NO332826B1 - Spinnmissil med styrt lyspulsgenerering - Google Patents

Abstract

Missil (2) som roterer om sin rotasjonsakse (L-L) mens den sender ut lyspulser (5). Det er anordnet midler for å bryte disse lyspulser når missilets (2) rotasjon om sin akse stanser.

Description

Denne oppfinnelse gjelder et missil som i sin bane skal rotere om sin langsgående sentrale lengdeakse, rotasjonsaksen og derfor gjerne kan kalles et spinnmissil. Dette missil har en lyskilde for å sende ut lyspulser som er rettet mot en lysmottaker i en fast post (den faste utskytingspost som sender ut missilet). Sendingen og mottakingen av lyspulsene tjener til lokalisering og styring av missilet i sin bane, akkurat slik det er beskrevet i patentskriftene US 4 710 028 og FR 2 583 523, idet disse to er parallelle og gjelder samme oppfinnelse.

Man vet at en slik lyskilde som tjener som sender kan ha en blitslampe, men denne er oftest stor og bruker mye energi. Alternativet er at man bruker en laserkilde for lysutsendingen. I det siste tilfellet må imidlertid laserlysenergien som stråles ut være betydelig for å sikre en god optisk forbindelse over lange avstander, kilden må kunne motstå eventuelle forstyrrelser utenfra, og man har betydelig betjeningsrisiko for personell som skal betjene et slikt missil, særlig i tilfeller hvor dette, for eksempel som følge av et motorhavari umiddelbart etter utskytingen, styrter ned på bakken nær utskytingsposten, nettopp på en plass hvor operatører kan befinne seg. Spesielt kan øynene være utsatt for skade.

Den foreliggende oppfinnelse har som mål å unngå disse ulemper. Således er det i og med oppfinnelsen foreslått et missil utrustet med en lyskilde for lyspulser og rettet mot en lysmottaker i en fast utskytingspost, og hvor missilet i sin bane beveger seg ut fra lysmottakeren under egenrotasjon om sin langsgående rotasjonsakse, kjennetegnet ved å omfatte midler for å bryte genereringen av lyspulser dersom egenrotasjonen av missilet skulle opphøre.

På denne måte vil det ikke lenger foreligge noen risiko for missiloperatørene dersom missilet skulle styrte i bakken før et mål er nådd og utilsiktet, nær utskytingsposten.

Midlene for å bryte pulstoget av lyspulser kan arbeide på forskjellig måte, for eksempel ved å maskere lyskilden eller -senderen, men fortrinnsvis arbeider disse midler ved å stanse lyskilden helt, enten ved direkte påvirkning eller indirekte. I siste tilfelle og når lyskilden er styrt av en elektronisk styrekrets kjennetegnes hvis missilet vet at midlene for å bryte lyspulsene enten kan sperre styrekretsen eller forbindelsen for kommandoene mellom denne krets og lyskilden.

I det tilfelle hvor man på kjent måte lar missilet omfatte en rotasjonsdetektor på selve missilet og innrettet for å sende rotasjonspulser som hver enkelt tilsvarer en presis enkelposisjon av missilet i forholdet til sin rotasjonsakse, kjennetegnet ved at rotasjonsdetektoren styrer midlene for bryting av lyspulsene.

Fortrinnsvis er missilet ifølge oppfinnelsen slik at disse midler bryter lyspulsene under forsinkelse i forhold til deteksjonen av den første av en rekke manglende lyspulser. Som et eksempel kan da missilet være slik at brytingen utføres etter en forsinkelse som tilsvarer minst to perioder mellom rotasjonspulsene, idet denne varighet regnes fra den siste rotasjonslyspuls som detekteres av detektoren.

I en særlig fordelaktig utførelsesform av missilet er det slik at midlene for bryting av lyspulsene omfatter en systemteller som permanent teller, ved en frekvens høyere enn repetisjonsfrekvensen av rotasjonspulsene, idet telleren tilbakestilles til null og på ny aktiveres av hver rotasjonspuls denne teller mottar, men hvor den sender ut et signal etter telling av manglende pulser dersom de utsendte lyspulser skulle utebli.

Ut fra beskrivelsen nedenfor og tegningene som hører til den, vil man forstå oppfinnelsens forskjellige aspekter bedre, og på tegningene kan samme henvisningstall gå igjen fra figur til figur når det gjelder samme tilsvarende element, idet: Fig. 1 skjematisk viser styringen av et spinn- eller rotasjonsmissil som skytes ut fra en fast utskytingspost,

Fig. 2 viser skjematisk en rotasjonsdetektor for samme missil,

Fig. 3 viser et skjema over rekken av rotasjonspulser som funksjon av tiden t, idet pulsene er tatt imot i detektoren vist på fig. 2, og Fig. 4-6 viser sine optiske skjemaer fortrinnsvis 3 utførelsesvarianter av midlene for bryting og sendt ut av missilet ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 vises skjematisk en utskytingspost 1 for å lede et missil 2 fremover i en bane som danner en referanseakse X-X i form av en siktelinje fra posten 1. Missilet skytes ut fra denne post 1 under rotasjon om sin langsgående rotasjonsakse L-L. Rotasjonen om denne akse utføres ved hastighet Vrsom for eksempel kan være 5-10 omløp pr. sekund og er symbolisert av pilen 3 på fig. 1. Missilet 2 har en laserkilde 4 som lyskilde, og laserkilden kan være en diodelaser eller en laser 4A av typen VCSEL (se fig. 4-6). Lyskilden er innrettet for å generere laserpulser 5 og sende de ut bakover fra missilet, mot utskytingsposten 1, som har en lysmottaker 6 for å motta disse utsendte lyspulser 5.

Som det fremgår skjematisk av fig. 2 er det indre av missilet 2 utrustet med et gyrosystem, og dette fastlegger en fast retning V-V. Til systemet 7 er festet en lyskilde 8 og en tilsvarende anordnet lysmottaker 9. Rundt systemet 7 ligger en omslutning 10 som er forbundet med missilet 2 og følgelig følger dette i sin rotasjon om rotasjonsaksen L-L. Omslutningen 10 har flere små refleksjonsflater (punktflater) slik det er illustrert på innsiden på fig. 2, for å motta den innfallende lysstråle 12 som kommer fra lyskilden 8 og reflekterer denne til en reflektert stråle 13 som treffer mottaker 9. Flatene 11 er regelmessig fordelt rundt det innvendige av omslutningen 10, for eksempel med vinkelavstanden 120° som vist, eller med 45° vinkelavstand.

På denne måte vil hver gang en slik refleksjonsflate 11 skjærer den innfallende lysstråle 12 i et reflekterende blink inn i mottakeren 9 og som bevirker en elektrisk rotasjonspuls 14. Hver rotasjon av missilet 2 om sin rotasjonsakse gir derved like mange lyspulser og tilsvarende elektriske pulser 14 som omslutningen 10 har refleksjonsflater 11. Det er innlysende at perioden T mellom 2 pulser 14 som følger etter hverandre blir T = 1/Vr • n, idet Vrer omløpshastigheten av missilet 2 om egen akse (spinnet) og n er antallet refleksjonsflater 11 (se fig. 3).

Fig. 4-6 viser videre hvordan mottakeren 9 er koplet til en teller 15, mens laserkilden 4 er styrt av styrekretsen 16 via en forbindelse 17. Tellere arbeider eller teller systematisk ved en frekvens høyere enn den inverse av perioden T, de pulser 14 som har med rotasjonen av missilet å gjøre og derfor kan kalles rotasjonspulser, og telleren nullstilles og startes opp igjen for hver av disse pulser 14 den mottar fra mottakeren 9.

På denne måte vil telleren 15 hele tiden tilbakestilles til null og startes opp igjen av hver enkelt påfølgende puls 14 så lenge missilet 2 spinner om sin rotasjonsakse L-L.

I det motsatte tilfelle dersom missilet ikke lenger roterer om aksen, for eksempel ved at den har falt på bakken eller nådd sitt mål på bakken vil pulsene 14 opphøre og telleren 15 teller da ut fra den siste mottatte rotasjonspuls 14d og uten å tilbakestilles eller startes opp igjen av noen ny puls 14, inntil et forhåndsbestemt antall som tilsvarer en varighet D som er større enn perioden T regnet fra den siste pulse 14d som er mottatt, frem til en første ikke-mottatt puls 14M1 og videre over flere manglende pulser 14N som illustrert på fig. 3, inntil varigheten D er nådd. Stor D er fortrinnsvis over 2T.

Når antallet forhåndsbestemte manglende pulser er telt opp av telleren 15, sender denne ut et kommandosignal via en aktiveringskrets 18 over en forbindelse 19.

Når kretsen 18 mottar denne kommando, avbryter den sendingen av laserlys i form av pulser 5 og gir årsaken til følgende kommandoer: enten lukking av en blender 20 som i så fall kommer til å maskere diodelaseren

eller laseren 4A (fig. 4),

stansing av styrekretsen 16 via en forbindelse 21 eller stansing av laserkilden 4

via en forbindelse 22 (fig. 5), eller

åpning av en bryter 23 i forbindelsen 17 mellom styrekretsen 16 og laserkilden 4

(fig. 6).

Claims (9)

1 Missil (2) utrustet med en lyskilde (4) for lyspulser (5) og rettet mot en lysmottaker (6) i en fast utskytingspost (1) og hvor missilet i sin bane beveger seg ut fra lysmottakeren (6) under egenrotasjon (3) om sin langsgående rotasjonsakse (L-L), karakterisert vedå omfatte midler (15, 18-23) for å bryte genereringen av lyspulser (5) dersom egenrotasjonen av missilet (2) skulle opphøre.

2 Missil ifølge krav 1, karakterisert vedat midlene (15, 18, 19, 20) er innrettet for å maskere lyspulsene (5).

3 Missil ifølge krav 1, karakterisert vedat midlene (15, 18, 19, 21, 22, 23) er innrettet for å stanse lyskilden (4).

4 Missil ifølge krav 3, karakterisert vedat lyskilden (4) er styrt av en elektronisk styrekrets (16) kjennetegnes hvis missilet vet at midlene (15, 18, 19, 21) for å bryte lyspulsene (5) er innrettet for å stanse styrekretsen (16).

5 Missil ifølge krav 3, karakterisert vedat lyskilden (4) er styrt av en elektronisk styrekrets 16 kjennetegnes hvis missilet vet at midlene (15, 18, 19, 21) for å bryte lyspulsene (5) er innrettet for å sperre forbindelsen (17) mellom styrekretsen (16) og lyskilden (4).

6 Missil ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert veden rotasjonsdetektor (8-13) på selve missilet og innrettet for å sende rotasjonspulser (14) som hver enkelt tilsvarer en presis enkelposisjon av missilet i forholdet til sin rotasjonsakse (L-L), kjennetegnet ved at rotasjonsdetektoren (8-13) styrer midlene for bryting av lyspulsene.

7 Missil ifølge krav 6, karakterisert vedat disse midler bryter lyspulsene (5) under forsinkelse i forhold til deteksjonen av den første av en rekke manglende lyspulser.

8 Missil ifølge krav 7, karakterisert vedat midlene for bryting av de utsendte lyspulser (5) brytingen utføres etter en forsinkelse som tilsvarer minst to perioder mellom rotasjonspulsene, idet denne varighet regnes fra den siste rotasjonslyspuls som detekteres av detektoren (8-13).

9 Missil ifølge ett av kravene 6-8, karakterisert vedat midlene (15, 18-23) for bryting av lyspulsene (5) omfatter en systemteller (15) som permanent teller, ved en frekvens høyere enn repetisjonsfrekvensen av rotasjonspulsene (14), idet telleren (15) tilbakestilles til null og på ny aktiveres av hver rotasjonspuls denne teller mottar, men hvor den sender ut et signal etter telling av manglende pulser (14d) dersom de utsendte lyspulser (14) skulle utebli (14d).