DE10050479A1 - Schutzsystem für Objekte, insbesondere für Kampfpanzer - Google Patents
Schutzsystem für Objekte, insbesondere für KampfpanzerInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schutzsystem für Objekte, insbesondere für Kampfpanzer, mit einer Rundum-Überwachungseinrichtung zum Erfassen und Lokalisieren von anfliegenden Bedrohungskörpern und mit einem an dem zu schützenden Objekt angebrachten Werfer für Abwehrgeschosse, der von der Rundum-Überwachungseinrichtung auf einen erfaßten Bedrohungskörper ausrichtbar ist. Um die Wirksamkeit solcher Schutzsysteme zu verbessern, ist an dem Werfer (14, 16) ein bildauflösender Infrarotsensor (30) angebracht, durch dessen Daten bei Erfassen des Bedrohungskörpers (22) die Feuerleitrechnung korrigierbar und Feinausrichtmittel zur Feinausrichtung des Werfers (14, 16) ansteuerbar sind.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schutzsystem für Objekte, insbesondere für Kampfpanzer, mit
einer Rundum-Überwachungseinrichtung zum Erfassen und Lokalisieren von
anfliegenden Bedrohungskörpern und mit einem an dem zu schützenden Objekt
angebrachten Werfer für Abwehrgeschosse, der von der Rundum-
Überwachungseinrichtung auf einen erfaßten Bedrohungskörper ausrichtbar ist.
Kampfpanzer werden in zunehmendem Maße durch "Anti-Tank-Waffen" bedroht. Das
sind ballistisch oder gelenkt anfliegende Flugkörper, die hier generell als
"Bedrohungskörper" bezeichnet werden. Einem passiven Schutz gegen solche Flugkörper
durch Verstärkung der Panzerung sind Grenzen gesetzt. Der Kampfpanzer wird bei
weiter verstärkter Panzerung zu schwer.
Es sind daher aktive, sensorgestützte Schutz- oder Abwehrsysteme vorgeschlagen
worden (US 5,661,254 A). Solche Schutz- oder Abwehrsysteme sehen eine mit Radar
arbeitende Rundum-Überwachungseinrichtung vor. Eine solche Rundum-
Überwachungseinrichtung entdeckt und lokalisiert einen anfliegenden Bedrohungskörper.
Ein auf dem Kampfpanzer montierter Werfer wird auf den Bedrohungskörper
ausgerichtet. Der Werfer verschießt eine Splittergranate, wobei der Bedrohungskörper
durch die Splitterwolke getroffen und zerstört oder jedenfalls in seiner Wirksamkeit auf
ein für den Kampfpanzer unschädliches Maß beeinträchtigt wird. Ein Feuerleitsystem
berechnet die Bahn des Bedrohungskörpers und prädiziert einen Begegnungspunkt von
Bedrohungskörper und Splittergranate. Danach wird der Werfer ausgerichtet der
Abschußzeitpunkt bestimmt und der Zeitzünder der Splittergranate eingestellt. Der
Bedrohungskörper kann auf diese Weise in einem Abstand von etwa 20 m bis 30 m vor
dem Kampfpanzer bekämpft werden. Der Vorgang läuft automatisch ab, so daß die
Besatzung des Kampfpanzers damit nicht belastet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit solcher Schutzsysteme zu
verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Schutzsystem der eingangs genannten Art dadurch
erreicht, daß an dem Werfer ein bildauflösender Infrarotsensor angebracht ist, durch
dessen Daten bei Erfassen des Bedrohungskörpers die Feuerleitrechnung korrigierbar und
Feinausrichtmittel zur Feinausrichtung des Werfers ansteuerbar sind.
Durch die üblicherweise mit Radar arbeitende Rundum-Überwachungseinrichtung wird
die Position und Bahn eines Bedrohungskörpers nur mit begrenzter Genauigkeit erfaßt.
Dadurch ist auch der prädizierte Begegnungspunkt mit einer Ungenauigkeit behaftet,
welche die Wirksamkeit des Abwehrgeschosses beeinträchtigt. Die Verwendung einer
Rundum-Überwachungseinrichtung höherer Auflösung, die z. B. mit bildauflösenden
Infrarotsensoren arbeitet, erfordert einen untragbar hohen Aufwand. Eine solche
Rundum-Überwachungseinrichtung hoher Auflösung liefert zudem große Datenmengen,
deren Verarbeitung lange Zeit benötigt, die nicht zur Verfügung steht. Die Erfindung
verwendet dagegen einen bildauflösenden Infrarotsensor, der an dem Werfer montiert ist
und nach Maßgabe der Signale der Rundum-Überwachungseinrichtung auf den
Bedrohungskörper ausgerichtet wird. Der bildauflösende Infrarotsensor hat höhere
Bildauflösung als die Rundum-Überwachungseinrichtung und kann wegen der
Ausrichtung ein relativ enges Gesichtsfeld haben. Durch die Ausrichtung des Werfers auf
den Bedrohungskörper erfaßt er jedoch den Bedrohungskörper innerhalb dieses engen
Gesichtsfeldes. Das Gesichtsfeld des Infrarotsensors braucht nur so groß zu sein, daß der
Bedrohungskörper in diesem Gesichtsfeld gehalten werden kann. Durch die höhere
Bildauflösung des Infrarotsensors kann die Position und Bahn des Bedrohungskörpers
mit höherer Genauigkeit erfaßt werden als z. B. mit einem Radar der Rundum-
Überwachungseinrichtung. Dementsprechend kann auch der Begegnungspunkt von
Bedrohungskörper und Abwehrgeschoß genauer bestimmt und die Ausrichtung des
Werfers entsprechend korrigiert werden.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die
zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch-perspektivisch den Turm eines Kampfpanzers mit einem
Schutzsystem gegen anfliegende Bedrohungskörper.
Fig. 2 ist eine schematisch-perspektivische Darstellung eines Kampfpanzers und
eines anfliegenden Bedrohungskörpers und veranschaulicht die
Wirkungsweise des Schutzsystems.
Fig. 3 zeigt einen Werfer des Schutzsystems mit einem daran angebrachten
bildauflösenden Infrarotsensor.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung und veranschaulicht den Aufbau des
bildauflösenden Infrarotsensors.
Fig. 5 ist eine schematische Draufsicht auf einen Kampfpanzer und einen
anfliegenden Bedrohungskörper und veranschaulicht die Wirkungsweise
des Schutzsystems.
In Fig. 1 ist mit 10 der Turm eines Kampfpanzers bezeichnet. An dem Turm 10 sind
Radar-Sensoren 12 einer Rundum-Überwachungseinrichtung angebracht. Die Radar-
Sensoren 12 sind rund um den Turm 10 verteilt, so daß jeder Sensor einen zugehörigen
Winkelbereich erfaßt. Weiterhin sind auf dem Turm zwei Werfer 14 und 16 montiert. Die
Werfer 14 und 16 verschießen Splittergranaten. Die Splittergranaten werden von einem
einstellbaren Zeitzünder gezündet und erzeugen bei der Detonation eine Wolke von
Splittern, sich in der ursprünglichen Bewegungsrichtung der Splittergranate
weiterbewegt. Die Werfer 14 und 16 sind gesteuert von den Signalen der Rundum-
Überwachungseinrichtung um vertikale Achsen verdrehbar. Der Werfer 14 überstreicht
dabei einen Azimut-Winkelbereich von 175° bis +5°, also einen "hinteren"
Winkelbereich von etwas mehr als 180° über die Längsmittelebene 18 des Kampfpanzers
hinweg. Der Werfer 16 überdeckt einen Azimut-Winkelbereich von 355° bis 185°, also
einen "vorderen" Winkelbereich von etwas mehr als 180°. In der Elevation überdecken
die Werfer jeweils einen Winkelbereich von -10° bis 60°.
Fig. 2 veranschaulicht das Grundprinzip des Schutzsystems. Mit 20 ist in Fig. 2 ein
Kampfpanzer mit dem Turm 10 bezeichnet. Der Kampfpanzer 20 ist durch einen
anfliegenden Bedrohungskörper 22 in Form eines zielverfolgenden Flugkörpers bedroht.
Als Abwehrmaßnahme verschießt der Werfer 16 ein Abwehrgeschoß 24 in Form einer
Splitterbombe. Die Splitterbombe fliegt dem Bedrohungskörper 22 entgegen und wird
durch einen Zeitzünder in einem Begegnungspunkt 26 gezündet. Durch die Detonation
entsteht eine Splitterwolke 28, die dem Bedrohungskörper 22 weiter entgegenfliegt.
Durch die Splitter der Splitterwolke wird der Bedrohungskörper zerstört, gezündet oder
jedenfalls in seiner Wirksamkeit so vermindert, daß er dem Kampfpanzer nicht mehr
gefährlich wird.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist an jedem der Werfer 14 und 16 ein bildauflösender
Infrarotsensor 30 angebracht.
Der Aufbau des Infrarotsensors 30 ist in Fig. 4 schematisch dargestellt.
Ein abbildendes optisches System 32 in Form einer infrarotdurchlässigen Linse bildet ein
Gesichtsfeld mit einem relativ kleinen Öffnungswinkel auf einem Infrarotdetektor 34 ab.
Der Infrarotdetektor 34 besteht aus einer zweidimensionalen Anordnung von
miniaturisierten Bolometern (Bolometerarray) 36. Der Infrarotdetektor 34 mit den
Bolometern 36 ist nicht wie die üblichen Infrarotdetektoren gekühlt. Man erhält dadurch
eine einfache und leichte Anordnung. Der Infrarotdetektor 34 ist durch eine gesteuerte
Blende 38 abdeckbar.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist anhand von Fig. 5 erläutert. Der
Kampfpanzer 20 weist Radarsensoren 12 auf, die hier durch Kreise angedeutet sind. Die
Radarsensoren 12 der Rundum-Überwachungseinrichtung erfassen den anfliegenden
zielverfolgenden Flugkörper 22. Sie bestimmen Azimut und Elevation des Flugkörpers
22 mit einer Genauigkeit, die durch einen Raumwinkel 40 gegeben ist. Außerdem
erfassen die Radarsensoren die Entfernung und die Geschwindigkeit des Flugkörpers.
Der Werfer 16 mit einem Splittergeschoß wird nach Maßgabe von Signalen der Rundum-
Überwachungseinrichtung auf den so erfaßten Flugkörper 22 ausgerichtet. Mit dem
Werfer 16 wird gleichzeitig der daran angebrachte Infrarotsensor 30 auf den Flugkörper
22 ausgerichtet. Der Infrarotsensor 30 erfaßt den Flugkörper 22 dann ebenfalls. Der
Infrarotsensor gestattet jedoch die Bestimmung von Azimut und Elevation des
Flugkörpers 22 mit höherer Genauigkeit, die durch einen Raumwinkel 42 angedeutet ist.
Aus den so mit höherer Genauigkeit bestimmten Azimut- und Elevationswinkeln sowie
den aus den Radarsensoren Werten für Abstand und Geschwindigkeit des Flugkörpers
bestimmt ein Feuerleitrechner den Begegnungspunkt 26 von Flugkörper und
Splittergeschoß sowie den Zeitpunkt des Abfeuerns und die Einstellung des Zeitzünders.
Durch die genauere Bestimmung von Azimut und Elevation des Flugkörpers 22 kann die
Ausrichtung des Werfers 14 oder 16 korrigiert werden, so daß das Splittergeschoß in
optimaler Weise dem Flugkörper 22 entgegengeschickt werden kann.
Unmittelbar vor dem Abschießen des Splittergeschosses 24 ist der Infrarotsensor 30
durch eine Blende 38 abdeckbar. Das Verhindert eine Beschädigung des Infrarotsensors
30.
Claims (3)
1. Schutzsystem für Objekte, insbesondere für Kampfpanzer (20), mit einer Rundum-
Überwachungseinrichtung zum Erfassen und Lokalisieren von anfliegenden
Bedrohungskörpern (22) und mit einem an dem zu schützenden Objekt
angebrachten Werfer (14, 16) für Abwehrgeschosse (24), der von der Rundum-
Überwachungseinrichtung auf einen erfaßten Bedrohungskörper (22) ausrichtbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Werfer (14, 16) ein bildauflösender
Infrarotsensor (30) angebracht ist, durch dessen Daten bei Erfassen des
Bedrohungskörpers die Feuerleitrechnung korrigierbar und Feinausrichtmittel zur
Feinausrichtung des Werfers (14, 16) ansteuerbar sind.
2. Schutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bildauflösende
Infrarotsensor (30) als Detektor ein ungekühltes Bolometerarray (34) enthält.
3. Schutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Infrarotsensor (30) vor Auslösung des Werfers (14, 16) abdeckbar ist.
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