美国1960年的图像匹配制导系统

这两天做课题无意间翻到一篇学报，一个轮胎公司，花了10年功夫，1959年研制出一种抗干扰高精度的巡航导弹制导系统
这个公司叫固特异，直到80年代的海军F18战斗机还在用这种系统精确导航


那个时候还没有微处理器和集成电路,用的是电子管和部分晶体管，通过一大堆开和关动作来实现CPU处理，没有数据存储器，连磁带都没有，直接用35毫米胶片存储。但不知道内存是怎么实现的？不然最原始的算法语言怎么存进去？



美 国 固 德 伊 尔 航 空 公 司研制 的 地 形 匹 配系 统是 自 动 地形识 别与 导航 系 统,简 称 AT R A N。
此系 统用 于 美 国 部 署 在 欧州 的 地面 机 动 发 射的 战 术 导 弹 马 斯T M一7 6A。
导 弹 射 程 为1 1 1.1 2 k m。
导 弹每次 飞行 任 务 的 参考图,事 先 由 机 载雷 达 将 从 发 射 点 到 目 标沿途 所 选 择 的飞 行 路 径
的 地 形特 征 拍 摄成。这 一 串 雷达图片 贮 存 在 3 5 m m 胶 片 上。
A T R A N 系统 使 用 常规 x 波 段、短 脉冲、非 相 干扫 瞄雷 达 敏 感器,一 飞行 时 连 续 跟 踪 导 弹前方 1 35“的 扇 形区 域 的 地 形特 征。
背 对 背 的 抛 物面天 线在 稳定 天线 的 每转 一周 作 两 次 扇 形 扫瞄,
这种 主 动 地 形雷达 敏 感器 所 产生 的 成象 信号 自动 地 实 时 地 与 贮存 的 参 考 图 比 较。
其 工 作过 程如 图1。
相关 算法 使 用 一 个 象 相 关 匹 配 器 以 产 生 位置 匹配 误 差 信 号,当 相 位 检 测 并 馈 至 跟踪积 分器时,
便 连续 产 生 相 对 雷 达 参 考图坐 标 的 侧向和 纵向 位置 数 据。
为 了获 得 方 向 误差,在 飞 行搜索 扫 瞄 器 的 扫 瞄 上 叠 加 1 5 0 Hz的圆 偏 移( 章动 ),
则在 相 关匹 配 器 的 输出 上 就 调 制 了一 个相应的误差 信 号
若 不 存在 位 置 图 象 不重 合,则 误差 信 号为 零;
如 果存 在 位置 不匹 配,则存在 一 个 基 准1 5 0 H:调 制信 号,经 分 解 和 相 位 检 测,输出 方 向信 号到跟 踪积 分 器。
见 户 此方 法 跟 踪 回 路 是 闭 环 的,坐 标 的 相 应 的 位置 偏 移 呈 正 比。并 且 各 个 跟踪 积 分器 的 输 出 的 信 号 幅值 与 飞行器 相 对 参 考 图
之 姆 向产 脚 分 器的输 出 连 续地 溃 至 飞行控 制系统 以保 持 导 弹 在 所 要 求 的 飞
行路 线。纵 向积 分器 输 出 接 到 帧 限 制器和 参 考胶片一推进 器。A T R A N制 导系统 使 用一 个 单 摆 垂 直陀 螺 和 方 向陀螺 建 立 基准 姿态 和方 向 参 考。高度控制 以及 方向 陀 螺 漂 移 的 补 偿 由A T R-A N 系统 实现。

每个 任 务 的 参 考胶 片 包 含 一 连 串雷 达 图 象,由预 定 的发 射 坐 标沿 所选择 的 路 线 以 3 2 1 8.6 8 m的递 增 间 隔 直至 目 标。高度 控 制使 用 气压 表 高 度参考 值 并由 雷达高 度表 周 期修 正。冗余的 A G L 高度 信息 经 相 关处 理 器 提 供,处 理器 也 提 供 方 位数 据。这 样,A T R A N系统 提 供完整 的三 维 飞 行控 制。由旋 转 天 线 操纵 的 开 关 用 于 控 制 相关 误 差信 号 相 位 鉴 别,使 方位 和 高度 跟 踪 回 路 与 位置跟踪 回 路 相 似,因 方向 参 考 陀 螺 漂 移 引起的 并 由 相 对 参 考 图 象 旋 转 雷 达 图 象 得 到证 明 的方位误差( 图2 )
可 用 下 述方法敏 感 出:将1 3 5“相 关 扇 形区 分 成 若 干 子区,经 误差信 号 相 位 鉴别,测 量 出 在这 些子区 内 的 相 关 图 象特征 的 切 向位 置偏移。
用 此 方 法,方向 陀 螺 漂 移 也 可 测得和 补偿。一 个模拟 回 路,
但 工 作 在如 图 2 b 所 示 的子 扇区 径 向 位置 的 偏移 状 态,用 来 测 量 并辛 卜 偿 高度 误 差。这种 自 动 地形 识别和 导 航 制导 系统 的 初 步 尝试 是 成 功的。不 过由 于 当时 计算技 术 的限 制,要 达 到实时 运 算需 作 一 些 近似和 折 衷系 统的 精度受到 限 制。


这两天做课题无意间翻到一篇学报，一个轮胎公司，花了10年功夫，1959年研制出一种抗干扰高精度的巡航导弹制导系统
这个公司叫固特异，直到80年代的海军F18战斗机还在用这种系统精确导航


那个时候还没有微处理器和集成电路,用的是电子管和部分晶体管，通过一大堆开和关动作来实现CPU处理，没有数据存储器，连磁带都没有，直接用35毫米胶片存储。但不知道内存是怎么实现的？不然最原始的算法语言怎么存进去？



美 国 固 德 伊 尔 航 空 公 司研制 的 地 形 匹 配系 统是 自 动 地形识 别与 导航 系 统,简 称 AT R A N。
此系 统用 于 美 国 部 署 在 欧州 的 地面 机 动 发 射的 战 术 导 弹 马 斯T M一7 6A。
导 弹 射 程 为1 1 1.1 2 k m。
导 弹每次 飞行 任 务 的 参考图,事 先 由 机 载雷 达 将 从 发 射 点 到 目 标沿途 所 选 择 的飞 行 路 径
的 地 形特 征 拍 摄成。这 一 串 雷达图片 贮 存 在 3 5 m m 胶 片 上。
A T R A N 系统 使 用 常规 x 波 段、短 脉冲、非 相 干扫 瞄雷 达 敏 感器,一 飞行 时 连 续 跟 踪 导 弹前方 1 35“的 扇 形区 域 的 地 形特 征。
背 对 背 的 抛 物面天 线在 稳定 天线 的 每转 一周 作 两 次 扇 形 扫瞄,
这种 主 动 地 形雷达 敏 感器 所 产生 的 成象 信号 自动 地 实 时 地 与 贮存 的 参 考 图 比 较。
其 工 作过 程如 图1。
相关 算法 使 用 一 个 象 相 关 匹 配 器 以 产 生 位置 匹配 误 差 信 号,当 相 位 检 测 并 馈 至 跟踪积 分器时,
便 连续 产 生 相 对 雷 达 参 考图坐 标 的 侧向和 纵向 位置 数 据。
为 了获 得 方 向 误差,在 飞 行搜索 扫 瞄 器 的 扫 瞄 上 叠 加 1 5 0 Hz的圆 偏 移( 章动 ),
则在 相 关匹 配 器 的 输出 上 就 调 制 了一 个相应的误差 信 号
若 不 存在 位 置 图 象 不重 合,则 误差 信 号为 零;
如 果存 在 位置 不匹 配,则存在 一 个 基 准1 5 0 H:调 制信 号,经 分 解 和 相 位 检 测,输出 方 向信 号到跟 踪积 分 器。
见 户 此方 法 跟 踪 回 路 是 闭 环 的,坐 标 的 相 应 的 位置 偏 移 呈 正 比。并 且 各 个 跟踪 积 分器 的 输 出 的 信 号 幅值 与 飞行器 相 对 参 考 图
之 姆 向产 脚 分 器的输 出 连 续地 溃 至 飞行控 制系统 以保 持 导 弹 在 所 要 求 的 飞
行路 线。纵 向积 分器 输 出 接 到 帧 限 制器和 参 考胶片一推进 器。A T R A N制 导系统 使 用一 个 单 摆 垂 直陀 螺 和 方 向陀螺 建 立 基准 姿态 和方 向 参 考。高度控制 以及 方向 陀 螺 漂 移 的 补 偿 由A T R-A N 系统 实现。

每个 任 务 的 参 考胶 片 包 含 一 连 串雷 达 图 象,由预 定 的发 射 坐 标沿 所选择 的 路 线 以 3 2 1 8.6 8 m的递 增 间 隔 直至 目 标。高度 控 制使 用 气压 表 高 度参考 值 并由 雷达高 度表 周 期修 正。冗余的 A G L 高度 信息 经 相 关处 理 器 提 供,处 理器 也 提 供 方 位数 据。这 样,A T R A N系统 提 供完整 的三 维 飞 行控 制。由旋 转 天 线 操纵 的 开 关 用 于 控 制 相关 误 差信 号 相 位 鉴 别,使 方位 和 高度 跟 踪 回 路 与 位置跟踪 回 路 相 似,因 方向 参 考 陀 螺 漂 移 引起的 并 由 相 对 参 考 图 象 旋 转 雷 达 图 象 得 到证 明 的方位误差( 图2 )
可 用 下 述方法敏 感 出:将1 3 5“相 关 扇 形区 分 成 若 干 子区,经 误差信 号 相 位 鉴别,测 量 出 在这 些子区 内 的 相 关 图 象特征 的 切 向位 置偏移。
用 此 方 法,方向 陀 螺 漂 移 也 可 测得和 补偿。一 个模拟 回 路,
但 工 作 在如 图 2 b 所 示 的子 扇区 径 向 位置 的 偏移 状 态,用 来 测 量 并辛 卜 偿 高度 误 差。这种 自 动 地形 识别和 导 航 制导 系统 的 初 步 尝试 是 成 功的。不 过由 于 当时 计算技 术 的限 制,要 达 到实时 运 算需 作 一 些 近似和 折 衷系 统的 精度受到 限 制。