DE2510474A1

DE2510474A1 - Radiation detector esp for infrared - several associated receivers assist elimination of interference

Info

Publication number: DE2510474A1
Application number: DE19752510474
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Phys Dr Held
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1975-03-11
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1976-09-23
Also published as: DE2510474C2

Abstract

A radiation detector has receivers responding to different parts of the spectrum, especially in the infrared, for target-seeking or ignition systems, with at least one discriminator (27) following the receivers (21, 22, E) from the output of which a signal can only be taken if the output signals of all the receiver amplifiers (23, 24) reach a predetermined level. The system assist rejection of interfering signals and facilitates the determination of the angular direction of the radiation source from a reference direction. This detector works on the principle that a body at every radiation temperature possesses a characteristic division of the radiation energy with reference to the wave length of the emitted radiation.

Description

Strahlungsdetektor für eine ziel suchende Einrichtung Die Erfindung betrifft einen Strahlungsdetektor mit auf unterschiedliche Wellenbereiche einer elektromagnetischen Strahlung, vorzugsweise einer Infrarotstrahlung ansprechenden Empfängern,, insbesondere für Zielsuch-, Zünd- und ähnliche Einrichtungen.Radiation detector for a target searching device The invention relates to a radiation detector with one on different wave ranges electromagnetic radiation, preferably infrared radiation responsive Receivers, especially for homing, ignition and similar devices.

Aus der DT-AS 1 o44 65o ist eine ziel suchende Einrichtung zur selbsttätigen Ansteuerung einer Strahlungsquelle für Infrarotstrahlung bekannt, die Mittel zur Verhinderung der selbsttätigen Ansteuerung einer anderen Strahlungsquelle des gleichen Wellengebietes aufweist. Hierzu sind Mittel vorgesehen, die auf die in der anderen Strahlungsquelle zusätzlich vorhandenen elektromagnetischen Wellen anderer Wellengebiete ansprechen und eine Nullstelle, z.B. eine Kardioide aufweisen, wobei diese Nullstelle durch auf die von der anderen Strahlungsquelle zusätzlich ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen anderer Wellengebiete ständig in Richtung auf die andere Strahlungsquelle ausgerichtet wird. Auf diese Weise soll die zielsuchende Einrichtung das gewünschte Ziel und nicht einen Störstrahler, beispielsweise die Sonne, ansteuern.The DT-AS 1 o44 65o is a target-seeking device for automatic Control of a radiation source for Known infrared radiation, the means for preventing the automatic activation of another radiation source of the same wave area. For this purpose, funds are provided which are based on the electromagnetic waves additionally present in the other radiation source address other wave areas and have a zero point, e.g. a cardioid, this zero point through on that of the other radiation source in addition emitted electromagnetic waves of other wave areas constantly in the direction is aimed at the other radiation source. In this way the aim seeker is supposed to Set up the desired target and not an interference radiator, such as the Head for the sun.

Infolge der zusätzlichen Mittel spricht die zielsuchende Einrichtung nur auf eine solche Strahlungsquelle an, die keine zusätzliche Strahlung eines anderen Wellengebietes aussendet.As a result of the additional funds, the target-seeking institution speaks only respond to such a radiation source that does not have any additional radiation from another Emits wave area.

Abgesehen von den konstruktiven Schwierigkeiten bei der Realisierung einer solchen Einrichtung läßt sich damit lediglich ein einziger und relativ starker Störstrahler ausblenden. Daruber hinaus haben Strahlungsdetektoren, auch wenn sie auf die spezifische Wellenlänge der Eigenstrahlung eines anzusteuernden Zieles hin eingestellt sind, ganz allgemein den Nachteil, daß sie nur bei einem bestimmten Amplitudenwert der aufgenommenen Strahlung ansprechen. Sie können also nicht unterscheiden. wo die empfangene SQ--rahlung von einem Strahl er geringer Temperatur ausgesandt ist. Auf der Ausnutzung dieser Eigenschaft beruhen alle Tarn- und Störmaßnahmen eines Gegners, mit denen die Ansteuerung durch den Suchkopf eines zielsuchenden Flugkörpers verhindert werden soll.Apart from the constructional difficulties in the implementation such a device can only be one and relatively strong Hide interference radiators. They also have radiation detectors, even if they have to the specific wavelength of the natural radiation of a target to be steered towards are set, in general, the disadvantage that they only apply to a specific Address the amplitude value of the recorded radiation. So you can't tell the difference. where the received SQ radiation is emitted by a beam of low temperature is. All camouflage and disruptive measures are based on the exploitation of this property of an opponent, with which the control through the seeker head of a target seeker Missile should be prevented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen selektiv wirkenden Strahlungsdetektor zu schaffen, der unabhängig von der Intensität und der Anzahl von Storstrahlern auf einen vorbestimmten Strahler anspricht wr! die Winkelablageu beispielsveise des den Strahlungsdetektor tragenden Körpers von einer Bezugsgeraden oder einen Abstand aufgrund trigonometrischer Beziehungen zwischen Körper und Ziel zu bestimmen.The invention is based on the object of a new, selectively acting To create radiation detector that is independent of the intensity and number of radiation emitters responds to a predetermined emitter wr! the angle shelf for example of the body carrying the radiation detector from one Reference line or a distance based on trigonometric relationships between Determine body and goal.

Ausgehend von einem Strahlungsdetektor der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß den Empfängern des Strahlungsdetektors mindestens ein Diskriminator nachgeschaltet ist, an dessen Signalausgang nur dann ein Ausgangssignal abnehmbar ist, wenn die Signalamplituden der Eingangssignale der Empfangsverstärker ein vorbestimmtes Amplitudenverhältnis aufweisen.Based on a radiation detector of the type mentioned above this object is achieved according to the invention in that the receivers of the radiation detector at least one discriminator is connected downstream, at whose signal output only then an output signal is removable if the signal amplitudes of the input signals the receiving amplifier have a predetermined amplitude ratio.

Die Erfindung geht also von der Tatsache aus, daß ein Körper zu jeder Strahlunstemperatur eine ihn charakterisierende Verteilung der Strahlungsenergie bezogen auf die Wellenlänge der emittierten Strahlung besitzt. Mit Hilfe zwei oder mehrerer auf ausgewählte Punkte einer solchen Verteilungscharakteristik abgestimmt er Empfänger, also mit zwei oder mehrerer in unterschiedlichen Wellenbereichen wirksamen Empfängern läßt sich daher die Strahlungstemperatur und damit der Strahler sehr gut erfassen.The invention is based on the fact that a body to everyone Radiation temperature a characterizing distribution of the radiation energy based on the wavelength of the emitted radiation. With the help of two or several matched to selected points of such a distribution characteristic he receiver, i.e. with two or more effective in different wave ranges The radiation temperature and thus the radiator can therefore be very well received grasp well.

Durch die Messung der Strahlungsintensität eines Strahlers mit Hilfe zweier in unterschiedlichen Wellenbereichen wirksamen Empfängern bzw. mit Hilfe von einem Empfänger vorgeschalteten Filtern unterschiedlicher Wellenlängendurchlässigkeit wird also die Farbtemperatur oder die Charakteristik einer bekannten Zieltemperatur oder eines anderen Strahlers eindeutig und störsicher, auch gegenüber Sonnenstrahlen bestimmt, und zwar unter Verwendung von im wesentlichen unbewegten elektronischen Bauteilen hoher Zuverlässigkeit.By measuring the radiation intensity of a radiator with the help of two receivers effective in different wave ranges or with the help of filters of different wavelength permeability upstream of a receiver thus becomes the color temperature or the characteristic of a known target temperature or another radiator clearly and interference-free, also against sun rays determined using essentially immobile electronic High reliability components.

Unter Strahlung ist ganz allgemein sichtbares Licht, IR-Strahlung, UV-Strahlung und auch sehr kurzwellige andere elektromagnetische Strahlung zu verstehen. Der Erfindungsgedanke läßt sich aber auch auf sehr kurzwellige elektromagnetische Strahlung anwenden.Radiation generally includes visible light, IR radiation, To understand UV radiation and also very short-wave other electromagnetic radiation. The idea of the invention can also be applied to very short-wave electromagnetic waves Apply radiation.

Zur Ermittlung des Amplitudenverhältnisses der Ausgangssignale der Empfangsverstärker ist ein Quotientenrechner vorgesehen, dem ein Bereichsdiskriminator nachgeschaltet ist, dessen Ausgang zu einer Zielsuch-, Ziind- und ähnliche Einrichtung auslösenden Schaltstufe führt.To determine the amplitude ratio of the output signals of the A quotient calculator is provided for the receiving amplifier, which has a range discriminator is downstream, whose output to a target search, Ziind and similar device triggering switching stage leads.

Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere auf unterschiedliche Wellenbereiche abgestimmte Empfänger vorgesehen, denen jeweils ein Verstärker nachgeschaltet ist, deren Ausgänge zu Quotientenrechnern führen und sind die Ausgangssignale der QuotientenrecHner bewertende Bereichsdiskriminatoren vorgesehen, deren Ausgänge zu einer UND-Schaltung führen, der eine das Arbeiten der Sucheinrichtung freigebende Schaltstufe nachgeschaltet ist.According to a second embodiment of the invention, several are on different wavebands tuned receivers are provided, each of which an amplifier is connected downstream, the outputs of which lead to quotient calculators and are the output signals of the area discriminators evaluating the quotient calculator provided, the outputs of which lead to an AND circuit, the one that works the search device releasing switching stage is connected downstream.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind wechselweise wirksam werdende Filter mit unterschiedlicher Wellenlängendurchlässigkeit vorgesehen, denen ein einziger Empfänger zugeordnet ist, an dessen Ausgang ein Wechselspannungsverstärker liegt, und daß die Ausgangssignale entsprechend dem jeweils wirksamen Filterabschnitt über Impedanzwandler einem Quotientenrechner zuführbar sind, dessen Ausgang über einen Bereichsdiskriminator zu einer die Zielsuch-, Zünd- und ähnliche Einrichtung auslösende Schaltstufe führt.According to a preferred embodiment of the invention are alternately effective filters with different wavelength permeability are provided, to which a single receiver is assigned, at whose output an AC voltage amplifier and that the output signals correspond to the respectively effective filter section can be fed to a quotient computer via an impedance converter, the output of which is via an area discriminator to a homing, detonating and similar device triggering switching stage leads.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist den Strahlungsempfängern eine Zerhackervorrichtung vorgeschaltet und ein Wechselspannungsverstärker nachgeschaltet, dessen Ausgang mit zwei ebenfalls von der Zerhackereinrichtung gesteuerten Impedanzwandlern verbunden ist, durch die die Ausgangssignale des Wechselspannungsverstärkers in den Ausgangssignalen der Strahlungsempfänger entsprechende Signale aufgetrennt werden, und sind die Ausgänge der Impedanzwandler mit einem Quotientenrechner verbunden, dem ein Bereichsdiskriminator nachgeschaltet ist zur Auslösung der die Sucheinrichtung freigebenden Schalt stufe.According to a further embodiment of the invention, the radiation receivers a chopping device is connected upstream and an AC voltage amplifier is connected downstream, its output with two impedance converters also controlled by the chopper is connected, through which the output signals of the AC amplifier in signals corresponding to the output signals of the radiation receiver are separated, and the outputs of the impedance converters are connected to a quotient calculator, which is followed by an area discriminator to trigger the search device releasing switching stage.

Soll ein solcher Strahlungsdetektor als Sensor für die Auslösung der Zündeinrichtung eines Gefechtskopfes einer Rakete, der Sprengladung eines Geschosses oder für die Auslösung einer ähnlichen Einrichtung verwendet werden, so hat diese Auslösung, insbesondere wenn es sich um einen Abstandszünder handelt, möglichst im optimalen Abstand vor dem zu bekämpfenden Ziel zu erfolgen, d.h. in der Wechselpunktentternung vergrö-:3erst um einen vorbestimmten Vorhalt, durch den die Eigengeschç.indigkeit der Rakete oder des Geschosses und die Splittergeschwindigkeit berücksichtigt wird. Hierzu ist es bekannte durch entsprechende optische Abbildung einen bestimmten engen Offnungswinkel für den Sensor einzustellen. Bei unterschiedlichen Abständen werden jedoch dabei unterschiedliche Signalamplitudenwerte am Ausgang des Empfängers erreicht die unterschiedliche Vorhaltwinkel ergeben. Dieser Umstand kann dadurch umgangen werden, daM Optiken mit sehr engen Öffnungswinkeln verwendet werden. Die empfangene Strahlungsenergie wird dadurch sehr gering, so daß nicht auswertbare, verschwindend kleine Ausgangssignale die Folge sind.Should such a radiation detector be used as a sensor for triggering the Ignition device of a warhead of a missile, the explosive charge of a projectile or used to trigger a similar device, this Triggering, especially if it is a distance detonator, if possible to take place at the optimal distance in front of the target to be fought, i.e. in the change point removal increased: 3 first by a predetermined lead, through which the own-speed the missile or projectile and the fragment velocity is taken into account. For this purpose, it is known to have a certain narrow by means of appropriate optical imaging Set the opening angle for the sensor. At different distances will be however, different signal amplitude values are achieved at the output of the receiver which result in different lead angles. This can circumvent this fact because optics with very narrow opening angles are used. The received Radiation energy is therefore very low, so that it cannot be evaluated, disappearing small output signals are the result.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt daher die Auslösung der Zündung im vorgegebenen Winkelbereich unabhängig von der Strahlungsintensität im oder nahe dem Nulldurchgang der die Signalamplituden der Ausgangsspannungen des Strahlungsdetektors darstellenden Kurve, aufgetragen über dem Auslösewinkel der Einrichtung.According to a further feature of the invention, triggering therefore takes place ignition in the specified angular range regardless of the radiation intensity at or near the zero crossing of the signal amplitudes of the output voltages of the Radiation detector representing curve, plotted against the trigger angle of the Furnishings.

Hierzu sind dem oder den Verstärkern des Sensors Impedanzwandler nachgeschaltet, deren Ausgänge zu Digital/Analog-Wandlern führen, die sowohl mit einem Quotientenrechner als auch mit Differenziergliedern verbunden sind, deren Ausgänge zu Schwellwertschaltern rühren, wobei dem Quotientenrechner ein Bereichsdiskriminator nachgeschaltet ist und wobei die Ausgänge der Schwellwertschalter und der Ausgang eines dem Diskriminator nachgeschalteten monostabilen Multivibrators mit einer UND-Stufe verbunden sind, deren Ausgang über einen Endverstärker zu einer Zündpille führt.For this purpose, impedance converters are connected downstream of the amplifier (s) of the sensor, the outputs of which lead to digital / analog converters, both with a quotient calculator as well as being connected to differentiators, the outputs of which lead to threshold switches stir, whereby the quotient calculator is followed by an area discriminator and wherein the outputs of the threshold switches and the output of one of the Discriminator downstream monostable multivibrators are connected to an AND stage, the output of which leads to a squib via a power amplifier.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der einem einzigen Objektiv zugeordnete Strahlungsdetektor für unterschiedliche Wellenbereiche empfindliche, als Quadranten- oder Ringquadrantenteile ausgebildete Abschnitte auf.According to a further feature of the invention, the one has a single Objectively assigned radiation detector for different wave ranges sensitive, sections formed as quadrant or ring quadrant parts.

Wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein solcher Strahlungsdetektor in Verbindung mit einer optischen Winkelmeßeinrichtung verwendet, so st diese auf in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen Strahlung emittierende Leuchtsätze von lenkbaren selbstangetriebenen Flugkörpern abstimmbar.According to a further feature of the invention, such a radiation detector used in conjunction with an optical angle measuring device, so this st Luminous sets emitting radiation in different wavelength ranges from tunable steerable self-propelled missiles.

Auf diese Weise kann zwischen verschiedenen Zielen selektiert werden. Es können aber auch Kombinationen von durch unter-Dchiedliche Strahlung gekennzeichneten unterschiedlichen Zieltypen gewählt werden, wobei mit ODER-Schaltungen die entsprechenden Ausgänge der oben genannten Bereichsdiskriminatoren aktiviert und damit die unterschiedlichen Zieltypen erfaßt werden. Durch Wahl anderer Quotientenwerte kann auch auf unterschiedliche Zieltypen oder auf unterschiedliche Flugkörper Jpen oder auf durch unterschiedliche Leuchtsätze gekennzeichneten Tag/Nacht-Einsatz geschaltet werden.In this way you can choose between different goals. However, combinations of radiation characterized by different radiation can also be used different target types can be selected, with OR circuits the corresponding Outputs of the above-mentioned area discriminators activated and thus the different ones Target types are recorded. By choosing other quotient values, different Target types or on different missiles Jpen or on by different Light sets marked day / night use can be switched.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand dreier in der Zeichnung riehr oder minder schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen: Figur la Diagramme der spektralen Strahlungsintensität in und 1b Watt pro cm² eines schwarzen Strahlers unterschiedlicher Temperatur, aufgetragen über der Wellenlänge, Figur 2 ein Blockschaltbild eines Strahlungsdetektors nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Empfängern, Figur 5 ein Blockschaltbild eines Strahlungsdetektors nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit mehreren Empfängern, Figur 4 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit zwei Empfängern und einem Wechselstromverstärker, Figur 5 ein Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform der Erfindung in der Anwendung für eine Zündvorrichtung, Figur 6 eine schematisch dargestellte Blende mit zugeordneten Filtern unterschiedlicher Durchlässigkeit, Figuren verschiedene Strahlungsdetektoren für eine andere 7 bis 9 Ausführungsform der Erfindung, vorzugsweise nach Fig. 2, Figur 1o ein Diagramm der Signalamplituden der Ausgangsspannungen des erfindungsgemäßen Strahlungsdetektors in der Anwendung für eine Zündvorrichtung aufgetragen über dem Auslösewinkel und Figur 11 ein Diagramm der differenzierten Signalamplituden der Ausgangsspannung gemäß Fig. 9.The invention is illustrated below with reference to three in the drawing or less schematically illustrated exemplary embodiments. Show it: Figure la diagrams of the spectral radiation intensity in and 1b watt per cm² one black body radiators of different temperatures, plotted against the wavelength, figure 2 shows a block diagram of a radiation detector according to a first exemplary embodiment the invention with two receivers, Figure 5 is a block diagram of a radiation detector according to a second embodiment of the invention with several receivers, FIG 4 is a block diagram of a third embodiment of the invention with two receivers and an AC amplifier, Figure 5 is a block diagram of a fourth embodiment of the invention in the application for an ignition device, Figure 6 is a schematic the diaphragm shown with associated filters of different permeability, Figures different radiation detectors for another 7 to 9 embodiment of the invention, preferably according to FIG. 2, FIG. 1o a diagram of the signal amplitudes of the output voltages of the radiation detector according to the invention in use for an ignition device plotted against the release angle and FIG. 11 a diagram the differentiated signal amplitudes of the output voltage according to FIG. 9.

Um die Richtung der Wärmestrahlung eines Körpers, vgl. Figuren la und lb, passiv zu bestimmen, weist der Sensor eines hier im einzelnen nicht dargestellten Zielsuchkopfes zwei je einer paraAial ausgerichteten Optik mit den Strahlengängen a und b nacheschaltete Empfänger 21 und 22 für unterschiedliche Wellenbereiche fl und f2 auf, deren Ausgänge mit je einem Verstärker 23 und 24 verbunden sind. Diese Verstärker sind so ausgebildet, das unterschiedliche Strahlungsintensitäten in den Empfindlichkeitsbereichen der genannten Empfänger entsprechend berücksichtigt werden, um der jeweils einfallenden Strahlungsintensität innerhalb der ausgewählten Wellenbereiche proportionale Ausgangssignale zu erhalten.To determine the direction of thermal radiation from a body, see FIGS and lb, to be determined passively, the sensor has one not shown here in detail Seeker head two each a parallely aligned optics with the Receiver 21 and 22 connected downstream of beam paths a and b for different wave ranges fl and f2, the outputs of which are each connected to an amplifier 23 and 24. These amplifiers are designed so that different radiation intensities taken into account accordingly in the sensitivity ranges of the named recipients will be in order to the respective incident radiation intensity within the selected To obtain wave ranges proportional output signals.

Mit Hilfe der Empfänger 21 und 22 werden also signifikante Punkte der Temperaturstrahlung des zu detektierenden Körpers erfaßt und somit dieser gegenüber anderen strahlenden Körpern selektiert.With the aid of the receivers 21 and 22, significant points are thus obtained the temperature radiation of the body to be detected detected and thus compared to this other radiant bodies selected.

In einem den Verstärkern 23 und 24 nachgeschalteten Quotientenrechner 26 werden die den Strahlengängen a und b entsprechenden Ausgangssignale verglichen.In a quotient computer connected downstream of the amplifiers 23 and 24 26, the output signals corresponding to the beam paths a and b are compared.

In einem nachgeschalteten Bereichsdiskriminator 27 werden die Ausgangssignale des Quotientenrechners 26 bewertet. Entspricht das dort eingegebene Signal einem vorgegebenen einstellbaren Bereich, dann gibt der Bereichsdiskriminator ein Ausgangssignal ab. Der Sensor hat also ein richtiges Ziel aufgefaßt. Dieses Ausgangssignal wird einer Schaltstufe 28 zugeleitet, die den nicht dargestellten Zielsuchkopf für die Erzeugung der Lenk- und Steuerungssignale des den Zielsuchkopf tragenden Körpers freigibt.In a downstream area discriminator 27, the output signals of the quotient calculator 26 evaluated. Does the signal entered there correspond to a specified adjustable range, the range discriminator gives an output signal away. So the sensor has grasped a correct target. This output signal is a switching stage 28 fed to the target search head, not shown, for the Generation of the steering and control signals of the body carrying the homing head releases.

Anstelle eines Quotientenrechners kann auch ein Rechner zur Bestimmung der Spannungsdifferenz zwischen den Ausgangssignalen der genannten Verstärker benutzt werden. Dies ist dann von Vorteil, wenn die Ausgangssignale des Verstärkers 25 und 24 annähernd gleich groß sind, das Ausgangssignal also mit dem Wert Null oder nahezu Null bewertet werden kann.Instead of a quotient calculator, a calculator can also be used to determine the voltage difference between the output signals of said amplifiers is used will. This is advantageous when the output signals of the amplifier 25 and 24 are approximately the same size, i.e. the output signal has the value zero or almost Zero can be rated.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zahl der auf unterschiedliche Wellenbereiche abgestimmten Empfänger erweitert worden, so daß dort die Empfänger E1J E2 E5 bis En vorhanden sind. Jedem Empfänger ist ein Verstärker 71 V2, V5 bis Vn der oben erwähnten Art nachgeschaltet. Die Ausgänge dieser Verstärker sind, ähnlich wie in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben, zu Quotientenrechnern R1, R2, R3 bis Rn geführt. über Bereichsdiskriminatoren D1, D2, D5 bis Dn werden die Ausgangssignale der Quotientenrechner entsprechend bewertet, die über eine UND-StuSe 31 die schon erwähnte Schaltstufe 28 steuern. Die Freigabe des Zielsuchkopfes erfolgt dann, wenn der vorstehend beschriebene Detektor das richtige Ziel aufgefaßt hat.In the embodiment shown in Fig. 3, the number is receivers tuned to different wavebands have been expanded, so that there the receivers E1J E2 E5 to En are available. Every recipient is one Amplifier 71 V2, V5 to Vn of the type mentioned above are connected downstream. The exits these amplifiers are, in a manner similar to that described in connection with FIG. 2, to quotient calculators R1, R2, R3 to Rn out. via area discriminators D1, D2, D5 to Dn the output signals of the quotient calculator are evaluated accordingly, via an AND stage 31 control the switching stage 28 already mentioned. The target seeker is released when the detector described above has caught the correct target.

Durch Vorbestimmung der Quotientenwerte und/oder deren Umschaltung kann de Empfindlichkeit des Sensors auf unterschiedliche Zieltypen oder Flugkörpertypen, auf Tag- oder Nachleuchtsätze u.ä. abgestimmt werden.By predetermining the quotient values and / or switching them over can de sensitivity of the sensor to different target types or missile types, on day or afterglow sets, etc. be matched.

Das Verhältnis Signalspannung zu Rauschspannung wird im allgemeinen günstiger, wenn Wechselspannungsverstärker zum Einsatz gelangen. Hierzu ist die einfallende Strahlung rhytmisch zu unterbrechen. Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsb ei spiel ist ein solcher Wechselspannungsverstärker 40 vorgesehen. Auch hier wird die einfallende Strahlung über paraxiale Objektive mit den Strahlengängen a und b, die den Wellenbereichen f1 und f2 zugeordnet sind, auf zwei in unterschiedlichen Wellenbereichen f1 und f arbeitende Strahlungsempfänger 41 und 42 abgebildet. Um die einfallende Strahlung zerhacken zu können, ist eine von einem Motor M angetriebene Scheibe 45 vorgesehen, die in der Zeichnung nur angedeutete Schlitzblenden aufweist. Die Schlitzblenden sind so ausgebildet, dak bei Strahlungsempfang auf dem Empfänger 41 keine Strahlung auf den Empfänger 42 trifft und umgekehrt.The ratio of signal voltage to noise voltage is in general cheaper if AC voltage amplifiers are used. For this purpose, the to interrupt incoming radiation rhythmically. In the case of the one shown in FIG Exemplary example, such an AC voltage amplifier 40 is provided. Here, too, the incident radiation is transmitted via paraxial lenses to the beam paths a and b, which are assigned to the wave ranges f1 and f2, on two in different Radiation receivers 41 and 42 operating in wave ranges f1 and f are shown. Around To be able to chop the incident radiation is one driven by a motor M Disc 45 is provided, which has slit diaphragms only indicated in the drawing. The slit diaphragms are designed so that when radiation is received on the receiver 41 no radiation hits the receiver 42 and vice versa.

Die Ausgangsspannungen der Empfänger werden auch hier durch eventuelle Vorverstärker 25 und 24, die Teile einer an sich bekannten Schoppereinrichtung 44 sind, auf den erforderlichen Spannungspegel angehoben.The output voltages of the receiver are also here by possible Preamplifiers 25 and 24, the parts of a per se known chopper device 44 are raised to the required voltage level.

über die von der Scheibe gesteuerte Schoppereinrichtung 44, zu deren Steuerung eine Lichtquelle 45 und ein Lichtempfänger 46 dient, in deren Strahlengang die Scheibe 45 eingreift, werden die Ausgangssignale der Empfänger 41 und 42 wechselweise auf den Eingang des bereits genannten THechselspannungsverstärkers 40 beschaltet. Der Ausgang des Wechselspannungsverstärkers führt zu zwei Impedanzwandlern 49 und 50, die ebenfalls von der Schoppereinrichtung 44 derart gesteuert werden, daß die Ausgangssignale des Wechse'spannungsverstärkers wieder in die den Strahlengängen a und b für die Wellenbereiche f1 und f2 entsprechenden Signale der Empfänger 41 und 42 aufgetrennt werden. Die Ausgänge dieser Impedanzwandler führen nun ebenfalls zu einem Quotientenrechner 51, dem ein Bereichsdiskriminator 52 nachgeschaltet ist, welch wiederum die Schaltstufe 28 zur Freigabe des Zielsuchkopfes ansteuert, sobald das richtige Ziel aufgefaßt ist. Die Schaltstufen 51 und 52 arbeiten also in der für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 beschriebenen Weise.via the chopper device 44 controlled by the disc, to their Control a light source 45 and a light receiver 46 is used in the beam path the disk 45 engages, the output signals of the receivers 41 and 42 are alternately connected to the input of the previously mentioned AC voltage amplifier 40. The output of the AC amplifier leads to two impedance converters 49 and 50, which are also controlled by the chopper 44 such that the Output signals of the alternating voltage amplifier back into the beam paths a and b for the wavebands f1 and f2 corresponding signals of the receivers 41 and 42 are separated. The outputs of these impedance converters now also lead to a quotient computer 51, which is followed by an area discriminator 52, which in turn controls the switching stage 28 to release the target seeker head as soon as the right goal is grasped. The switching stages 51 and 52 work in the for the embodiment of FIG. 2 described manner.

Liegen zwei zu bewertende Wellenlängen eines Strahlers nicht allzuweit auseinander, oder aber ist die Empfindlichkeit des Empfängers über einen bogen Spektralbereich gegeben, so wird, wie Fig. 5 zeigt, nur ein Empfänger 51 benötigt. Diesem Empfänger ist ebenfalls ein Verstärker 52 nachgeschaltet. In den Strahlengang zwischen der nicht dargestellten Optik und dem Empfänger ist eine von einem Motor angetriebene Scheibe 61 geschaltet, die wechselweise Filter mit unterschiedlicher Spektralempfindlichkeit in den Strahlengang zwischen Optik und Empfänger bringt. Eine solche Scheibe ist in der Fig. 6 schematisch dargestellt. Dem Verstärker ist ebenfalls eine Schoppereinrichtung 54 nachgeschaltet, die in der im Zusammenhang mit der Fig. 4 beschriebenen Weise über die Scheibe 61 gesteuert ist. Durch die Schoppereinrichtung wird die den Verstärker 52 verlassende Signalfolge AB in den Wellenbereichen f1 und f2 zugeordnete Signale A und B aufgeteilt und Impeaanzwandlern 55 und 56 zugeleitet. Den Impedanzwandlern sind der Umwandlung der Amplitudenwerte der die Impedanzwandler verlassenden Ausgangs signale in entsprechende Gleichspannungssignale dienende Digital/Analog-Wandler 57 und 58 nachgeschaltet, deren Ausgänge zu dem bereits mehrfach erwähnten Quotientenrechner 59 führen, der wiederum mit einem der Bewertung der Ausgangssignale dienenden Bereichsdiskriminator 60 verbunden ist. Dem Bereichsdiskriminator kann entweder die Schaltstufe 28 nachgeschaltet sein oder es sind die in Fig. 5 dargestellten noch zu beschreibenden Schaltstufen vorgesehen. Dies gilt dann, wenn der beschriebene Sensor Teil einer Einrichtung zur Erzeugung eines Zündimpulses ist. Den Ausgängen der Digital/ Analog-Wandler sind dann jeweils Differenzierglieder 65 und 64 zugeordnet, deren Ausgänge mit Schwellwertschaltern 65 und 66 verbunden sind. Ferner ist dem Diskrinimator 60 ein monostabiler I4ultivibrator 67 nachgeschaltet. Die Ausgänge des Multivibrators und der Schwellwertschalter führen zu einer UND-Stufe 68, deren Ausgang mit einem Endverstärker 69 verbunden ist, in dessen Ausgangskreis eine Zündpille Z liegt.If two wavelengths of a radiator to be evaluated are not too far away apart, or else is the sensitivity of the receiver over a curved spectral range given, as FIG. 5 shows, only one receiver 51 is required. This recipient an amplifier 52 is also connected downstream. In the beam path between the Optics, not shown, and the receiver is a motor-driven one Disc 61 switched, the alternating filters with different spectral sensitivity brings into the beam path between optics and receiver. Such a disc is shown schematically in FIG. 6. The amplifier is also a chopper device 54 downstream, in the manner described in connection with FIG. 4 the disc 61 is controlled. The chopper device becomes the amplifier 52 leaving signal sequence AB in the wavebands f1 and f2 associated signals A and B split and passed to impedance converters 55 and 56. The impedance converters are the conversion of the amplitude values of the output leaving the impedance converter signals into corresponding DC voltage signals serving digital / analog converters 57 and 58 connected downstream, their outputs to the quotient calculator already mentioned several times 59 lead, which in turn with an area discriminator serving to evaluate the output signals 60 is connected. The range discriminator can either be followed by the switching stage 28 or it is the switching stages shown in FIG. 5 which are yet to be described intended. This applies when the described sensor is part of a facility to generate an ignition pulse. The outputs of the digital / analog converter are then assigned differentiators 65 and 64, their outputs with threshold switches 65 and 66 are connected. Furthermore, the discriminator 60 is a monostable cultivibrator 67 downstream. The outputs of the multivibrator and the threshold switch lead to an AND stage 68, the output of which is connected to an output amplifier 69, in whose output circle is a squib Z.

Für die Auslösung der Zündpille können sowohl die Signale A und B als auch die Signale A oder B benutzt werden. Die Entscheidung darüber, ob ein richtiges, eine Strahlung vorbestimmt er Wellenlänge abgebendes Ziel vorliegt, wird durch den dem Bereichsdiskriminator nachgeschalteten monostabilen Multivibrator bestimmt.Signals A and B can be used to trigger the squib as well as signals A or B can be used. The decision about whether a real, radiation of a predetermined wavelength is present through the target determined downstream of the area discriminator monostable multivibrator.

Bei Einsatz eines solchen Strahlungsdetektors als Sensor für die Auslösung eines Gefechtskopfes einer Rakete bzw. für die Auslösung der Detonation eines Geschosses soll diese Auslösung nach SIöglichkeit im optimalen im optimalen Abstand, elso der Wechselpunktentfernung, jedoch mit entsprechender Vorhaltung wegen der EigengescilwindiOkeit des Flugkörpers, des Geschosses und der Splittergeschwindigkeit erfolgen. Durch entsprechende optische Abbildung kann ein bestimmter, enger Offnungswinkel eingestellt werden. Bei unterschiedlichen Abständen werden jedoch, wie Fig. 1o zeigt, unterschiedliche Signalamplitudenwerte erreicht, die unterschiedliche Vorhaltwinkel ergeben. Abhilfe wird meist dadurch erzielt, da sehr enge Öffnungswinkel angestrebt werden, was dann wiederum zu Intensitätsschwierigkeiten führt.When using such a radiation detector as a sensor for triggering a warhead of a missile or for the Triggering of the detonation of a projectile, this release should be in the optimal in the optimal as far as possible Distance, also the turning point distance, but with a corresponding reserve because of the velocity of the missile, the projectile and the velocity of the fragment take place. A specific, narrow opening angle can be achieved through appropriate optical imaging can be set. At different distances, however, as Fig. 1o shows, different signal amplitude values achieved, the different lead angle result. This remedy is usually achieved by aiming for very narrow opening angles which in turn leads to intensity difficulties.

Unabhängig von der Strahlungsintensität erfolgt eine Zündung im vorgegebenen Winkelbereich weitaus exakter dann, wenn die in Fig. 11 dargestellten differenzierten Kurven für die Auslösung benutzt werden, wobei eine Auslösung nach positivem Signal bei negativer Neigung bei Nulldurchgang oder nahe dem Nulldurchgang erfolgt.Irrespective of the radiation intensity, ignition takes place in the specified range Angular range far more exact when the differentiated in FIG. 11 Curves are used for tripping, with tripping after a positive signal in the case of a negative slope at or near zero crossing.

Werden Sensoren mit kegelförmigen Öffnungswinkeln verwendet, ist dem Empfänger eine Unterbrecherscheibe 71 zuzuordnen. Der Unterbrecherscheibe sind feste Blenden 72 zugeordnet, vgl.If sensors with conical opening angles are used, the A breaker disk 71 is assigned to the receiver. The breaker washers are solid Orifices 72 assigned, cf.

Fig. 6. Ferner sind den Strahlengängen a und b entsprechende, auf einem sog. Filterkäfig angeordnete Filter 5a und Sb unterschiedlicher Durchlässigkeit zugeordnet. Bei fester Blende ist der Filterkäfig drehend bzw. bei drehender Blende ist der Filterkäfig fest angeordnet. Hierdurch ist gewährleistet, dalb beim Abtasten des Diagrammes für einen bestimmten Zeitintervall nur Strahlung einer Wellenlänge auf den Strahlungsdetektor auftrifft. Anstelle von zwei getrennten Objektiven, vgl.6. Furthermore, the beam paths a and b are shown Filters 5a and Sb of different permeability arranged in a so-called filter cage assigned. With a fixed diaphragm, the filter cage rotates or with a rotating diaphragm the filter cage is fixed. This ensures that when scanning of the diagram for a certain time interval only radiation of one wavelength hits the radiation detector. Instead of two separate lenses, cf.

z.B. Fig. 2, können auch Strahlungsdetektoren mit mindestens zwei unterschiedlich empfindlichen Sektoren Fa und Fb verwendet werden, wie dies die Figuren 7 und 8 zeigen. Um Paralaxenfehler zu vermeiden, sind die sektoralen Abschnitte auf den Strahlungsdetektoren 73 und 74 in Quadrantenform angeordnet. tird ein Ringstrahlungsempfänger verwendet, so ist dieser als ein in Fig. 9 dargestellte Ringquadrantenscheibe 75 auszubilden. Bei annähernd gleicher Empfindlichkeit für die unterschiedlichen zu berücksichtigenden Wellenlängen können die Flächen der Abschnitte Fa und Fb gleich groß sein. Sind jeaoch die Flächenabschnitte unterschiedlich empfindlich bezüglich der ausgewählten Wellenlängen, so sind die Flächen der Abschnitte Fa und F umgekehrt proportional zu der Emp-0 findlichkeit der Wellenlänge auszubilden, um etwa gleiche Verstärkungsgrade für die im Sensor vorgesehenen Verstärker zu erhalten. Schließlich kann anstelle der analogen Signalverarbeitung selbstverständlich auch eine digitale Signalverarbeitung benutzt werden. Damit entfällt der Digital/Analog-Wandler.e.g. Fig. 2, radiation detectors with at least two different sensitive sectors Fa and Fb are used, as this is the case Figures 7 and 8 show. To avoid parallax errors, the sectoral sections are on the radiation detectors 73 and 74 arranged in a quadrant shape. If a ring radiation receiver is used, this is shown as one shown in FIG Form ring quadrant disc 75. With approximately the same sensitivity for the different wavelengths to be considered can be the areas of the Sections Fa and Fb must be of the same size. However, the surface sections are different The areas of the sections are sensitive to the selected wavelengths Fa and F form inversely proportional to the sensitivity of the wavelength, in order to obtain approximately the same degree of amplification for the amplifiers provided in the sensor. Finally, instead of analog signal processing, it goes without saying that digital signal processing can be used. This means that the digital / analog converter is no longer necessary.

-Patentansprüche.-Patent claims.

Claims

1. Radiation detector with one on different wave ranges electromagnetic radiation, preferably infrared radiation responsive Receivers, in particular for homing, ignition and similar devices, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that the recipients (21, 22, E1 to En> 41, 42, 51) at least one discriminator (27) is connected downstream at its signal output An output signal can only be removed if the signal amplitudes of the output signals the receiver amplifiers (25, 24j have a predetermined amplitude ratio.

2. Radiation detector according to claim 1, characterized in that g e k e n n -e e i c h n e t that to determine the amplitude ratio of the output signals of the Receiving amplifier (25, 24) a quotient calculator (6j is provided, which is a range discriminator (27) downstream list, its output to one of the target search, ignition and the like Device triggering switching stage (28) leads.

Radiation detector according to claim 1, characterized in that g e k e n II -z e i c h n e t that several receivers tuned to different wavebands (E1 to En are provided, each of which is followed by an amplifier (V1 to Vn) whose outputs lead to quotient mixers (R1 to Rn), and that the output signals the quotient calculator evaluating area discriminators (D1 to Dn) are provided, the outputs of which lead to a UISD circuit (31), the one the switching stage (28) which enables the search device to operate is connected downstream.

4. Radiation detector according to claim 1, g e k e n n z e i c h -n e t due to filters (71) that take effect alternately with different wavelength permeability, to which a single receiver (51) is assigned, at whose output an AC voltage amplifier (52), and the output channels corresponding to the respective effective filter section can be fed to a quotient computer (59) via impedance converters (55, 56), whose Output via an area discriminator (52) to one of the target search, ignition and Similar device triggering switching stage (28) leads.

5. Radiation detector according to claim 5, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the pass bands of the range discriminators (D1 to Dn) are adjustable are.

6. Radiation detector according to claims 1 and 5, thereby g e -k It is noted that the radiation receivers (41, 42) have a chopping device (44) is connected upstream and an AC voltage amplifier (41) is connected downstream, whose Output with two impedance converters also controlled by the chopper device (44) (49, 50) is connected through which the output signals of the AC amplifier separated corresponding signals in the output signals of the radiation receiver and that the outputs of the impedance converters with a quotient calculator (51) are connected, which is followed by an area discriminator (52) for triggering the switching stage (28) enabling the search device.

7. Radiation detector according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that when used in a proximity igniter the amplifier (52) Impedance converters (55, 56) are connected downstream, their outputs to digital / analog converters (57, 58) lead both with the third quotient calculator (59) and with differentiators (63, 64) are connected, the outputs of which lead to threshold switches (65, 66), that the quotient calculator is followed by an area discriminator (5o) and that the outputs of the threshold value switch and the output of one of the discriminator downstream monostable multivibrator (67) connected to an AND stage (68) are, the output of which leads via an amplifier (69) to a squib (Z).

8. Radiation detector according to claims 6 and 7, characterized g e -k It is noted that the chopping device (44) has one in the beam path Motorized slit diaphragm arranged between the optics and the receiver (43, 72) is.

9. Radiation detector according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a single lens is one Radiation detector (73, 74, 75) is assigned to the + for different wave ranges has sections (a, b) designed as quadrant or ring quadrant parts, see Figures 7 to 9.

lo. Radiation detector according to one or more of the preceding Claims, characterized in that when it is used in conjunction with an optical angle measuring device these on in different wavelength ranges Radiation-emitting flares from remotely steerable self-propelled missiles is tunable.

+) sensitive L e r s e i t e