SE458310B - Anordning foer alstring av en taendsignal foer oeverflygningsflygkropp - Google Patents

Description

2. 458 310 de erhållna sensorsignalerna med typiska lagrade informationer.

Syftet med föreliggande uppfinning är att förbättra denna målidentifikation.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att sensoranordningen utgöres av en kombination av en aktiv eller returstrålesensor- anordning och av en passiv, för upptagning av specifika för- hållanden i målets omgivining utformad sensoranordning, varvid den aktiva sensoranordningen är orienterad enligt framåtvinkeln.

Genom en kombinerad insats av en aktiv och en passiv sen- soranordning kan detektionssäkerheten ökas väsentligt, emedan mycket olika kriterier för målidentifikationen kan utvärderas.

Såsom angivits insättes ändamålsenligt den aktiva, dvs. den på returstrâlelokaliseringsteknik baserade sensoranordningen för den starkare orienteringen, snett framåt i flygriktningen sett, signalbearbetningsmöjligheterna aktiva lokaliserings- anläggningar kan arbeta med en starkare sammanbunden karaktäristisk och därvid, vid avsökning av landskapet, ge ett förminskat uppfattningsomrâde dvs. emedan p.g.a. en större tydlighet vid målkontur- registrering. Å andra sidan är den i huvudsak vertikala orienteringen av den andra passiva sensoranordningen också ändamåls- enligt, emedan i lodlinjen till målet föreligger det kortaste avståndet mellan flygkroppen och målet och således den största registrerbara strålningsintensiteten från målet eller det om- givande landskapet; varvid man kan arbeta med en bredare rikt- karaktäristik för förstärkning av den mottagna signalen, emedan den momentana måldetektionen från snett framåt-orienteringen tillsammans med uppgift om flygkroppens momentana fïyghastiget'medger förgivande av ett tidsfönster för utvärdering av medelst den passiva sensor- anordningen erhållna informationer under uteslutande av fel- information från målets omgivning.

För den aktiva, snett framåt orienterade sensoranordningen lämpar sig särskilt en dylik känd och för avståndständningen i granater använd laseravståndsmätanordning.

Med den i huvudsak vertikalt riktade och således kortast avstånd till målet uppvisande passiva sensoranordningen kan ända- målsenligt en störning av jordmagnetfältet genom målet i land- skapet eller en landskapsatypisk ökad värmestrålning från målet registreras och i tidsberoende tillordnade till mål-höjddetek- tionen utvärderas för alstring av tändsignalen.

Med den passiva sensoranordningen kan dock även andra reali- 458 310 teter, genom vilka målet skiljer sig från det omgivande land- skapet, utvärderas, t.ex. ett typiskt ljudspektrum för ett selek- tivt mål som skall bekämpas. För ökad må1identifikationsnoggrannhet kan flera dylika sensoranordningar, vilka avser att registrera olika realiteter, drivas parallellt och deras signaler samman- kopplas korrelativt med varandra respektive jämföras med typisk lagrad signalinformation.

Ytterligare vidareutföranden och andra kännetecknande drag och fördelar framgår av underkraven.

Uppfinningen skall nedan närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar en uppfinningsmässigt utrustad flygkropp vid anflygning mot ett mål. fig. 2 visar med ett funktionsblockdiagram den i flygkroppen enligt fig. l monterade anordningen för alstring av en tändsignal; och fig. 3 är en funktionsbeskrivning till fig. l/fig. 2 vid överflygning av landskap och mål av i anordningen enligt uppfin- ningen på olika ställen (fig. 3.1 - 3.3) alstrade och bearbetade signaler.

Den i fig. l visade flygkroppen l kan vara en granat eller en raket. Den är utrustad med sensoranordningar 2',ll' som skall alstra en tändsignal för utstötning av en projektil 3 då flyg- kroppen l befinner sig över ett mål 4 som skall bekämpas från sin sårbara ovansida p.g.a. stark sidobepansring eller p.g.a. det- sammas inbäddning i det omgivande landskapet 15. För hög genom- slagskraft med ringa negativ påverkan av projektilens effekt- riktning från flygkroppens l vinkelrät däremot riktade hastighet v, är projektilen 3 anordnad i flygkroppen l företrädesvis i form av en vid tändutstötning projektbildande laddning. Flygkroppen l rör sig - ostyrd, självstyrd eller fjärrstyrd - längs en åtminstone i inflygningsområdet mot målet 4 i huvudsak parallellt med land- skapet 15 förlöpande flygbana F.

För att tändsignalen l4 för utstötning av projektilen 3 skall alstras av signalbearbetningsanordningen l5 i flygkroppen l vid önskat läge hos flygkroppen l över målet 4 - dvs. åtminstone i huvudsak vid uppnående av lodlinjen V genom målet - medan å andra sidan signalbearbetningen för måldetektion och'alstring av en tänd- signal 14 kräver en viss tid och således en viss flygsträcka hos flygkroppen 1, är en framför anordningen 16 kopplad sensoranordning 4. 458 310 2' avböjd i riktning mot landskapet 15 med en första vinkel Wl relativt flygriktningen och flygbanan F och sålunda riktad framåt mot målet 4. Denna framåtvinkel Wl väljes så nära 900, dvs. så parallellt med løallnjen v som möjligt (i flg. 1/2 är l åskåanlngs- syfte vinkeln överdrivet liten); varvid avvikelsen från 900 väljes så att i förhållande till minsta möjliga förväntade flyghöjd H över målet 4, maximal uppnåelig flyghastighet v vid målets 4 närmande och anordningens l6 signalbearbetningstider, samt i givet fall av taktiska orsaker önskvärda fördröjningar av projektilens 3 utlösning, att i flygkroppen l via den första sensoranordningen 2, , registreras målet 4 i rätt tid innan ankomsten till mållod- linjen V (alltså i rätt tid innan alstring av en tändsignal 14).

Emedan vid hög inflygningshastighet v och, för god effekt på projektilen 3, låg flyghöjd H såväl som vid mera omständig signal- bearbetning för måldetektion i anordningen 16, en relativt spetsig framâtvinkel Wl kan erfordras, och emedam vid sensoranordningen 2' av begränsad storlek p.g.a. flygkroppens geometri inga önskvärt smala riktkaraktäristika 17 är realiserbara, erhålles i landskaps- planet vid flackare vinkel hos riktkaraktäristiken 17 ett uppfattningsområde 18 med relativt stor yta och en motsvarande ringa upplösning vid detektorn av målet 4 . För snabb och säker identi- fikation av målet 4, dvs. registrering av användbar målinformation, skall varje uppfattningsomrâde l8 hållas så litet som möjligt. Med anledning därav användes för framåtvinkeln Wl företrädesvis ingen passiv utan en aktiv sensoranordning 2' i form av ett varaktighets- strec k- eller impulsretursstrålelokaliseringsaggregat 19 för avstånds- mätning med fin upplösning, särskilt en av ljusimpulslöptidsmätning avhängig laseravståndsmätare. Detta medger en i rummet sett starkt sammanbunden avsökning av målets 4 höjdkonfiguration under över- flygningen därav och därmed en exakt höjdprofilering; varvid man dessutom kan arbeta med en smal mottagningskaraktäristik för den från målet 4 reflekterade energin, eftersom vid ett dylikt aktivt returstrålelokaliseringsaggregat 19 därvid, trots i hög grad reducerad mottagningsenergi, en entydig löptidsbestämning är möjlig genom korskorrelationssignalbearbetning i lokaliseringsaggregatet l9 eller i den därefter kopplade anordningen 16 för alstring av tändsignalen 14. Därmed kan den aktuella flyghöjden H över målet 4 beräknas ur sensoranordningens 2' inbyggda fakta, alltså ur framåt- vinkeln Wl och det längs denna vinkel uppmätta avståndet E enligt formeln H = E - sin Wl 458 310 för att inte behöva åstadkomma en ytterligare avståndsmätare parallellt med lodlinjen V.

Såsom ytterligare sensoranordning ll' är företrädesvis en passiv sådan inbyggd i flygkroppen l och ansluten till anordningen l6 för avgivning av tändsignalen 14 för registrering av flyg- kroppens l passage genom mållodlinjen V och därvid samtidigt åstadkomma ännu ett kriterium för den faktiska identifikationen av målet 4 av intresse. Denna ytterligare parallellt med mållinjen v och således i huvudsak vinkelrät mot flygbanan F riktade sensor- anordning ll', arbetar företrädesvis passivt för undersökning av störande förhållanden i landskapet 15 p.g.a. målets 4 lokala när- varo. Till sådana störande förhållanden hör exempelvis ett hopp i strålningstemperaturen (p.g.a. skuggning av reflektionen av kallare rymdstrâlning mot landskapet 15 eller p.g.a. höjning av strålningstemperaturen i landskapet 15) eller en störning i jordmagnetfältet; motsvarande arbetar den andra sensoranordningen ll' exempelvis med en infrarödmottagare eller en magnetfält- mottagare. Då vid kända flygegenskaper hos flygkroppen 1 det är möjligt att tidsbestämma när, vid en förstagångsregistrering av målet, den andra sensoranordningen ll' åtminstone närmelsevis ligger i mållodningen V, kan man via en tidförnsterkoppling i anordningen ll'beräkna när den andra sensoranordningen ll' aktiveras för bekräftelse av målidentifikationen; så att man kan arbeta med en bred riktkaraktäristik 20 för att å en sidan uppta tillräckligt med energi från målområdet för signalbearbetningen och å andra sidan hinna registrera målet 4 med den andra sensor- anordningen ll' trots den korta överflygningstiden. Skall med anledning av denna andra sensoranordningens ll' arbetssätt även här en smalare riktkaraktäristik åstadkommas, kan det vara ända- målsenligt att inte rikta denna riktkaraktäristik 20 (såsom visas i principexemplet) parallellt med mållodlinjen V, utan även ge densamma en given framåtvinkel (ej visad) för registrering av målet i rätt tid med hänsyn taget till erforderlig tid för signalbearbetningen i anordningen 16.

För bestämning av flygkroppens hastighet v kan en godtycklig hastighetsmätare 2l (t.ex. ett dynamiskt tryck- eller fläkthjul~ system) installeras i flygkroppen l. Hastighetsmätaren 21 kan dock även ha formen av en korrelationskoppling, medelst vilken information om landskapsbilden längs flygbanan F korskorreleras; i det en av båda sensoranordníngarna 2'respektive ll'en andra 6. gång, förskjutet längs flygbanan F, utformas på flygkroppen l, för att åstadkomma de varandra korrelerande signalerna, vilka tidsförskjutet i beroende av hastigheten alstras vid samma punkt i landskapet 15.

Såsom framgår av fig. 2 uppvisar signalbearbetningsanordningen 16 en höjdmätare 8, som arbetar på basis av höjdbestämningen genom ovannämnda geometriska formel. Den således från avståndet E snett framåt till målet erhållna höjdsignalen 22 varierar längs flyg- banan F i beroende av realiteter i det under flygbanan registrerade landskapet 15 och speciellt av det däri liggande målet 4.

För identifikation av målet 4 jämföres i en identifikations- koppling 5 den aktuella erhållna höjdsignalen 22 med en från ett minne 23 utläst höjdinformation 24 i en detektionskoppling 6? Vid överensstämmelse mellan givna kriterier hos höjdsignalen 22 och höjdinformationen 24 som häntyder till ett förutregistrerat mål 4 för bekämpning, aktiveras en fördröjningskoppling 25. Därigenom friges en utvärderingskoppling 9“först när den andra sensoran- ll' kommit nära mållodlinjen V; denna tidsrymd bestämmes vinkelgeometrin för framåtvinkeln Wl och målavståndet E av den hastighetsmätaren 21 förmedlade, momenta flyg- hastigheten v. Då nu denna andra, ordningen alltså av såväl som passiva sensoranordningen ll' avkänner en för det sökta målet typisk förändring av fysikaliska förhållanden i det registrerade landskapsområdet, alstrar utvärderingskopplingen 9' tändsignalen l4 för utstötning av projektilen 3 för målets 4 bekämpning. I vid den som referensmönster lagrade höjdinformationen 24 rör det sig om profilinformation av det sökta målet 4, som skall överflygas, då det gäller att detektera ett mål 4 med karaktär- ristisk profil i obekant eller svårregistrerbar terräng. Såsom höjdinformation 24 kan emellertid även lagras terrängens profil, särskilt då det gäller att bekämpa mål 4 med olika eller mindre framträdande höjdprofil, vilka trängt in i ett med avseende på topografin i detalj känt landskap 15. I detta fall sker ändamåls- enligt avläsning av minnet 23 i beroende av vägsträckan, alltså exempelvis styrt via en väggivare 26, som anger den av flygkroppen l tillryggalagda vägsträckan genom en integrering av utsignalen från hastighetsmätaren 21.

Betydelsen av de båda av olika kriterier påverkbara sensor- anordningarna 21 ll'i förbindelse med signalbearbetningen i anordningen l6, förtydligas ännu en gång i fig. 3 i samband med

Claims (7)

7. 458 310 terräng och mâlförhållandena enligt fig. l. Den topografiska höjdinformationen 24 överlagras av höjdsignalen 22 (fig. 3.1). Då höjdsignalen 22, särskilt vid sned registrering av målet 4 normalt inte skiljer sig så uttalat från den topografiska höjd- informationen såsom i förtydligande syfte framgår av fig. 3.1 och höjdsprången p.g.a. den icke lodräta avståndsbestämningen är förvrängda och avplanade, erhålles genom höjdmätningen en till~ fällig mâlinformation, vilken inte alltid är tillräcklig för erforderlig säker málidentifikation. Därför utföres i händelse av ett registrerat sannolikt mål 4 en ytterligare diskriminering nästan rakt över detsamma, möjligen mäts värmeutstrålningen. Terrängen 15 företer en genomsnittlig strålenergi 27 (fig. 3.2), vilken signalbearbetningstekniskt kan utvärderas såsom en adaptiv upphöjning, över vilken värmeut~ strålningen 28 från ett med en förbränningsmotor utrustat mål 4 tydligt kan urskiljas. Med upphörandet av det genom fördröjnings- kopplingen 25 definierade tidsfönstret 29, avbrytes i alla fall strålningsmottagningen i hos den andra sensoranordningen ll' respektive dess utvärdering, då ingen entydig målidentifikation uppnåtts. Då och endast då en mâltypisk passiv sensorinformation, t.ex. målets värmeutstrålning 28, erhålles i signalbearbetningsan- ordningen 16 (fig. 2) innanför tidsfönstret 29 och tidsmässigt tillordnad uppträdandet av en höjdsignal 22 (den ur sensorriktnings- geometrin erhållna tidsmässiga förskjutningen är i fig. 3 under- tryckt av motsvarande tidkoordinalförskjutning), alstrar utvärderingskopplingen 9'tändsignalen 14 för utstötning av projek- tilen 3 för bekämpning av det nu rakt nedanför liggande målet 4. Patentkrav: ll ll Il II II ll II II Il ll H
1. l. Anordning (16) för alstring av en tändsignal (14) för överflygningsflygkropp (l) för utstötning av en projektil (3) vid överflygning av ett mål (4), innefattande en målidentifikations- koppling (5') och en utvärderingskoppling (9') för avgivning av tändsignalen, varvid för registrering av målet minst en sensor- anordning (2“, ll') är anordnad, vilken å ena sidan är orienterad i en första eller framåtriktad vinkel (Wl) relativt flygkroppens e flygbana (F) mot målet och a andra sidan är orienterad i en däremot 8. 458 310 förstorad andra vinkel respektive åtminstone i huvudsak parallellt med lodlinjen (V) genom målet, och varvid tändsignalen utlöses då målet utskilts under den första vinkeln och registrerats under den andra vinkeln, k ä n n e t e c k n a d a v att sensoranordningen (2', ll) utgöres av en kombination av en aktiv eller returstråle- sensoranordning (2') och av en passiv, för upptagning av specifika förhållanden i målets (4)_omgivning utformad sensoranordning (ll'), varvid den aktiva sensoranordningen (2') är orienterad enligt framåt- vinkeln (Wl).
2. 2. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d a v att den aktiva sensoranordningen (2') utgör en del av ett returstrålelokaliseringsaggregat (19) för fortlöpande mätning av avståndet mellan flygkropp (l) och mål (4).
3. 3. Anordning enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att den passiva sensoranordningen (ll') är utformad att upptaga värmestrålning;
4. 4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d a v att den passiva sensoranordningen (ll') är utformad att avkänna magnetfält.
5. 5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d a v att den passiva sensoranordningen (ll') är utformad att uppfånga ljud.
6. 6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n eg- t e c k n a d a v att i målidentifikationskopplingen (5') är lagrad höjdinformation över terrängen (15) vari ett inträngande mål skall bekämpas och/eller över ett bestämt mål som skall bekämpas, vilken information jämföres med aktuella erhållna höjd- signaler (22).
7. 7. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d att vid typisk överensstämmelse mellan den lagrade höjd- informationen (24) och den aktuella erhållna höjdsignalen (22) definieras ett tidsfönster (29), innanför vilket tändsignalen (14) aV utlöses vid uppträdande av en typisk målinformation från den passiva sensoranordningen (l1').