SE465439B - Anordning foer bestaemma rullvinkellaeget hos en roterande projektil - Google Patents

Description

465 459 i 2 Genom EP 0341772 är det även förut känt att bestämma rollvinkel- läget genom att ge den ena bärvågen en sinusformad amplitudmodu- lering för att kontinuerligt överföra information om fasläget. Av beskrivningen framgår att ett sådant system har fördelar genom enklare uppbyggnad av mottagardelen i projektilen. Dock framgår att det fordras två antenner i mottagaren med känd inbördes orientering. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett alternativ till de ovan beskrivna anordningarna för rollvinkel- bestämning där istället för en kontinuerlig överföring av fas- läget en överföring av fasinformation sker endast vid vissa tidpunkter, exempelvis då signalen går genom noll med positiv derivata.

Enligt uppfinningen avger sändaren dels en polariserad sinusfor- formad strålning inom långvågsbandet och dels en polariserad mikrovågsstrålning i form av ett pulståg där pulserna markerar att långvågskomponenten befinner sig i ett visst fasläge, exempelvis sinussignalens nollgenomgång med positiv derivata. De båda strålningskomponenterna detekteras sedan i granaten och påföres ett mikroprocessorsystem för utvärdering.

Fördelen med att överföra meddelandet om fasläget endast vid vissa tidpunkter är att ett sådant system blir mer störsäkert.

Röjningsrisken blir mindre, det är svårare att ur de korta pulserna beräkna den frekvens som utnyttjas för överföringen och på så sätt störa överföringen.

Det räcker att överföra meddelandet vid ett enda tillfälle när granaten befinner sig i början av sin bana. Om mottagarens processor bara har fått informationen en gång kan den sedan hålla reda på granatens roll-läge genom att räkna minima i den mottagna signalens envelopp.

Alternativt kan meddelandet om fasläget överföras just när korri- gering av banan skall göras.

“V1 465 439 ' För att förbättra störsäkerheten genom redundans kan företrädesvis meddelandet upprepas vid några tillfällen under granatens passage i banan.

En ytterligare fördel med uppfinningen är att endast en antenn behöver användas i långvågsmottagaren för detekteringen. Detta innebär givetvis en förenkling, både en antenn och en förstärkare kan undvaras i långvâgsmottagaren.

En utföringsform av uppfinningen visas schematiskt i bifogade ritningar varvid figur 1 är en vy över projektilen och den utrust- ning som krävs för att bestämma rollvinkelläget hos projektilen, figur 2 visar kurvformen hos strålningskomponenterna, figur 3 visar sändarens uppbyggnad. i blockschemafornn och figur 4 'visar mottagarens uppbyggnad.

För att ge en projektil, granat e.d. en bättre stabilitet i sin bana är det förut känt att ge den en rotation vid avfyrningen.

Inbyggd elektronik i granaten avsedd för taktiska ändamål förlorar då referenserna till rollägesvinkeln. I figur 1 visas en princip- skiss över hur en rollvinkelreferens entydigt kan bestämmas.

Vid kanonen eller i dess omedelbara närhet är en sändare placerad vilken innefattar två sändutrustningar, en för långvågsbandet och en för mikrovågsbandet, vilka utsänder polariserad elektromagnetisk strålning mot granaten 1.

Lângvågssändaren 2 sänder via en antenn 3 ut en vertikalpolarise- rad (VP), sinusformad radiovåg i làngvågsbandet (LF) och en mikrovàgssändare 4 sänder via antennen 5 ut en riktad cirkulär- polariserad våg (CP) mot granaten 1 på mikrovågsbandet ( V).

Sändaren 2 skickar via förbindelsen 6 synkroniseringskoder till sändaren 4.

Långvågsbandet (LF) omfattar frekvensområdet 30-300 KHZ och mel- lanvågsbandet (MF) frekvensområdet 300-3000 KHZ. Frekvensen hos den sinusformade långvàgskomponenten ligger därvid inom LF- området eller lägsta decilen på MF-området medan frekvensen 465 439 8 4 hos mikrovågskomponenten överstiger 1 GHZ.

I granaten finns två mottagare, dels en mottagare 7 som detekterar långvågssignalens magnetfält, HLV, med hjälp av en loopantenn 8, och en mottagare 9 som detekterar mikrovågssignalen från en antenn 10 belägen i granatens bakplan. De båda detekterade signalerna påföres ett mikroprocessorsystem 11 för utvärdering.

Den utsända långvågssignalen 12 har en harmonisk sinusform, se figur 2a. Efter varje nollgenomgång med positiv derivata skickas från långvågssändaren 2 en synkroniseringspuls via förbindelsen 6 till mikrovågssändaren 4, som därvid initierar utsändning av mikrovågsstrålningen i form av ett pulståg 13, se figur 2b.

Antennen 8 i. granaten för- mottagning av' långvågsstrålningen är ensad med hjälp av en referenspunkt 14 i granaten. Då antennen 8 är orienterad parallellt med långvågssändarens antenn 3 erhålles en signal 15, och då granaten vridit sig 1800 erhålles en signal 16, se figur 2c.

I figur 2d visas den mottagna signalen relativt granatens orien- tering. Eftersom tiden mellan noderna på rotationsenveloppen motsvarar ett halvt varvs vridning hos granaten kan mikroproces- sorn på känt sätt med kännedom om rotationshastigheten beräkna det aktuella rollvinkelläget hos granaten.

I figur' 3 visas med hjälp av ett blockschema hur sändaren är uppbyggd. Sändaren innefattar en generator 17 som alstrar den ena av de båda signaler som krävs för positionsbestämningen nämligen långvågssignalen. Den andra positionsbestämmande signalen avges av mikrovågssändaren 18. Signalerna förstärks i förstärkare 19 för långvêgssignalen och förstärkare 20 för mikrovågssignalen och de båda signalerna sänds ut av antennerna 3 resp 4. En anordning 21 som detekterar långvågssignalens derivata och nollgenomgångar ger signal till en mikroprocessor 22 och mikrovågssändaren 18 då långvågssignalen befinner sig i det förutbestämda läget. Som svar på denna signal sänder mikrovågssändaren 18 ut den unika signalen 5 465 439 I som markerar att långvågssignalen befinner sig i ett visst fasläge.

I figur 4 visas mottagarens uppbyggnad. Mottagaren innefattar två antenner, en làngvàgsantenn 8 och en mikrovågsantenn 10. Långvågs- signalen kommer in på en mottagare 7 som förstärker signalen till nivåer som passar en A/D-omvandlare 23. En mikroprocessor ll läser A/D-omvandlaren och lagrar undan dessa värden i ett register.

Mikrovågssignalen omvandlas av mikrovågsmottagaren 9 till digita- la signaler som samlas i en buffer 24. Mikroprocessorns huvudupp- gift är att utvärdera làngvågssignalen och beräkna aktuellt rotationsläge utgående från tidigare uppgifter. När ett meddelande inkommer på mikrovågskanalen begärs interrupt. Om meddelandet innehåller en derivatamarkering uppdateras upp/ner informationen och om det innehåller ett kommando avkodas och utförs detta.

Som tidigare nämnts motsvarar tiden mellan varje nod i làngvågs- signalen ett halvt varvs vridning hos granaten. För att entydigt kunna bestämma det aktuella rollvinkelläget måste rotationshastig- heten beräknas. Denna kan beräknas med kännedom om tiden mellan rotationsenveloppens noder. Den momentana vridningsvinkeln beräknas så att tiden från senaste nod ger ett värde som ligger mellan 00 och 1800. Upp/ner informationen ger sedan en offset på OO (upp) eller 1800 (ner). Denna kombination ger då ett entydigt värde på det momentana vinkelläget.

Claims (8)

465 459 I 6 PATENTKRAV

1. Anordning för att bestämma rollvinkelläget hos en roterande projektil, granat, robot e.d. med hjälp av polariserad elektro- magnetisk strålning innefattande en sändare anordnad att avge en positipnsbestämmande polariserad strålning i riktning mot projek- tilen och en i projektilen anordnad mottagare för att motta den utsända strålningen k ä n n e t e c k n a d a v att den avgivna polariserade strålningen innefattar två komponenter, dels en första strålningskomponent (12) med längre våglängd och dels en andra strålningskomponent med kortare våglängd varvid denna andra strålningskomponent innefattar ett pulståg (13) där pulserna markerar att den första strålningskomponenten befinner sig i ett visst fasläge.

2. Anordning enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d a v att den första. strålningskomponenten utgöres av en sinusformad långvågskomponent (12).

3. Anordning enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k n a d a v att den andra strålningskomponenten utgöres av en mikrovågskompo- nent (13).

4. Anordning enligt patentkarv 3 k ä n n e t e c k n a d a v att pulserna i mikrovågskomponenten (13) markerar den sinusformade långvågskomponentens nollgenomgångar med positiv derivata eller alternativt med negativ derivata.

5. Anordning enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d a v att sändaren innefattar en första generator (17) och antenn (3) för utsändning av den första strålningskomponenten, en andra generator (18) och antenn (4) för utsändning av den andra strål- ningskomponenten och en anordning (21) för att detektera då den första strålningskomponenten befinner sig i ett visst läge och som 7 465 439 ' avger en signal till den andra generatorn (18) då den första strålningskomponenten befinner sig i det förutbestämda läget varvid generatorn (18) avger en puls för att markera nämnda läge.

6. Anordning enligt patentkrav 5 k ä n n e t e c k n a d a v att den första generatorn utgöres av en långvågssändare (17) och den andra generatorn av en mikrovågssändare (18) och varvid detektoranordningen (21) detekterar långvàgskomponentens noll- genomgångar med positiv, alternativt negativ derivata.

7. Anordning enligt patentkrav 5 k ä n n e t e c k n a d av att mottagaren i projektilen innefattar en mottagardel (7, 8) för mottagning av den första strålningskomponenten, en mottagardel (9, 10) för mottagning av den andra strålningskomponenten samt en mikroprocessor (ll) för utvärdering av den första strålningskompo- nenten.

8. Anordning enligt patentkrav 7 k ä n n e t e c k n a d av att mottagardelen (7, 8) för mottagning av den första strålnings- komponenten innefattar en antenn (8) vilken är ensad med hjälp av en referenspunkt (14) i projektilen.