DE10033368A1 - Guiding structure for missiles - Google Patents

Guiding structure for missiles

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DE10033368A1
DE10033368A1 DE2000133368 DE10033368A DE10033368A1 DE 10033368 A1 DE10033368 A1 DE 10033368A1 DE 2000133368 DE2000133368 DE 2000133368 DE 10033368 A DE10033368 A DE 10033368A DE 10033368 A1 DE10033368 A1 DE 10033368A1
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Uwe Krogmann
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Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/20Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
    • F41G7/22Homing guidance systems

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkstruktur zum Lenken eines mit einem Sensorsystem versehenen Flugkörpers zu einem Ziel, wobei aus dem Sensorsystem ein Meßvektor von beobachtbaren Größen ableitbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Trefferwahrscheinlichkeit bei Einsatz eines Flugkörpers gegen hochagile Ziele zu verbessern, indem für die Lenkung des Flugkörpers die "Begegnungskinematik", also die Bewegungen von Flugkörper und Ziel herangezogen wird. Nach der Erfindung wird in einem flugkörperseitigen Rechner ein Modell sowohl des Flugkörpers und des Sensorsystems als auch des Ziels dargestellt. Das Sensorsystem liefert einen realen Meßvektor. Der Meßvektor ergibt sich aus der realen Relativkinematik von Flugkörper und Ziel. Der reale Meßvektor wird mit einem geschätzten Meßvektor verglichen, der sich aus dem Modell von Flugkörper, Ziel und Sensorsystem ergibt. Der reale und der geschätzte Meßvektor werden normalerweise nicht üereinstimmen, insbesondere da die Bewegungszustände des Ziels nicht bekannt sind. Deshalb wird ein Optimalfilter, z.B. ein Kalmanfilter, ein erweitertes Kalmanfilter oder die zustandsabhängige Riccatigleichung SDRE, von den Abweichungen des geschätzten Meßvektors vom realen Meßvektor beaufschlagt und modifiziert das Flugkörper-Ziel-Modell, also verändert dessen Parameter in dem Sinne, diese Abweichung zu vermindern und die Meßvektoren einander anzugleichen. Das führt schließlich zu einem Modell, das nicht nur die Bewegungsparameter ...The invention relates to a steering structure for guiding a missile provided with a sensor system to a target, wherein a measurement vector of observable quantities can be derived from the sensor system. The invention is based on the object of improving the probability of a missile being used against highly agile targets by using the "encounter kinematics", ie the movements of the missile and the target, to steer the missile. According to the invention, a model of both the missile and the sensor system and the target is displayed in a missile-side computer. The sensor system delivers a real measurement vector. The measurement vector results from the real relative kinematics of the missile and target. The real measurement vector is compared with an estimated measurement vector which results from the model of the missile, target and sensor system. The real and the estimated measurement vector will normally not match, especially since the target's motion states are unknown. Therefore an optimal filter, e.g. a Kalman filter, an extended Kalman filter or the state-dependent Riccati equation SDRE, acted upon by the deviations of the estimated measurement vector from the real measurement vector and modifies the missile target model, i.e. changes its parameters in the sense of reducing this deviation and aligning the measurement vectors to one another. Ultimately, this leads to a model that not only the motion parameters ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkstruktur zum Lenken eines mit einem Sensorsystem versehenen Flugkörpers zu einem Ziel, wobei aus dem Sensorsystem ein Meßvektor von beobachtbaren Größen ableitbar ist.The invention relates to a steering structure for steering with a sensor system provided missile to a target, with a measurement vector of observable quantities can be derived.

Ein Flugkörper soll zu einem Ziel, z. B. einem zu zerstörenden gegnerischen Flugzeug geführt werden. Zu diesem Zweck weist der Flugkörper einen Suchkopf mit einem oder mehreren Sensoren auf. Die Sensoren erfassen ein Ziel. Aus den Signalen dieser Sensoren werden Lenksignale abgeleitet, welche den Flugkörper zu dem Ziel führen.A missile is intended for a target, e.g. B. an enemy aircraft to be destroyed be performed. For this purpose, the missile has a seeker head with or several sensors. The sensors detect a target. From the signals of this Sensors are derived from steering signals which guide the missile to the target.

Bekannte Flugkörper weisen z. B. einen bildauflösenden Infrarotdetektor auf, der aus einer zweidimensionalen Anordnung von Detektorelementen besteht. Durch ein abbildendes optisches System wird eine das Ziel enthaltende Objektszene auf dem Infrarotdetektor abgebildet. Der Infrarotdetektor beobachtet somit ein Wärmebild, in welchem z. B. die heißen Triebwerke eines Flugzeugs und deren Abgasstrahl als intensive Strahlungsquelle erscheinen. Durch Bildverarbeitung wird aus dem von dem Infrarotdetektor gelieferten "elektronischen Bild" die Position des Ziels im Gesichtsfeld ermittelt. Bei bekannten Flugkörpern ist der Suchkopf im Raum stabilisiert und von den Bewegungen des Flugkörpers entkoppelt. Der Suchkopf kann aber auch mit dem Infrarotdetektor starr im Flugkörper sitzen, wobei durch ebenfalls starr mit der Zelle des Flugkörpers verbundene ("Strap-Down") Inertialsensoren die Entkopplung des elektronischen Bildes von der Bewegung des Flugkörpers erfolgt. Known missiles have z. B. an image-resolving infrared detector on a two-dimensional arrangement of detector elements. Through a imaging optical system becomes an object scene containing the target on the Infrared detector shown. The infrared detector thus observes a thermal image, in which z. B. the hot engines of an aircraft and their exhaust gas jet as intense Radiation source appear. Through image processing, the Infrared detector delivered "electronic image" the position of the target in the visual field determined. In known missiles, the seeker head is stabilized in space and by the Missile movements decoupled. The search head can also with the Infrared detector rigidly sitting in the missile, being also rigid with the cell of the Missile connected ("strap-down") inertial sensors the decoupling of the electronic image of the movement of the missile.  

Üblicherweise wird der Suchkopf real oder virtuell dem Ziel nachgeführt. Aus dieser Nachführung wird die Sichtliniendrehrate bestimmt. Die Lenkung erfolgt bei der "Proportionalnavigation" so, daß die Querbeschleunigung des Flugkörpers proportional dieser Sichtliniendrehrate ist.The search head is usually tracked real or virtual to the target. From this The line of sight rotation rate is determined by tracking. The steering takes place at the "Proportional navigation" so that the lateral acceleration of the missile is proportional this line of sight rotation rate is.

Es gibt auch Flugkörper mit Radar- oder Lasersensor oder Sensoren, die in anderen Wellenlängenbereichen als Infrarot arbeiten. Es gibt auch Flugkörper mit mehr als einem Sensor. Man spricht dann von einem Sensorsystem.There are also missiles with radar or laser sensors or sensors used in others Wavelength ranges work as infrared. There are also missiles with more than one Sensor. One then speaks of a sensor system.

Das Ziel, z. B. ein angegriffenes Flugzeug, hat üblicherweise ebenfalls Sensoren, welche den Angriff durch einen anfliegenden Flugkörper erkennen. Das Ziel trifft dann "Gegenmaßnahmen", die anstreben, den anfliegenden Flugkörper zu stören oder abzulenken. Insbesondere wird aber das angegriffene Flugzeug durch geeignete Manöver dem anfliegenden Flugkörper zu entkommen suchen.The goal, e.g. B. an attacked aircraft, usually also has sensors, which recognize the attack by an approaching missile. The target then hits "Countermeasures" that seek to disrupt the approaching missile or distract. In particular, however, the attacked aircraft is made by suitable maneuvers seek to escape the approaching missile.

Bei der Lenkung des Flugkörpers in das Ziel wird natürlich die Bewegung des Flugkörpers selbst durch eine inertiale Meßeinheit bestimmt und berücksichtigt. Die Bewegungsgrößen des Ziels sind dagegen unbekannt. Das zu erwartende Verhalten des Ziels, etwa ob das Ziel ein Fluchtmanöver ausführt und wie dieses Fluchtmanöver aussehen wird, "weiß" der Flugkörper nicht. Der Flugkörper erfaßt nur die Sichtlinie zum Ziel, ggf. Entfernung und Entfernungsänderung und reagiert auf deren Änderungen.When the missile is directed into the target, the movement of the Missile itself determined and considered by an inertial measuring unit. The Movement quantities of the target, however, are unknown. The expected behavior of the Target, such as whether the target performs an escape maneuver and how this escape maneuver the missile does not "know". The missile only detects the line of sight to the Target, if necessary distance and change of distance and reacts to their changes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Trefferwahrscheinlichkeit bei Einsatz eines Flugkörpers gegen hochagile Ziele zu verbessern.The invention is based on the object, the hit probability when used to improve a missile against highly agile targets.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zu Grunde, für die Lenkung des Flugkörpers die "Begegnungskinematik", also die Bewegungen von Flugkörper und Ziel heranzuziehen.The invention is based in particular on the task for the control of Missile the "encounter kinematics", ie the movements of the missile and target consulted.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
According to the invention this object is achieved in that

  • a) in dem Flugkörper ein Modell von Flugkörper-Ziel-Relativkinematik und Sensorsystem dargestellt ist,a) in the missile a model of missile-target relative kinematics and Sensor system is shown,
  • b) das Modell durch Optimalfiltermittel modifizierbar ist, welche von der Abweichung eines sich aus dem Modell ergebenden Meßvektors von dem realen Meßvektor beaufschlagt sind, wobei durch die Modifikation eine Anpassung des Modells an die Realität angestrebt wird, undb) the model is modifiable by optimal filter means, which of the Deviation of a measurement vector resulting from the model from the real one Measurement vector are applied, with the modification an adaptation of the Model is aimed at reality, and
  • c) der Flugkörper in Abhängigkeit von einem in dem Modell erzeugten, die relative Kinematik von Flugkörper und Ziel darstellenden Relativkinematik-Vektor lenkbar ist.c) the missile depending on one generated in the model, the relative Kinematics of missile and target representing relative kinematics vector steerable is.

Nach der Erfindung wird in einem flugkörperseitigen Rechner ein Modell sowohl des Flugkörpers und des Sensorsystems als auch des Ziels dargestellt. Das Sensorsystem liefert einen realen Meßvektor. Der Meßvektor ergibt sich aus der realen Relativkinematik von Flugkörper und Ziel. Der reale Meßvektor wird mit einem geschätzten Meßvektor verglichen, der sich aus dem Modell von Flugkörper, Ziel und Sensorsystem ergibt. Der reale und der geschätzte Meßvektor werden normalerweise nicht übereinstimmen, insbesondere da die Bewegungszustände des Ziels nicht bekannt sind. Deshalb wird ein Optimalfilter, z. B. ein Kalmanfilter, ein erweitertes Kalmanfilter oder die zustandsabhängige Riccatigleichung SDRE, von den Abweichungen des geschätzten Meßvektors vom realen Meßvektor beaufschlagt und modifiziert das Flugkörper-Ziel-Modell, also verändert dessen Parameter, in dem Sinne, diese Abweichung zu vermindern und die Meßvektoren einander anzugleichen. Das führt schließlich zu einem Modell, das nicht nur die Bewegungsparameter des Flugkörpers sondern auch die Bewegungsparameter des Ziels nachbildet. In diesem Modell gibt es einen Vektor der Relativkinematik. In Abhängigkeit von diesem Vektor erfolgt dann die Lenkung des Flugkörpers. Es läßt sich in der Simulation zeigen, daß damit auch bei hochagilen Zielen der Flugkörper trotz Fluchtmanövern mit erheblich verbesserter Trefferwahrscheinlichkeit zu dem Ziel geführt werden kann. According to the invention, a model of both the Missile and the sensor system and the target shown. The sensor system returns a real measurement vector. The measurement vector results from the real one Relative kinematics of missile and target. The real measurement vector is shown with a estimated measurement vector, which is derived from the model of missile, target and Sensor system results. The real and the estimated measurement vector are usually do not match, especially since the movement states of the target are not known are. Therefore an optimal filter, e.g. B. a Kalman filter, an extended Kalman filter or the state-dependent Riccati equation SDRE, from the deviations of the estimated measurement vector acted upon by the real measurement vector and modified Missile target model, so changes its parameters, in the sense, this To reduce deviation and to align the measurement vectors with each other. Leading finally to a model that is not just the motion parameters of the missile but also simulates the movement parameters of the target. There is in this model a vector of relative kinematics. Depending on this vector, the Guiding the missile. It can be shown in the simulation that this also applies to highly agile targets of the missiles despite escape maneuvers with significantly improved Hit probability can be led to the target.  

Vorteilhafterweise ist der Relativkinematik-Vektor nach einem optimalen Lenkgesetz auf den Autopiloten des Flugkörpers aufgeschaltet.The relative kinematics vector is advantageously based on an optimal steering law the missile's autopilot.

Auf den Autopiloten wird eine kommandierte Querbeschleunigung a MC aufgeschaltet. Die kommandierte Querbeschleunigung hängt von dem Relativkinematik-Vektor nach einer Funktion () ab. Diese Funktion () stellt das Lenkgesetz dar und ist so gewählt, daß sich ein optimales Regelverhalten ergibt.A commanded lateral acceleration a MC is applied to the autopilot. The commanded lateral acceleration depends on the relative kinematics vector after a function (). This function () represents the steering law and is selected so that there is an optimal control behavior.

Das Modell von Flugkörper und Ziel kann dadurch verbessert werden, daß die Signale einer inertialen Meßeinheit des Flugkörpers auch auf das Modell aufgeschaltet sind. Die Bewegungen des Flugkörpers im inertialen Raum können ja gemessen werden. Durch die Aufschaltung dieser Meßgrößen auf das Modell wird die Bestimmung der Flugkörper- Bewegungszustände in der Relativkinematik x M verbessert.The model of the missile and target can be improved in that the signals of an inertial measuring unit of the missile are also applied to the model. The movements of the missile in inertial space can be measured. The determination of the missile movement states in the relative kinematics x M is improved by the connection of these measured variables to the model.

Eine weitere Verbesserung der Modellierung kann erreicht werden durch Schätzermittel zum Schätzen der Zielbeschleunigung, auf welche der Meßvektor, Bilddaten von einem bildauflösenden Detektor des Flugkörpers und Daten der Trägheitsmeßeinheit des Flugkörpers aufgeschaltet sind und durch welche das Modell korrigierbar ist.A further improvement of the modeling can be achieved by estimating means for estimating the target acceleration to which the measurement vector, image data from a image-resolution detector of the missile and data of the inertial measurement unit of the Missile are activated and by which the model can be corrected.

Zweckmäßig sind die Schätzermittel ein entsprechend trainiertes neuronales Netz oder ein fuzzy-neuronales Netz.The estimating means are expediently a suitably trained neural network or a fuzzy neural network.

Das Ziel ist in dem hier interessierenden Abstandsbereich kein Punktziel mehr. Ein bildauflösender Detektor "sieht" eine Kontur im Bild des Ziels. Bei einem Flugzeug als Ziel ist eine Querbeschleunigung mit einer Änderung der Kontur verbunden. Das Flugzeug muß notwendig in eine Schräglage und/oder in Lageänderungen um die Hochachse gehen. Aus diesen Konturänderungen kann ggf. unter Berücksichtigung anderer beobachteter Größen wie der Entfernung auf die Querbeschleunigung geschlossen werden. Das kann ein menschlicher Pilot auf Grund seiner Erfahrung abschätzen. Das kann dementsprechend auch ein darauf trainiertes neuronales Netz, das außer von den Bilddaten von dem Meßvektor und - zur Berücksichtigung der Eigenbewegung des Flugkörpers - von den Signalen der Trägheitsmeßeinheit des Flugkörpers beeinflußt ist.The target is no longer a point target in the distance range of interest here. On image-resolving detector "sees" a contour in the image of the target. With an airplane as The goal is lateral acceleration combined with a change in the contour. The Airplane must be in an inclined position and / or changes in position around the Go vertical axis. Taking these contour changes into account, if necessary other observed variables such as the distance to the lateral acceleration getting closed. A human pilot can do this based on his experience estimated. Accordingly, a neural network trained on it can do the same  except from the image data from the measurement vector and - taking into account the Own movement of the missile - from the signals of the inertial measuring unit of the Missile is affected.

Eine Verbesserung der Modellierung kann auch erreicht werden durch Schätzermittel zum Schätzen der dreidimensionalen Bahn des Ziels sowie des Zieltyps, auf welche der Meßvektor, Bilddaten von einem bildauflösenden Detektor des Flugkörpers und Daten der Trägheitsmeßeinheit des Flugkörpers aufgeschaltet sind und durch welche das Modell korrigierbar ist.Modeling can also be improved by estimating means for estimating the three-dimensional trajectory of the target and the type of target to which the Measurement vector, image data from an image-resolving detector of the missile and data the inertial measurement unit of the missile and through which the model is correctable.

Auch hier sind zweckmäßig die Schätzermittel ein entsprechend trainiertes neuronales Netz, ein fuzzy-neuronales Netz oder im einfachsten Fall eine regelbasierte Fuzzy- Logikeinheit.Here, too, the estimation means are expediently a suitably trained neuronal Network, a fuzzy-neural network or, in the simplest case, a rule-based fuzzy Logic unit.

Ein Beobachter kann aus dem Bild des Ziels bei Kenntnis der Meßgrößen des Meßvektors und natürlich bei Berücksichtigung der Eigenbewegung auf Grund seiner Erfahrung Aussagen über die dreidimensionale Bahn des Ziels sowie des Zieltyps machen. Das kann dann auch ein darauf trainiertes neuronales Netz oder eine regelbasierte Fuzzy-Logikeinheit.An observer can from the image of the target with knowledge of the measurands of the Measurement vector and of course taking into account the own movement due to its Experience statements about the three-dimensional path of the target as well as the target type do. This can also be a neural network trained on it or a rule-based fuzzy logic unit.

Wenn so durch "Vorwissen" schon gewisse Aussagen über das Modell, insbesondere über das Ziel und seine Bahn, gemacht werden können, dann wird es einfacher, d. h. geht es schnell er und erfordert geringeren Rechenaufwand, mittels des Optimalfilters das Modell an die Realität anzupassen.If so through "prior knowledge" certain statements about the model, in particular about the destination and its path, then it becomes easier, d. H. going it quickly and requires less computation, using the optimal filter Adapt the model to reality.

Das Modell kann in der Weise weitergebildet werden, daß
The model can be developed in such a way that

  • a) das das Modell der Flugkörper-Ziel-Relativkinematik eine Mehrzahl von Hypothesen über die Bewegung des Ziels enthält,a) that the model of missile-target relative kinematics a plurality of Contains hypotheses about the movement of the target
  • b) das Modell parallel für jede dieser Hypothesen durch ein zugehöriges Optimalfilter im Sinne einer Anpassung des Modells an die Realität modifizierbar ist, b) the model in parallel for each of these hypotheses through an associated optimal filter can be modified in order to adapt the model to reality,  
  • c) die dabei erhaltenen geschätzten Zustandsvektoren und eine Ausgangsgröße des zugehörigen Optimalfilters auf eine Inferenzeinheit aufgeschaltet ist, die einen oder mehrere Zustandsvektoren auswählt,c) the estimated state vectors obtained and an output variable of the associated optimal filter is connected to an inference unit, the one or selects several state vectors,
  • d) durch die Inferenzeinheit wenigstens ein ausgewählter Zustandsvektor auf einen zugehörigen Lenkregler aufschaltbar ist, der nach einem zugehörigen optimalen Lenkgesetz arbeitet.d) by the inference unit at least one selected state vector on one associated steering controller can be switched on, according to an associated optimal Steering Act works.

In vielen Fällen liegen Kenntnisse über das Bewegungsverhalten potentieller Ziele vor. Wenn das Ziel ein gegnerisches Flugzeug ist, dann kommt nur eine begrenzte Anzahl von Flugzeugtypen als Ziel in Frage. Das Flugverhalten solcher Flugzeugtypen ist in der Regel bekannt. Insbesondere ist bekannt, welche optimalen Fluchtbewegungen ein solches Flugzeug bei Anflug eines Flugkörpers ausführt und ausführen muß, wenn es dem Flugkörper entkommen will. Diese Kenntnis kann zur Vereinfachung der Modellierung ausgenutzt werden, indem für die verschiedenen Zieltypen, z. B. Flugzeugtypen, Hypothesen über denen Bewegungen aufgestellt werden. Mit diesen Hypothesen werden parallele Modelle der Flugkörper-Ziel-Relativkinematik vorgesehen. Jedes dieser Modelle wird durch ein zugehöriges Optimalfilter optimiert. Die Optimalfilter liefern Größen, die angeben, wie gut nach einem Rechenschritt die Anpassung des Modells an die Realität erfolgt ist. Bei einem Optimalfilter liefert das Residuum, d. h. die Differenz des sich aus dem Modell ergebenden Meßvektors und des real gemessenen Meßvektors ein Maß für die Güte dieser Anpassung. Diese von den Optimalfiltern gelieferten Größen, z. B. Residuen, und Schätzwert der Relativkinematik aus dem Modell sind auf eine Inferenzeinheit geschaltet. Die Inferenzeinheit kann ein neuronales Netz oder ein fuzzy-neuronales Netz sein. Die Inferenzeinheit wählt dann ein der Realität am nächsten kommendes Modell aus. Die Inferenzeinheit kann auch mehrere Modell mit entsprechenden Gewichten auswählen, wenn mehrere solcher Modelle etwa gleich gut an die Realität angepaßt sind. Der Schätzwert der Relativkinematik jedes der ausgewählten Modelle ist mit einem zugehörigen optimalen Lenkgesetz auf den Autopiloten des Flugkörpers aufgeschaltet. In many cases there is knowledge of the movement behavior of potential targets. If the target is an enemy aircraft, then only a limited number of come Aircraft types as a target. The flight behavior of such aircraft types is in the Usually known. In particular, it is known what optimal escape movements are executes such aircraft when approaching a missile and must execute it if it wants to escape the missile. This knowledge can be used to simplify the Modeling can be exploited by for the different target types, e.g. B. Aircraft types, hypotheses over which movements are based. With these Hypotheses are provided for parallel models of the missile-target relative kinematics. Each of these models is optimized by an associated optimal filter. The Optimal filters provide sizes that indicate how well the after a calculation step Adaptation of the model to reality has taken place. With an optimal filter that delivers Residual, d. H. the difference between the measurement vector resulting from the model and the actually measured measurement vector is a measure of the quality of this adaptation. This one from the Sizes supplied to optimal filters, e.g. B. residuals, and estimated value of the relative kinematics from the model are switched to an inference unit. The inference unit can be a neural network or a fuzzy neural network. The inference unit then dials in model closest to reality. The inference unit can also have several Select a model with appropriate weights, if several such models are around are equally well adapted to reality. The estimate of the relative kinematics of each of the selected models is with an associated optimal steering law on the The missile's autopilot.  

Durch die Ausnutzung von Vorkenntnissen über das Ziel braucht das Optimalfilter weniger Rechenaufwand, um das Modell von Flugkörper und Ziel an die Realität anzupassen. Die Anpassung geht schneller und wird genauer. Dementsprechend steht auch der Vektor der Flugkörper-Ziel-Relativkinematik schneller und genauer zur Verfügung. Das entspricht der Arbeitsweise des menschlichen Gehirns: Das Gehirn erzeugt sich auf Grund der Sinneseindrücke ein Modell der realen Welt, und der Mensch handelt entsprechend. Dabei werden aus dem Unterbewußtsein Erfahrungen über ähnliche Situationen hervorgeholt und mit verarbeitet. Ein Autofahrer, der feststellt, daß auf der Retina erzeugte Bild eines vor ihm fahrendes Fahrzeugs plötzlich größer wird, stellt keine Überlegungen darüber an, daß das scheinbare Größerwerden des Fahrzeugs auf eine Annäherung durch verminderte Geschwindigkeit dieses Fahrzeugs verursacht wird, daß er dementsprechend zur Vermeidung eines Auffahrens seine Geschwindigkeit ebenfalls vermindern sollte und daß man dies durch Betätigen eines Bremspedals erreichen kann. Solche Überlegungen würden viel zu lange dauern und zu einem Auffahrunfall führen. Vielmehr holt der Autofahrer aus seinem Unterbewußtsein Erfahrungen aus vergleichbaren Situationen und tritt ohne Nachdenken auf die Bremse. Das Nachdenken ist nur erforderlich zur Anpassung des Grundmusters an die spezielle Situation. Die vorgenannten logischen Überlegungen entsprechen der Wirkungsweise des Optimalfilters. Der Einsatz von Vorwissen durch Schätzer oder Hypothesen entspricht dem Unterbewußtsein.By using previous knowledge about the goal, the optimal filter needs less computational effort to model the missile and target to reality adapt. The adjustment is faster and more precise. Accordingly stands also the vector of the missile-target relative kinematics faster and more accurately Available. This corresponds to the way the human brain works: the brain a model of the real world is created based on the sensory impressions, and the human being acts accordingly. Thereby experiences from the subconscious similar situations are brought out and processed. A driver who realizes that image of a vehicle driving in front of him suddenly becomes larger on the retina, does not consider that the apparent growth of the vehicle on an approach caused by the reduced speed of this vehicle will, accordingly, to avoid bumping up its speed should also decrease and that you can do this by pressing a brake pedal can reach. Such considerations would take far too long and become one Cause rear-end collision. Rather, the driver pulls out of his subconscious Experience from comparable situations and applies the brakes without thinking. Thinking is only necessary to adapt the basic pattern to the specific one Situation. The aforementioned logical considerations correspond to the mode of operation of the Matched filter. The use of prior knowledge by estimators or hypotheses corresponds the subconscious.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are below with reference to the associated drawings explained in more detail.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Lenkstruktur zum Lenken eines mit einem Sensorsystem versehenen Flugkörpers zu einem Ziel, wobei die Anpassung des Modells der Begegnungssituation an die reale Welt ausschließlich durch ein Optimalfilter erfolgt. Fig. 1 is a block diagram of a guide structure for directing a sensor system provided with a missile to a target, wherein the adaptation of the model of the encounter situation takes place in the real world only through a matched filter.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm ähnlich Fig. 1, wobei zusätzlich eine Schätzung der Zielbeschleunigung mittels eines neuronalen Netzes erfolgt. FIG. 2 is a block diagram similar to FIG. 1, the target acceleration also being estimated using a neural network.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm ähnlich Fig. 1, wobei zusätzlich eine Schätzung der dreidimensionalen Flugbahn des Ziels mittels eines neuronalen Netzes erfolgt. FIG. 3 is a block diagram similar to FIG. 1, with an additional estimation of the three-dimensional trajectory of the target using a neural network.

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer Lenkstruktur mit einer Mehrzahl von Zielmodellen und einer Mehrzahl von Optimalfiltern, wobei jedem Zielmodell eine Hypothese über die Zielbewegung zu Grunde liegt und mittels eines neuronalen oder fuzzy-neuronalen Netzes deine Auswahl des für die Lenkung verwendeten Zielmodells erfolgt. FIG. 4 is a block diagram of a steering structure with a plurality of target models and a plurality of optimal filters, each target model being based on a hypothesis about the target movement and the target model used for the steering being selected by means of a neural or fuzzy-neuronal network.

In Fig. 1 ist als Blockdiagramm oberhalb einer strickpunktierten Linie 10 die reale Welt dargestellt. Block 12 bezeichnet den Flugregler des Ziels, eines anzugreifenden gegnerischen Flugzeuges. Die Zieldynamik 14 liefert die Änderung eines Zustandsvektors T des Zieles. Ein Block 16 stellt den Autopiloten eines Flugkörpers dar. Der Autopilot 16 erhält an einem Eingang 18 in noch zu beschreibender Weise eine kommandierte Querbeschleunigung a MC. An einem Eingang 20 erhält der Autopilot 16 Signale von einer Trägheitsmeßeinheit ("IMU"). Aus der Flugkörperdynamik ergibt sich die Änderung M des Zustandsvektors des Flugkörpers. Diese Änderung M des Zustandsvektors des Flugkörpers beaufschlagt die Trägheitsmeßeinheit 22 des Flugkörpers.In Fig. 1, the real world is shown as a block diagram above a chain-dotted line 10 . Block 12 designates the flight controller of the target, an enemy aircraft to be attacked. The target dynamics 14 provides the change in a state vector T of the target. A block 16 represents the autopilot of a missile. The autopilot 16 receives a commanded lateral acceleration a MC at an input 18 in a manner to be described. At an input 20 , the autopilot 16 receives signals from an inertial measurement unit ("IMU"). The change M in the state vector of the missile results from the missile dynamics. This change M in the state vector of the missile acts on the inertial measurement unit 22 of the missile.

Aus den Änderungen der Zustandsvektoren T und M von Ziel und Flugkörper ergibt sich eine Änderung der Relativkinematik, die durch einen Vektor R dargestellt ist. Das ist in Fig. 1 schematisch durch einen Summierpunkt 24 dargestellt. Tatsächlich ist der Vektor R nicht einfach die Differenz der Zustandsvektoren T und M, sondern es ist generell R = f (T, M) plus Rauschen.The changes in the state vectors T and M of the target and the missile result in a change in the relative kinematics, which is represented by a vector R. This is shown schematically in FIG. 1 by a summing point 24 . In fact, the vector R is not simply the difference between the state vectors T and M , but it is generally R = f ( T , M ) plus noise.

Der Vektor R der Änderung der Relativkinematik wird integriert, was durch Block 26 dargestellt ist. Das Liefert den Vektor x R. In Block 26 ist "s" die Variable der Laplace- Transformation. Die durch Vektor x R gekennzeichnete Relativkinematik wird durch Sensoren, die ein Sensorsystem 28 bilden, erfaßt. Diese Sensoren können passive Sensoren wie bildauflösende Infrarotsensoren sein, oder aktive Sensoren wie Radar- oder Lasersensoren. Das Sensorsystem liefert z. B. Signale nach Maßgabe der Sichtlinie σ, der Sichtliniendrehrate , des Abstands R zwischen Flugkörper und Ziel und dessen Änderung . Diese Signale werden einer Signalverarbeitung 30 unterworfen und liefern einen realen Meßvektor z.The vector R of the change in the relative kinematics is integrated, which is represented by block 26 . This returns the vector x R. In block 26 , "s" is the Laplace transform variable. The relative kinematics identified by vector x R is detected by sensors which form a sensor system 28 . These sensors can be passive sensors such as image-resolving infrared sensors, or active sensors such as radar or laser sensors. The sensor system delivers z. B. Signals according to the line of sight σ, the line of sight rotation rate, the distance R between the missile and the target and its change. These signals are subjected to signal processing 30 and provide a real measurement vector z .

Der Flugkörper enthält nun in einem Rechner ein Modell 31 der vorstehend geschilderten realen Welt. Im vorliegenden Fall ist dies ein algorithmisch dargestelltes Modell. Dieses Modell 31 ist in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie umrandet. Dieses Modell umfaßt ein Modell 32 des Flugkörpers und ein Modell 34 des Ziels. Auf das Modell 32 des Flugkörpers sind die Signale der (realen) Trägheitsmeßeinheit 22 aufgeschaltet. Das Modell 32 des Flugkörpers liefert einen Schätzwert M der Änderung des Zustandsvektors des Flugkörpers. Das Modell 34 des Ziels liefert einen Schätzwert T der Änderung des Zustandsvektors des Ziels. Aus den beiden Vektoren M und T ergibt sich ein Vektor R der im Modell als Schätzwert die Änderung der Relativkinematik zwischen Flugkörper und Ziel darstellt. In Fig. 1 ist dies wieder symbolisch als ein Summierpunkt 36 dargestellt, obwohl der Vektor R nicht einfach die Differenz der Änderungen der Zustandsvektoren ist. Auch hier ist allgemein R = f(M, T) plus Rauschen. Der Vektor R wird integriert, wie durch Block 38 dargestellt ist. Das ergibt einen Schätzwert R des Vektors der Relativkinematik. Dieser Schätzwert R ist auf ein Sensormodell 40 aufgeschaltet. Das Sensormodell 40 ist ein Modell der Sensoren und der zugehörigen Signalverarbeitung. Das Sensormodell 40 liefert einen Schätzwert des Meßvektors.The missile now contains a model 31 of the real world described above in a computer. In the present case, this is an algorithmically represented model. This model 31 is outlined in FIG. 1 by a dashed line. This model includes a model 32 of the missile and a model 34 of the target. The signals of the (real) inertial measurement unit 22 are applied to the model 32 of the missile. The model 32 of the missile provides an estimate M of the change in the state vector of the missile. The model 34 of the target provides an estimate T of the change in the state vector of the target. The two vectors M and T result in a vector R which represents the change in the relative kinematics between the missile and the target as an estimated value in the model. In Fig. 1 this is again symbolically represented as a summing point 36 , although the vector R is not simply the difference in the changes in the state vectors. Here too, R = f ( M , T ) plus noise in general. The vector R is integrated, as represented by block 38 . This gives an estimate R of the vector of the relative kinematics. This estimate R is applied to a sensor model 40 . The sensor model 40 is a model of the sensors and the associated signal processing. The sensor model 40 provides an estimate of the measurement vector.

Da das Modell im allgemeinen zunächst nicht mit der Realität übereinstimmt, insbesondere weil das Verhalten des Ziels unbekannt ist, wird der Schätzwert des Meßvektors zunächst nicht mit dem realen Meßvektor z übereinstimmen. In einem Summierpunkt 42 wird die Differenz der beiden Meßvektoren z und gebildet. Diese Differenz wird auf ein Optimalfilter 44 geschaltet. Dieses Optimalfilter 44 kann z. B. ein Kalmanfilter, ein erweitertes Kalmanfilter oder eine Lösung der zustandsabhängigen Riccatigleichung (SDRE) sein. Durch das Optimalfilter werden die Parameter des Modells modifiziert im Sinne einer Anpassung des Modells 31 an die Realität. Das ist in Fig. 1 symbolisch dargestellt durch die Aufschaltung eines Vektors ΔR von dem Optimalfilter 44 auf den Summierpunkt 36. Damit wird der Vektor R korrigiert, was nach Integration zu einem korrigierten Relativkinematik-Vektor R führt. Dadurch wird der Schätzwert des Meßvektors an den realen Meßvektor z angeglichen.Since the model generally does not initially correspond to reality, in particular because the behavior of the target is unknown, the estimated value of the measurement vector will initially not match the real measurement vector z . The difference between the two measurement vectors z and is formed at a summing point 42 . This difference is switched to an optimal filter 44 . This optimal filter 44 can, for. B. a Kalman filter, an extended Kalman filter or a solution of the state-dependent Riccati equation (SDRE). The parameters of the model are modified by the optimal filter in order to adapt the model 31 to reality. This is shown symbolically in FIG. 1 by the connection of a vector Δ R from the optimal filter 44 to the summing point 36 . This corrects the vector R , which leads to a corrected relative kinematics vector R after integration. As a result, the estimated value of the measurement vector is adjusted to the real measurement vector z .

Der sich so aus dem Modell ergebende Relativkinematik-Vektor R ist nun auf einen optimalen Lenkregler 46 aufgeschaltet, der eine kommandierte Querbeschleunigung a MC auf den Autopiloten des Flugkörpers aufschaltet.The relative kinematics vector R thus resulting from the model is now connected to an optimal steering controller 46 , which applies a commanded lateral acceleration a MC to the autopilot of the missile.

Die Lenkstruktur von Fig. 2 entspricht im wesentlichen der Lenkstruktur von Fig. 1. Entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal im einzelnen beschrieben.The steering structure of FIG. 2 essentially corresponds to the steering structure of FIG. 1. Corresponding parts are provided with the same reference symbols in both figures and are not described again in detail.

Die Lenkstruktur von Fig. 2 enthält zusätzlich ein ein neuronales Netz 50. Auf dieses neuronale Netz 50 ist einmal der Meßvektor z aufgeschaltet. Weiterhin erhält das neuronale Netz 50 Bilddaten von einem Bildsensor oder bildauflösenden Detektor. Schließlich sind auch die Signale der Trägheitsmeßeinheit auf das neuronale Netz aufgeschaltet und berücksichtigen die Eigenbewegung des Flugkörpers. Das neuronale Netz 50 ist so trainiert, daß aus diesen Eingangsgrößen Schätzwerte für die Querbeschleunigung des Ziels liefert. Das neuronale Netz 50 nutzt z. B. die Tatsache aus, daß eine Querbeschleunigung eines das Ziel bildenden Flugzeugs mit einer Lageänderung des Flugzeugs im Raum und damit einer charakteristischen Änderung der Kontur, die vom Flugkörper aus "gesehen" wird, einhergeht. Aus einer solchen Konturänderung kann daher nach Erfahrungen - in Form von Lernprozessen des neuronalen Netzes - auf Größe und Richtung der Querbeschleunigung geschlossen werden. The steering structure of FIG. 2 additionally contains a neural network 50 . The measurement vector z is applied to this neural network 50 once. Furthermore, the neural network 50 receives image data from an image sensor or image-resolution detector. Finally, the signals of the inertial measuring unit are also connected to the neural network and take into account the own movement of the missile. The neural network 50 is trained in such a way that from these input variables it delivers estimates for the lateral acceleration of the target. The neural network 50 uses e.g. B. from the fact that a lateral acceleration of the aircraft forming the target is accompanied by a change in position of the aircraft in space and thus a characteristic change in the contour, which is "seen" from the missile. From such a change in contour, experience - in the form of learning processes of the neural network - can therefore be used to infer the size and direction of the lateral acceleration.

Die auf diese Weise gewonnene Kenntnis über das Ziel wird bei der Modellierung des Ziels berücksichtigt. Das ist in Fig. 2 dadurch symbolisch dargestellt, daß die Beschleunigung a T des Ziels über eine Schleife 52 zusätzlich auf den "Summierpunkt" 36 aufgeschaltet ist.The knowledge of the target obtained in this way is taken into account when modeling the target. This is shown symbolically in FIG. 2 in that the acceleration a T of the target is additionally applied to the "summing point" 36 via a loop 52 .

Die Lenkstruktur von Fig. 3 entspricht ebenfalls im wesentlichen der Lenkstruktur von Fig. 1. Entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal im einzelnen beschrieben.The steering structure of FIG. 3 also essentially corresponds to the steering structure of FIG. 1. Corresponding parts are provided with the same reference symbols in both figures and are not described again in detail.

Die Lenkstruktur von Fig. 3 enthält in ähnlicher Weise wie Fig. 2 zusätzlich ein neuronales Netz 54. Auf dieses neuronale Netz 54 ist wie in Fig. 2 einmal der Meßvektor z aufgeschaltet. Weiterhin erhält das neuronale Netz 54 ebenfalls Bilddaten von einem Bildsensor oder bildauflösenden Detektor. Schließlich sind auch die Signale der Trägheitsmeßeinheit auf das neuronale Netz 54 aufgeschaltet und berücksichtigen die Eigenbewegung des Flugkörpers. Das neuronale Netz 54 ist aber so trainiert, daß aus diesen Eingangsgrößen Schätzwerte für die dreidimensionale Bahn des Ziels erhalten werden. Auch diese Schätzwerte dienen der besseren Modellierung der Relativkinematik. Das ist in Fig. 3 dadurch symbolisiert, daß der Ausgang des neuronalen Netzes 54 über eine Schleife auf den "Summierpunkt" 36 aufgeschaltet ist.In a manner similar to FIG. 2, the steering structure of FIG. 3 additionally contains a neural network 54 . The measurement vector z is applied to this neural network 54 as in FIG. 2. Furthermore, the neural network 54 likewise receives image data from an image sensor or image-resolution detector. Finally, the signals of the inertial measuring unit are also connected to the neural network 54 and take into account the intrinsic movement of the missile. However, the neural network 54 is trained in such a way that estimated values for the three-dimensional path of the target are obtained from these input variables. These estimates also serve to better model the relative kinematics. This is symbolized in FIG. 3 by the fact that the output of the neural network 54 is connected to the "summing point" 36 via a loop.

Das neuronale Netz 54 liefert außerdem aus den aufgeschalteten Bilddaten eine Aussage über die Art des Zielobjekts.The neural network 54 also provides information about the type of target object from the image data that has been activated.

Eine weitere Ausführung der Lenkstruktur ist in Fig. 4 dargestellt. Die Ausführung nach Fig. 4 geht davon aus, daß die Anzahl möglicher Ziele in vielen Fällen begrenzt ist. So gibt es nur eine begrenzte Anzahl von Flugzeugtypen, die von einem Gegner eingesetzt werden. Die Flugeigenschaften dieser Flugzeuge sind bekannt. Es ist auch bekannt, welche optimalen Fluchtmanöver ein bestimmter Flugzeugtyp machen kann, um einem anfliegenden Flugkörper zu entkommen. Dieses Wissen ist bei der Lenkstruktur von Fig. 4 verwirklicht. Another embodiment of the steering structure is shown in FIG. 4. The embodiment of FIG. 4 assumes that the number of possible targets is limited in many cases. So there is only a limited number of aircraft types that are used by an opponent. The flight characteristics of these aircraft are known. It is also known which optimal escape maneuvers a particular aircraft type can make in order to escape an approaching missile. This knowledge is realized in the steering structure of FIG. 4.

Die Lenkstruktur von Fig. 4 entspricht in wesentlichen Teilen der von Fig. 1. Auch hier sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort und nicht nochmals im einzelnen beschrieben.The steering structure of Fig. 4 corresponds to Fig. 1. Here, too, corresponding parts are provided with the same reference numerals, and not described again in detail in essential parts of the.

Statt eines Modells des Zieles sind bei der Lenkstruktur von Fig. 4 eine Mehrzahl von Modellen vorgesehen, von denen jedem Modell eine Hypothese über die Zielbewegung zu Grunde gelegt ist. Diese Hypothesen entsprechen z. B. möglichen Fluchtbewegungen eines Flugzeugtyps oder mehrerer Flugzeugtypen. Diese Hypothesen über die Zielbewegung sind in Fig. 4 durch Blöcke 34.1, 34.2 . . . 34.n dargestellt. Jede dieser Hypothesen ergibt einen Vektor T. Jeder der Hypothesen 34.1, 34.2 . . . 34.n ist ein Optimalfilter 44.1, 44.1 . . . 44.n zugeordnet. Das Modell des Flugkörpers ist natürlich in allen Fällen das gleiche. Es ergeben sich eine Mehrzahl von parallelen Modellen der Flugkörper-Ziel-Relativkinematik mit zugeordneten Optimalfiltern, die in der beschriebenen Weise durch ΔR an die Realität angepaßt werden.Instead of a model of the target, a plurality of models are provided in the steering structure of FIG. 4, of which each model is based on a hypothesis about the target movement. These hypotheses correspond to e.g. B. possible escape movements of one aircraft type or several aircraft types. These hypotheses about the target movement are shown in FIG. 4 by blocks 34.1 , 34.2 . , , 34 .n shown. Each of these hypotheses gives a vector T. Each of the hypotheses 34.1 , 34.2 . , , 34 .n is an optimal filter 44.1 , 44.1 . , , 44 .n assigned. The model of the missile is of course the same in all cases. The result is a plurality of parallel models of the missile-target relative kinematics with associated optimal filters, which are adapted to reality in the manner described by Δ R.

Je besser die Hypothese über die Zielbewegung in einem bestimmten Modell der Flugkörper-Ziel-Relativdynamik der Realität entspricht, desto kleiner wird bei einem Optimalfilter das "Residuum" , d. h. die Differenz von gemessenem und geschätztem Wert. Eine Inferenzeinheit 58 erhält als Eingänge einmal die Vektoren R von den verschiedenen Modellen und zum anderen die Residuen . Die Inferenzeinheit 58 wählt dann nach Maßgabe der Residuen einen Vektor R eines der Modelle aus. Dieser wird dann auf ein zugeordnetes optimales Lenkgesetz gegeben, woraus sich eine kommandierte Querbeschleunigung a MC ergibt. Es kann sein, daß nach den Residuen mehr als ein Modell die Realität ziemlich gut annähert. In diesem Fall kann es geschehen, daß die Inferenzeinheit 58 mehr als einen Vektor R auswählt und die ausgewählten Vektoren sowie die zugehörigen Lenkgesetze gewichtet überlagert werden. Die Inferenzeinheit 58 kann, wie in Fig. 4 angedeutet, ein neuronales Netz oder ein fuzzy- neuronales Netz enthalten.The better the hypothesis about the target movement corresponds to reality in a particular model of the missile-target relative dynamics, the smaller the "residual" with an optimal filter, ie the difference between the measured and the estimated value. An inference unit 58 receives, as inputs, the vectors R from the various models and the residuals. The inference unit 58 then selects a vector R of one of the models in accordance with the residuals. This is then given to an assigned optimal steering law, which results in a commanded lateral acceleration a MC . It may be that after the residuals, more than one model approximates reality quite well. In this case, it may happen that the inference unit 58 selects more than one vector R and the selected vectors and the associated steering laws are weighted overlaid. As indicated in FIG. 4, the inference unit 58 can contain a neural network or a fuzzy-neuronal network.

Claims (7)

1. Lenkstruktur zum Lenken eines mit einem Sensorsystem versehenen Flugkörpers zu einem Ziel, wobei aus dem Sensorsystem ein Meßvektor (z) von beobachtbaren Größen ableitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) in dem Flugkörper ein Modell (31) von Flugkörper-Ziel-Relativkinematik und Sensorsystem (28) dargestellt ist,
  • b) das Modell durch ein Optimalfiltermittel (44) modifizierbar ist, welches von der Abweichung eines sich aus dem Modell ergebenden Meßvektors () von dem realen Meßvektor (z) beaufschlagt sind, wobei durch Die Modifikation eine Anpassung des Modells (31) an die Realität angestrebt wird, und
  • c) der Flugkörper in Abhängigkeit von einem in dem Modell erzeugten, die relative Kinematik von Flugkörper und Ziel darstellenden Relativkinematik- Vektor (R) lenkbar ist.
1. Steering structure for guiding a missile provided with a sensor system to a target, wherein a measurement vector ( z ) of observable quantities can be derived from the sensor system, characterized in that
  • a) a model ( 31 ) of missile-target relative kinematics and sensor system ( 28 ) is shown in the missile,
  • b) the model can be modified by an optimal filter means ( 44 ) which is acted upon by the deviation of a measurement vector () resulting from the model from the real measurement vector ( z ), the modification adapting the model ( 31 ) to reality is sought, and
  • c) the missile can be steered as a function of a relative kinematics vector ( R ) generated in the model and representing the relative kinematics of the missile and the target.
2. Lenkstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Relativkinematik-Vektor (R) nach einem optimalen Lenkgesetz (46) auf den Autopiloten (16) des Flugkörpers aufgeschaltet ist.2. Steering structure according to claim 1, characterized in that the relative kinematics vector ( R ) is applied to the autopilot ( 16 ) of the missile according to an optimal steering law ( 46 ). 3. Lenkstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale einer inertialen Meßeinheit (22) des Flugkörpers auch auf das Modell (31) aufgeschaltet sind. 3. Guiding structure according to claim 1 or 2, characterized in that the signals of an inertial measuring unit ( 22 ) of the missile are also applied to the model ( 31 ). 4. Lenkstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Schätzermittel (50) zum Schätzen der Zielbeschleunigung, auf welche der Meßvektor, Bilddaten von einem bildauflösenden Detektor des Flugkörpers und Daten der Trägheitsmeßeinheit (22) des Flugkörpers aufgeschaltet sind und durch welche das Modell (31) korrigierbar ist.4. Guiding structure according to one of claims 1 to 3, characterized by estimating means ( 50 ) for estimating the target acceleration to which the measurement vector, image data from an image-resolving detector of the missile and data of the inertial measurement unit ( 22 ) of the missile are applied and by which the model ( 31 ) can be corrected. 5. Lenkstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Schätzermittel (54) zum Schätzen der dreidimensionalen Bahn des Ziels, auf welche der Meßvektor, Bilddaten von einem bildauflösenden Detektor des Flugkörpers und Daten der Trägheitsmeßeinheit (22) des Flugkörpers aufgeschaltet sind und durch welche das Modell (31) korrigierbar ist.5. Guiding structure according to one of claims 1 to 4, characterized by estimating means ( 54 ) for estimating the three-dimensional path of the target, to which the measurement vector, image data from an image-resolving detector of the missile and data from the inertial measurement unit ( 22 ) of the missile are applied and by which the model ( 31 ) can be corrected. 6. Lenkstruktur nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schätzermittel (50,54) ein entsprechend trainiertes neuronales Netz sind.6. Steering structure according to claim 4 or 5, characterized in that the estimating means ( 50 , 54 ) are a suitably trained neural network. 7. Lenkstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) das das Modell (31) der Flugkörper-Ziel-Relativkinematik eine Mehrzahl von Hypothesen (34.1, 34.2 . . . 34.n) über die Bewegung des Ziels enthält.
  • b) das Modell (31) parallel für jede dieser Hypothesen (34.1, 34.2 . . . 34.n) durch ein zugehöriges Optimalfilter (44.1, 44.2 . . . 44.n) im Sinne einer Anpassung des Modells (31) an die Realität modifizierbar ist,
  • c) die dabei erhaltenen geschätzten Zustandsvektoren (R) und eine Ausgangsgröße () des zugehörigen Optimalfilters (44.1, 44.2 . . . 44.n) auf eine Inferenzeinheit (58) aufgeschaltet ist, die einen oder mehrere Zustandsvektoren (R) auswählt,
  • d) durch die Inferenzeinheit (58) wenigstens ein ausgewählter Zustandsvektor (R) auf einen zugehörigen Lenkregler (46.1, 46.2 . . . 46.n) aufschaltbar ist, der nach einem zugehörigen optimalen Lenkgesetz arbeitet.
7. Steering structure according to one of claims 1 to 6, characterized in that
  • a) that the model ( 31 ) of the missile-target relative kinematics contains a plurality of hypotheses ( 34.1 , 34.2... 34. n) about the movement of the target.
  • b) the model ( 31 ) in parallel for each of these hypotheses ( 34.1 , 34.2... 34. n) through an associated optimal filter ( 44.1 , 44.2... 44. n) in the sense of adapting the model ( 31 ) to reality can be modified,
  • c) the estimated state vectors ( R ) obtained and an output variable () of the associated optimal filter ( 44.1 , 44.2... 44. n) are connected to an inference unit ( 58 ) which selects one or more state vectors ( R ),
  • d) at least one selected state vector ( R ) can be connected to an associated steering controller ( 46.1 , 46.2 ... 46. n) by the inference unit ( 58 ), which operates according to an associated optimal steering law.
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