DE2402619A1 - DEVICE FOR THE CONTROL OF REMOTE STEERING BODIES - Google Patents
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- 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
- F41G7/32—Command link guidance systems for wire-guided missiles
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Description
FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT KIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG in Essen.FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT KIT LIMITED LIABILITY in food.
VORRICHTUIiG ZUR STEUERUNG VOIi FERNLENEXÖRPERiTCONTROL DEVICE VOIi DISTANCE EXPERIENCE
Die Erfindung "betrifft eine 'Vorrichtung zur Steuerung: von Fernlenkkörpern und durch diese ausgeführten Tätigkeiten. The invention "relates to a device for controlling: of remote control bodies and activities carried out by them.
Lenkkörper erhalten elektrische Steuersignale aur Lenkung von Bord eines fernlenkenden Fahrzeugs, "bei-SOieisv/eise eines Bootes aus. Hierzu wird ein Über-Steering bodies receive electrical control signals aur Steering from board a remote-controlled vehicle, "bei-SOieisv / eise of a boat. For this purpose, a transfer
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tragimgsmittel "benötigt, da.s "bei genügender Festigkeit eine ausreichende länge besitzt, um möglichst große Entfernungen überbrücken zu können, wobei es gleichzeitig nicht zu schwer und voluminös sein darf und dabei eine möglichst geringe elektrische übertragungsdämpfung und große ITaelxrichtenübertragungs-Kapazität aufweisen soll.load-bearing means "required, da.s" with sufficient strength Has sufficient length to be able to bridge the greatest possible distances, while at the same time must not be too heavy and bulky and at the same time the lowest possible electrical transmission loss and large IT message transmission capacity should have.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse dünne Drähte aus Kupfer oder einem anderen Leitermetall zu verwenden. Der vom Volumen des Lenkkörpers her begrenzte Drahtquerschnitt und die aus dem gleichen Grunde begrenzte Drahtlänge beschränken den Fernlenkbereich, und die übertragbare Informationsmenge. Beispielsweise überschreitet ein solcher Lenkdraht aus mechanischen und übertragungstechnischen Gründen kaum die Grenze von 30 lan Länge. Die Begrenzung der Drahtlänge und der Übertragungsbandbreite macht es erforderlich, komplizierte Selbstlenksysteme im Fernlenkkörper vorzusehen. Diese sollen einerseits die Anforderungen an die Übertragungsbandbreite verringern, andererseits soll verhütet werden, daß mit dem Enden des Drahtes die Lenkung des Fernlenkkörpers aufhört.It is known to meet these requirements with thin wires made of copper or another conductor metal to use. The wire cross-section limited by the volume of the steering body and that made of the same Basically limited wire length limit the remote control range and the amount of information that can be transmitted. For example, for mechanical and transmission reasons, such a steering wire hardly exceeds it the limit of 30 lan in length. The limitation of the wire length and the transmission bandwidth makes it necessary to to provide complicated self-steering systems in the remote control body. On the one hand, these should meet the requirements to reduce the transmission bandwidth, on the other hand it should be prevented that with the ends of the wire the Steering of the remote control body stops.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Übertragungsmittel zwischen dem fernlenkenden Fahrzeug und dem Ferrilenkkörper mechanisch leichter und dabei fester ?a\ The invention is based on the object of making the transmission means between the remote-steering vehicle and the ferrule steering body mechanically lighter and stronger at the same time .
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gestalten, dabei aber seine Übertragungsöämpfung zu senken und seine Lbertragungsbandbreite zu steigern, um damit den gesamten Lenkregel lere is wesentlich wirkungsvoller zu gestalten als in den bekannten Vorrichtungen. shape, but at the same time its transmission attenuation lower and increase its transmission bandwidth in order to so that the entire steering control is much more effective than in the known devices.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch/gelöst, daß auf dein Fernlenkkörper angebrachte Sensoren mit einem Lasersender verbunden sind, der durch ein Lichtleiterkabel mit einem optischen Bordempfänger in Verbindung steht, welcher über Signalauswertung und Steuerungslogik mit einem Leitsystem verbunden ist und daß dieses Leitsystem wiederum mit einem Lasersender verbunden ist, der durch das Lichtleiterkabel mit einem optischen Empfänger auf dem Femlenkkörper in Verbindung steht, der mit den Steuerungsgliedern des Fernlenkkörpers verbunden ist,This object is achieved according to the invention in that Sensors attached to your remote control body are connected to a laser transmitter through a fiber optic cable is connected to an optical on-board receiver, which via signal evaluation and control logic is connected to a control system and that this control system is in turn connected to a laser transmitter, the through the fiber optic cable to an optical receiver on the Femlenkkörper is in connection with the Control members of the remote control body is connected,
Im Ausbau dieses Erfinäungsgedankens sind Sensoren angebracht, die über einen lflcrnl.enkl".örper-Sendesignalnultiplexer mit einem Fernlenkkörper-Lasersender verbunden sind. Dieser steht durch ein über eine Lenkkörperspule und eine Bordspule laufendes Lichtleiterkabel mit einem optischen Bordempfänger in Verbindung. Dieser optische Bord empfänger ist mit einem Bord- JSjapf anger signaldemultiplexer gekoppelt, der über eine Signalauswertung und eine Stetäerungslogik mit einem Le its;/st en verbunden ist. Ein Bord-Sendesigr.cliiultiplexer und ein Bord-Läsersender sind über die lio/j-v,] litex— Bord i/pul u ::.(■ eic Lichtleiter-iern-In the development of this Erfinäungsgedankens sensors are mounted, over a l fl crnl.enkl ".örper-Sendesignalnultiplexer with a remote steering state laser transmitters are connected. This is due to a current via a steering body coil and an on-board coil optical fiber cable with an optical onboard receiver in connection. This optical The on-board receiver is coupled to an on-board signal demultiplexer, which is connected to a Le its; / st en via a signal evaluation system and a continuous logic - Bord i / pul u ::. (■ eic light guide-iern-
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lenkspule mit einem optischen Lenkkörperempfänger und dieser über einen Fernlenkkörper-Empfangssignaldeinultiplexer mit den Steuerungsgliedern des Fernlenkkörpers "verbunden.steering coil with an optical steering body receiver and this via a remote control body receive signal de-multiplexer connected to the control members of the remote control body ".
Mach einem v/eiteren Erfindungsgedanken enthält das Lichtleiterkabel einen Duplexiichtleiter. Erfindungsgemäß enthält das Lichtleiterkabel ferner mechanische Verstärkungsleitungen.This contains another inventive idea Fiber optic cable a duplex fiber optic cable. According to the invention, the fiber optic cable also contains mechanical ones Reinforcement lines.
In einer weiteren Ausführung des Erfindungsgedankens wird die Pegelschleife schon im Fernlenkkörper selbst geschlossen.In a further embodiment of the inventive concept the level loop is already closed in the remote control body itself.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit beispielsweise erzielten Dämpfungswerten von 2 dB/km Lichtleitungen von 50 km Länge ausgeführt v/erden. Diese Lichtleitungen übertragen die etwa 1000-fache Nachrichtenmenge pro Zeiteinheit (Bandbreite) der "bisher verwendeten Drahtleitungen. Der Aktionsradius wird dadurch vergrößert. Der Aufwand eines Selbstlenkautomaten ist nicht mehr erforderlich, da die Übertrafrungsbandbreite ausreicht, diese Funktion auf dem Träger und damit nur einmal auszuführen. Die Lichtleiter (Glasfaser) ztu? Lichtübertragimg weisen nur einen geringen Durchmesser (0,1 ram)auf bei einer Zugfestigkeit, die eüwa 10 χ höher liert als die von Zupfer. Zur Er-The advantages achieved by the invention are in particular that achieved with, for example Attenuation values of 2 dB / km. Light cables of 50 km Length executed v / earth. These optical fibers transmit about 1000 times the amount of messages per unit of time (Bandwidth) of the "previously used wire lines. The radius of action is increased. The effort of a Automatic steering is no longer required because the transmission bandwidth is sufficient to enable this function on the Carrier and therefore only to be carried out once. The light guide (glass fiber) ztu? Light transmission show only a low level Diameter (0.1 ram) at a tensile strength the eüwa 10 χ higher than that of Zupfer. To the
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'reichung der mechanisch erforderlichen Zugfestigkeit "besteht das Lichtleiterkabel aus einem Glasfaserbündel. Ohne großen Aufwand wird daher trotz geringeren Gesaratdurchmessers eine Vollduplexleitung geschaffen.'' Reaching the mechanically required tensile strength "The fiber optic cable consists of a fiber optic bundle. Therefore, despite the smaller overall diameter created a full duplex line.
Soweit die so beschaffene Nachricht.enleitung genügend zuverlässig und ausreichend lang ist, benötigt der . Fernlenkkörper neben den Ubertragungseinrichtungen nur noch die normalen Sensoren, Stellglieder und Signalmultiplexer. Die erforderliche Signalauswertung und Steuerungslogik kann entgegen den heute üblichen Systemen wegen der ausreichend hohen Übertragungsbandbreite in beiden Eichtungen am Ort des steuernden Gefährtes untergebracht werden.As far as the news management so created is sufficient is reliable and long enough, the. Remote control body in addition to the transmission facilities only nor the normal sensors, actuators and signal multiplexers. The required signal evaluation and Contrary to the systems commonly used today, control logic can be used in be accommodated in both directions at the location of the controlling vehicle.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bildet einen Lenkregelkreis. Sine Beeinträchtigung-des .Regelsystems durch die zwischengeschaltete Fachrichtenübertragung ist nicht zu erwarten, da die Lichtsignale über die Glasfasern mit großer Bandbreite geleitet v/erden.The device according to the invention forms a steering control loop. Sine impairment of the control system by the Intermediate specialist transmission is not to be expected, since the light signals via the optical fibers with large bandwidth.
V/ird die Hegelschleife nach den weiteren Erfindungsgedanken im Fernlenkkörper selbst geschlossen, was allerdings einen, etwas höheren Auf\irand erfordert, so besteht der Vorteil, daß größere Entfernungen bei gleichem Spulenvolumen und erheblich verbesserter Informationsübertragung möglich werden. ·The Hegel loop becomes established according to the further ideas of the invention closed in the remote control body itself, which, however, requires a somewhat higher margin the advantage that greater distances with the same coil volume and significantly improved information transfer become possible. ·
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Ein weiterer Vorteil "besteht darin, daß die Lichtleitung gegen elektromagnetische Störungen unempfindlich ist.Another advantage "is that the light guide is insensitive to electromagnetic interference.
Sine vorteilhafte Anwendung des Erfindungsgedankens stellt ein Torpedo dar, dessen Sensoren über das Lichtleiterkabel in der geschilderten V/eise mit dem abfeuernden Schiff verbunden ist.Sine advantageous application of the inventive concept a torpedo, whose sensors are connected to the firing ship via the fiber optic cable connected is.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt ein Fernlenksystem nach der Erfindung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. The drawing shows a remote control system according to the invention.
Der obere Teil der Figur zeigt die am Fernlenkkörper vorhandenen, der untere Teil die an Bord des fernlenkenden Fahrzeuges bzw. eines Bootes befindlichen Geräte. Am Fernlenkkörper sind Sensoren S, genannt S^. ... S , angebracht. Die empfangenen Signale werden in einem Fernlenkkörper-Signalmultiplexer 2 in serielle, beispielsweise PCM-Signale umgesetzt. Diese werden dem Fernlenkkörper-Lasersender 4 zugeführt und modulieren diesen. Es entstehen hochfrequente Lichtsignale hoher Energie. Sie v/erden in ein aus einem Bündel Glasfasern 5, 6 bestehendes Lichtleiterkabel 8 eingekoppelt. Das Signal durchläuft die Lichtleiter-Feriilenkkörperspule 7, das ausgespulte Lichtleiterkabel 8 und die Lichtleiter-Bordspule The upper part of the figure shows the existing on the remote control body, the lower part shows the devices on board the remote control vehicle or boat. At the Remote control bodies are sensors S, called S ^. ... S, appropriate. The received signals are used in a body signal multiplexer 2 converted into serial, for example PCM signals. These are the remote control body laser transmitter 4 and modulate it. High-frequency, high-energy light signals are generated. she v / ground in a consisting of a bundle of glass fibers 5, 6 Optical fiber cable 8 coupled. The signal runs through the fiber optic coil body 7, the uncoiled fiber optic cable 8 and the fiber optic board coil
» 9.»9.
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Auf der Bordseite werden aus dem gleichen Bündel äie durch die Dämpfung der Leitung geschwächten Lichtsignale durch einen optischen Bordempfänger 10 in elektrische Signale auruclcverwandelt. .So können sie dem Bord-Signaldemultiplexer 11 zugeführt werden. Die Sensorsignale werden zurückgewonnen. Sie gelangen in die Signalauswertung 12 und die Steuerungslogik 14. Parallel dazu können sie dem komplexen erweiterten Leitsystem 13 zugeführt werden. Die in 13 oder 14- ermittelten Steuerungssignale werden über den Bord-Signalmultiplexer 15 in serielle Signale zurückübersetzt und gelangen über die Lichtleiter-Bordspule 9, das Lichtleiterkabel 8 und die Lichtleiter-Lenkkörperspule 7 zum optischen Lenkkörperempfanger 17, über den Lenkkörper-Empfangssignaldemultiplexer 18 zu den Steuergliedem 19 mit der Bezeichnung SG- Diese bewirken., die Steuerung des Lenk-On the board side, the same bundle becomes a Light signals weakened by the attenuation of the line through an optical on-board receiver 10 into electrical Signals auruclc transformed. .So you can use the on-board signal demultiplexer 11 are supplied. The sensor signals are recovered. You get to the signal evaluation 12 and the control logic 14. In parallel, they can be fed to the complex, extended control system 13 will. The control signals determined in 13 or 14- are transmitted via the on-board signal multiplexer 15 in Translated back serial signals and get through the fiber optic board coil 9, the fiber optic cable 8 and the Optical fiber steering body coil 7 for the optical steering body receiver 17, via the steering body reception signal demultiplexer 18 to the control members 19 with the designation SG- These effect., The control of the steering
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