NO174565B - System for aa bestemme vinkelrota-sjonsposisjonen til et andre obje kt som roterer om en akse i forhold til et foeste objekt - Google Patents
System for aa bestemme vinkelrota-sjonsposisjonen til et andre obje kt som roterer om en akse i forhold til et foeste objekt Download PDFInfo
- Publication number
- NO174565B NO174565B NO871135A NO871135A NO174565B NO 174565 B NO174565 B NO 174565B NO 871135 A NO871135 A NO 871135A NO 871135 A NO871135 A NO 871135A NO 174565 B NO174565 B NO 174565B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- unit
- filter
- signal
- carrier waves
- frequency
- Prior art date
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 13
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process 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
- F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
- F41G7/30—Command link guidance systems
- F41G7/301—Details
- F41G7/305—Details for spin-stabilized 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)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår et system for å bestemme vinkelrotasjonsposisjonen til et andre objekt som angitt i innledningen til krav 1.
En anordning av denne art er kjent fra fransk patent nr.
2 436 433, som beskriver et alternativ ved hvilket antall halvrotasjoner til det andre legemet blir talt. Dette er imidlertid en komplisert operasjon, spesielt når det andre objektet er et prosjektil som allerede roterer inne i en hylse.
I tilfelle av avfyrte prosjektiler, slik som granater, er det ofte onskelig å endre kursen i løpet av flukten. Siden en granat imidlertid roterer om dens akse langs banen, er korreksjoner av dens kurs effektiv kun dersom den tilknyttede rotasjons- eller rulleposisjonen er velkjent ved ethvert vilkårlig øyeblikk. Egnede kurskorreksjonsinnretninger for dette formål er fortrinnsvis basert på aerodynamiske prinsipper, kjemi, gassteori og dynamikken. I dette henseende er det overveid å bringe ut dempende vinger eller overflater på prosjektilets omkretsflate, detonering av små ladninger på prosjektilet og utkasting av en liten masse med gass fra prosjektilet.
Foreliggende oppfinnelse har til formål å tilveiebringe en løsning på problemet med hensyn til å bestemme vinkelrotasjons- eller rulle-posisjonen til et fjerntliggende andre objekt i forhold til et første objekt.
Oppfinnelsen er basert på ideen med å forsyne det andre objektet med en anordning for å bestemme øyeblikket relativt vinkelrotasjons-posisjonen til det andre objektet i forhold til det første objektet ved å anvende et antennesignal sendt av det første objektet som referanse.
Ovenfornevnte formål tilveiebringes ved hjelp av et system av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.
Radionavigasjon lærer at en vinkelrotasjonsposisjon til et fartøy kan bli bestemt ved hjelp av to sløyfeautenner, av hvilke rotasjonsaksen blir tatt opp av en vertikal referanseantenne, mens ellers det første objektet sender en bærebølge som referanse. Siden bruken av to sløyfeantenner for å bestemme vinkelrotasjonsposisjonen gir en usikkerhet på 180° i denne posisjonen er en referanseantenne nødvendige for å eliminere denne unøyaktigheten. En slik metode er ubrukelig for et prosjektil som virker som et andre objekt. På grunn av at et prosjektil roterer i løpet av dets flukt kan referanseantennen kun bli tilpasset parallelt med prosjektilets rotasjonsakse. Siden et prosjektil generelt flyr bort fra kanonen som avfyrer det mens en enhet for transmisjon av bærebølge er anbragt ved en relativt kort avstand fra kanonen vil den elektriske feltkomponenten til bærebølgen være normal eller i det vesentlige normal på referanseantennens akse dersom prosjektilet er nær målet ved en relativt lang avstand fra kanonen. Der vil følgelig være ingen eller knapt noe utgangssignal ved referanseantennen som gjør denne antennen ubrukelig.
Ovenfornevnte ulempe er ikke fremherskende ved systemet ifølge foreliggende oppfinnelse på grunn av at ingen referanseantenne anvendes.
Oppfinnelsen skal i det påfølgende beskrives nærmere med henvisning til medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser en skjematisk fremstilling av en første utførelsesform av et fullstendig system for styring av et prosjektil som virker som et andre objekt. Fig. 2 viser en skjematisk fremstilling av to perpendikulært anbragte sløyfeantenner anbragt i et elektromagnetisk felt.
Fig. 3 viser et diagram til et magnetisk felt ved stedet for
sløyfeantennen.
Fig. 4 viser en første utførelsesform av en anordning innbefattet ved et prosjektil for å bestemme vinkelrotasjonsposisjonen til prosjektilet. Fig. 5 viser en første utførelsesform av enheten på fig. 4. Fig. 6 viser en andre utførelsesform av enhet på fig. 4. Fig. 7 viser en skjematisk fremstilling av en andre utførel-sesform av et fullstendig system for styring av et prosjektil som virker som første objekt. Fig. 8 viser en andre utførelsesform av en anordning innbefattet i et prosjektil for å bestemme prosjek-tilvinkelrotasjonsposisj onen.
Fig. 9 viser en utførelsesform av enheten på fig. 8.
På fig. 1 er antatt at et prosjektil 1 , som virker som et andre objekt, har blitt avfyrt for å treffe et mål 2. Målbanen er sporet fra bakken ved hjelp av målsporeinnretnin-gen 3. For dette formål kan det brukes en monopulsradar-sporingsenhet opererbar i K-båndet eller en sporeinnretning av pulset lasertype opererbar i det fjerne infrarøde område. Banen til prosjektilet 1 er sporet med sammenlignings-målsporingsinnretningen 4. Ut fra informasjonen med tilførte målposisjoner bestemt av målsporingsinnretningen 3 og fra tilført prosjektilposisjoner bestemt av målsporingsinnretningen 4 bestemmer beregningsinnretningen 5 om det er nødvendig med noen kurskorreksjon for prosjektilet. For å gjøre kurskorreksjonen er prosjektilet forsynt med gassuttømnings-enheter 6. Siden prosjektilet roterer om dens akse krever en kurskorreksjon aktivering av en gassuttømningsenhet ved det øyeblikket prosjektilet antar riktig posisjon. For å bestemme korrekt posisjon anvendes bærebølger sendt ut av en sender og antenneenhet 7 som virker som første objekt. Beregnings-enheten 5 bestemmer den ønskede prosjektilvinkelrotasjons-posisjonen (pg ved hvilken en gassuttømning skulle forekomme i forhold til (en komponent av) det elektromagnetiske felt-mønsteret B for bærebølgene ved prosjektilposisjonen. Posisjonen og stillingen til sender og antenneenheten 7 tjener som referanse for dette formål. Dette er mulig på grunn av at feltmønsteret og prosjektilposisjonen i dette feltet er kjent. Den beregnede vérdien (pg er sendt ut ved hjelp av senderen 8. En mottager 9, anbragt i prosjektilet, mottar fra antennen 10 verdien for (pg sendt av senderen 8. Den mottatte verdien (pg blir tilført en komparator 12 via ledningen 11. En anordning 13, matet med antennesignaler til de to perpendikulært anbragt sløyfeantennene inneholdt i antenneinnretningén 10, bestemmer den øyeblikkelige prosjektilposisjonen cPmCt) i forhold til det elektromagnetiske feltet ved lokaliseringen til sløyfeantennen. Øyeblikksver-dien (pm(t) blir tilført komparatoren 12 via ledningen 14. Når tilstanden (pm(t) = (pg har blitt fullført leverer komparatoren 12 et signal S for å aktivere gas sut ladnings enhet en 6. Ved dette øyeblikket blir det gjort en kurskorreksjon. Hele denne prosessen kan deretter bli gjentatt dersom en andre kurskorreksjon er nødvendig.
Det skal bemerkes at det også er mulig å gjøre ønskede kurskorreksjoner uten bruk av andre målsporingsinnretninger 4. Målsporingsinnretningen 3 måler derfor målbanen. Fra måledataen til målbanen lager beregningsinnretningen 5 en forutsigelse av resten av målbanen. Beregningsinnretningen 5 bruker denne forutsigelsedataen for å beregne retningen ved hvilken prosjektilet må bli avfyrt. Prosjektilbanen blir beregnet ved hjelp av beregningsinnretningen 5 ut fra prosjektilballistisk data. Målsporingsinnretningen 3 holder sporingen av målet 2. Dersom det er funnet at målet 2 plutselig avviker fra dets forutsagte bane beregner beregningsinnretningen 5 prosjektilkurskorreksjonen som skal bli gjort. Det blir derved antatt at prosjektilet følger dets beregnede bane. Dersom prosjektilet i flukten nærmer seg målet vil dette målet også komme inn i strålen til målsporingsinnretningen 3. Fra dette øyeblikket og videre er det mulig å spore både målet og prosjektilbanene, som tillater beregningsinnretningen 5 å gjøre noen prosjektilkurskorrek-sjoner om nødvendig. Følgelig kan ethvert avvik fra den beregnede prosjektilbanen, f.eks. på grunn av vind, bli korrigert til samme tidspunkt.
Det er også mulig å eliminere den andre sporingsinnretningen 4 ved anvendelse av et tidsdelings-system. I et slikt tilfelle blir målet og prosjektilbanene sporet vekselvis ved hjelp av målsporingsinnretningen 3. Enhver kurskorreksjon for prosjektilet blir gjort analogt, som beskrevet ovenfor.
Fig. 2 viser to perpendikulært anbragte antenner 15 og 16, som danner en del av antenneinnretningen 10. Et x-, y-, z-koordinatsystem er koblet med en av sløyfeantennene. Forplantningsretningen v til prosjektilet er parallelt med z-aksen. Den magnetiske feltkomponenten B, sendt av senderen 7 har størrelser og retning B(rQ) ved stedet for sløyfeanten-nen. Her er rQ vektoren med sender og antenneenheten 7 som origo og origo til x-, y-, z-koordinatsystemet som endepunkt. Den magnetiske feltkomponenten B(rQ) kan bli dekomponert i en komponent B(r0)// (parallelt med x-aksen) og komponenten B(r0)_L (perpendikulært på z-aksen). Denne komponenten B(r0)_L kan generere en induksjonsspenning i de to sløyfeantennene. Som henvisning for bestemmelsen av (pm(t) blir det derfor gjort bruk av B(r0)_L. I dette tilfelle er <pm(t) vinkelen mellom x-aksen og B(r0)j_, jfr. fig. 3. Siden beregningsinnretningen 5 kan beregne v fra den tilførte prosjektilposisjonen r, kan beregningsinnretningen 5 også beregne B(r0)_L fra B(rQ) og definere cpg i forhold til denne komponenten.
Det er naturligvis mulig å dimensjonere sender- og antenne-entieten 7 på en slik måte at tilknyttet feltmønster antar en enkel form ved en viss avstand fra antennen, som muliggjør beregningsinnretningen 5 å gjøre kun enkle beregninger. Dette er imidlertid ikke formålet med foreliggende patent. Det er kun antatt at B(r0) er kjent. Det er mulig å velge andre posisjoner for x-, y-, z-koordinatsystemet. Den eneste tilstanden er at x- og y-aksene ikke er parallelle med forplantningsretningen (v), da i et slikt tilfelle en av antennene ikke vil generere en induksjonsspenning.
Fig. 4 viser en skjematisk fremstilling av anordningen 13. Ved denne utførelsesformen av anordningen 13 på fig. 4 er det antatt at senderen sender ut et elektromagnetisk felt bestående av to overlagrede faselåste og polariserte bære-bølger. En første bærebølge har en frekvens nu0 og den andre bærebølgen en frekvens (n+l)a)0, hvor n = 1, 2 Den magnetiske f eltkomponenten Bj_(r0) kan bli definert som Bi(r0) = (a sin nw0t + b sin(n+l )o)0. t )e,
hvor
Den magnetiske fluksen $^5 gjennom sløyfeantennen 15 kan bli definert som:
I denne formelen er 0 lik arealet til sløyfeantennen 15.
Den magnetiske fluksen (J)-^ gjennom sløyf eantennen 16 kan bli definert som:
Induksjonsspenningen i sløyfeantennen 15 er nå lik:
Her er c en konstant som er avhengig av de anvendte sløyfe-antennene 15, 16.
d<<>Pm
Siden prosjektilhastigheten for rotasjonen er mye mindre
dt
enn vinkelfrekvensen u>Q fremkommer ved tilnærming at:
Likeledes for sløyfeantennen 16 gjelder:
Ved anordning 13 (fig. 4) blir induksjonsspenningen V^n(j^5 og vindi(, tilført referanseenheten 17.
Ved å anvende signalene V^n(j15(t) og V-[n(i16(t) genererer referanseenheten 17 et referansesignal Uref, som kan bli uttrykt ved:
Her er C en konstant som er avhengig av den bestemte utførel-sesformen av referanseenheten. Uref-signalet blir tilført blanderne 19 og 20 via ledningen 18. Signalet <V>jn(j15(<t>) ble også tilført blanderen 19 via ledningene 21A og 21. Utgangssignalet til blanderen 19 ble tilført lavpassfilteret 25 via en ledning 23. Utgangs signal et U25.(t) til lavpassf ilteret 25
<d><P<m>
(komponenten for frekvensen ) er lik:
dt
På en fullstendig analog måte blir signalet V^n{j^^(t) matet til blanderen 20 via ledningene 22A og 22. Utgangssignalet til blanderen 20 blir tilført et lavpassfilter 26 via ledningen 24. Utgangssignalet Ug^ft) til lavpassfilteret 26 er lik:
Ut fra formlene 7 og 8 og for en.gitt Ug5(t) og U2é("t), er det enkelt å bestemme cpm(t). For dette formål blir signalene U£5(t) og U2É,(t) sendt til en trigonometrisk enhet 29 ved hjelp av ledninger 27 og 28. Som reaksjon på disse signalene genererer trigonometrienheten 29 cpm(t). Trigonometrienheten 29 kan f.eks. virke som en oppslagstabellenhet. Det er også mulig å ha den trigonometriske enheten som virker som en datamaskin for å generere <pm(t) via en viss algoritme.
Med en bestemt utførelsesform av referanseenheten 17 kan ledningene-21A og 22A bli fjernet og erstattet av ledningene 21B og 22B. En spesiell utførelsesform av referanseenheten 17, ved hvilken ledningen 21A og 22A ikke er fjernet, er vist på fig. 5. Referanseenheten 17 består av en underreferanse-enhet 30 og en faselåst sløyfeenhet 31.
Fra <V>^n(j15(t) og Vj_nd16(t) genererer under-referanseenheten 30 et signal
Enheten 31 genererer ovenfornevnte signal
AB
<U>ref = — cos nco0t ut fra signal U'ref.
2
Under-referanseenheten 30 er forsynt med to kvadrerings-enheter 32 og 33 for å kvadrere signalene Vjn(j15(t) og "Vindifc^)' henholdsvis. Kvadreringsenheten 32 genererer således signalene: mens kvadreringsenheten 33 genererer signalet:
Utgangssignalet til kvadreringsenhetene 32 og 33 tilføres et båndf ilter 36 og 37 via ledningen 34 og 35, henholdsvis. Båndfiltrene 36 og 37 slipper gjennom kun signaler ved en frekvens lik eller hovedsakelig lik co0. Signalet tilveiebragt ved utgangen til båndfilteret 36 er (jfr. formel (9)): For formelen (11) antas også at
På fullstendig analog måte frembringer båndfilteret 37 utgangssignalet (jfr. formel (10)):
Signalene U3f,(t) og 1137(1;) tilføres summeringsenheten 40 via ledningene 38 og 39, henholdsvis, for å frembringe sumsig-nalet (jfr. formlene (11) og (12):
Signalet U'ref(t) blir sendt til den faselåste sløyfeenheten 31 via ledningen 41. Inngangssignalet U'ref(t) til enheten 31 tilføres en blander 42 via ledningen 41. Antas det at det andre inngangssignalet til blanderen 42, dvs. utgangssignalet U43(t) til båndfilteret 43 slipper kun signaler med en frekvens lik eller vesentlig lik co0 for tilførsel til blanderen 42 via ledningen 44, har dette signalet formen: hvor D er en vilkårlig konstant. I et slikt tilfelle er utgangssignalet til blanderen 42:
Signalet U42(t) blir tilført et sløyfefilter 46 via ledningen 45. Sløyfefilterutgangssignalet TJ^ft) er lik: hvor E er en konstant avhengig av det anvendte filteret. Signalet U^t) blir tilført VCO-enheten 48 via ledningen 47. VCO-enheten genererer et utgangssignal uttrykt ved hjelp av ligningen:
I ovenfor nevnte ligning er ci)'0, k og K konstanter, hvor co'0 = cj0n. Signalet U4g(t) blir sendt til en frekvensdeler (n) 50 via ledningen 49. Frekvensdeler-utgangssignalet blir uttrykt av følgende ligning:
Utgangssignalet U5g(t) blir tilført et båndpassfilter 43 via ledningen 51 for å slippe gjennom signaler ved en frekvens lik eller vesentlig lik co0. er utgangssignalet til båndfilteret 43:
Sammenligning av formelen (19) med formelen (14) viser at D = K; w = (i)0. Dette viser at utgangssignalet til VCO-enheten 48 kan bli uttrykt ved hjelp av (se formel (17)):
En andre utførelsesform av referanseenheten 17 er vist på fig. 6, hvor n=l. Med referanseenheten 17 på fig. 6 er det mulig å erstatte ledningen 21A og 22A ved hjelp av ledningene 21B og 22B, henholdsvis (jfr. også fig. 4). Dette er imidlertid ikke nødvendig. Signalet Vind15(t) blir tilført et båndpassfilter 52 og til et båndpassfilter 53. Båndpass-filtrene 52 og 53 slipper kun signalene gjennom ved en frekvens lik eller vesentlig lik o0 og 2u)0, henholdsvis. Utgangssignalet til båndpassfilteret 52 er lik: men utgangssignalet til båndfilteret 53 er lik:
På grunn av at utgangssignalet U52(t) inneholder komponenten cos (i)0t, som er betydelig for blanderen 19, er det mulig å tilføre dette signalet til blanderen 19, istedenfor signalet vind15("t)-
Dette er grunnen til hvorfor ledningen 21Å kan bli erstattet av ledningen 21B. Signalene U52(t) og u"53(t) blir matet til en blander 56 via ledningene 54 og 55, henholdsvis. Utgangssignalet til blanderen 56 blir uttrykt av:
Dette utgangssignal blir tilført et båndpassfilter 58 via ledningen 57. Båndpassfilteret slipper gjennom kun signaler ved en frekvens lik eller vesentlig lik co0. Utgangssignalet u58("t) xil båndpassf ilteret 58 blir derfor uttrykt ved ligningen:
Analogt til behandlingen av signalet Vin(j16(t), blir signalet Vindl5(t) tilført for behandling til et båndpassfilter 59 som slipper gjennom signaler ved en frekvens lik eller vesentlig lik coq, et båndfilter 60 som slipper gjennom signaler ved en frekvens lik eller vesentlig lik 2a)0, en blander 63, en ledning 64 og et båndpassfilter 65 som slipper gjennom signaler ved en frekvens lik eller vesentlig lik co0 for å tilveiebringe signalet:
Signalene U5g(t) og U^Ct) blir tilført en summeringskrets 68 via ledningene 66 og 67, henholdsvis, for å tilveiebringe et utgangssignal:
AB
Ved formelen (16) er derfor C = — .
2
Signalet U^3(t) er tilført for ytterligere behandling via ledningen 18.
Det skal bemerkes at nye utførelsesformer oppstår dersom det ved hele anordningen blir endret nco og (n+l)co. Utførelses-formene her beskrevet er derfor kun eksempler.
En spesiell fordelaktig utførelsesform av anordningen 13 blir tilveiebragt dersom på fig. 4 og 5 visse kretsdeler blir kombinert ved hjelp av bryterinnretninger. En slik utførel-sesform er vist på fig. 8 og 9. Induksjonsspenningene <V>ind15(t) og Vj[ndl6(t) blir tilført en bryterenhet 69 til anordningen 13. Ved å anvende bryterenheten 69 blir induk-sjons spenningene Vin(j15(t) og Vindl6(t) tilført vekselvis for ytterligere behandling. <V>lndl5(t) og Vindl6(t) er generelt av den formen som vist ved formlene, (5) og (6). En referanseenhet 70 genererer referansesignalet Uref ut fra signalet vind16("t) eller Vl<n>dl5(<t>)<:>
Fig. 8 viser en utførelsesform av referanseenheten 70. Dersom bryterenheten 69 ved t=t0 antar posisjonen vist på fig. 8, blir signalet Vindlg(t) tilført en kvadreringsenhet 78 til referanseenheten 70. Kvadreringsenheten 78 genererer et signal U7g(<t>0= V^n(j^g(t)f som angitt med formelen (9). Utgangssignalet til kvadreringsinnretningen 78 blir sluppet gjennom et lavpassfilter 80 via en ledning 79. Filteret 80 slipper gjennom kun frekvenskomponenter med en frekvens mindre enn eller lik co0:
Dersom bryterenheten 69 ved tidspunktet t=t'0 antar posisjonen vist med prikker på fig. 9, genererer lavpassfilteret 80 et utgangssignal Ugø(t'0) på en fullstendig analog måte:
Kombinasjonen av formlene (27) og (.28) gir utgangssignalet:
hvor s(t) antar vekselvis verdiene 1 eller 0 ved frekvensen fs. Signalet Ugø(t) blir tilført en faselåst sløyfeenhet 82 via ledningen 81. Den faselåste sløyfeenheten 82 er av samme konstruksjon som den faselåste sløyfeenheten 31 på fig. 5, og følgelig er på fig. 9 like deler betegnet med samme henvis-ningstall (42-51). Båndpassfilteret 43 slipper gjennom kun signalkomponentene med en frekvens lik eller vesentlig lik Ci)0. I forhold til dette blir bryterfrekvensen fs valgt slik at tilstanden: er tilfredsstilt. Analogt med formlene 13-20 kan det bli vist at underlagt betingelsen (30):
Bryterenheten 69 i posisjonen angitt på fig. 8 er induksjonsspenningen V-[ndl5(t) og ref eransesignalet Uref tilført en blander 73 via ledningene 71 og 72. Utgangssignalet til blanderen 73 blir tilført er lavpassfilter 75 via ledningen
74. Som "beskrevet for blanderen 73 er utgangssignalet TJ75(t) til lavpassfilteret 75 lik:
Utgangssignalet U75 blir tilført en første inngang til den trigonometriske enheten 29 via en ledning 76 og en bryterenhet 77 som antar posisjonen angitt på fig. 8. Med bryterenheten 69 og 77 i posisjonen vist med prikket linje på fig. 8, blir et utgangssignal U'75(t') tilført en andre inngang til den trigonometriske enheten 29:
Bryterenheten 69 og 77 blir drevet samtidig ved en bryter-frekvens fs. For dette formål kan systemet være forsynt med en " oscillator med frekvensen f s, ikke vist på fig. 7. Frekvensen fs er valgt slik at tilstanden: er tilfredsstilt. Dersom denne tilstanden er tilfredsstilt, kan suksessive signaler Uj^( t) og U'75(t') bli uttrykt som følgende:
For gitte signaler J] j^( t) og U<*>75(t) bestemmer den trigonometriske enheten 9m(t) ut fra formlene (31) og (34). Siden for to suksessive genererte signaler U'75(t') og JJ^^ it), 11-t'| <=> fs<-1>> en bedre tilnærming er den <pm(t - % fs-<1>), istedenfor <pm(t), bli bestemt. Amplituden A og C til mottatte signaler (Vind^5(t) og V-^^^t)) kan fremdeles endres som en funksjon av avstanden mellom første og andre objekt. Ved samme tidsvariasjoner i A og C kan forekomme på grunn av variasjoner av atmosfæriske betingelser. Ved en fordelaktig utførelsesform er systemet på fig. 8 forsynt med en automa-tisk forsterkningsstyrer 83 for å gjøre amplituden til signalene i formlene (31) og (34) uavhengige av A og C. Dette har den fordelen at ingen nøyaktige krav må bli gjort på trigonometrisk enhet 29.
Ifølge utførelsesf ormen på fig. 4 og 5 blir det anvendt to mottakerkanaler. For å tilveiebringe nøyaktige resultat ved å bestemme <pm(t), må de to kanalene være identiske. Siden det i samsvar med fig. 8 og 9 er anvendt en felles mottagerkanal for behandling av signalene V^n(j15(t) og Vindl6(t) vil ingen synkroniseringsproblemer oppstå. Dette har den ytterligere fordelen at bestemmelsen av cpm(t) vil være mer nøyaktig.
For en gjennomsnittlig fagmann på området er det klart at mange variasjoner er mulig innenfor oppfinnelsen.
Det vil således være klart at fremgangsmåten for å bestemme vinkelrotasjonsposisjonen til et objekt ved hjelp av to overlagrede faselåste og polariserte bærebølger som referanse og en anordning ifølge fig. 6 også kan bli anvendt dersom prosjektilet, som nå virker som det første objektet, er utstyrt med sender og antenneenhet 7, mens anordningen 13, som nå virker som det andre objektet, installert forbundet med sløyfeantennen på bakken (jfr. fig. 7). Fullstendig analogt til fig. 1 kan første målesporingsinnretning 3, den andre målesporingsinnretning 4 og beregningsinnretningen 5 bli anvendt for å bestemme vinkelrotasjonsposisjonen <pg til prosjektilet, idet dette krever en kurskorreksjon av prosjektilet 1 for å treffe målet 2. For å bestemme vinkelrotasjons-posisjonen til prosjektilet er sender og antenneenheten 7 anbragt i prosjektilet 1. Ved bruk av sløyfeantenner anbragt på bakken og anordningen 13, på hvilke disse antennene er montert, er det mulig å bestemme <pm(t) på samme måte som fig. 1, som her i en relativ vinkelrotasjonsposisjon til prosjektilet med hensyn til anordningen 13. Utgangssignalet
(pm(t) til anordningen 13 blir tilført komparatoren 12. Dersom betingelsene <pm(t) = cpg er fullført, leverer komparatoren et styresignal S til senderenheten 8. Dette styresignalet blir sendt ut for mottagelsen av mottageren 9 i prosjektilet. Som reaksjon på dette aktiverer mottageren 9 gassutladnings-enheten 6. Dersom en andre kurskorreksjon er funnet å være nødvendig, kan hele denne prosessen gjenta seg selv.
Claims (15)
1.
System for å bestemme vinkelrotasjonsposisjonen til et andre objekt som roterer om en akse i forhold til et første objekt, idet systemet innbefatter sendeinnretning (7) for å sende polariserte bærebølger, mottakerinnretning (13) for polarisa-sjonsavhengig mottakelse av de polariserte bærebølgene, innretning for å behandle de mottatte polariserte bærebølgene for å bestemme vinkelrotasjonsposisjonen til det andre objektet med en 180°'s tvetydighet, og innretning for oppløsning av den 180°'s tvetydigheten i vinkelrotasjonsposisjonen, karakterisert ved at tvetydigheten oppløses av sendeinnretningen (7) som sender i det minste to overlagrede faselåste, polariserte bærebølger med for-skjellige frekvenser og hvor mottakerinnretningen (13) forsynes med to s1øyfeantenner.
2.
System ifølge krav 1, karakterisert ved at antennene består av en første og en andre perpendikulært anbragt sløyfeantenne.
3.
System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at bærebølgen består av to overlagrede faselåste bærebølger av frekvensen na)0 og (n+l)wD, hvor n er et positivt helt tall.
4.
System ifølge krav 2 og 3, karakterisert ved at mottagerinnretningen består av a. en referanseenhet (17) for å tilveiebringe et referansesignal fra de overlagrede bærebølger mottatt via de to sløyfeantennene, idet frekvensen til referansesignalet er lik en av frekvensene til bærebølgene, b. en første og andre blander (19,20) for å blande med referansesignalet i det minste en komponent av de overlagrede bærebølgene mottatt via den første og andre sløyfeantennen, henholdsvis, c. et første og andre filter (25,26) for å filtrere ut utgangssignalene til den første og andre blanderen, idet det første og andre filteret slipper gjennom kun frekvenskomponenter mindre enn coQ, d. en trigonometrisk enhet (29) styrt av utgangssignalene til det første og andre filteret, hvilken trigonometrisk enhet genererer et signal som representerer øyeblikksvinkelen mellom en av sløyfeantennene og polarisasjonsretningen til de overlagrede bærebølgene.
5.
System ifølge krav 4, karakterisert ved at referanseenheten innbefatter: a. en subreferanseenhet (30) for å generering av et sub-referansesignal fra de overlagrede bærebølgene mottatt via de to sløyfeantennene, idet frekvensen til subreferansesignalet er lik co0., b. en faselåst sløyfeenhet (31) tilført med subreferansesignalet for å generere et referansesignal ved en frekvens lik no)0.
6.
System ifølge krav 5, karakterisert ved at subreferanseenheten (30) innbefatter: a. en første og andre kvadreringsenhet (32,33) for å kvadrere de overlagrede bærebølgene mottatt via den første og andre sløyfeantennen, b. et tredje og fjerde filter (36,37) for å filtrere utgangssignalene til den første og andre kvadreringsenheten, henholdsvis, for å slippe gjennom kun signaler ved en frekvens lik eller i det vesentlige lik ci>0, c. en summeringsenhet (40) for å summere utgangssignalene til det tredje og fjerde filteret for å tilveiebringe subreferansesignalet.
7.
System ifølge krav 4, karakterisert ved at n=l og referanseenheten (17) innbefatter: a. et tredje og fjerde filter (52, 59), idet inngangssignalet til tredje og fjerde filter er overlagret bærebølger mottatt via første og andre sløyfeantenne, henholdsvis, for å slippe gjennom kun frekvenskomponenter ved en frekvens lik eller vesentlig lik o0, b. et femte og sjette filter (53,60), idet inngangssignalet til det femte og sjette filteret (53,60) er overlagret bærebølger mottatt via første og andre sløyfeantenne, henholdsvis, for å slippe gjennom kun frekvenskomponenter ved en frekvens lik eller vesentlig lik 2o)Q, c. en tredje og fjerde blander (56,63) for å blande utgangssignalene til det tredje og femte filteret (52, 63) og det fjerde og sjette filteret (59, 60), henholdsvis, d. et syvende og åttende filter (58,65) for å filtrere ut utgangssignalet til den tredje og fjerde blanderen (56, 63) henholdsvis, for å slippe gjennom kun frekvenskomponenter ved en frekvens lik eller i det vesentlige lik e. en summeringsenhet (68) for å summere utgangssignalene til det syvende og åttende filteret (58, 65) for å tilveiebringe referansesignalet.
8.
System ifølge krav 5 eller 7, karakterisert ved at inngangs signal ene til den første og andre blanderen (19,20) består av overlagrede bærebølger mottatt via første og andre sløyfeantenne, henholdsvis.
9.
System ifølge krav 8, karakterisert ved at inngangssignalet til det første og andre filteret (25,26) består av utgangssignalet til det tredje og fjerde filter, henholdsvis.
10.
System ifølge krav 2 og 3, karakterisert ved at mottagerinnretningen (13) består av a. en referanseenhet (70) for å tilveiebringe et referansesignal fra de overlagrede bærebølgene mottatt via i det minste en av de to sløyfeantennene, idet frekvensen til ref eransesignalet er lik en av frekvensene til bære-bølgene , b. en første bryterenhet (69) for vekselvis å velge utgangssignalene til en av de to sløyfeantennene, c. blander (73) for å blande med ref eransesignalet i det minste en av komponentene til de overlagrede bærebølger mottatt via den første sløyfeantennen, d. et filter (75) for å filtrere ut utgangssignalet til blanderen, idet filteret slipper gjennom kun frekvens-komponentene mindre enn u0, e. en andre bryterenhet (77) for å velge synkront med den første bryterenheten utgangssignalet til filteret, f. en trigonometrisk enhet (29) styrt av utgangssignalene til den andre bryterenheten (77), hvilken trigonometrisk enhet (29) genererer et signal som representerer øyeblikksvinkelen mellom en av sløyfeantennene og polarisasjonsretningen til de overlagrede bærebølgene.
11.
System ifølge krav 10, karakterisert ved at referanseenheten (70) innbefatter: a. en subreferanseenhet (84) for å generere et subreferanse-signal fra de overlagrede bærebølgene mottatt fra den første bryterenheten (69), idet bærebølgefrekvensen til subref eransesignalet er lik co0, b. en faselåst sløyfeenhet (82) tilført med subreferansesignalet for å generere et referansesignal ved en frekvens lik no)0.
12.
System ifølge krav 11, karakterisert ved at subreferanseenheten (84) innbefatter a. en kvadreringsenhet (78) for å kvadrere de overlagrede bærebølgene mottatt fra den første bryterenheten (69), b. et filter (80) for å filtrere utgangssignalene fra kvadreringsenheten (78), for å slippe gjennom kun signalene ved en frekvens mindre enn eller lik u>Q for å tilveiebringe subreferansesignalet.
13.
System ifølge krav 2, ved hvilket det andre objektet består av et prosjektil, karakterisert ved at antennene er forbundet med prosjektilet på siden vendt bort fra fluktretningen.
14.
System ifølge krav 4 eller 10, karakterisert ved at den trigonometriske enheten består av en tabell-oppslagsgenerator for generering av cp-verdien fra to inn-gangssignaler, Acoscp og Asincp.
15.
System ifølge krav 4 eller 10, karakterisert ved at den trigonometriske enheten består av en bereg-ningsenhet for å beregne cp-verdien ut fra to inngangs signal er Acoscp og Asincp.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8600710A NL8600710A (nl) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | Inrichting voor het bepalen van de rotatiestand van een om een as roterend voorwerp. |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO871135D0 NO871135D0 (no) | 1987-03-19 |
NO871135L NO871135L (no) | 1987-09-21 |
NO174565B true NO174565B (no) | 1994-02-14 |
NO174565C NO174565C (no) | 1994-05-25 |
Family
ID=19847743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO871135A NO174565C (no) | 1986-03-20 | 1987-03-19 | System for å bestemme vinkelrotasjonsposisjonen til et andre objekt som roterer om en akse i forhold til et förste objekt |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4750689A (no) |
EP (1) | EP0239156B1 (no) |
JP (1) | JP2642627B2 (no) |
AU (1) | AU591760B2 (no) |
CA (1) | CA1270920A (no) |
DE (1) | DE3780051T2 (no) |
NL (1) | NL8600710A (no) |
NO (1) | NO174565C (no) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8900118A (nl) * | 1988-05-09 | 1989-12-01 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Systeem voor het bepalen van de rotatiestand van een om een as roteerbaar voorwerp. |
NL8900117A (nl) * | 1988-05-09 | 1989-12-01 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Systeem voor het bepalen van de rotatiestand van een om een as roteerbaar voorwerp. |
SE463579B (sv) * | 1988-05-17 | 1990-12-10 | Bofors Ab | Anordning foer att bestaemma rollaeget hos en roterande projektil, robot e d med hjaelp av polariserad elektromagnetisk straalning |
SE465794B (sv) * | 1990-03-15 | 1991-10-28 | Bofors Ab | Anordning foer att bestaemma rollvinkel |
SE465439B (sv) * | 1990-04-18 | 1991-09-09 | Bofors Ab | Anordning foer bestaemma rullvinkellaeget hos en roterande projektil |
SE468726B (sv) * | 1991-07-02 | 1993-03-08 | Bofors Ab | Anordning foer rollvinkelbestaemning |
US5348249A (en) * | 1993-01-11 | 1994-09-20 | Hughes Missile Systems Company | Retro reflection guidance and control apparatus and method |
DE19500993A1 (de) * | 1995-01-14 | 1996-07-18 | Contraves Gmbh | Verfahren zum Bestimmen der Rollage eines rollenden Flugobjektes |
US6378435B1 (en) * | 1995-04-03 | 2002-04-30 | General Dynamics Decision Systems, Inc. | Variable target transition detection capability and method therefor |
NL1001556C2 (nl) * | 1995-11-02 | 1997-05-13 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Fragmenteerbaar projectiel, wapensysteem en werkwijze. |
US6450442B1 (en) * | 1997-09-30 | 2002-09-17 | Raytheon Company | Impulse radar guidance apparatus and method for use with guided projectiles |
GB2335323B (en) * | 1998-03-14 | 2002-11-27 | Motorola Ltd | Distance measuring apparatus |
US6016990A (en) * | 1998-04-09 | 2000-01-25 | Raytheon Company | All-weather roll angle measurement for projectiles |
SE515386C2 (sv) * | 1999-10-20 | 2001-07-23 | Bofors Weapon Sys Ab | Förfarande och anordning för att bestämma rollvinkeln hos en utskjutbar roterande kropp som roterar i sin bana |
FR2802652B1 (fr) * | 1999-12-15 | 2002-03-22 | Thomson Csf | Dispositif de mesure non ambigue du roulis d'un projectile, et application a la correction de trajectoire d'un projectile |
US7193556B1 (en) * | 2002-09-11 | 2007-03-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | System and method for the measurement of full relative position and orientation of objects |
US7425918B2 (en) * | 2004-08-03 | 2008-09-16 | Omnitek Partners, Llc | System and method for the measurement of full relative position and orientation of objects |
US8324542B2 (en) * | 2009-03-17 | 2012-12-04 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Command method for spinning projectiles |
US8598501B2 (en) * | 2011-06-30 | 2013-12-03 | Northrop Grumman Guidance an Electronics Co., Inc. | GPS independent guidance sensor system for gun-launched projectiles |
FR2979995B1 (fr) * | 2011-09-09 | 2013-10-11 | Thales Sa | Systeme de localisation d'un engin volant |
SE544234C2 (en) * | 2020-06-03 | 2022-03-08 | Topgolf Sweden Ab | Method for determing spin of a projectile |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2998942A (en) * | 1953-01-27 | 1961-09-05 | John H Kuck | Autocorrelation discriminator |
US3025024A (en) * | 1954-12-07 | 1962-03-13 | Sanders Associates Inc | Radar guidance control system |
US2997255A (en) * | 1955-01-14 | 1961-08-22 | Henry H George | Microwave modulating attenuator roll stabilization system |
DE1168513B (de) * | 1958-12-16 | 1964-04-23 | Boelkow Entwicklungen Kg | Verfahren zur Stabilisierung und Lenkung eines Flugkoerpers mit Hilfe hochfrequenter elektrischer Schwingungen |
US3133283A (en) * | 1962-02-16 | 1964-05-12 | Space General Corp | Attitude-sensing device |
US3947770A (en) * | 1974-07-12 | 1976-03-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Broadband omnidirectional RF field intensity indicating device |
US3963165A (en) * | 1974-12-24 | 1976-06-15 | Jan Hughes | Scored blank to be folded into disposable savings bank |
US3963195A (en) * | 1975-01-27 | 1976-06-15 | Northrop Corporation | Roll reference system for vehicles utilizing optical beam control |
US4219170A (en) * | 1977-07-08 | 1980-08-26 | Mcdonnell Douglas Corporation | Missile roll position processor |
FR2436433A1 (fr) * | 1978-09-13 | 1980-04-11 | Sagem | Perfectionnements aux installations pour fournir une reference de roulis, notamment en vue du guidage d'engins |
US4328938A (en) * | 1979-06-18 | 1982-05-11 | Ford Aerospace & Communications Corp. | Roll reference sensor |
-
1986
- 1986-03-20 NL NL8600710A patent/NL8600710A/nl not_active Application Discontinuation
-
1987
- 1987-03-10 DE DE8787200434T patent/DE3780051T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-10 EP EP87200434A patent/EP0239156B1/en not_active Expired
- 1987-03-17 CA CA000532185A patent/CA1270920A/en not_active Expired
- 1987-03-17 US US07/026,818 patent/US4750689A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-18 AU AU70132/87A patent/AU591760B2/en not_active Ceased
- 1987-03-18 JP JP62061396A patent/JP2642627B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-19 NO NO871135A patent/NO174565C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0239156B1 (en) | 1992-07-01 |
DE3780051T2 (de) | 1993-01-28 |
US4750689A (en) | 1988-06-14 |
DE3780051D1 (de) | 1992-08-06 |
AU7013287A (en) | 1987-09-24 |
CA1270920A (en) | 1990-06-26 |
AU591760B2 (en) | 1989-12-14 |
JPS62231182A (ja) | 1987-10-09 |
EP0239156A1 (en) | 1987-09-30 |
JP2642627B2 (ja) | 1997-08-20 |
NO871135D0 (no) | 1987-03-19 |
NO174565C (no) | 1994-05-25 |
NL8600710A (nl) | 1987-10-16 |
NO871135L (no) | 1987-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO174565B (no) | System for aa bestemme vinkelrota-sjonsposisjonen til et andre obje kt som roterer om en akse i forhold til et foeste objekt | |
US4979696A (en) | System for determining the angular spin position of an object spinning about an axis | |
US7999212B1 (en) | Precision guided munitions | |
EP1718918B1 (en) | Rf attitude measurement system and method | |
EP0797068B1 (en) | A guidance system for air-to-air missiles | |
AU2003234414B8 (en) | All weather precision guidance of distributed projectiles | |
EP0453423B1 (en) | Roll angle determination | |
NL8003750A (nl) | Projectiel. | |
JP2662042B2 (ja) | 発射された発射体の進路の無線矯正用進路矯正システム | |
US3883091A (en) | Guided missile control systems | |
US11199380B1 (en) | Radio frequency / orthogonal interferometry projectile flight navigation | |
EP0988501B1 (en) | All-weather roll angle measurement for projectiles | |
NO301503B1 (no) | Anordning for bestemmelse av rullevinkelstillingen av et roterende prosjektil e.l. | |
US5039029A (en) | Missile orientation monitor | |
US11740055B1 (en) | Radio frequency/orthogonal interferometry projectile flight management to terminal guidance with electro-optical handoff | |
RU2596173C1 (ru) | Система наведения высокоточного оружия | |
JP2002544526A (ja) | 目標の追尾に特に応用される電磁誘導方法及びその装置 | |
US11385024B1 (en) | Orthogonal interferometry artillery guidance and navigation | |
DK172493B1 (da) | System til kurskorrektion af et roterende projektil | |
US11859949B1 (en) | Grid munition pattern utilizing orthogonal interferometry reference frame and range radio frequency code determination | |
KR102031697B1 (ko) | 텔레메트리 전파 수신용 안테나의 틸팅 제어 장치 및 그 방법 | |
GB2414781A (en) | Control processor for homing of guided missiles | |
RU2483272C2 (ru) | Способ определения параметров начальных условий нелинейной траектории воздушной цели | |
GB2302224A (en) | Gun-launched guided projectile system | |
WO2001094871A2 (en) | Fire control method and system |