DE3937859C1 - Optischer Abstandszünder - Google Patents
Optischer AbstandszünderInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen
Abstandszünder für Flugkörper mit mehreren am Umfang
des Flugkörpers angeordneten Lasersendern und
optischen Empfängern, deren Strahlengänge durch optische
Mittel gebündelt in einem kleinen Winkel zur Flugrich
tung derart ausgerichtet sind, daß sie sich in vorgege
benen Meßabschnitten überschneiden, wobei die von
Gegenständen in diesen Meßabschnitten reflektierte
Strahlung zur Ableitung des Zündimpulses ausgewertet
wird.
Eine derartige Vorrichtung eignet sich insbesondere für
Flugkörper, die z. B. mit einer Doppelhohlladung ausge
rüstet sind, und die in einem relativ großen Abstand,
d. h. mehr als etwa 0,5 m vom zu bekämpfenden Ziel,
gezündet werden sollen.
Es ist bekannt Flugkörper mit einem Laser zu versehen,
der mittels eines Oszillators kontrolliert wird und
regelmäßig Lichtimpulse in Flugrichtung aussendet. Dort
vom Ziel reflektierte Lichtstrahlanteile werden von
einem Detektor empfangen, dessen Ausgangssignale nach
Verstärkung in einem Wechselspannungsverstärker zwei
phasengesteuerten Gleichrichtern zugeführt werden, wel
che ein vom Oszillator stammendes unverzögertes bzw. um
90° phasenverzögertes Referenzsignal erhalten. Die
Ausgänge der beiden phasengesteuerten Gleichrichter
werden in einer Schaltung miteinander verglichen, woraus
ein der jeweiligen Zielentfernung entsprechender Abstandswert für
die Auslösung des Zunders gewonnen wird.
Hierbei kann jedoch der Detektor nicht zwischen einem vom zu be
kämpfenden Ziel stammenden und einem von einem Hindernis stammen
den reflektierten Lichtstrahlanteil unterscheiden. Während des Flu
ges zum zu bekämpfenden Ziel können gewisse einzelne Hindernisse,
wie Blätter, Ähren im Kornfeld usw. (im folgenden Marken genannt)
zu Reflexionen der ausgesandten Laserstrahlung führen, die jedoch
keine Frühzündung des Gefechtskopfes bewirken dürfen.
Aus der EP-A 345 383 ist ein optischer Abstandszunder für Flugkör
per bekannt, der einen optischen Sender und einen optischen Empfän
ger für die vom zu bekämpfenden Ziel reflektierten Signale auf
weist. Bei Annäherung des Flugkörpers an das Ziel variiert der Win
kel, unter dem die reflektierte Strahlung auf dem Empfänger trifft
bzw. die Intensität aufgrund von positionsabhängigen Dämpfungsan
ordnungen der gemessenen Rückstrahlung. Zwar können bei diesem be
kannten Abstandszünder auch mehrere optische Sender entlang des Um
fanges des Flugkörpers verwendet werden, jedoch ist dieser Druck
schrift kein Hinweis darauf zu entnehmen, wie die von mehreren aus
gesandten und vom Ziel reflektierten Signale zum Erhalt eines Zünd
impulses auszuwerten sind. Ferner ist nicht zu erkennen, wie die
ser bekannte Abstandszünder zwischen einem eigentlichen Ziel und
einem auf dem Weg zum Ziel liegenden Hindernis unterscheiden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen optischen Ab
standszünder für einen Flugkörper zu schaffen mit einer verbesser
ten Maskensicherheit bei geringem baulichen Aufwand und kleinem er
forderlichen Einbauvolumen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit dem im kennzeichnenden Teil
des Anspruches 1 angegebenen Merkmal; vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Vorteil eines erheb
lich reduzierten Elektronikaufwandes erzielt, da keine kontinuier
liche Entfernungsmessung erfolgt, sondern zwei Triangulationsmes
sungen an zwei Stellen. Dies ergibt sich durch die entsprechende
Anordnung und Ausrichtung der beiden Lasersender und des Empfän
gers am Umfang des Flugkörpers, so daß durch die
Schnittstellen der Laserstrahlen mit dem Blickfeld des
Detektors zwei Meßabschnitte in vorgewählten Abschnit
ten entstehen, die sowohl seitlich zueinander als auch
in Flugrichtung voneinander versetzt angeordnet sind.
Eine ausreichende geometrische Meßgenauigkeit kann durch
die Verwendung von cw-Diodenlasern und Selfoc-Linsen
erreicht werden, die einen engen Laserstrahl ermögli
chen, sowie durch entsprechende Ausgestaltung der
Empfangsoptik des Detektors, die ein enges Blickfeld
ermöglicht. Durch Verwendung des an und für sich
bekannten, sonst für kontinuierliche Entfernungsmessung
verwendeten am/cw-Verfahrens erhält man den Vorteil
eines hohen Signal/Rausch-Verhältnisses bei geringerem
Aufwand und wegen der nicht benötigten Entfernungsaus
wertung reduzierten Anforderungen an die Phasenstabi
lität.
Aufgrund des bei Annäherung an das Ziel zeitversetzten
Empfangs reflektierter Lichtstrahlanteile, die bei
Zielannäherung von den beiden Meßabschnitten stammen,
genügt ein Detektor für die beiden Laser, die durch die
Q- und -Ausgänge des dem Oszillators nachgeschalteten
Flip-Flops angesteuert werden. Die ebenfalls durch diese
beiden Ausgänge des Flip-Flops angesteuerten Schalter
ermöglichen eine einfache Trennung der den reflektierten
Lichtstrahlanteilen entsprechenden Signale, die für
beide Meßabschnitte verschiedene Polarität haben, wobei
die folgenden Signaleigenschaften für die Auslösung
eines Zündsignals in beliebiger Verknüpfung möglich
sind:
Die Intensität der vom Detektor stammenden Signale,
die Länge der Signale,
das Intensitätsverhältnis dieser Signale,
das Längenverhältnis der Signale,
die zeitliche Aufeinanderfolge der beiden Signale unter Berücksichtigung der bekannten Fluggeschwindigkeit,
wobei die Verknüpfung aller oder einiger dieser Signal eigenschaften zur Erzeugung eines Zündsignals verwendet werden kann, so daß dieses unabhängig von der Lage eventuell vorhandener Masken auf dem Weg des Flugkörpers im Sollabstand vor dem Ziel auftritt.
Die Intensität der vom Detektor stammenden Signale,
die Länge der Signale,
das Intensitätsverhältnis dieser Signale,
das Längenverhältnis der Signale,
die zeitliche Aufeinanderfolge der beiden Signale unter Berücksichtigung der bekannten Fluggeschwindigkeit,
wobei die Verknüpfung aller oder einiger dieser Signal eigenschaften zur Erzeugung eines Zündsignals verwendet werden kann, so daß dieses unabhängig von der Lage eventuell vorhandener Masken auf dem Weg des Flugkörpers im Sollabstand vor dem Ziel auftritt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Trennung
der Signale der beiden Sender dadurch bewirkt, daß der
eine Sender mit einer bestimmten Frequenz amplitudenmo
duliert wird, und der zweite Sender mit einer anderen
Frequenz.
Dem Empfänger ist dann eine elektronische Frequenzweiche
nachgeschaltet, welche jeweils die Signale der beiden
Frequenzen auf verschiedene Ausgänge geben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung
näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsbei
spiele dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1, 2 und 3 zwei Schnitte durch den vorderen
Abschnitt eines Flugkörpers mit den Lasersendern
und dem Empfänger und
Fig. 4 und 5 zwei Ausführungsbeispiele von geeigneten
Schaltungen zur Erzeugung eines Zündsignals.
Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils einen Querschnitt F
durch den vorderen Abschnitt eines Flugkörpers, an
dessen Umfang jeweils ein Empfänger D angeordnet ist,
dessen Blickfeld (bzw. Empfangsbündel) mit 3 bezeichnet
ist. Um 90° versetzt zum Empfänger D ist ebenfalls am
Umfang des Flugkörpers ein erster Lasersender L1
angeordnet, der einen Lichtstrahl 4 aussendet. Um 180°
versetzt zum Empfänger D ist ein zweiter Lasersender L2
angeordnet, der einen Lichtstrahl 5 aussendet.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen optischen Abstandszünders ist der
Lasersender L2 derart ausgerichtet, daß der von ihm
ausgesandte Lichtstrahl 5 im wesentlichen parallel zur
Flugkörperlängsachse verläuft, während der Empfänger D
unter einem Winkel zur Flugkörperlängsachse derart
angeordnet ist, daß sein Blickfeld 3 vom Laserstrahl 5
in einem Bereich durchsetzt wird, der einen Meßabschnitt
2 bei etwa dem doppelten Zündabstand bildet. Der
Lasersender L1 ist ebenfalls unter einem Winkel zur
Flugkörperlängsachse derart angeordnet, daß der von ihm
ausgesandte Lichtstrahl 4 das Blickfeld 3 des Empfängers
D in einem Bereich durchsetzt, der einen Meßabschnitt 1
bildet und der etwa beim vorgegebenen Zündabstand liegt.
Aufgrund der gewählten Meßgeometrie sind also die beiden
Meßabschnitte 1, 2 sowohl in Flugrichtung voneinander
versetzt als auch bezüglich der Flugkörperlängsachse
versetzt zueinander angeordnet, wobei beide Meßabschnit
te nicht wesentlich außerhalb des durch die Verlängerung
des Flugkörperquerschnitts F gebildeten Raumzylinders,
d. h. im Wirkbereich des Gefechtskopfes des Flugkörpers,
angeordnet sind.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die beiden Lasersender L1 und L2 und der Empfänger
entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
am Umfang des Flugkörpers angeordnet, wobei jedoch hier
die durch die Schnittstellen mit dem Blickfeld 3 des
Empfängers gebildeten Meßabschnitte 1 und 2 eine etwas
andere Lage einnehmen. Der Lasersender L2 ist hierbei
unter einem Winkel zur Längsachse derart angeordnet, daß
der von ihm ausgesandte Lichtstrahl 5 das Blickfeld 3
des Empfängers D in einem Bereich in etwa in Längsrich
tung der Flugkörperachse schneidet und dort den Meßab
schnitt 2 bildet. Der Lasersender L1 ist unter einem
derartigen Winkel angeordnet, daß der von ihm ausgesand
te Lichtstrahl 4 das Blickfeld 3 des Empfängers D in
einem zweiten Bereich schneidet, der den Meßabschnitt 1
etwa im vorgesehenen Zündabstand bildet. Auch hier
befinden sich die Meßabschnitte 1 und 2 nicht wesentlich
außerhalb des durch den Querschnitt F begrenzten Raumes
vor dem Flugkörper, wobei sie sowohl in Flugrichtung als
auch lateral zueinander versetzt angeordnet sind.
Fig. 3 zeigt ebenfalls einen Querschnitt 7 durch den
vorderen Abschnitt eines Flugkörpers, bei dem die beiden
Lasersender L1 und L2 am Umfang des Flugkörpers an
derselben Stelle gemeinsam und dem Empfänger im wesent
lichen diametral gegenüber angeordnet sind. Hier liegen
wieder, wie in Fig. 1, der Meßabschnitt 1 auf der
Verlängerung des Flugkörperlängsachse etwa beim vorgese
henen Zündabstand und der Meßabschnitt 2 etwa beim
doppelten Zündabstand und damit aufgrund der geometri
schen Verhältnisse etwa um den Flugkörperradius seitlich
versetzt.
Die beiden Lasersender L1 und L2 werden nun um 180°
phasenverschoben von einem gemeinsamen Oszillator mit
nachgeschalteten Flip-Flop angesteuert, so daß sie
abwechselnd Lichtimpulse in Flugrichtung aussenden.
Nähert sich der Flugkörper nun einem zu bekämpfenden
Ziel, so wird, wenn der Meßabschnitt 2 das Ziel
erreicht, ein Teil des ausgesandten Laserstrahls 5
reflektiert und vom Empfänger D empfangen. Erreicht der
Meßabschnitt 1 nach einer vorgegebenen Zeit, die eine
Funktion der Abstände der beiden Meßabschnitte 1 und 2
und der Fluggeschwindigkeit ist, ebenfalls das Ziel,
wird ein Teil des vom Lasersender L1 ausgesandten
Lichtstrahls reflektiert und ebenfalls vom Empfänger D
empfangen. Die dem Empfänger D nachgeordnete (im
folgenden näher beschriebene) Auswerteschaltung stellt
das Vorhandensein dieser beiden Signale fest und erzeugt
ein Zündsignal, wenn der Flugkörper mit dem Meßabschnitt
1 das Ziel erreicht bzw. bevor der Zielabstand den
Abstand des Meßabschnittes 1, also den vorgesehenen
Zündabstand, unterschreitet.
Für die folgenden Betrachtungen wird davon ausgegangen,
daß der Abstand einer senkrechten Ebene durch die Mitte
des Meßabschnittes 1 einen Abstand von einem Meter zu
der Ebene aufweist, in der der Empfänger und die beiden
Lasersender angeordnet sind und daß der Abstand einer
senkrechten Ebene durch die Mitte des Meßabschnitts 2
von der Ebene, in der der Detektor und die beiden Laser
angeordnet sind, zwei Meter beträgt.
In den Fig. 4 und 5 sind zwei Ausführungsbeispiele für
geeignete Schaltungen in Form von Blockschaltbildern
dargestellt, die sowohl zur Ansteuerung der beiden Laser
als auch zur Auswertung der vom Empfänger empfangenen
Signale und damit zur Erzeugung eines Zündsignals
dienen.
In Fig. 4 ist mit 6 ein Oszillator bezeichnet, dem ein
Flip-Flop 7 nachgeschaltet ist, dessen Q-Ausgang den
Laser L1 ansteuert, und dessen -Ausgang um 180°
phasenverschoben den Laser L2 ansteuert, so daß abwech
selnd Lichtimpulse von den beiden Lasern im wesentlichen
in Flugrichtung ausgesandt werden. Dem Empfänger D, der
die reflektierten Lichtstrahlanteile von den beiden
Meßabschnitten 1 und 2 empfängt, ist ein Wechselspan
nungsverstärker 8 nachgeschaltet, dessen Ausgang mit
zwei Schaltern 9, 10 z. B. zwei FET-Schaltern, verbunden
ist, die wiederum mit den Q- und -Ausgängen des
Flip-Flops 7 in Verbindung stehen und im Takt der
Ansteuerung der beiden Laser L1, L2 geöffnet bzw.
geschlossen werden. Dies entspricht einem phasenge
steuerten Gleichrichter mit Vollweggleichrichtung. Den
Schaltern 9, 10 ist ein Differenzverstärker 11 nachge
schaltet, dessen positivem Eingang z. B. das vom Schalter
9 durchgelassene Signal zugeführt wird und dessen
negativem Eingang das Signal des anderen Schalters 10
zugeführt wird. Da bei Zielannäherung zum selben
Zeitpunkt immer nur ein Ausgangssignal vom Empfänger D
auftritt (Meßabschnitt 1 oder Meßabschnitt 2), ist das
Ausgangssignal des Verstärkers 11 positiv oder negativ,
so daß die Schaltung feststellen kann, von welchem
Meßabschnitt das Signal stammt.
Nach dem Durchlauf durch einen Integrator 12 wird das
Signal einem Rechner 13 zugeführt und darin verarbeitet,
der einen ersten Diskriminator 14 für das positive
Signal und einen zweiten Diskriminator 15 für das
negative Signal aufweist. Beide Signale müssen eine
Mindestintensität haben, d. h. einen bestimmten Schwell
wert Io überschreiten, wobei das vom Meßabschnitt 1
stammende Signal gemäß der Flugkörpergeschwindigkeit um
eine vorgegebene und damit bekannte Zeitspanne nach dem
vom Meßabschnitt 2 stammenden Signal eintreffen muß.
Diese Feststellung wird durch die Zeitvergleichsschal
tung 14 getroffen, die ferner mit einer Uhr 18 in
Verbindung steht, die beim Abschuß des Flugkörpers zu
laufen beginnt, sowie mit einem Speicher 19 für die
zeitabhängige Fluggeschwindigkeit.
Mit 16 ist ein A/D-Wandler bezeichnet, der sowohl mit
dem Integrator 12 als auch mit der Zeitvergleichsschal
tung in Verbindung steht, welche damit auch das
Intensitätsverhältnis der beiden von den Meßabschnitten
1 und 2 stammenden Signale ermittelt und bewertet.
Sofern das noch näher zu erläuternde Zeitkriterium für
das Eintreffen der beiden Signale erfüllt ist, erzeugt
die Zeitvergleichsschaltung 17 auf der Leitung 20 ein
Zündsignal zur Auslösung des Gefechtskopfes.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
einer noch weniger aufwendigen Schaltung erfolgt die
Ansteuerung der beiden Laser L1, L2 wie oben beschrieben
gemäß Fig. 4. Der Schalter 10 entfällt und der
Differenzverstärker 11 wird durch einen Wechselspan
nungsverstärker 11′ ersetzt. Dem Rechner 13 entsprechen
jetzt lediglich die beiden Diskriminatoren 14, 15, der
Impulsformer 21 und das "UND"-Gatter 22. Die Ausgänge
der Diskriminatoren 14, 15 sind mit dem "UND"-Gatter 22
verbunden, wobei einem Diskriminator 14 der Impulsformer
21 nachgeschaltet ist. Seine Verzögerung und seine
Impulsdauer werden derart eingestellt, daß bei regulärer
Zielannäherung das "UND"-Gatter den Zündimpuls liefert.
Ein Zündsignal wird also immer dann ausgelöst, wenn
innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls der Detektor D
zweimal anspricht, wobei die beiden Intensitäten über
einem Schwellwert (der Diskriminatorschwelle) liegen
müssen. Zusätzlich kann davon ausgegangen werden, daß
die Intensität des vom Meßabschnitt 1 stammenden Signals
in etwa viermal so groß ist wie diejenige des vom
Meßabschnitt 2 stammenden Signals (proportional dem
Quadrat des Verhältnisses der beiden angenommenen
Entfernungen von einem Meter bzw. zwei Meter) und unter
der Annahmen daß die beiden Lichtstrahlen auf Stellen
des zu bekämpfenden Zieles treffen, die in etwa das
gleiche Albedo aufweisen. Die Zeitvergleichsschaltung
kann das Intensitätsverhältnis bewerten und als zusätz
liches Kriterium bei der Erzeugung des Zündsignals
verwenden.
Bei regulärer Zielannäherung, d. h. wenn sich keine
Maske vor dem Ziel befindet, wird das Zündsignal
ausgelöst, wenn folgende Bedingung erfüllt ist:
t(S1) - t(S2) = 1,
wobei t in Einheiten von lm/vFK gemessen wird und der
Zündzeitpunkt tz = t(S1) ist.
Tauchen nun während des Fluges des Flugkörpers einzelne
Masken auf, die sich nicht über den gesamten lateralen
Abstand der beiden Meßabschnitte 1 und 2 erstrecken,
d. h. einzelne Blätter etc., die im Mittel kleiner sind
als der laterale Abstand der Meßabschnitte voneinander
(d. h. weniger als der halbe Flugkörperdurchmesser), so
spricht innerhalb eines gewissen Zeitraums (Koinzi
denzfenster) der Empfänger nur einmal an, da die Maske
entweder den Meßabschnitt 1 oder den Meßabschnitt 2
bedeckt, so daß nur einmal ein Lichtstrahlanteil
reflektiert wird (überdeckt die Maske beide Meßab
schnitte, so kann ein derartiger optischer Sensor dies
prinzipiell nicht vom zu bekämpfenden Ziel unterschei
den).
Das Zeitkriterium für die Abwesenheit eines Ziels
beträgt also |t(S1) - t(S2)|<Δtk, wobei ein möglichst
kleiner Wert für das Koinzidenzfenster Δtk noch zu
bestimmen ist. Solange dieses Kriterium erfüllt ist,
können sogar mehrere Masken in beliebig kleinen Zeitab
ständen für nur ein und demselben Meßabschnitt aufeinan
derfolgen. Dabei ist jedoch dafür Sorge zu tragen, daß
jeweils der letzte aufgetretene Signalzeitpunkt berück
sichtigt wird, d. h. daß die Zeitvergleichsschaltung ein
Signal "Updating" durchführt.
Unter Vernachlässigung von Anstellwinkel und Spin des
Flugkörpers entspricht der Mindestabstand von zwei
aufeinanderfolgenden Signalen vom Meßabschnitt 2 dem
Abstand des Meßabschnitts 2 vom Flugkörper (abzüglich
der Meßbereichstiefe, d. h. dem Überlappungsbereich oder
der Tiefenschärfe), sofern der vom Lasersender L2
ausgesandte Lichtstrahl im wesentlichen in Flugrichtung
verläuft (Fig. 1). Obwohl die Maske den Meßabschnitt 1
wieder verläßt, so blockiert sie immer noch den
Laserstrahl des Lasers L2 solange bis der Flugkörper
durch die Maske hindurchgeflogen ist.
Für den Meßabschnitt 1 gilt dies nur dann, wenn die
Maske bis knapp an den Meßabschnitt 2 heranreicht, d. h.
wenn es sich um eine große Maske handelt. Reicht die
Maske jedoch zumindest auf der dem Meßabschnitt 2
zugewandten Seite des Meßabschnitts 1 nur bis zu dessen
Rand, d. h. handelt es sich um eine kleine Maske, wird
der schräg verlaufende Laserstrahl sofort wieder freige
geben, sobald die Maske den Meßabschnitt 1 (unter
Berücksichtigung der Tiefenschärfe) wieder verlassen
hat. Es gelten also für die Mindestabstände aufeinander
folgender Signale die folgenden Werte
Da nun eine Zündauslösung durch das zu bekämpfende Ziel
mittels der beiden genannten S1- und S2-Signale unter
Berücksichtigung des obigen Zeitkriteriums erfolgen
soll, müssen die beiden Meßabschnitte jeweils ein Signal
liefern. Die Maskendichte darf also in Zielnähe nicht so
groß sein, daß Meßabschnitt 1 oder Meßabschnitt 2
fortwährend völlig blockiert sind. Daraus folgt für den
zulässigen Minimalabstand zweier in Flugrichtung des
Flugkörpers liegender, vom Laserstrahl 5 des Lasers L2
nacheinander erfaßter Masken: zwei Meter für das
gewählte Ausführungsbeispiel. Der zulässige Minimalab
stand für den Meßabstand 1 beträgt dementsprechend je
nach Lage und Maskengröße zwischen 0 m und 1 m.
Berücksichtigt man nun noch den Spin und den Anstell
winkel des Flugkörpers, so wirkt eine auftretende Maske
kleiner als sie tatsächlich ist, wodurch auch der
Mindestabstand zweier z. B. vor dem Meßabschnitt 2
auftretender Masken entsprechend verringert wird. Den
gleichen Effekt erzielt man auch durch eine Verringerung
der Querschnitte der ausgesandten Laserstrahlen und
durch eine Erhöhung der Parallaxe zwischen den Lasersen
dern und dem Empfänger, d. h. daß dadurch ein kleinerer
Überlappungsbereich entsteht.
Für diesen Fall ist insbesondere die in Fig. 2 darge
stellte Anordnung vorteilhaft, da insbesondere kleine
Masken sehr schnell wieder von den Laserstrahlen
verlassen werden. Der laterale Abstand der beiden
Meßabschnitte voneinander ist jedoch hierbei etwas
geringer als bei den in Fig. 1 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel, so daß auch die Maximalgröße der Masken
begrenzt ist, da eine Maske nicht beide Meßabschnitte
überdecken darf.
Je nach der praktischen Begebenheit, d. h. der tatsäch
lich vorhandenen bzw. auftretenden Masken, des Spins und
der Anstellwinkelverhältnisse des Flugkörpers sind auch
andere geometrische Zwischenpositionen der beiden Meßab
schnitte denkbar. Insbesondere ist die in Fig. 3
dargestellte Meßgeometrie ein guter Kompromiß, da
hierbei die beiden Lasersender an einer gemeinsamen
Stelle, d. h. mit gemeinsamem Gehäuse angeordnet sind,
wodurch sich der Aufwand erheblich verringert.
Claims (10)
1. Optischer Abstandszünder eines Flugkörpers mit mehreren, am
Umfang des Flugkörpers angeordneten Lasersendern und optischen Emp
fängern, deren Strahlengänge durch optische Mittel gebündelt in ei
nem kleinen Winkel zur Flugrichtung derart ausgerichtet sind, daß
sie sich in vorgegebenen Meßabschnitten überschneiden, wobei die
von Gegenständen in diesen Meßabschnitten reflektierte Strahlung
zur Ableitung des Zündimpulses ausgewertet wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens zwei in voneinander abweichenden Winkeln
ausgerichtete Lasersender und ein gemeinsamer optischer Empfänger
an verschiedenen Stellen der Frontseite des Flugkörpers derart an
geordnet sind, daß die Meßabschnitte, in denen die Senderstrahlen
gänge den Empfängerstrahlengang schneiden, in verschiedenen Entfer
nungen vom Flugkörper und in verschiedenen seitlichen Abständen
von der Flugkörperlängsachse liegen, wobei der dem Flugkörper nä
herliegende Meßabschnitt dem vorgesehenen Zielabschnitt ent
spricht, daß die Lasersender mit voneinander verschiedenen Kennun
gen moduliert sind, daß im Empfängerkreis Mittel zur Unterschei
dung der Kennungen vorgesehen sind, und daß ein Zündsignal nur er
zeugt wird, wenn am Empfänger beide Senderkennungen innerhalb ei
nes vorbestimmten Zeitintervalls und mit in vorbestimmten Berei
chen liegenden Empfangsintensitäten auftreten, und daß der Zeit
punkt des Zündsignals aus der zeitlichen Reihenfolge und dem zeit
lichen Abstand der beiden empfangenen Signalkennungen in vorbe
stimmter Weise abgeleitet wird.
2. Optischer Abstandszünder nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Lasersender am Umfang
des Flugkörpers angeordnet ist, daß der zweite
Lasersender an einer zum ersten Lasersender um im
wesentlichen 90° versetzten Stelle des Umfangs des
Flugkörpers angeordnet ist, und daß der Empfänger an
einer zum ersten Lasersender um im wesentlichen 180°
versetzten Stelle am Umfang des Flugkörpers angeord
net ist.
3. Optischer Abstandszünder nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Empfänger an einer zu beiden
an derselben Stelle am Umfang des Flugkörpers
angeordneten Lasersendern um im wesentlichen 180°
versetzten Stelle am Umfang des Flugkörpers angeord
net ist.
4. Optischer Abstandszünder nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lasersender
und der Empfänger derart zueinander ausgerichtet
sind, daß der Lichtstrahl des ersten Lasersenders das
Blickfeld des Empfängers in einem ersten Bereich
schneidet, der einen ersten Meßabschnitt (1) bildet,
daß der Lichtstrahl des zweiten Lasersenders das
Blickfeld des Empfängers in einem zweiten Bereich
schneidet, der einen zweiten in Flugrichtung des
Flugkörpers und lateral zum ersten versetzten zweiten
Meßabschnitt (2) bildet und daß beide Meßabschnitte
(1, 2) nicht wesentlich außerhalb des durch den
Umfang des Flugkörpers bestimmten Querschnitts in
dessen Verlängerung liegen.
5. Optischer Abstandszünder nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßabschnitt (1) auf
der Flugkörperlängsachse liegt, und daß der zweite
Lasersender parallel zur Flugkörperlängsachse
ausgerichtet ist.
6. Optischer Abstandszünder nach den Ansprüchen
1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßab
schnitt (2) auf der Flugkörperlängsachse etwa
im doppelten Zündabstand liegt.
7. Optischer Abstandszünder nach den Ansprüchen
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er eine
Schaltung mit Oszillator und Flip-Flop aufweist,
mit deren Hilfe einer der beiden Lasersender
mit einem amplitudenmodulierten Signal und der
zweite mit einem dazu im Gegentakt um 180° phasenver
schobenen Signal beaufschlagt werden.
8. Optischer Abstandszünder nach den Ansprüchen
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung
einen Wechselspannungsverstärker aufweist, der
dem Detektor des Empfängers nachgeschaltet ist,
sowie zwei mit dem Wechselspannungsverstärker
verbundene Schalter aufweist, die im gleichen
Takt wie die entsprechenden Laser der Lasersender
vom Flip-Flop des Oszillators angesteuert werden,
sowie einen den Schaltern nachgeschalteten
Differenzverstärker aufweist, dem ein
Integrator nachgeschaltet ist,
und einen Rechner
zur Erzeugung des Zündsignals aufweist, dem
die Signale des Integrators zugeführt werden,
wobei der Rechner zwei Diskriminatoren zur Bestim
mung der ihnen zugeführten Signale und einen
A/D-Wandler zur Umwandlung dieser Signale zum
Intensitätsvergleich der Signale, sowie eine
Zeitvergleichsschaltung, eine Uhr und einen
Speicher für die zeitabhängige Geschwindigkeit
des Flugkörpers enthält.
9. Optischer Abstandszünder nach den Ansprüchen 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen Wechselspannungsver
stärker aufweist, sowie einen mit dem Wechselspannungsverstärker
verbundenen Schalter aufweist, der im gleichen Takt wie einer der
beiden Laser vom Flip-Flop des Oszillators angesteuert wird, sowie
einen dem Schalter nachgeschalteten Verstärker mit nachgeschalte
tem Integrator aufweist, dessen Signal zwei Diskriminatoren zuge
führt wird, deren Ausgänge einem "UND"-Gatter zur Erzeugung des
Zündsignals zugeführt werden, wobei einem Diskriminator ein Impuls
former mit einstellbarer Verzögerung und einstellbarer Impulsdauer
nachgeschaltet ist.
10. Optischer Abstandszünder nach den Ansprüchen
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß einer der
beiden Lasersender mit einer bestimmten Frequenz
und der zweite Sender mit einer davon abweichenden
Frequenz amplitudenmoduliert wird, und daß dem
Empfänger eine Frequenzweiche zur Unterscheidung
der Echosignale der beiden Sender nachgeschaltet
ist.
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