er indikative på et mål i et tilsvarende område,
en flerhet av detektororganer (82) forbundet med utorganene fra de smale båndfiltre for detektering av amplituden av signaler mottatt fra de smale båndfiltre og for fremskaffelse av en flerhet av detekterte utsignaler, og multiplekserorganer (83) som er forbudnet med detektororganene for selektering av et av de detekterte utsignaler som er representative for nærværet av målet i det tilsvarende område og for fremskaffelse av signaler som er representative for samme, og for dessuten å selektere detekterte utsignaler som representerer områder i nærheten av nevnte målområde.
11. System som angitt i krav 10, karakterisert ved at detektororganene omfatter dioder (82).
12. System som angitt i krav 2 og et av kravene 3-11, karakterisert ved at frekvensdiskrimintor-organen omfatter: begrenserorganer (88) som reagerer på støtfrekvenssignalet, og diskriminatorkretsorganer (88) som reagerer på begrenser-organene.
13. System som angitt i krav 2 og et av kravene 3 - 12, karakterisert ved at det ytterligere omfatter integratororganer (92) som omkastbart reagerer på differanseorganer (94) og på frekvensdiskriminatororganene (88), og omfatter utorganer som er omkastbart forbundet med senderoscillatordrivorganene (42, 43).
14. System som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at det innbefatter organer for å fremskaffe målområdesignalene som et automatisk forsterkningsstyresignal til mottakerorganene.
15. System som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at vinkelettersporingsdemodulatorene omfatter en asimutvinkeldemodulator som reagerer på målområde grupperingssignalet for fremskaffelse av asimutvinkel-feilsignaler (K<f"a), og en elevasjonvinkel-demodulator (68) som reagerer på målområdegrupperingssig-nalet for fremskaffelse av elevasjonvinkel-feilsignaler (Kte), og
at antennedrivorganene omfatter elevasjon- og asimut-servo-motorer (60, 61) forbundet med antennen og reagerende på hhv. elevasjon- og asimut-demodulatoren.
16. System som angitt i krav 2 og et av kravene 3 - 15, karakterisert ved at senderoscillatordrivorganene omfatter en spenningsstyrt oscillator (43) som omkastbart reagerer på differanseorganene (94) og på områdesøkegeneratororganene (94), samt signallineariserings-organer (42) med en inngang forbundet med de spenningsstyrte oscillatororganer og en utgang forbundet med senderoscil-latororganene (41).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO870358A NO169982C (no) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Hoeyfrekvent, fartoeykoblet maaldetekterings-soekesystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO870358A NO169982C (no) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Hoeyfrekvent, fartoeykoblet maaldetekterings-soekesystem |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO870358D0 NO870358D0 (no) | 1987-01-28 |
NO870358L NO870358L (no) | 1988-07-29 |
NO169982B true NO169982B (no) | 1992-05-18 |
NO169982C NO169982C (no) | 1992-08-26 |
Family
ID=19889613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO870358A NO169982C (no) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Hoeyfrekvent, fartoeykoblet maaldetekterings-soekesystem |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO169982C (no) |
-
1987
- 1987-01-28 NO NO870358A patent/NO169982C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO870358D0 (no) | 1987-01-28 |
NO169982C (no) | 1992-08-26 |
NO870358L (no) | 1988-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4665401A (en) | Millimeter wave length guidance system | |
US3781878A (en) | Means for suppressing ground clutter in airborne radar | |
US3885237A (en) | Phased array sequential switching between short and long distance targets | |
US5917442A (en) | Missile guidance system | |
US4562439A (en) | Imaging radar seeker | |
US4160974A (en) | Target sensing and homing system | |
US4509052A (en) | RF Interferometer/Doppler target location system | |
US5134409A (en) | Surveillance sensor which is provided with at least one surveillance radar antenna rotatable about at least one first axis of rotation | |
EP2946163B1 (en) | A missile seeker and guidance method | |
US4034374A (en) | Sequential lobing track-while-scan radar | |
US5755400A (en) | Inertial instrumentation correction technique | |
NO169095B (no) | Radarsystem for automatisk sporing av maal | |
GB947810A (en) | High resolution scanning radar | |
EP0373604B1 (en) | Direction tracking antenna system | |
US5208601A (en) | All-weather precision landing system for aircraft in remote areas | |
Howard et al. | Tracking radar | |
US5160932A (en) | Over-the-horizon synthetic aperture radar | |
US4253098A (en) | Radar systems | |
CA2009965C (en) | Data link using electronically steerable beam | |
US4115776A (en) | Adaptive gain control for radiometric target tracking system | |
US4193074A (en) | Enhancing radar returns from targets having a small radar cross section | |
EP0276530B1 (en) | Millimeter wave length guidance system | |
US4728956A (en) | Receivers and transmitters | |
US3321761A (en) | Adaptive target seeking system | |
NO169982B (no) | Hoeyfrekvent, fartoeykoblet maaldetekterings-soekesystem |