NO174566B - System for kusrskorrigering av et roterende prosjektil - Google Patents

System for kusrskorrigering av et roterende prosjektil Download PDF

Info

Publication number
NO174566B
NO174566B NO891872A NO891872A NO174566B NO 174566 B NO174566 B NO 174566B NO 891872 A NO891872 A NO 891872A NO 891872 A NO891872 A NO 891872A NO 174566 B NO174566 B NO 174566B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
antenna
carrier wave
stated
unit
projectile
Prior art date
Application number
NO891872A
Other languages
English (en)
Other versions
NO891872L (no
NO891872D0 (no
NO174566C (no
Inventor
Louis Simon Yff
Original Assignee
Hollandse Signaalapparaten Bv
Hasrode Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NL8801203A external-priority patent/NL8801203A/nl
Application filed by Hollandse Signaalapparaten Bv, Hasrode Bv filed Critical Hollandse Signaalapparaten Bv
Publication of NO891872D0 publication Critical patent/NO891872D0/no
Priority claimed from IN582CA1989 external-priority patent/IN172423B/en
Publication of NO891872L publication Critical patent/NO891872L/no
Publication of NO174566B publication Critical patent/NO174566B/no
Publication of NO174566C publication Critical patent/NO174566C/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/30Command link guidance systems
    • F41G7/301Details
    • F41G7/305Details 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)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Golf Clubs (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører et system for kurskorrigeringen av et roterende prosjektil som er forsynt med kurskorrigeringsmiddel, idet nevnte system omfatter en sender og antenneenhet for transmisjonen av en polarisert første bærebølge, direktivt mottagende antennemiddel montert til prosjektilet og et mottagende system forbundet med det direktive mottagende antennemidlet, for behandlingen av den mottatte, polariserte bærebølgen for å bestemme den vinkelmessige rotasjonsposisjon for prosjektilet med en 180 graders tvetydighet, idet senderens antenneenhet dessuten omfatter middel for transmisjonen av en andre bærebølge med en frekvens som er forskjellig fra den første bærebølgen for oppløsningen av 180 graders tvetydighet og middel for transmisjonen av informasjon for kurskorrigeringsmidlet.
En slik løsning er kjent fra norsk patentsøknad nr. 871135 som gjelder særlig et andre objekt i form av et prosjektil. I tilfellet av avfyrte prosjektiler, slik som granater, er det ofte ønskelig å endre kursen under flukten. Ettersom imidlertid en granat roterer om sin akse langs banen, er korrigering selvfølgelig kun effektiv dersom ved et hvilket som helst vilkårlig øyeblikk den tilhørende rotasjon eller rullings-posisjon <pm(t) er velkjent. Passende kurskorrigeringsmidler for dette formålet er fortrinnsvis basert på prinsippene for aerodynamikk, kjemi, gassteori og dynamikk. I dette henseende vurderes utbringelsen av dempningsfinner eller overflater på prosjektilets omkretsoverflate, detoneringen av små ladninger på prosjektilet, og avgivelsen av en liten masse av gass fra prosjektilet.
I henhold til nevnte norske patentsøknad løses dette problem ved å sende signaler som består av minst to overlagrede faselåste og polariserte bærebølger som har forskjellige frekvenser. Disse signaler sendes av det første objektet.
Således er det mulig å oppnå et referansesignal ved å behandle begge bærebølger i kombinasjon. Dette referansesignal omfatter faseinformasjon for begge bærebølger. Ved hjelp av dette referansesignal kan 180°'s uvissheten elimi-neres. Det er klart fra fig. 1 i nevnte EP-patentsøknad at også en tredje bærebølge er tilstede for å sende data til prosjektilet ved hjelp av senderen. Etter dette blir eksempelvis informasjonen på vinkel cpg overført på hvilken en korrigering skal utføres av prosjektilet. For dette formål bestemmer prosjektilet selv den øyeblikkelige vinkelmessige rotasjonsposisjon <pm(t) og utfører en korreksjon så snart som <<>Pg = ^(<t>)-
Den foreliggende oppfinnelse har til sitt formål å forenkle og forbedre ovennevnte system og kjennetegnes ved at den andre bærebølgen er forsynt med en første type av modulasjon som inneholder faseinformasjon om den første bærebølgen for oppløsningen, av 180 graders tvetydigheten og med en andre type av modulasjon som inneholder informasjonen.
Ytterligere utførelsesformer av systemet, ifølge oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse, samt den nærmere definisjon som er gitt av patentkravene.
I motsetning til nevnte norsk patentsøknad blir, i henhold til den foreliggende oppfinnelse informasjonen for oppnåelse av referansesignalet båret fullstendig av den andre bære-bølgen. Som følge derav kan mottagningssystemet i det andre objektet (prosjektilet) være av langt enklere og mer kostnads-effektiv konstruksjon. En annen fordel er at referansesignalet kan bestemmes nøyaktigere. Dessuten kan den andre bærebølgen anvendes til å overføre annen informasjon (slik som 9g). hvilket medfører en ytterligere kostnadsreduksjon på grunn av at det vil ikke være noe behov for en tredje bærebølge.
I det tilfellet at prosjektilet består av et missil, er det i henhold til en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen endog tenkbart å anvende finnene på missilet som et antennesystem. Ved hjelp av disse finner kan den første samt den andre bærebølgen mottas. Dette resulterer i en ytterligere kostnadsreduksjon, samtidig som systemets robusthet for-bedres .
I henhold til oppfinnelsen er orienteringen av det første objektet uten betydning for bestemmelsen av den vinkelmessige rotasjonsposisjon for det andre objektet med hensyn til eksempelvis jordoverflaten. Dette er ikke mulig i konvensjonelle systemer ettersom den vinkelmessige rotasjonsposisjon for det andre objektet bestemmes med det første objektet som referanse. I konvensjonelle systemer betyr dette at orienteringen av det andre objektet relativt jordoverflaten må være kjent og holdes konstant. Dersom det første objektet er eksempelvis et skip, vil en sender og antenneenhet hos det første objektet, som sender den i det minste ene polariserte bærebølgen måtte monteres på en stabilisert plattform. Kun da er det mulig i konvensjonelle systemer å holde polarisasjonsretningen for de utsendte bærebølger med hensyn til rom (jordoverflaten) konstant.
Bruken av en stabilisert plattform er imidlertid temmelig kostbar. Dessuten må midler være tilgjengelige for å måle og behandle posisjonen og orienteringen av plattformen for å oppnå en vinkelmessig rotasjonsposisjon for det andre objektet relativt rom. Dette gjør systemet unøyaktig samt mer kostbart.
I konvensjonelle systemer blir en polarisert bærebølge rundt det andre objektet oppnådd ved å sende en polarisert bære-bølge. Dette har ulempen med at en polariserende sender og antenneenhet må anvendes. Slike sendere og antenneenheter har den ulempe at de er temmelig voluminøse og således ganske kostbare.
Ved oppfinnelsen oppnås den kostnadsmessige fordel ved at det muliggjøres å anvende en sender og antenneenhet som sender bærebølger som når opp til og rundt det andre objektet, samt ned til jordoverflaten. Dessuten kan sender og antenneenheten hos det første objektet være således anordnet at frekvensen for den første bærebølgen som skal sendes er relativt lav, det vil si rundt 50 kEz. Disse tekniske tiltak medfører en bærebølge med sin elektriske feltkomponent vertikalt anbragt relativt jordoverflaten. Sistnevnte er fullstendig uavhengig av orienteringen for senderen og antenneenheten. På tilsvarende måte er den magnetiske feltkomponenten for den første bærebølgen horisontalt anbragt relativt jordoverflaten. Dette resulterer i den enorme fordel med å være i stand til å måle rotasjonen av den vinkelmessige rotasjons-posisjonen for det andre objektet relativt jordoverflaten. Dessuten er der ikke noe behov for å montere senderen og antenneenheten, når disse anvendes på et skip, på en stabilisert plattform.
Det ovenstående medfører også en langt enklere og billigere utførelsesform av sender og antenneenheten, ettersom nevnte system ikke trenger å være egnet for genereringen av polariserte bærebølger med en nøyaktig definert polarisa-sjonsretning. Dessuten er bestemmelse og beregning av den vinkelmessige rotasjonsposisjon også enklere og billigere ettersom orienteringen av det første objektet ikke er av noen betydning.
Oppfinnelsen skal nå beskrives i nærmere detalj med henvis-ning til de vedlagte tegninger. Fig. 1 er en skjematisk fremstilling over en første ut-førelsesform av et fullstendig system for styringen av et prosjektil som fungerer som andre objekt, idet man tar i betraktning en anordning i henhold til oppf innelsen. Fig. 2 representerer en spesiell utførelsesform av systemet hvor systemet er anordnet på en slik måte at orienteringen og posisjonen av antenneenheten i systemet kan forbli ubestemt. Fig. 3 er en skjematisk fremstilling av to perpendikulært anbragte rammeantenner som er anbragt i et elektromagnetisk felt. Fig. 4 er en skjematisk fremstilling over to perpendikulært anbragte dipol-antenner som er anbragt i et elektromagnetisk felt. Fig. 5 er et diagram over et magnetisk felt på ramme-antennenes lokasjon. Fig. 6 viser en skjematisk fremstilling av mottagningssystemet som inngår i et prosjektil for å bestemme den vinkelmessige rotasjonsposisjon av prosjektilet. Fig. 7 er en første utførelsesform av en enhet fra fig. 6. Fig. 8 er en andre utførelsesform av en enhet fra fig. 6. Fig. 9 er et diagram over et elektrisk felt på dipol-antennenes lokasjon. Fig. 10 er en utførelsesform av prosjektilet med dipol-antenner . Fig. 11 er en skjematisk fremstilling over en andre ut-førelsesform av et fullstendig system for styring av et prosjektil som fungerer som første objekt, idet det tas i betraktning en anordning i henhold til oppfinnelsen.
I Fig. 1 antas det at et prosjektil som fungerer som andre objekt er blitt avfyrt til å treffe et mål 2. Målbanen følges fra bakken med hjelp av målfølgingsmiddel 3. For dette formål kan det anvendes en monopuls-radarfølgingsenhet som er opererbar i K-båndet eller pulset laserfølgingsmiddel som er opererbart i den fjerne infrarøde regionen. Prosjektilets 1 bane følges med hjelp av sammenlignbart målfølgingsmiddel 4. Fra informasjonen om tilførte målposisjoner bestemt av målfølgingsmiddelet 3 og fra tilførte prosjektilposisjoner bestemt av målfølgingsmiddelet 4, bestemmer beregningsmiddelet 5 hvorvidt eventuelle kurskorrigeringer for prosjektilet er nødvendige. For å foreta en kurskorrigering, forsynes prosjektilet med gass-uttømningsåpninger 6. Ettersom prosjektilet roterer om sin akse, krever en kurskorrigering aktiveringen av en gass-avgivelsesenhet i det øyeblikket som prosjektilet inntar den riktige posisjon. For å bestemme den korrekte posisjon blir bærebølger som utsendes av en sender og antenneenhet 7 som fungerer som første objekt anvendt. Beregningsmiddelet 5 bestemmer den ønskede vinkelmessige rotasjonsposisjon cpg for prosjektilet på hvilken en gass-avgivelse bør skje med hensyn til det elektromagnetiske feltmønsteret for bærebølgen ved prosjektilposisjonen.
Posisjonen og stillingen for sender og antenneenheten 7 tjener som referanse for dette formål. Dette er mulig fordi feltmønsteret og prosjektilposisjonen i dette felt er kjent.
I henhold til en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen, blir bruk av posisjonen og orienteringen for sender og antenneenheten 7 som en referanse unngått. Dette er særlig fordelaktig når orienteringen av sender og antenneenheten 7 utsettes for bevegelse, eksempelvis når den er anbragt på et skip (se Fig. 2). Antenneenheten 7 i Fig. 2 er anordnet på en slik måte at den sendte bærebølgen når opp til og rundt prosjektilet og at bærebølgen når ned til jordoverflaten. Dessuten er frekvensen for den sendte bærebølgen relativt lav med hensyn til konvensjonelle systemer. Resultatet av det ovenstående er at den elektriske feltkomponenten E for bærebølgen blir vertikalt polarisert og at den magnetiske feltkomponenten blir horisontalt polarisert relativt jordoverflaten. Polarisasjonen når større høyder ettersom frekvensen w0 blir lavere og ettersom antenneenheten an-bringes nærmere jordoverflaten. Som følge av disse tekniske tiltak, oppfører jordoverflaten seg som en flat ledende metallplate. Fordelen er at polarisasjonen er "uavhengig av antenneenhetens 7 orientering. Vinklene <pm(t) og (pg(t) kan så bestemmes med jordoverflaten som en referanse.
Antenneenheten 7 er av en særlig enkel og kostnadseffektiv type, for eksempel en enkelt tråd. Ingen bruk gjøres, slik som i konvensjonelle systemer, av en stabilisert plattform på hvilken antenneenheten er montert. Antenneenheten 7 vil derfor kontinuerlig endre orientering som følge av skipets rulling. Antenneenheten 7 er heller ikke egnet for å sende polariserte bærebølger, hvilket har som fordel at lengden av antenneenheten 7 kan begrenses. I dette tilfellet vedrører antenneenheten 7 en kommunikasjonsantenne som allerede er tilstede på skipet.
Den beregnede verdien cpg sendes ved hjelp av en sender 8. For dette formål kan sender 8 forsynes med sin egen antenne, slik som vist i Fig. 1, men kan også anvende kommunikasjons-antennen for sender og antenneenheten som vist i Fig. 2.
En mottaker 9, som er opptatt i prosjektilet, mottar fra mottagende antennemiddel 10 verdien av cpg som sendes av sender 8. Den mottatte verdi (pg tilføres en komparator 12 via linje 11. Et mottagningssystem 13, matet med antennesignalene for to perpendikulært anbragte direktive antenner som befinner seg i det mottagende antennemiddel 10, bestemmer den øyeblikkelige prosjektilposisjonen cpm(t) med hensyn til det elektromagnetiske feltet på lokasjonen for de direktive rammeantennene. Den øyeblikkelige verdi cpm( t) tilføres komparator 12 via linje 14. Når tilstanden <pm(t)=cpg er blitt tilfredsstillet, leverer komparator 12 et signal S til å aktivere gass-uttømningsenheten 6. I dette øyeblikk blir en kurskorrigering foretatt. Deretter kan hele denne prosess gjentas dersom en andre kurskorrigering behøves.
Det bør bemerkes at det også er mulig å foreta de ønskede kurskorrigeringer uten bruken av et andre målfølgingsmiddel 4. Målfølgingsmiddelet 3 måler dertil målbanen. Fra målings-dataene for målbanen foretar beregningsmiddelet 5 en forut-sigelse av resten av målbanen. Beregningsmiddelet 5 anvender disse forutsigelsesdata til å beregne retningen i hvilken prosjektilet må avfyres. Prosjektilbanen beregnes av beregningsmiddelet 5 på basis av prosjektilets ballistiske data. Målfølgingsmiddelet 3 fortsetter med å følge målet. Dersom det finnes at målet 2 plutselig avviker fra sin forutsagte bane, beregner beregningsmiddelet 5 prosjektilets kurskorrigering som må foretas. Det antas derved at prosjektilet følger sin beregnede bane. Dersom prosjektilet under flukt nærmer seg målet, vil dette mål også gå i strålen fra målfølgingsmiddelet 3. Fra dette øyeblikk og videre er det mulig å følge både målet og prosjektilbanene, hvilket tillater beregningsmiddelet 5 å foreta visse prosjektil-kurskorrigeringer, om nødvendig. Som følge derav blir eventuelle avvik fra den beregnede prosjektilbanen, eksempelvis på grunn av vind korrigert samtidig.
Det er også mulig å eliminere det andre følgingsmiddelet 4 med anvendelsen av et tids-delings system. I et slikt tilfelle blir mål og prosjektilbanen fulgt vekselvis ved hjelp av målfølgingsmiddel 3. Eventuelle kurskorrigeringer av prosjektilet foretas analogt, som beskrevet forut. Fig. 3 og Fig. 4 viser de to perpendikulært anbragte direktive antenner 15 og 16, som danner del av det mottagende antennemiddel 10. Antennene kan omfatte et B felt eller et E felt. Dersom to B felt antenner anvendes (slik som vist i Fig. 3), blir de magnetiske feltkomponenter B for et elektromagnetisk felt detektert. Dersom to E felt anvendes (slik som vist i Fig. 4) blir de elektriske feltkomponentene E for et elektromagnetisk felt detektert. Dersom en B felt og en E felt antenne anvendes, blir en subkomponent av feltkomponenten E og en subkomponent av feltkomponenten B detektert. På grunn av at f eltkomponentene E og B er forbundet med hverandre via det såkalte Maxwell's forhold, vil måling av minst en av komponentene E eller B, eller en av subkom-ponentene av E komponenten og en subkomponent av B være tilstrekkelig. For måling av B komponenten kan en rammeantenne anvendes, mens en dipol antenne kan anvendes for måling av E komponenten. Et x,y,z koordinatsystem kobles til en av rammeantennene. Forplantningsretningen v for prosjektilet er parallell med z-aksen. Den magnetiske feltkomponent B som sendes av sender 8 har størrelse og retning B(rG) på lokasjonen for rammeantennene. Her er rQ vektoren med senderen og antenneenheten 7 som opprinnelsessted og origo for x,y,z koordinatsystemet som endepunkt. Magnetfeltkomponenten B(rG) kan oppløses i en komponent B(r0)// (parallelt med z-aksen) og komponenten B(rQ)j^ (perpendikulær på z-aksen). Kun komponentene B(rQ)j^ kan generere en induksjonsspenning i de to rammeantennene. Derfor, som referanse for bestemmelsen av (<p>m(t) gjøres det bruk av B(rQ I dette tilfellet er (pm(t) vinkelen mellom x-aksen og B(r0)j^, se Fig. 5. Ettersom beregningsmiddelet er i stand til å beregne V fra de tilførte prosjektilposisjoner f, kan beregningsmiddelet 5 også beregne B(r0)j^ fra B(rQ) og definere cpg med hensyn til denne komponent . Fig. 6 er en skjematisk fremstilling av mottagningssystemet 13. I utf ørelsesf ormen av systemet 13 i Fig. 6 antas det at senderen utsender et elektromagnetisk felt som består av en polarisert bærebølge med frekvens co0. Magnetfeltets komponent B|(rD) kan defineres som Den magnetiske flux 0^5 gjennom rammeantennen 15 kan defineres som I denne formel er S lik arealet av rammeantennen 15. Den magnetiske flux ø^ gjennom rammeantennen 16 kan defineres som Induksjonsspenningen i rammeantennen 15 er nå lik Her er c en konstant som er avhengig av anvendte rammeantenner 15, 16. Ettersom prosjektilets rotasjonshastighet dcpm -j^— er langt mindre enn vinkelhastigheten o>0, kan det approksimeres at:
Tilsvarende for sløyfeantennen 16:
Senderen 8 sender også en elektromagnetisk bølge E hvor: E(t) = G(t) cos ujt med G(t) = D.(l - g co0t).
I denne formel er D en konstant og g modulasjonsdybden, slik at 0 < p < 1. Dessuten u± > > co0. I henhold til denne ut-førelsesf orm blir frekvens u^ FM-modulert til å omfatte informasjonen vedrørende cpg. Den elektromagnetiske bølgen moduleres derfor med cos co0t og omfatter således faseinformasjon av signalet som sendes av antenneenhet 7. Det mottagende antennemiddelet 10 er forsynt med en antenne 17 for mottagelse av signal E(t). Antenne 17 er forbundet med en referanseenhet 18, hvilken genererer et referansesignal Uref fra det mottatte signal E(t), med
Her er C en konstant som er avhengig av den bestemte ut-førelsesform av referanseenhet 18. Uref signalet tilføres blandere 20 og 21 via linje 19.
Signal Vind (t) blir også tilført blander 20 via linje 22.
15
Utgangssignalet fra blander 20 tilføres lavpass-filter 24 via linje 23. Utgangssignal U24(t) fra lavpass-filter 24 (kompo
nenten av frekvens -tt— ) er lik:
dt
På en fullstendig analog måte blir signal V-[n(j (t) matet til 16 blander 21 via linje 25. Utgangssignalet fra blander 21 mates til en lavpass-filterlinje 27 via linje 26. Utgangssignal UgyCt) fra lavpass-filter 27 er lik:
Fra formlene (8) og (9) og for en gitt U24(t) og U27(t), er det enkelt å bestemme <pm(t). For dette formål blir signaler U24(t) og U27(t) sendt til en trigonometrisk enhet 30 via linjer 28 og 29. Som reaksjon på disse signaler genererer trigonometrisk enhet 30 (pm(t). Trigonometrisk enhet 30 kan eksempelvis fungere som en tabell-oppslagsenhet. Det er også mulig å la den trigonometriske enheten fungere som en datamaskin til å generere cpm(t) via en viss algoritme.
Fig. 7 representerer en utførelsesform av referanseenhet 18. Antennesignal E(t) tilføres et "båndpassfilter 32 via linje 31. Båndpassfilter 32 slipper kun gjennom signaler med en frekvens rundt co^. Signal B(t) vil derfor ikke bli sluppet gjennom. Signal E(t) blir deretter tilført en AM demodulator 34 via linje 33 til å oppnå Uref på linje 19. Referanseenheten kan i tillegg forsynes med en FM demodulator 35 og en bit demodulator 36. I det tilfellet blir E(t) også anvendt som en informasjonskanal. Informasjonen FM moduleres og sendes med signal E(t). Dette muliggjør at den ønskede vinkel cpg hvilken korreksjonen av prosjektilet skal utføres, kan mottas. FM demoduleres og bit demoduleres fra signal E(t). I dette tilfellet behøves mottaker 9 i Fig. 1 ikke, ettersom referanseenhet 18 bestemmer cpg selv. Fig. 8 representerer en spesiell utførelsesform av referanseenhet 18. I henhold til denne utførelsesform blir antennens 17 oppgave erstattet av begge antenner 15 og 16. For dette formål er referanseenhet 18 forsynt med to båndpassfiltre 32A og 32B som har den samme funksjon som båndpassfilteret i Fig. 7. Utgangssignalet fra båndpassfilter 32B tilføres en 90° faseforskyver 37. Utgangssignalet fra faseforskyveren tilføres via linje 38 til summeringsenhet 40. På grunn av 90° faseforskyveren 37, vil signalene når de er summert supplere hverandre og et utgangssignal vil oppnås som har en konstant amplitude. Utgangssignalet fra summeringsenheten 40 er lik signalet på linje 33 som beskrevet i Fig. 7. Utgangssignalet fra summer ingsenhet 40 behandles ved hjelp av en AM demodulator 34, FM demodulator 35 og bit demodulator 36 på den samme måte som beskrevet for Fig. 7.
I Fig. 3 er de direktive antenner representert som to rammeantenner. Imidlertid er det også mulig å anvende to perpendikulært anbragte dipol-antenner. I det tilfellet blir E-feltet istedet for B-feltet av det elektromagnetiske felt målt. På grunn av at E-feltet og B-feltet er forbundet via det velkjente Maxwell's forhold, forblir prinsippet for oppfinnelsen det samme. Dipol-antennene er fortrinnsvis anbragt perpendikulært relativt overflaten av førstnevnte rammeantenner (se Fig. 4). Fig. 4 representerer, foruten B-feltet, også E-feltet. I dette tilfellet vil E-feltet istedet for B-feltet som vist i Fig. 3 nå fungere som referanse for måling av den øyeblikkelige vinkelmessige posisjon (p'm(t) for prosjektilet. En første dipol-antenne for dette formål er plassert parallelt med x-aksen, mens en andre dipol-antenne er plassert parallelt med y-aksen. E-feltet på dipol-antennene er beskrevet av E(rc). E-feltet kan disintegreres i to komponenter E(rD)// og E(r0)j^ slik som representert i Fig. 9. Kun E(rQ)j^ komponenten vil generere en spenning i dipol-antennene.
E(rG)j^ f eltkomponenten kan uttrykkes ved:
Spenning V'^5 i dipol-antennen parallelt med x-aksen er lik:
hvor hx er lengde av dipol-antennen. På en fullstendig analog måte, er spenning V^5 i dipol-antennen langs y-aksen lik hvor hy er lengden av dipol-antennen langs y-aksen. Kombinasjon for formler 11, 12 og 13 resulterer i:
Fullstendig analogt med beskrivelsen til formler 5 og 6, kan vinkelen <p'm(t) bestemmes fra formler 14 og 15 ved hjelp av referansesignalet i formel 7. Således blir den øyeblikkelige posisjon av prosjektilet bestemt, ettersom E-feltet er kjent.
En spesiell utførelsesform av dipol-antennnene er representert i Fig. 10. Prosjektil 41 i Fig. 10 er forsynt med to par av finner 42a, 42b, 43A og 43B. Finner 42A, 42B, likesom finner 43A, 43B er plassert på motsatte vinkler, mens finner 42A og 43A på den ene side og 42B og 43B på den annen side er perpendikulært anbragt.
Finner 42A og 42B danner samlet en første dipol-antenne 15 og finner 43A og 43B danner en andre dipol-antenne 16 perpendikulært plassert relativt dipol-antennen 15. I dette tilfellet fungerer finnene også, likesom antennen 18, for mottagelse av datasignalet. Signalene V'15, V'^, ^'m^)» Uref og cpg kan bestemmes ved hjelp av finnene som beskrevet ovenfor for Fig. 8.
Det vil være klart at det ikke er nødvendig å anbringe dipol-antennene, rammeantennene og/eller finnene perpendikulært. Dessuten, med hensyn til redundans, kan mer enn to antenner anvendes. Således kan eksempelvis seks finner monteres ved en 60° innbyrdes vinkel.
Dersom en dipol-antenne og en rammeantenne anvendes som ikke er perpendikulært anbragt, kan den øyeblikkelige vinkelmessige rotasjonsposisjon for objektet også bestemmes. Dersom en dipol-antenne 15 er parallell med en rammeantenne 16 (parallell med x-aksen), på en fullstendig analog måte som beskrevet ovenfor:
På grunn av at E og B er perpendikulært anbragt:
Substituering av 18 i 16 vil medføre:
Det vil være klart at på basis av formler 19 og 17, kan verdien av cpm(t) bestemmes som beskrevet ovenfor på grunn av at a', hx og A er også kjent.
Det vil være klart at fremgangsmåten for å bestemme den vinkelmessige rotasjonsposisjon for et objekt med hjelp av et mottagningssystem i henhold til Fig. 6 også kan anvendes dersom prosjektilet som nå fungerer som det første objektet utstyres med sender og antenneenheten 7, mens mottagningssystemet 13 som nå fungerer som det andre objektet instal-leres, sammen med ramme eller dipol-antennene på bakken (se
Fig. 11).
Fullstendig analogt med Fig. 1 blir det første målfølgings-middelet 3, det andre målfølgingsmiddelet 4 og beregningsmiddelet 5 anvendt til å bestemme den vinkelmessige rotasjonsposisjon cpg for prosjektilet. Dette krever en kurskorreksjon av prosjektilet 1 for å treffe målet 2. For å bestemme den vinkelmessige rotasjonsposisjon for prosjektilet, befinner sender og antenneenheten 7 seg i prosjektilet 1. Med bruken av ramme eller dipol-antennene som er plassert på bakken og mottagningssystemet 13, til hvilket disse antenner er montert, er det mulig å bestemme cpm(t) på den samme måten som i Fig. 1, ettersom det her gjelder en relativ vinkelmessig rotasjonsposisjon for prosjektilet relativt systemet 13. "Utgangssignalet <q>>m(t) for systemet 13 tilføres komparator 12. Dersom tilstanden <Pm("t) = <Pg oppfylles, leverer komparatoren et styresignal til senderenhet 8. Dette styresignal sendes ut for mottagelse av mottakeren 9 i prosjektilet. Som reaksjon på dette aktiverer mottakeren 9 gassavgivelsesenhetene 6. Dersom en andre kurskorrigering finnes å være nødvendig, kan hele den prosess gjenta seg selv.

Claims (20)

1. System for kurskorrigeringen av et roterende prosjektil (1) som er forsynt med kurskorrigeringsmiddel, idet nevnte system omfatter en sender og antenneenhet (7) for transmisjonen av en polarisert første bærebølge, direktivt mottagende antennemiddel (10) montert til prosjektilet og et mottagende system (13) forbundet med det direktive mottagende antennemidlet (10), for behandlingen av den mottatte, polariserte bærebølgen for å bestemme den vinkelmessige rotasjonsposisjon for prosjektilet med en 180 graders tvetydighet, idet senderens antenneenhet (7) dessuten omfatter middel for transmisjonen av en andre bærebølge med en frekvens som er forskjellig fra den første bærebølgen for oppløsningen av 180 graders tvetydighet og middel for transmisjonen av informasjon for kurskorrigeringsmidlet, karakterisert ved at den andre bærebølgen er forsynt med en første type av modulasjon som inneholder faseinformasjon om den første bærebølgen for oppløsningen av 180 graders tvetydigheten og med en andre type av modulasjon som inneholder informasjonen.
2. System som angitt i krav 1,karakterisert ved at den andre bærebølgens frekvens er høyere enn den første bærebølgens frekvens.
3. System som angitt i krav 2,karakterisert ved at den første modulasjonstypen er en amplitudemodulasjon.
4. System som angitt i krav 3,karakterisert ved at den andre modulasjonstypen er en frekvensmodulasjon.
5 . System som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at det mottagende antennemiddel (10) er i det minste forsynt med en første (15) og en andre (16) direktiv antenne som har innbyrdes forskjellige orienteringer.
6. System som angitt i krav 5,karakterisert ved at antennene er anbragt innbyrdes perpendikulære.
7. System som angitt i ett av kravene 5 eller 6, karakterisert ved at den første (15) og den andre (16) antennen begge er forsynt med en rammeantenne.
8. System som angitt i ett av de foregående krav 5 eller 6, karakterisert ved at nevnte første (15) og andre (16) antenne begge er forsynt med en dipolantenne.
9. System som angitt i ett av de foregående krav 1-4, kar akterisert ved at det mottagende antennemidlet (10) er forsynt med en rammeantenne og en dipolantenne som ikke er perpendikulært anbragt.
10. System som angitt i ett av kravene 5-9, karakterisert ved at nevnte første (15) og andre (16) antenne er egnet for mottagelsen av begge nevnte bærebølger.
11. System som angitt i ett av kravene 5-9, karakterisert ved at det mottagende antennemidlet (10) er forsynt med en tredje antenne (17) for mottagelsen av den andre bærebølgen, mens den første (15) og den andre (16) antennen er egnet for mottagelsen av den første bærebølgen.
12. System som angitt i ett av de foregående krav 3-11, karakterisert ved at det mottagende system (13) består av: a) en referanseenhet (18) for å oppnå et referansesignal fra den andre bærebølgen mottatt av mottagende antennemiddel (10), idet fasen av nevnte referansesignal har et forutbestemt forhold med den første bærebølgens fase, b) en første (20) og en andre (21) blander for å blande med nevnte referansesignal den første bærebølgen som mottas ved hjelp av nevnte første (15) eller andre (16) antenne, c) en første (24) og en andre (27) filterenhet for å filtrere utgangssignalene fra nevnte første (20) og andre (21) blandere, idet nevnte filtre slipper igjennom kun frekvenskomponenter som er lik eller i alt vesentlig lik null, d) en trigonometrisk enhet (30) som styres av utgangssignalene fra nevnte første (24) og andre (27) filtre, hvilken trigonometrisk enhet (30) genererer et signal som representerer den øyeblikkelige vinkel mellom en av antennene og polarisasjonsretningen for bærebølgen.
13. System som angitt i krav 10 og 12, karakterisert ved at referanseenheten (18) omfatter en faseforskyver (37) for å forskyve komponentene i nevnte første og andre bærebølge, mottatt ved hjelp av nevnte første (15) og andre (16) antenne, 90° i forhold til hverandre, en summeringsenhet (40) for å summere komponentene som er forskjøvet i fase i forhold til hverandre, og en demodulator (34) for å demodulere det summerende signalet i summeringsenheten (40) hvor det demodulerte signalet er egnet til å tjene som referansesignal.
14 . System som angitt i krav 11 og 12, karakterisert ved at referanseenheten (18) er forsynt med en demodulator (34) for å oppnå et referansesignal fra den andre bærebølgen mottatt ved hjelp av den tredje antennen (31).
15 . System som angitt i ett av kravene 12-14, karakterisert ved at referanseenheten (18) er forsynt med en demodulator (35) for å demodulere informasjonen for kurskorrigeringsmidlet fra den andre bærebølgen mottatt ved hjelp av det mottagende antennemidlet (10).
16. System som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte første (15) og andre (16) antenner er koblet til prosjektilet på den side som vender bort fra fluktretningen.
17. System som angitt i ett av de foregående krav, der prosjektilet består av et missil, karakterisert ved at missilets finner tjener som første (15) og andre (16) antennemiddel.
18. System som angitt i krav 17, karakterisert ved at missilet er forsynt med fire finner, der hoslig-gende finner er plassert med innbyrdes vinkel lik 90°.
19. System som angitt i krav 12, karakterisert ved at den trigonometriske enhet (30) består av en tabell-oppslag generator som genererer <p fra to inngangs-signaler A coscp og A sincp.
20. System som angitt i krav 12, karakterisert ved at den trigonometriske enheten (30) består av en datamaskin som beregner cp fra de to inngangs signal ene Å coscp og A sincp.
NO891872A 1988-05-09 1989-05-08 System for kurskorrigering av et roterende prosjektil NO174566C (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8801203A NL8801203A (nl) 1988-05-09 1988-05-09 Systeem voor het bepalen van de rotatiestand van een om een as roterend voorwerp.
NL8900117A NL8900117A (nl) 1988-05-09 1989-01-19 Systeem voor het bepalen van de rotatiestand van een om een as roteerbaar voorwerp.
IN582CA1989 IN172423B (no) 1988-05-09 1989-07-19

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO891872D0 NO891872D0 (no) 1989-05-08
NO891872L NO891872L (no) 1989-11-10
NO174566B true NO174566B (no) 1994-02-14
NO174566C NO174566C (no) 1994-05-25

Family

ID=27272154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO891872A NO174566C (no) 1988-05-09 1989-05-08 System for kurskorrigering av et roterende prosjektil

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4979696A (no)
EP (1) EP0341772B1 (no)
JP (1) JP2817946B2 (no)
AU (1) AU614363B2 (no)
DE (1) DE68907998T2 (no)
ES (1) ES2042969T3 (no)
NL (1) NL8900117A (no)
NO (1) NO174566C (no)
PT (1) PT90488B (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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.
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
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
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.
WO1997020734A2 (en) * 1995-12-06 1997-06-12 Mc Donnell Douglas Corporation Flight control system for jet powered tri-mode aircraft
FR2748814B1 (fr) * 1996-05-14 1998-08-14 Tda Armements Sas Dispositif de determination de l'orientation en roulis d'un engin volant, notamment d'une munition
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
DE10218169B4 (de) * 2001-04-27 2010-12-02 Lfk-Lenkflugkörpersysteme Gmbh Antennenelemente für einen Flugkörper
US7030820B2 (en) 2001-04-27 2006-04-18 Lfk-Lenkflugkoerpersysteme Gmbh Antenna elements for a missile
US6520448B1 (en) * 2001-06-12 2003-02-18 Rockwell Collins, Inc. Spinning-vehicle navigation using apparent modulation of navigational signals
US6885917B2 (en) 2002-11-07 2005-04-26 The Boeing Company Enhanced flight control systems and methods for a jet powered tri-mode aircraft
US6889934B1 (en) * 2004-06-18 2005-05-10 Honeywell International Inc. Systems and methods for guiding munitions
US7855279B2 (en) * 2005-09-27 2010-12-21 Amunix Operating, Inc. Unstructured recombinant polymers and uses thereof
US7566027B1 (en) 2006-01-30 2009-07-28 Alliant Techsystems Inc. Roll orientation using turns-counting fuze
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
FR2988241B1 (fr) * 2012-03-13 2019-08-09 Renault S.A.S Systeme de communication sans fil a plusieurs recepteurs multiplexes.

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2932026A (en) * 1945-08-28 1960-04-05 Moffett Le Roy Antenna
US2995749A (en) * 1952-05-21 1961-08-08 Jr Ralph O Robinson Roll indication system
US4219170A (en) * 1977-07-08 1980-08-26 Mcdonnell Douglas Corporation Missile roll position processor
US4328938A (en) * 1979-06-18 1982-05-11 Ford Aerospace & Communications Corp. Roll reference sensor
US4646990A (en) * 1986-02-18 1987-03-03 Ford Aerospace & Communications Corporation Magnetic roll sensor calibrator
NL8600710A (nl) * 1986-03-20 1987-10-16 Hollandse Signaalapparaten Bv Inrichting voor het bepalen van de rotatiestand van een om een as roterend voorwerp.
JPH0437426Y2 (no) * 1986-08-20 1992-09-02

Also Published As

Publication number Publication date
JP2817946B2 (ja) 1998-10-30
NL8900117A (nl) 1989-12-01
PT90488A (pt) 1989-11-30
EP0341772A1 (en) 1989-11-15
EP0341772B1 (en) 1993-08-04
NO891872L (no) 1989-11-10
NO891872D0 (no) 1989-05-08
JPH01318897A (ja) 1989-12-25
DE68907998D1 (de) 1993-09-09
AU3451589A (en) 1989-11-09
PT90488B (pt) 1994-04-29
US4979696A (en) 1990-12-25
ES2042969T3 (es) 1993-12-16
AU614363B2 (en) 1991-08-29
NO174566C (no) 1994-05-25
DE68907998T2 (de) 1994-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO174566B (no) System for kusrskorrigering av et roterende prosjektil
US4967981A (en) System for determining the angular spin position of an object spinning about an axis
US4750689A (en) System for determining the angular spin position of an object spinning about an axis
US4509052A (en) RF Interferometer/Doppler target location system
EP0988501B1 (en) All-weather roll angle measurement for projectiles
US5163637A (en) Roll angle determination
US5233351A (en) Local oscillator arrangement for a monopulse receiver in a semiactive missile guidance system
US5579011A (en) Simultaneous triple aperture radar
US4197542A (en) Radio navigation system
US6137436A (en) Alarm sensor, in particular for a target tracking apparatus
US3355736A (en) Cross correlation direction finder
US3523659A (en) Rolling missile guidance system having body fixed antennas
US6501419B2 (en) Sensor system and method for determining yaw orientation of a satellite
DK172493B1 (da) System til kurskorrektion af et roterende projektil
DK172492B1 (da) System til bestemmelse af vinkeldrejningsstillingen af en genstand, der roterer om en akse
EP0411902B1 (en) Methods and systems of attitude determination
Novak Radio direction finding in air traffic services
JP3519636B2 (ja) 電波シーカ
NL8801203A (nl) Systeem voor het bepalen van de rotatiestand van een om een as roterend voorwerp.
OHLSON et al. Conical scan tracking system employing a large antenna[Patent]
Ming et al. Combination of Phase Interferometry and Dual Generate Sources
JPS63184079A (ja) 電子走査モノパルス受信機及び該受信機を用いた電子走査モノパルス・レ−ダ
MX9708610A (es) Radar de deteccion de superficie de aeropuerto.

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN NOVEMBER 2000