FR2665252A1 - Missile guidance system - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte aux systèmes de guidage de missiles, etThe present invention relates to missile guidance systems, and
elle concerne des agencements de visée it concerns sighting arrangements
et de poursuite pour de tels systèmes. and prosecution for such systems.
Dans son concept le plus large, la présente invention concerne un système de guidage pour missile guidé In its broadest concept, the present invention relates to a guidance system for a guided missile
et comprend un viseur optique; une commande manuelle pour engen- and includes an optical viewfinder; manual control for generating
drer des signaux de commande manuelle en réponse à la manipu- to provide manual control signals in response to manipulation
lation de ladite commande par un opérateur; un dispositif de poursuite comportant un système optique pour suivre un missile en vol dans le champ de vue du système optique du dispositif de poursuite, ledit dispositif étant construit et agencé pour engendrer des signaux d'erreur représentatifs de la position décalée radialement du missile par rapport à l'axe projeté du dispositif de poursuite, et étant incorporé dans un canal de commande de vol comprenant d es moyens pour transmettre des signaux de commande de vol à un récepteur se trouvant dans le missile pour le guider en vol, de sorte qu'il se forme une boucle de commande fermée qui comprend un trajet optique de réaction du missile au dispositif de poursuite; des moyens pour introduire les signaux de commande manuelle dans la boucle de commande fermée; un support commun qui supporte le dispositif de poursuite et le viseur, le dispositif de poursuite étant construit et agencé de manière que la direction de son axe projeté soit mobile angulairement par rapport au support; et un gyroscope monté sur le support et agencé pour stabiliser et commander la direction de l'axe projeté du dispositif de lation of said command by an operator; a tracking device comprising an optical system for tracking a missile in flight in the field of view of the optical system of the tracking device, said device being constructed and arranged to generate error signals representative of the radially offset position of the missile relative to to the projected axis of the tracking device, and being incorporated in a flight control channel comprising means for transmitting flight control signals to a receiver located in the missile to guide it in flight, so that a closed control loop is formed which includes an optical reaction path from the missile to the tracking device; means for introducing the manual control signals into the closed control loop; a common support which supports the tracking device and the viewfinder, the tracking device being constructed and arranged so that the direction of its projected axis is angularly movable relative to the support; and a gyroscope mounted on the support and arranged to stabilize and control the direction of the projected axis of the device
poursuite indépendamment du mouvement du support. continuation regardless of the movement of the support.
Les signaux d'erreur provenant du dispositif de poursuite peuvent être utilisés directement pour fournir les signaux de commande de vol pour la transmission au missile,alors que la commande manuelle est utilisée pour imposer une commande manuelle au gyroscope afin de l'obliger à diriger l'axe du dispositif de poursuite La commande manuelle peut alors être agencée pour commander le gyroscope afin qu'il dirige l'axe du dispositif de poursuite, en introduisant ainsi les signaux de commande manuelle dans la boucle fermée de commande à l'étage Error signals from the tracking device can be used directly to provide flight control signals for missile transmission, while manual control is used to impose manual control on the gyroscope to force it to direct the axis of the tracking device The manual control can then be arranged to control the gyroscope so that it directs the axis of the tracking device, thereby introducing the manual control signals into the closed control loop on the floor
du dispositif de poureuite plutôt qu'indépendamment du fonctionne- of the poureuite device rather than independently of the operation
ment du dispositif de poursuite.tracking device.
En variante, les signaux d'erreur provenant du dis- positif de poursuite peuvent être utilisé pour mettre le gyros- Alternatively, the error signals from the tracking device can be used to set the gyros-
cope en précession de manière qu'il oblige l'axe du dispositif de poursuite à suivre le missile automatiquement alors que les5 signaux d'erreur et les signaux de commande manuelle sont utili- sés ensemble pour former les signaux de commande de vol. Dans une autre forme de l'invention, le gyroscope est utilisé pour stabiliser à la fois le viseur et le dispositif cope in precession so that it forces the axis of the tracking device to follow the missile automatically while the error signals and the manual control signals are used together to form the flight control signals. In another form of the invention, the gyroscope is used to stabilize both the viewfinder and the device
de poursuite, pour utilisation par exemple lorsque le système de10 guidage est monté sur un véhicule ou un aéronef en mouvement. tracking, for use for example when the guidance system is mounted on a moving vehicle or aircraft.
Le gyroscope peut être agencé pour fournir un signal représentant la direction et la vitesse du déplacement angulaire du viseur lors du réglage d'une cible mobile immédia- tement avant le lancement d'un missile, des moyens étant présents15 pour introduire dans la boucle fermée de commande, après le lan- cement du missile, un signal de prédiction correspondant au signal fourni par le gyroscope immédiatement avant le lancement pour commander le vol du missile après lancement. Dans un tel agencement, lesdits moyens pour introduire le signal de prédiction dans la boucle fermée de com- mande comprennent un générateur de signaux compensateurs de vitesse connecté pour recevoir le signal fourni par le gyroscope immédiatement avant lancement Ledit générateur peut aussi fournir un autre signal à introduire dans la boucle fermée de25 commande, The gyroscope can be arranged to provide a signal representing the direction and speed of the angular displacement of the sight when setting a moving target immediately before launching a missile, means being present15 for introducing into the closed loop of commands, after launching the missile, a prediction signal corresponding to the signal supplied by the gyroscope immediately before launch to control the flight of the missile after launch. In such an arrangement, said means for introducing the prediction signal into the closed control loop includes a speed compensator signal generator connected to receive the signal supplied by the gyroscope immediately before launching said generator can also provide another signal to enter into the closed control loop,
Une autre caractéristique de l'invention comprend l'intégration des systèmes optiques pour le dispositif de pour- Another characteristic of the invention comprises the integration of the optical systems for the device for
suite et le viseur en une seul système optique qui fournit le champ de vue à la fois pour le dispositif de poursuite et pour30 l'opérateur se servant du viseur, et dont l'axe est l'axe pré- cité du dispositif de poursuite, le dispositif de poursuite et le gyroscope stabilisateur étant connectés en une boucle de commande auto-suiveuse à réponse rapide, de sorte que le gyroscope dirige l'axe du dispositif de poursuite pour le garder35 aligné sur le missile que l'on poursuit, la sortie du disposi- tif de poursuite étant aussi fournie à un intégrateur dont le suite and the viewfinder in a single optical system which provides the field of view both for the tracking device and for the operator using the viewfinder, and whose axis is the aforementioned axis of the tracking device, the tracking device and the stabilizing gyroscope being connected in a quick response self-tracking control loop, so that the gyroscope directs the axis of the tracking device to keep it aligned with the missile being pursued, the exit tracking equipment also being provided to an integrator whose
signal de sortie intégré fournit des signaux secondaires de commande pour commander le missile pendant la phase de guidage après préparation, phase pendant laquelle les signaux de com-40 mande manuelle provenant de la commande manuelle sont superpo- integrated output signal provides secondary control signals to control the missile during the post-preparation guidance phase, during which the manual control signals from manual control are superimposed
sés aux signaux secondaires de commande Pendant les phases de prélancement et de préparation du missile, le système est commuté à une condition dans laquelle la sortie du dis- positif de poursuite est déconnectée du transmetteur de signaux5 de commande de vol et la sortie de la commande manuelle est fournie directement aux moteurs à couple du gyroscope pour entraîner ce dernier dans le but de diriger (faire viser) le viseur vers une cible. Cet agencement est destiné à des applications ss to the secondary control signals During the missile launch and preparation phases, the system is switched to a condition in which the output of the tracking device is disconnected from the flight control signal transmitter 5 and the control output Manual is supplied directly to the torque motors of the gyroscope to drive the latter in order to direct (aim) the viewfinder towards a target. This arrangement is intended for applications
telles qu'un système d'armes portées par un hélicoptère, dans lesquelles un viseur optique stabilisé par gyroscope est néces- such as a helicopter-borne weapon system, in which a gyro-stabilized optical sight is required
saire pour observer des cibles à partir d'un véhicule ou d'un aéronef en mouvement On ne prévoit pas de commande de prédic- tion dans cet agencement.15 Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif feront bien comprendre comment l'in- to observe targets from a moving vehicle or aircraft No prediction command is provided in this arrangement. The figures in the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear. how the
vention peut ftre réalisée. La figure 1 est une vue générale d'une unité de commande de feu pour commander un missile, dans laquelle un vention can be carried out. Figure 1 is a general view of a fire control unit for controlling a missile, in which a
gyroscope stabilisateur forme partie intégrante d'un disposi- tif de poursuite automatique pour missiles. stabilizing gyroscope is an integral part of an automatic missile tracking device.
La figure 2 est un diagramme schématique par blocs d'un agencement du système de commande de l'unité de la figure 1, dans lequel le signal d'erreur provenant du dispositif de pour-25 suite est utilisé directement pour commander le missile, et un levier de commande est utilisé pour modifier la direction de pointage du dispositif de poursuite. La figure 3 est une coupe longitudinale de l'agen- cement schématique du dispositif de poursuite ( 2) et du gyroscope FIG. 2 is a schematic block diagram of an arrangement of the control system of the unit of FIG. 1, in which the error signal from the tracking device is used directly to control the missile, and a control lever is used to change the pointing direction of the tracking device. Figure 3 is a longitudinal section of the schematic arrangement of the tracking device (2) and the gyroscope
( 3) de l'unité de commande de feu. (3) of the fire control unit.
Les figures 4 5 et 6 sont des schémas analogues à la figure 3, montrant le dispositif de poursuite et le gyroscope en différents états de fonctionnement pour le système de la figure 2.35 La figure 7 est un diagramme similaire à la figure 2 d'une variante de système de commande dans laquelle le signal d'erreur provenant du dispositif de poursuite est utilisé pour diriger le dispositif de poursuite au moyen du gyroscope pour qu'il pointe vers le missile, et des signaux de commande sont Figures 4 5 and 6 are diagrams similar to Figure 3, showing the tracking device and the gyroscope in different operating states for the system of Figure 2.35 Figure 7 is a diagram similar to Figure 2 of a variant control system in which the error signal from the tracking device is used to direct the tracking device through the gyroscope to point towards the missile, and control signals are
engendrés par le dispositif de poursuite et le levier de com- generated by the tracking device and the control lever
mande pour diriger le missile. La figure 8 est un diagramme d'un troisième mode de réalisation de l'invention comprenant un viseur optique et un dispositif de poursuite stabilisés par gyroscope, dont les élé- ments optiques sont intégrés à ceux du viseur, le gyroscope unique command to direct the missile. FIG. 8 is a diagram of a third embodiment of the invention comprising an optical viewfinder and a gyroscope stabilized tracking device, the optical elements of which are integrated with those of the viewfinder, the single gyroscope
stabilisant à la fois le dispositif de poursuite et le viseur, et le système étant représenté dans la phase de guidage. La figure 9 est un diagramme du système de la fi- stabilizing both the tracking device and the viewfinder, and the system being shown in the guidance phase. Figure 9 is a diagram of the system of fi-
gure 8 mais représentant les conditions dans les phases de pré- lancement et de préparation du missile. gure 8 but representing the conditions in the pre-launch and missile preparation phases.
En se référant à la figure 1, un viseur de téles- cope 1 et l'ensemble intégré d'un dispositif de poursuite 2 et d'un gyroscope stabilisateur 3 sont montés ensemble sur un15 bottier 4 qui contient tout le matériel électrique nécessaire. Le télescope 1 et le dispositif de poursuite 2 sont de manière générale alignés, et le dispositif de poursuite 2 et le gyroscope 3 sont intégrés de manière que la direction, par rapport au bottier, de l'axe optique dirigé vers l'avant du dispositif20 de poursuite soit variable et ne soit déterminée que par la position du volant de gyroscope, la direction de l'axe optique étant commandée par un élément optique fixé au volant du gy- roscope Une poignée 5 est fixée au bottier 4 et elle comprend un levier de commande 6 pour fournir des signaux de commande La25 poignée 5 porte aussi une gâchette 7 de mise à feu pour qu'un opérateur puisse tirer un missile au moment approprié Tout le matériel est construit de telle manière qu'un opérateur puisse l'utiliser de nombreuses façons, soit supporté sur le sol au moyen d'une structure de support, soit tenu à la main Un but30 du gyroscope 3 est d'assurer que, quelque soit le support du système, l'axe optique projeté du dispositif de poursuite 2 soit stabilisé dans l'espace et ne réponde pas aux mouvements angu- laires du matériel complet Un autre but est d'agir comme un dispositif pour diriger l'axe optique projeté du dispositif de35 poursuite au moyen de signaux de commande appliqués aux moteurs à couple de précession contenus dans le gyroscope, et en stabi- lisant en même temps l'axe optique projeté du dispositif de poursuite, lorsque tout le matériel est soumis à un mouvement angulaire Un troisième but du gyroscope 3 est d'agir comme Referring to Figure 1, a telescope sight 1 and the integrated set of a tracking device 2 and a stabilizing gyroscope 3 are mounted together on a case 4 which contains all the necessary electrical equipment. The telescope 1 and the tracking device 2 are generally aligned, and the tracking device 2 and the gyroscope 3 are integrated so that the direction, relative to the case, of the optical axis directed towards the front of the device20 tracking is variable and is only determined by the position of the gyroscope steering wheel, the direction of the optical axis being controlled by an optical element fixed to the gyroscope steering wheel A handle 5 is fixed to the case 4 and it includes a lever control 6 to provide control signals The handle 5 also carries a firing trigger 7 so that an operator can fire a missile at the appropriate time All equipment is constructed in such a way that an operator can use it many ways, either supported on the ground by means of a support structure, or held in the hand A goal30 of the gyroscope 3 is to ensure that, whatever the support of the system, the projected optical axis of the tracking device 2 is stabilized in space and does not respond to the angular movements of the complete material Another aim is to act as a device for directing the projected optical axis of the tracking device by means of applied control signals to the precession torque motors contained in the gyroscope, and at the same time stabilizing the projected optical axis of the tracking device, when all the material is subjected to an angular movement A third aim of the gyroscope 3 is to act as
dispositif pour mesurer les vitesses angulaires de tout le maté- device for measuring the angular velocities of all the material
riel à un moment o la stabilisation et l'action de direction, comme décrit ci-dessus ne sont pas exigées, Le dispositif de poursuite 2 est du type compor- riel at a time when stabilization and steering action, as described above are not required, The tracking device 2 is of the type
tant un agencement de cellules photo-électriques de détection, avec un écran diffusant sur lequel une image réelle d'un feu both an arrangement of photoelectric detection cells, with a diffusing screen on which a real image of a fire
(ou pavillon) porté par un missile 8 est concentrée au foyer par le système optique du dispositif 2, ledit dispositif de pour- (or flag) carried by a missile 8 is concentrated at the focus by the optical system of the device 2, said device for
suite produisant des signaux électriques correspondant aux coor-10 données de la position de l'image du missile par rapport au centre électrique ou point de référence de l'écran, qui est sequence producing electrical signals corresponding to the coordinates of the position of the image of the missile with respect to the electrical center or reference point of the screen, which is
mis à zéro pour se trouver sur l'axe optique du dispositif de poursuite Ces signaux sont donc représentatifs de la direc- tion et de la quantité selon lesquelles le missile est décalé15 de l'axe optique projeté vers l'avant du dispositif de poursuite. Ces signaux sont modifiés convenablement par le matériel élec- set to zero to be on the optical axis of the tracking device These signals are therefore representative of the direction and the quantity by which the missile is offset15 from the optical axis projected towards the front of the tracking device. These signals are appropriately modified by electrical equipment.
trique contenu dans le boîtier 4 et, par suite, produisent des signaux de commande qui sont transmis au missile 8 par un câble arrière 9 Les signaux de commande sont reçus par un récepteur20 dans le missile 8 et sont utilisés pour commander le fonctionnement des dispositifs d'actionnement utilisés pour diriger le missile. stick contained in the housing 4 and, consequently, produce control signals which are transmitted to the missile 8 by a rear cable 9 The control signals are received by a receiver 20 in the missile 8 and are used to control the operation of the devices of actuation used to steer the missile.
On peut aussi utiliser d'autres types de dispositifs de pour- suite. En se référant aussi à la figure 2, celle-ci re- Other types of tracking devices can also be used. Referring also to FIG. 2, this represents
présente schématiquement un agencement du système de commande incorporé dans l'appareil de la figure 1 A l'utilisation, avant de lancer le missile, l'opérateur dirige d'abord le dispositif de visée 1 vers la cible au moyen de la poignée 5,et suit la cible en utilisant une marque de visée dans le dispositif 1,3 o en dirigeant donc aussi le dispositif de poursuite 2 environ vers la cible Lorsqu'il faut lancer un missile, l'opérateur enfonce la gâchette 7 de mise à feu tout en suivant la cible avec le viseur Le signal de mise à feu résultant est utilisé pour démarrer et libérer le gyroscope 3 qui, fonctionnant en mode de me-35 sure de vitesse angulaire, fait passer un signal proportionnel à la vitesse angulaire de cible à un générateur 10 de compensation de vitesse de cible Après un court instant, le missile est alors automatiquement lancé et un commutateur à fonctionnement automa- tique fait que le gyroscope 3 commence à fonctionner en mode stabilisant, l'axe optique du dispositif de poursuite 2 étant schematically presents an arrangement of the control system incorporated in the apparatus of FIG. 1 In use, before launching the missile, the operator first directs the aiming device 1 towards the target by means of the handle 5, and follows the target by using a sighting mark in the device 1.3 o by directing therefore also the tracking device 2 approximately towards the target When it is necessary to launch a missile, the operator depresses the trigger 7 of firing while following the target with the viewfinder The resulting firing signal is used to start and release the gyroscope 3 which, operating in angular speed measurement mode, transmits a signal proportional to the target angular speed to a target speed compensation generator 10 After a short instant, the missile is then automatically launched and an automatic switch causes the gyroscope 3 to start operating in stabilizing mode, the axis opti that of the tracking device 2 being
par suite stabilisé dans la direction pointée sur la position de la cible au moment du lancement du missile Après le lancement, le dispositif de poursuite 2 détecte le feu (ou pavillon) du5 missile et engendre des signaux représentant la direction et la distance radiales de la position du missile par rapport à l'axe sta- consequently stabilized in the direction pointed at the position of the target at the time of launching the missile After launching, the tracking device 2 detects the fire (or flag) of the missile and generates signals representing the radial direction and distance of the position of the missile in relation to the sta-
bilisé du dispositif de poursuite Ces signaux passent à une unité de mise en forme 11 o ils sont modifiés et envoyés à un transmetteur 2 qui à son tour, fournit des signaux de commande au missile 8 par le10 c Rble arrière 9 Les déviations 13 du missile 8 en vol par rapport à l'axe projeté du dispositif de poursuite sont détectées par ce dernier et les corrections de compensations sont introduites,dans le transmetteur 12 par le système de lecture d'erreurs du disposi- tif de poursuite, de sorte que le missile 8 est commandé par15 le dispositif de poursuite pour rester sur l'axe de ce dernier, Après le lancement également, le générateur de compensation de vitesse de cible fait passer un signal, représentant la vitesse angulaire de l'axe de visée au moment de la mise à feu, à une unité de mise en forme 14 qui modifie le signal et lefait20 passer aux moteurs à couple de précession dans le gyroscope 3 pour que l'axe optique du dispositif de poursuite 2 commence et continue à tourner à une vitesse angulaire correspondant à celle du viseur, qui était établie lors du réglage du missile avant lancement De plus, le générateur 10 produit des signaux qui passent à l'unité 11 pour transmission vers l'avant au missile, Ces signaux corrigent une tendance naturelle du missile C trainer derrière l'axe du dispositif de poursuite lorsque ce dernier se déplace, Pendant le vol du missile, l'opérateur observe par le viseur 1, les positions de la cible et du feu (ou pavillon) du missileet il peut maintenir le trajet du vol tracked from the tracking device These signals pass to a shaping unit 11 where they are modified and sent to a transmitter 2 which in turn provides control signals to the missile 8 by the 10 c Rear cable 9 Deviations 13 of the missile 8 in flight relative to the projected axis of the tracking device are detected by the latter and the compensation corrections are introduced into the transmitter 12 by the error reading system of the tracking device, so that the missile 8 is controlled by 15 the tracking device to stay on the axis of the latter, After launch also, the target speed compensation generator sends a signal, representing the angular speed of the line of sight at the time of firing, to a shaping unit 14 which modifies the signal and passes it to the motors with precession torque in the gyroscope 3 so that the optical axis of the tracking device 2 begins and continues to rotate at an angular speed corresponding to that of the viewfinder, which was established when setting the missile before launching Furthermore, the generator 10 produces signals which pass to the unit 11 for forward transmission to the missile, These signals correct a natural tendency of the missile C to drag behind the axis of the tracking device when the latter moves, During the flight of the missile, the operator observes by the viewfinder 1, the positions of the target and the fire (or flag) of the missile and it can maintain the flight path
du missile le long de sa ligne de visée vers la cible au moyen du levier de commande 6, sans nécessairement faire tourner tout le boîtier 4, Le mouvement du levier de commande 6 fournit un35 signal électriqu EF qui est modifié par l'unité de mise en forme 14 et est envoyé aux moteurs à couple de précession dans le gy- of the missile along its line of sight towards the target by means of the control lever 6, without necessarily rotating the whole case 4, The movement of the control lever 6 provides an electrical signal EF which is modified by the setting unit in form 14 and is sent to the motors with precession torque in the gy-
roscope stabilisateur 3 pour diriger l'axe optique du dispositif de poursuite de manière que le feu (pavillon) du missile et la cible soient superposés dans le champ de vue du viseur 1, Le levier stabilizing roscope 3 to direct the optical axis of the tracking device so that the missile's light (flag) and the target are superimposed in the field of view of the sight 1, The lever
de commande 6 fournit ainsi une commande directionnelle princi- control 6 thus provides a main directional control
pale du missile superposée à la commande automatique par le dis- missile blade superimposed on the automatic control by the
positif de poursuite et à la commande de prévision par le géné- positive tracking and forecast command by the general
rateur de compensation de vitesse de cible. Target speed compensation rator.
Après lancement du missile, il peut être nécessaire que l'opérateur, pendant le contact avec la cible, fasse tourner toute l'unité de commande de feu de manière à maintenir la cible dans le champ de vue du viseur 1 Cette rotation après lancement n'influence pas la direction de vol du missile par After launching the missile, it may be necessary for the operator, during contact with the target, to rotate the entire fire control unit so as to keep the target in the sight of sight 1 This rotation after launch n influence the direction of flight of the missile by
suite de l'influence stabilisante du gyroscope 3. following the stabilizing influence of the gyroscope 3.
La figure 3 montre le dispositif de poursuite 2 Figure 3 shows the tracking device 2
et le gyroscope 3 qui occupent ensemble un bottier 30 Le gyros- and the gyroscope 3 which together occupy a shoemaker 30 The gyros-
cope 3 est un instrument réutilisable à démarrage par ressort, de poids léger et à deux degrés de liberté comportant un rotor 31 monté dans un ensemble 32 à Joints de cardan, avec un ensemble 33 de moteurs à couple et de prises, dont les moteurs périphériques à couple peuvent être utilisés pour positionner le point de cope 3 is a reusable, spring-loaded, light-weight, two-degree-of-freedom instrument comprising a rotor 31 mounted in an assembly 32 with universal joints, with an assembly 33 of torque motors and sockets, including the peripheral motors to torque can be used to position the point of
cardan interne de l'ensemble 32 par rapport à des axes orthogo- internal gimbal of the assembly 32 with respect to orthogonal axes
naux (azimuth et élévation), Les moteurs à couple de llensemble 53 présentent les prises magnétiques à petit angle qui leur sont intégrées Un ensemble 34 à ressort de tension avec un treuil enrouleur 35 et une botte d'engrenages 36 de dépassement et de séquence peut être accouplé au rotor 31 au moyen d'un embrayage de nal (azimuth and elevation), The torque motors of the set 53 have the small angle magnetic sockets integrated therein A set 34 of tension spring with a winding winch 35 and a bunch of overtaking and sequence gears 36 be coupled to rotor 31 by means of a clutch
prise 37 commandé par une broche 38 de prise et de libération dépas- outlet 37 controlled by an outlet outlet and release pin 38
sant de l'arrière du bottier 30.health of the back of the boot maker 30.
Le dispositif de poursuite 2 dans l'extré- The tracking device 2 in the extreme
mité antérieur du bottier 30 comprend un système 39 de lentilles anterior half of the shoemaker 30 includes a system 39 of lenses
d'objectif qui contient en son centre l'ensemble détecteur 40 ti dis- of objective which contains in its center the whole 40 ti detector
positif de poursuite, Cet ensemble comprend un groupe 41 de détec- positive tracking, This set includes a group 41 of detective
teurs fendus statiques installé devant un écran diffuseur 42 et accouplé à un amplificateur 43, Le système 39 possède un axe optique-44 * Un miroir 45 à surface réfléchissante plane est monté dans l'extrémité antérieure du rotor 31 de façon que la surface réfléchissante 46 soit perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor 31 et soit dirigée vers l'écran diffuseur 42 La surface réfléchissante 46 du miroir 45 est placée à une distance égale à static slitters installed in front of a diffusing screen 42 and coupled to an amplifier 43, The system 39 has an optical axis-44 * A mirror 45 with a planar reflecting surface is mounted in the anterior end of the rotor 31 so that the reflecting surface 46 either perpendicular to the axis of rotation of the rotor 31 and is directed towards the diffusing screen 42 The reflecting surface 46 of the mirror 45 is placed at a distance equal to
la moitié de la distance focale arrière de l'ensemble 39 à par- half the rear focal length of set 39 from
tir de l'écran 42, de sorte qu'une image optique réelle d'un objet éloigné vue par le dispositif de poursuite est formée par l'ensemble 39 de lentilles sur l'écran diffuseur 42 après réflexion par le miroir 45, On décrira maintenant brièvement les principes de fonctionnement du système optique du dispositif de poursuite en se référant aux figures 4 à 6, shooting of the screen 42, so that a real optical image of a distant object seen by the tracking device is formed by the assembly 39 of lenses on the diffusing screen 42 after reflection by the mirror 45, We will describe now briefly the operating principles of the optical system of the tracking device with reference to FIGS. 4 to 6,
La figure 4 montre la situation pour le fonctionne- Figure 4 shows the situation for operation.
ment de base du dispositif de poursuite alors que le miroir 45 est perpendiculaire à l'axe 44 du dispositif de poursuite, c'est-à-dire que le gyroscope est soit en prise, soit non dévié, L'ensemble 39 de lentilles et le miroir 45 produisent sur l'écran diffuseur une basic ment of the tracking device while the mirror 45 is perpendicular to the axis 44 of the tracking device, that is to say that the gyroscope is either engaged or not deflected, The set 39 of lenses and the mirror 45 produce on the diffuser screen a
image A' d'un missile en A qui est sur l'axe projeté 44 du dispo- image A 'of a missile at A which is on the projected axis 44 of the dispo-
sitif de poursuite, l'image A' se trouvant au centre de l'écran 42. tracking target, image A 'being in the center of the screen 42.
Un missile en B, qui est décalé de l'axe projeté 44 du dispositif de poursuite à son image en BI, décalée du centre par rapport à l'écran 42, et le bord de l'écran 42 établit donc l'angle @ max A missile in B, which is offset from the projected axis 44 of the tracking device in its image in BI, offset from the center relative to the screen 42, and the edge of the screen 42 therefore establishes the angle @ max
limite l'écart de l'axe du champ du dispositif de poursuite. limits the deviation of the axis of the tracking device field.
L'image B' (hors centre) sur l'écran 42 engendrera un signal par le détecteur, qui est relié aux coordonnées hors centre de l'image B', et ce signal est utilisé comme un signal de demande par lequel le missile en B est commandé pour retourner en volant à la position A sur l'axe projeté, La figure 5 montre la situation lorsque le boîtier du dispositif de poursuite s'est déplacé d'un angle O max Image B '(outside center) on screen 42 will generate a signal by the detector, which is linked to the coordinates outside center of image B', and this signal is used as a request signal by which the missile in B is commanded to return by flying to position A on the projected axis, Figure 5 shows the situation when the housing of the tracking device has moved by an angle O max
par suite d'un trouble de lancement ou d'une errance de but. as a result of a launching problem or a wandering goal.
Le rotor 31 du gyroscope et le miroir 45 sont restés orientés dans la direction d'origine dans l'espace Le principal rayon lumineux partant du missible A heurtera perpendiculairement le miroir 45, et l'image du missile reste donc en A' au centre de The rotor 31 of the gyroscope and the mirror 45 have remained oriented in the direction of origin in space. The main ray of light leaving the missile A will strike the mirror 45 perpendicularly, and the image of the missile therefore remains at A 'in the center of
l'écran détecteur 42 Le détecteur ne produit aucun signal d'er- detector screen 42 The detector produces no error signal
reurî donc le missible n'est pas sollicité à changer sa position dans l'espace En d'autres termes, l'axe optique du dispositif de poursuite a été stabili>edans l'espace par le gyroscope 3 et so the missile is not asked to change its position in space In other words, the optical axis of the tracking device has been stabilized in space by the gyroscope 3 and
le miroir 45 à l'encontre de l'effet des dérangements du bottier 30. the mirror 45 against the effect of the disturbances of the shoemaker 30.
La figure 6 montre la situation lorsque le miroir 45 est entraîné à, l'écart de l'axe par un signal provenant du levier de commande 6 et arrivant aux moteurs à couple, comme décrit en regard de la figure 2 Un missile hors axe en B aura son image en B' qui est maintenant au centre de l'écran 42, de sorte que le détecteur 41 ne produit aucun signal Il s'ensuit qu'un missile en A qui répond au signal provenant du détecteur sera entraîné hors axe vers B alors que le miroir se déplace, On voit que le gyroscope D présente trois modes distincts de fonctionnement: Figure 6 shows the situation when the mirror 45 is driven away from the axis by a signal from the control lever 6 and arriving at the torque motors, as described with reference to Figure 2 An off-axis missile in B will have its image at B 'which is now in the center of the screen 42, so that the detector 41 produces no signal It follows that a missile at A which responds to the signal from the detector will be driven off axis towards B as the mirror moves, We see that the gyroscope D has three distinct modes of operation:
a) il est libéré au départ d'une opération de réglage sur ci- a) it is released at the start of an adjustment operation on
ble avant lancement, et remplit la fonction d'un gyroscope de vitesse La déviation du bottier 40 du gyroscope et du dispositif de poursuite autour du rotor 31 stabilisé dans l'espace est mesurée ble before launch, and fulfills the function of a speed gyroscope The deviation of the case 40 of the gyroscope and of the tracking device around the rotor 31 stabilized in space is measured
par les prises à petit angle, et le signal ainsi produit est ampli- through the small angle plugs, and the signal thus produced is amplified
fié et utilisé pour exciter les moteurs périphériques à couple, qui ramènent le rotor en alignement avec le bottier 40 Le rotor est donc effectivement maintenu sur l'axe avec l'unité de commande de vol, mais le signal sur les prises donne une mesure du couple requis pour maintenir le rotor en alignement avec le boîtier et, par conséquent, de la vitesse à laquelle tourne le dispositif de poursuite en suivant la cible mobile, Ce signal est traité pour fournir une compensation de vitesse de cible comme décrit en regard de la figure 2; b) lorsque les moteurs à couple sont déconnectés des prises, comme cela se produit au moment o le missile est lancé, le rotor est libre de garder une référence fixe dans l'espace, et remplit une fonction stabilisante normale pour l'axe du dispositif de poursuite; et c) si un signal est appliqué aux moteurs à couple par une source relied on and used to excite the peripheral torque motors, which bring the rotor into alignment with the case 40 The rotor is therefore effectively held on the axis with the flight control unit, but the signal on the sockets gives a measure of the torque required to keep the rotor in alignment with the housing and, therefore, the speed at which the tracking device rotates while following the moving target, This signal is processed to provide target speed compensation as described next to the Figure 2; b) when the torque motors are disconnected from the sockets, as happens when the missile is launched, the rotor is free to keep a fixed reference in space, and fulfills a normal stabilizing function for the axis of the device prosecution; and c) if a signal is applied to torque motors from a source
quelconque autre que les prises, le rotor sera dévié à une vites- any other than the sockets, the rotor will be deflected at a speed
se proportionnelle à ce signal, mais continuera à remplir une fonction stabilisante à l'encontre du mouvement de l'unité de is proportional to this signal, but will continue to perform a stabilizing function against the movement of the unit.
commande de feu, En pratique, le levier de-commande 6 dans le sys- fire control, In practice, the control lever 6 in the system
tème de guidage du missile est utilisé pour entraîner les moteurs à couple de fin de fournir des changements de position dans le missile guide tem is used to drive the end torque motors to provide position changes in the
rotor, comme décrit précédemment. rotor, as described above.
Une variante d'agencement du système de commande -: et du précédé de fonctionnement de l'appareil de la figure 1 est représentée schématiquement sur la figure 7 Dans cet agencement, la sortie du dispositif de poursuite 2 est utilisée pour diriger le gyroscope 3 et, par suite, l'axe optique projeté du dispositif 2, de manière à aligner l'axe du dispositif de poursuite avec le feu (ou pavillon) du missile observé par le viseur De plus, les signaux du dispositif de poursuite, qui représentent les demandes de vitesse angulaire du gyroscope 3, sont envoyés à un intégrateur électrique 15 qui convertit les signaux de vitesse angulaire en un signal intégré proportionnel à l'angle dont a tourné l'axe du dispositif de poursuite Ce signal intégré est envoyé à l'unité de mise en forme 11 et converti dans celle-ci en signaux de demande pour transmission vers l'avant au missile 8 L'effet de ce signal intégré est de commander le missile 8 por qu'il se déplace vers une ligne de visée déterminée à l'origine par la direction initiale de l'axe du dispositif de poursuite 2 Ledit axe reste pointé sur le feu du missile à cause de la boucle de commande de vol existant entre le dispositif de poursuite 2 et le gyroscope 3 et, alors que ledit axe suit le feu du missile et retourne à sa direction originelle, le signal de l'intégrateur A variant arrangement of the control system -: and of the operating principle of the apparatus of FIG. 1 is shown diagrammatically in FIG. 7 In this arrangement, the output of the tracking device 2 is used to direct the gyroscope 3 and , consequently, the projected optical axis of the device 2, so as to align the axis of the tracking device with the fire (or flag) of the missile observed by the viewfinder In addition, the signals of the tracking device, which represent the angular speed requests from the gyroscope 3, are sent to an electrical integrator 15 which converts the angular speed signals into an integrated signal proportional to the angle which the axis of the tracking device has turned. This integrated signal is sent to the unit formatting 11 and converted therein to request signals for forward transmission to the missile 8 The effect of this integrated signal is to command the missile 8 so that it moves towards a lig target sight originally determined by the initial direction of the axis of the tracking device 2 Said axis remains pointed at the missile fire because of the flight control loop existing between the tracking device 2 and the gyroscope 3 and, while said axis follows the fire of the missile and returns to its original direction, the signal of the integrator
revient à zéro Dans cet agencement, le générateur 10 de com- returns to zero In this arrangement, the generator 10 of
pensation de vitesse de cible fonctionne comme dans l'agencement précédent, sauf que le signal délivré au gyroscope 3 ne traverse pas l'unité de mise en forme 14 Des signaux provenant du levier de commande 6 passent à ladite unité 14 o ils sont modifiés et envoyés directement à l'unité de mise en forme 11 comme signaux principaux de commande pour transmission vers l'avant au missile 8 Le mouvement du levier 6 commande maintenant le missile pour qu'il se déplace par rapport à la ligne de visée de la cible, l'axe du dispositif de poursuite 2 étant obligé de suivre le missile jusqu'à ce que le signal de sortie du dispositif de poursuite qui a traversé l'intégrateur 15 doit suffisant pour annuler le signal target speed thinking works as in the previous arrangement, except that the signal delivered to the gyroscope 3 does not pass through the shaping unit 14 Signals coming from the control lever 6 pass to said unit 14 where they are modified and sent directly to the shaping unit 11 as main control signals for forward transmission to the missile 8 The movement of the lever 6 now controls the missile so that it moves relative to the line of sight of the target , the axis of the tracking device 2 being obliged to follow the missile until the output signal of the tracking device which has passed through the integrator 15 is sufficient to cancel the signal
du levier de commande Donc, dans cette variante du système, le le- of the control lever So in this variant of the system, the
vier de commande 6 fournit encore une commande directionnelle principale du missile 8, superposée à la commande automatique par le dispositif de poursuite 2 et à la commande de prédiction par Control panel 6 also provides a main directional control of the missile 8, superimposed on the automatic control by the tracking device 2 and the prediction control by
le générateur 10 de compensation de vitesse de cible. the target speed compensation generator 10.
Dans ces deux agencements, le vol du missile n'est pas affecté par un mouvement quelconque de l'unité complète de commande de feu tenue à la main (ou guidée à la main) après lancement, par suite de l'effet de stabilisation dans l'espace In these two arrangements, the flight of the missile is not affected by any movement of the complete fire control unit held in the hand (or guided in the hand) after launch, as a result of the stabilization effect in space
du gyroscope.of the gyroscope.
Les deux agencements comprennent une caractéristique nouvelle principale de l'invention, c'est-à-dire la compensation The two arrangements include a main new characteristic of the invention, that is to say the compensation
de prédiction pour les vitesses de cibles mobiles Avant le lan- prediction for moving target speeds Before launch
cement, on utilise le gyroscope pour mesurer la vitesse angulaire approximative de la cible telle qutelle est suivie par le viseur, et cette vitesse est automatiquement maintenue imposée sur le dispositif de poursuite après lancement, Cette caractéristique est présente pour aider à des engagements à très courte distance cement, we use the gyroscope to measure the approximate angular speed of the target as it is followed by the viewfinder, and this speed is automatically maintained imposed on the tracking device after launch, This characteristic is present to help very short engagements distance
de cibles qui se croisent.of intersecting targets.
Le troisième mode de réalisation des figures 8 et The third embodiment of Figures 8 and
9 se rapporte à l'application de linvention à une unité de com- 9 relates to the application of the invention to a communication unit
mande de feu pour un système d'armes portées par hélicoptère. fire command for a helicopter-borne weapon system.
Les différences principales avec les deux premiers modes de réa- The main differences with the first two modes of
lisation proviennent de l'association du système avec un viseur reading come from the association of the system with a viewfinder
optique stabilisé par gyroscope, qui est nécessaire pour l'obser- gyroscope stabilized optics, which is necessary for observing
vation de cibles à partir de l'hélicoptère mobile. Targeting from the mobile helicopter.
Dans ce cas les éléments optiques du dispositif de In this case the optical elements of the
poursuite sont intégrés au viseur optique et le gyroscope stabi- tracking are integrated into the optical viewfinder and the gyroscope
lise à la fois le viseur et le dispositif de poursuite On utilise un seul levier de commande à la fois pour diriger le viseur et, read both the viewfinder and the tracking device Only one control lever is used at a time to steer the viewfinder and,
pendant les engagements, pour commander le missile. during engagements, to command the missile.
L'agencement général pendant la phase de guidage est illustré schématiquement sur la figure 8 Le dispositif de The general arrangement during the guiding phase is illustrated schematically in Figure 8.
poursuite 2, le gyroscope 3 et un miroir stabilisateur 3 A sont ré- tracking 2, the gyroscope 3 and a stabilizing mirror 3 A are re-
liés dans une boucle auto-suiveuse rapide Ceci conserve l'axe du dis- linked in a fast self-tracking loop This keeps the axis of the dis-
positif de poursuite (qui est aussi l'axe optique du viseur) aligné avec le feu du missile et le missile aucentre du champ de vue optique présenté à l'opérateur par le système optique tracking positive (which is also the optical axis of the sight) aligned with the missile's fire and the missile in the center of the optical field of view presented to the operator by the optical system
intégré, Toute tendance du missile à dériver fait que le gyros- integrated, any tendency of the missile to drift means that the gyros-
cope suit et qu'un signal apparaît à la sortie de l'intégrateur , ce signal représentant la dérive mesurée du missile Ceci a pour résultat qu'une commande est appliquée au missile de façon à éliminer 1 dérive, Des mouvements de correction de course du missile et de l'ensemble dispositif de poursuite/viseur cope follows and a signal appears at the output of the integrator, this signal representing the measured drift of the missile This results in a command being applied to the missile so as to eliminate 1 drift, Movement correction movements of the missile and tracking device / sight set
peuvent être effectués en manoeuvrant le levier de commande 6. can be carried out by operating the control lever 6.
L'opérateur utilise le missile, qui est maintenu au centre de son viseur, comme marque de visée et le maintient sur la cible en The operator uses the missile, which is held in the center of its sight, as a target mark and keeps it on the target in
manipulant le levier de commande.manipulating the control lever.
L'agencement avant lancement et pendant la prépa- The layout before launch and during preparation
ration est représenté sur la figure 9 Avant le lancement, le il même levier de commande 6 est relié aux moteurs à couple du gyroscope 3 et est utilisé par l'opérateur pour disposer le viseur sur la cible en utilisant une marque de visée éclairée se trou- vant dans le viseur Immédiatement après le lancement, un interrup-5 teur Si se ferme et des commandes à boucle ouverte peuvent être envoyées par cet interrupteur au missile pour l'amener vers la ligne de visée de la cible qui, dans certains systèmes de missile, peut se-trouver suivant de grands angles par rapport à l'axe du corps de l'hélicoptère sur lequel sont montés les missiles Lorsque le missile entre dans le champ de vue de l'ensemble dispositif de poursuite/viseur qui au début, fonctionne en mode de préparation ration is shown in Figure 9 Before launch, the same control lever 6 is connected to the torque motors of the gyroscope 3 and is used by the operator to place the viewfinder on the target using an illuminated sight mark - in the viewfinder Immediately after launch, an Si interrupter closes and open loop commands can be sent by this switch to the missile to bring it towards the line of sight of the target which, in some systems of missile, can be found at great angles relative to the axis of the body of the helicopter on which the missiles are mounted When the missile enters the field of view of the tracking device / sight assembly which at the start, works in preparation mode
à grand angle, un interrupteur 52 se ferme et des commandes prove- at wide angle, a switch 52 closes and commands come from
nant du dispositif de poursuite 2 sont envoyées au missile pour l'amener sur l'axe du dispositif de guidage Pendant la phase de préparation, l'opérateur continue à diriger le viseur sur la cible from the tracking device 2 are sent to the missile to bring it on the axis of the guidance device During the preparation phase, the operator continues to aim the sight on the target
en utilisant la marque de visée éclairée et le levier de commande. using the illuminated aim mark and the control lever.
Lorsque le missile a été préparé, le dispositif de guidage change pour passre son mode de guidage précis à champ étroit, la marque When the missile has been prepared, the guidance device changes to pass its precise narrow-field guidance mode, the mark
de visée éclairée s'éteint et le système est commuté à l'agence- aiming sight goes off and the system is switched to the agency-
ment de lafigure 8, Dans ce systèmes la caractéristique de compensation de vitesse de cible décriteen se référant à la figure 2 n'est pas nécessaire car, en suivant la cible avec la marque de visée éclairée, l'opérateur établit la position requise du levier de commande pour donner la vitesse correcte de la ligne de visée et, à part de petits ajustements la Mêmeposition du levier de Figure 8, In this system, the target speed compensation characteristic described with reference to Figure 2 is not necessary because, by following the target with the illuminated aiming mark, the operator establishes the required position of the lever. control to give the correct line of sight speed and, apart from small adjustments, the same position of the
commande servira pendant la phase de guidage. command will be used during the guidance phase.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB2565874A GB1605347A (en) | 1974-06-10 | 1974-06-10 | Missile guidance systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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FR2665252A1 true FR2665252A1 (en) | 1992-01-31 |
Family
ID=10231235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR7518024A Withdrawn FR2665252A1 (en) | 1974-06-10 | 1975-06-10 | Missile guidance system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2665252A1 (en) |
GB (1) | GB1605347A (en) |
-
1974
- 1974-06-10 GB GB2565874A patent/GB1605347A/en not_active Expired
-
1975
- 1975-06-10 FR FR7518024A patent/FR2665252A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1605347A (en) | 1992-11-11 |
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