relate to horizon sensing and, more

relate to horizon sensing and, more particularly, relate to
ratio-metric horizon sensing using an array of thermopiles.
BACKGROUND
Spin-stabilized artillery projectiles are gyroscopically sta
biliZed, spinning rapidly about the projectile’s longitudinal
axis resulting from the action of the ri?ing during the launch
sequence. In free ?ight after muZZle exit, aerodynamic forces
act on the projectile body, producing a complex epicyclic
motion of nutation and precession throughout the trajectory
that may affect, and otherWise interfere With, a desired tra
jectory of the projectile.
As the range capability of artillery Weapons and ammuni
tion groWs, accuracy and precision of delivery become
increasingly important. Total delivery errors for standard,
unguided 155 mm artillery projectiles, including all error
sources, can exceed 300 meters at 30 km, While a point target
siZe may be less than ten square meters. In such a case, the
probability of hitting a speci?c point target at extended range
Will be loW unless a large number of rounds are ?red. A
number of techniques have been proposed to provide some
measure of control over the ?ight path of spin-stabiliZed
projectiles, all aimed at enhancing the accuracy and precision
of artillery ?re su?iciently to improve the chance of impact at
point targets at extended ranges With reduced expenditure of
ammunition and Without in?icting collateral damage on
objects located in the vicinity of the desired target.
Many techniques for controlling the ?ight path of spin
stabiliZed projectiles require knowledge of the orientation of
the projectile referenced to the earth-?xed coordinate system.
There are a number of existing horiZon sensors and tech
niques for sensing or otherWise measuring or determining the
projectile’s orientation, but it is generally bene?cial to
improve upon existing techniques.
BRIEF SUMMARY
Example embodiments of the present invention provide an
improved apparatus, method and computer-readable storage
medium for controlling operation of a salient-type, mul
tiphase motor such as a BLDC motor. According to one
example embodiment, an apparatus is provided that includes
electronic circuitry mountable on a projectile including an
array of at least four thermopiles placed around the circum
ference thereof such that for any rotation of the projectile
during ?ight thereof, at least a pair of the thermopile have
upWardly-facing ?elds of vieW referenced to the earth-?xed
coordinate system. In one example, the projectile is a spin
stabiliZed projectile including a despun nose section onto
Which the thermopiles of the array are placed, and the ther
mopiles are long Wavelength infrared (LWIR) thermopiles.
The electronic circuitry is con?gured to receive output
voltage data from the array, and determine the pair of
upWardly-facing thermopiles based on the output voltage data
from the array, With the respective pair of thermopiles includ
ing a thermopile p and next adjacent thermopile p+l. In one
example, the pair of upWardly-facing thermopiles may be
determined by calculating a sum of the voltages of each pair
of adj acent thermopiles, and identifying the pair Whose sum is
most negative.
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
2
The electronic circuitry is also con?gured to determine a
ratio of the output voltage data from thermopiles p and p+l.
And the electronic circuitry is con?gured to apply the ratio to
a function associating, for any pair of thermopiles n and n+1,
a ratio of output voltage data from thermopiles n and n+1, and
a roll angle 6” of thermopile n referenced to the earth-?xed
coordinate system. In this regard, the ratio of the output
voltage data from thermopiles p and p+l may be applied to
the function to determine a roll angle SF of thermopile p
referenced to the earth-?xed coordinate system, With the roll
angle 6P representing an orientation of the projectile refer
enced to the earth-?xed coordinate system. In one example,
each thermopile of the array is rotatable about a longitudinal
axis of the projectile, and the roll angle SP is the angle betWeen
horiZontal of the earth-?xed coordinate system and thermo
pile p.
In one example, the function to Which the ratio is applied is
a function having been generated from a second function
associating, for any thermopile n, output voltage data from
thermopile n and the roll angle 6”.
In one example, the electronic circuitry may be further
con?gured to remove an effective bias value from the output
voltage data from at least thermopiles p and p+l to produce
bias-corrected output voltage data for the respective thermo
piles, With the effective bias value representing a bias on the
output voltages imparted by an ambient air temperature. In
this example, the function to Which the ratio is applied asso
ciates a ratio of bias-corrected output voltage data from ther
mopiles n and n+1, and the roll angle 6”.
In one example, the electronic circuitry may be further
con?gured to determine a rate of rotation of the projectile in
at

Результаты (русский) 1:

касаются горизонт зондирования и, в частности, относятся ксоотношение метрический горизонт зондирования с помощью массива термоэлектрических батарей.СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯСпин стабилизированный артиллерийские снаряды являются гироскопически staПоказ­ание, спиннинг быстро о снаряд продольнойоси, вытекающие из действий ри? ing во время запускапоследовательности. В бесплатные? ight после выхода морда, аэродинамических силдействовать на корпусе снаряда, производит планетарные комплексдвижение нутации и прецессии всей траекторииЭто может повлиять на и иным образом вмешиваться, желаемого trajectory снаряда.Как диапазон возможностей артиллерийского оружия и ammuniТион растет, точность и повторяемость поставки сталивсе более важное значение. Общая поставка ошибки для стандарта,неуправляемые 155-мм артиллерийских снарядов, включая все ошибкиисточники, может превышать 300 метров на 30 км, а Целевая точкаРазмер может оказаться меньше, чем 10 квадратных метров. В таком случаевероятность попадания speci? c точки цели на расширенный диапазонБудет низким, если большое количество раундов? красный. Aбыл предложен ряд методов для предоставления некоторыхмера контроля над? ight путь спин стабилизированныйснаряды, нацеленные на повышение точности и точностиартиллерии? ре Су? кадровыми улучшить вероятность воздействия наточке расширенных диапазонов с сокращением расходов на целибоеприпасы и без в? противоречивые сопутствующий ущерб наобъекты, расположенные вблизи желаемой цели.Многие методы для контроля? ight путь спинаСтабилизированный снарядов требуют знания ориентацииснаряд, ссылается на земле-? xed системы координат.Существует ряд существующих горизонт датчиков и технологийоценки для зондирования или иным образом измерения или определенияснаряд ориентации, но это, как правило, Бене? официальный длясовершенствовать существующие методы.КРАТКОЕ РЕЗЮМЕПримером воплощения настоящего изобретения обеспечиваютУлучшенная аппарат, метод и машиночитаемом хранениясредство для контроля операции mul выступе типа,tiphase мотор например BLDC мотор. По словам одногопримером воплощения, аппарат является условии, включает в себяЭлектронные схемы монтажа на снаряд, включаямассив по крайней мере четыре термоэлектрических батарей, расположенных вокруг обстоятельствзаседаний их такое что для любой вращения снарядаво время? ight, по крайней мере пару термобатареи имеютВверх облицовки? областях представление ссылается на земле-? xedсистема координат. Одним из примеров снаряд является спинСтабилизированный снаряд, включая раздел despun нос наКоторый помещены термоэлектрических батарей массива и тамmopiles являются длинные волны инфракрасного (LWIR) термоэлектрических батарей.Электронная схема является con? gured для получения выходных данныхнапряжения данные из массива и определить парытермоэлектрических батарей косынку вверх-с выходом на основе данных выходного напряженияиз массива с соответствующей парой термоэлектрических батарей включаютING термобатареи p и следующим рядом термобатареи p + l. В одномНапример, пара восходящая облицовки термоэлектрических батарей может бытьопределяется путем расчета суммы напряжения каждой парыприл acent термоэлектрических батарей, и выявления пара, чья сумманаиболее негативные.202530354045505560652Электронная схема также является con? gured для определениясоотношение данных выходного напряжения из термоэлектрических батарей p и p + l.И электронных схем является con? gured применить отношение кФункция сопоставления для любой пары термоэлектрических батарей n и n + 1,соотношение данных выходного напряжения от термоэлектрических батарей n и n + 1, иугол крена 6" n термобатареи, ссылается на земле-? xedсистема координат. В этой связи, соотношение выходаданные напряжения от термоэлектрических батарей p и p + l может применяться кФункция для определения угла крена SF термобатареи pСсылка на земле-? xed системы координат, с роликом6 P, представляющие ориентацию снаряда Приведи, уголenced на земле-? xed системы координат. Одним из примеров,Каждый термобатареи массива вращающийся о продольнойось снаряд и угол крена SP это угол междуГоризонтальные земли-? xed координировать системы и термокуча p.Одним из примеров является функция, к которому применяется коэффициентфункция, породив из второй функцииПривязка, для любого n термобатареи, выход напряжения даннымтермобатареи n и рулон угол 6».Одним из примеров электронных схем может быть далееCon? gured для удаления эффективное значение смещения из выходных данныхнапряжения, данным по крайней мере термоэлектрических батарей p и p + l производитьуклон исправлены выходного напряжения данных для соответствующих термосваи, с эффективным значением смещения, представляющих смещения навыходного напряжения, привиты от температуры окружающего воздуха. Вв этом примере функция, к которому отношение является прикладной ассоciates соотношение предвзятости исправлены выходного напряжения данным thermopiles n и n + 1 и рулон угол 6».Одним из примеров электронных схем может быть далееCon? gured, чтобы определить скорость вращения снаряда вв

Результаты (русский) 2:

относятся к горизонту зондирования и, более конкретно, относятся к
соотношении -метрикой горизонта зондирования с использованием массива термоэлектрических.
Предпосылки создания изобретения
Спин-стабилизированные артиллерийские снаряды гироскопически STA
biliZed, быстро вращающийся вокруг продольной снаряда
оси в результате действия ри? ИНГ во время запуск
последовательности. В свободный? IGHT после дульной выхода, аэродинамические силы
действуют на организм снаряда, образуя сложный планетарный
движение нутации и прецессии по всей траектории ,
которые могут повлиять и иным образом препятствовать, требуемой тра
ториях снаряда.
Поскольку способность по дальности артиллерийского вооружения и ammuni
ция растет, точность и точность доставки становится все
более важным. Всего ошибок доставки для стандартных,
неуправляемые 155 мм артиллерийских снарядов, в том числе всех ошибок
источников, может превышать 300 метров в 30 км, В то время как точка целевой
размер может быть менее десяти квадратных метров. В таком случае,
вероятность попадания в цель точку С? SPECI в расширенном диапазоне
будет невысока , если большое количество патронов не? Красный.
Ряд методов было предложено , чтобы обеспечить некоторую
степень контроля над? IGHT пути спин-стабилизировались
снарядами, все они направлены на повышение точности и правильности
артиллерии? Ре су? Iciently повысить вероятность воздействия на
точечных целей на расширенный диапазоны с пониженным расходованием
боеприпасов и без них в? сопутствующий ущерб село и употреблению на
объектах , расположенных в непосредственной близости от цели.
Многие методы для управления? IGHT пути спина
стабилизировались снаряды требует знания ориентации
снаряда ссылается на земля-? неподвижная система координат.
Есть целый ряд существующих датчиков горизонту и технологий
niques для зондирования или иным способом измерения или , определяющих
ориентацию снаряда, но это , как правило , Bene? CIAL , чтобы
улучшить существующих методик.
Краткое изложение сущности
примерных вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечивают
улучшилось устройство, способ и считываемый компьютером для хранения
среда для управления работой Характерная типа, мул
tiphase двигатель , такой как БКЭПТ. В соответствии с одним
из вариантов осуществления изобретения устройство, при условии , что включает в себя
электронную схему , монтируемого на снаряде , включающий в себя
массив по крайней мере , четырех термоэлектрических батарей, расположенных вокруг Circum
ренции их таким образом, что при любом повороте снаряда
во время? IGHT их, по крайней мере , пару термобатарея имеют
вверх обращенных? полей зрения ссылаются на наземно? неподвижную
систему координат. В одном примере, снарядом является спин
стабилизированный снарядом включая секцию Стабилизированная носа на
котором термоэлектрических массива размещены, а угие
mopiles длинные длины волны ИК (LWIR) термоэлектрических батарей .
Электронная схема является CON? Сконфигурирован , чтобы получить выходное
напряжение данные из массива, и определить пару
вверх обращенных термобатареи на основе данных выходного напряжения
из массива, с соответствующей парой термоэлектрических входит
ИНГ термобатареи р и следующий соседний Thermopile р + л. В одном
примере, пара вверх , обращенных термоэлектрических может быть
определена путем вычисления суммы напряжений каждой пары
из прил acent термоэлементов, и идентификации пары, сумма которых
наиболее отрицательным.
+20
25
+30
+35
+40
45
50
55
60
65
2
электронная схема также кон? сконфигурирован , чтобы определить
соотношение данных выходного напряжения от термоэлектрических р и р + л.
а электронная схема является кон? сконфигурирован , чтобы применить отношение к
функции ассоциирования, для любой пары термоэлектрических п и п +1,
отношение данных выходного напряжения от термоэлектрических п и п + 1, а
угол крена 6 "термостолбиком п ссылается к наземно? неподвижную
систему координат. В связи с этим, отношение выходного
значения напряжения от термоэлектрических р и р + L могут быть применены к
функции для определения угла крена СФ термоэлемента р
ссылается на наземно? Неподвижную систему координат, с рулоном
углом 6P , представляющий собой ориентация снаряда обратитесь
веду- к наземно? неподвижную систему координат. В одном примере,
каждый термоэлемент массива выполнен с возможностью вращения вокруг продольной
оси снаряда, а угол поворота СП угол между
горизонталью Земля-? Неподвижную систему координат , и теплофизические
ворс с.
В одном примере, функция , к которой соотношение применяется как
функция , имеющая сгенерирован из второй функции
ассоциирования для любого термобатареи п, данные выходного напряжения
термоэлемента п и угла крена 6 ".
в одном примере, электронная схема может быть дополнительно
кон? сконфигурирован , чтобы удалить эффективное значение смещения от выходных
данных напряжения от по крайней мере , термоэлектрических р и р + L для получения
данных выходного напряжения смещения скорректированный для соответствующих термо-
свай, с эффективным значением смещения , представляющего собой смещение на
выходных напряжений , сообщаемого температуре окружающего воздуха. В
этом примере, функция , к которой отношение применяется Asso
ciates отношение значения напряжения выходных скорректированные на смещение от нейших
mopiles п и п + 1, а угол поворота 6 ".
В одном примере, электронная схема может быть дополнительно
кон ? сконфигурирован для определения скорости вращения снаряда в
на