DE102007049438A1

DE102007049438A1 - Verfahren und Anordnung zur Abwehr von ballistischen Geschossen mit Hilfe von Lenkflugkörpern

Info

Publication number: DE102007049438A1
Application number: DE102007049438A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. Protz; Jürgen Dr. Zoz; Joachim Gilch
Original assignee: LFK Lenkflugkoerpersysteme GmbH
Current assignee: MBDA Deutschland GmbH
Priority date: 2007-10-16
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-10-17
Also published as: EP2051039A1; DE102007049438B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abwehr von als Artillerie- und Mörsergranaten oder als Raketen ausgebildeter ballistischer Geschosse (1) mittels Lenkflugkörper (2), deren Lenkkommandos an Bord gebildet werden können, wobei zur Ermittlung von Flugbahndaten der zu bekämpfenden Geschosse (1) ein Zielerfassungsradar (3) mit einem von diesem gesteuerten Computer (7) vorgesehen ist, denen ein in zwei Achsen richtbarer Abschussbehälter (5) zugeordnet ist, sowie ein Laserstrahler (6), wobei aus dem Abschussbehälter (5) nach Ausrichtung auf das zu bekämpfende Geschoss (1) der Lenkflugkörper (2) für den Anflug auf den vorausberechneten Kollisionspunkt zu starten ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Abwehr von ballistischen Geschossen mit Hilfe von Lenkflugkörpern.
Es besteht zunehmend Bedarf militärische Feldlager, insbesondere bei so genannten Out-off-Area-Einsätzen gegen Angriffe durch Artillerie- und Mörsergrananten oder als Raketen ausgebildete ballistische Geschosse zu schützen. Diese stellen eine Bedrohung dar, welche durch eine herkömmliche Flugabwehr nicht oder nur mit sehr aufwendigen Mitteln abgewehrt werden können. Flugabwehrkanonen z. B. können nur mit sehr großen Mengen von Streumunition eine gewisse Trefferwahrscheinlichkeit erzielen. Die Bekämpfung durch herkömmliche, z. B. mit IR-Suchköpfen ausgestattete, Flugkörpersysteme ist auf Grund der geringen IR-Signatur der die Ziele darstellenden Geschosse sehr schwierig und mit hohen Kosten verbunden. Die geringe Signatur der zu bekämpfenden Ziele resultiert auch aus dem bisher bekannten Markieren der Ziele durch einen Leuchtfleck geringer Ausdehnung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren sowie Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die als aktives Abwehrsystem wirken unter Benutzung eines bekannten Zielerfassungsradars, moderner Elektronik und einfachen sowie preiswerten Lenkflugkörpern, um eine sichere Bekämpfung von ballistischen Geschossen der hier in Frage stehenden Art zu ermöglichen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 ergibt sich gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Unter Benutzung einer übergeordneten Zielaufklärung, wie z. B. durch ein Radarsystem, das die aktuelle Zielposition kontinuierlich liefert, kann der Bodenstation ein Laserstrahler zugeordnet werden, der ständig in Richtung zur Zielposition eingewiesen wird und dadurch das aktive Beleuchten, also „Erhellen" des Ziels bewirkt. Damit wird die Zielsignatur erhöht und das Ziel ist besser detektierbar für die zur Anwendung gelangenden Zielsuchverfahren. Hier ist für die Zielverfolgung ein Zielsuchverfahren gewählt, bei dem zur Erzeugung der Lenksignale ein mit dem Lenkflugkörper verbundener Laser-Suchkopf dient, der auf die Zielbeleuchtung durch den Laser-Strahler oder -Zieltracker anspricht.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erfolgt ein aktives Beleuchten und damit „Erhellen" der zu bekämpfenden ballistischen Geschosse, was zu einer verbesserten Zielsignatur und damit zu einer besseren Vermessung des Zielposition durch den Lenkflugkörper oder durch eine einen Leitstrahl erzeugende Bodenanlage führt.
Das erfindungsgemäße Verfahren und seine Varianten können mit vergleichsweise einfachen und kostengünstigen Komponenten realisiert werden. Als Lenkflugkörper für das Abwehrsystem können einfache Flugkörper vom Typ und der Größe „Manpad", z. B. Stinger-, Mistral- etc. Raketen verwendet werden. Hierbei sind deren IR-Suchköpfe gegen Laser-Suchköpfe auszutauschen, die die erhöhte Signatur der zu bekämpfenden Artilleriegeschosse sicher erfassen. Zur Flugkörperlenkung können auch die bekannten Leitstrahler-Lenkverfahren benutzt werden, die ebenfalls auf kostengünstigen Komponenten beruhen. Hierzu ist anstelle eines Suchkopfes ein Laserempfänger am Heck des zu verwendenden Lenkflugkörpers anzubringen.
An Stelle der Laserstrahlung kann auch eine Mikrowellenstrahlung mit Wellenlängen im Millimeterbereich zur Flugkörperlenkung verwendet werden, was den Vorteil der besseren Transmission der Elektromagnetischen Strahlung bei ungünstigen Atmosphäreneigenschaften bietet.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Bekämpfung eines Artilleriegeschosses mittels eines Lenkflugkörpers beschrieben.
Zur Erfassung eines Artilleriegeschosses 1, das mittels eines Lenkflugkörpers 2 abgefangen werden soll, ist ein Zielerfassungs-Radar 3 vorgesehen, das der Ortsbestimmung von zu bekämpfendem Geschoss und Ausrichtung eines Laserstrahlers 6 sowie eines Lenkflugkörper-Abschussbehälters 5 dient, die achsenparallel fest miteinander verbunden sind. Dem Zielerfassunsradar 3 ist ein Computer 5 zur Auswertung von dessen Empfangssignalen zugeordnet. Der Computer steuert den Lenkflugkörper-Abschussbehälter 5, der in Azimut und Elevation, also in zwei Achsen richtbar ist und damit den als Designator dienenden Laserstrahler 6. Der Lenkflugkörper 2 wird aus dem Abschussbehälter 5 in Richtung zum von dem Computer 7 bestimmten Kollisionspunkt des Lenkflugkörpers mit dem vom Zielerfassungsradar erfassten Ziel abgeschossen, so bald ein mit dem Lenkflugkörper verbundener Laserstrahl-Suchkopf 8 das Geschoss 1 erfasst hat.
Mit Hilfe einer solchen Anordnung wird also die angreifende Artilleriemunition in Form von Mörsergranaten oder Raketen über das Zielerfassungs-Radar 3 erfasst und die resultierende ballistische Flugbahn der Artilleriemunition wird von dem Computer 7 bestimmt und daraus abgeleitet der in zwei Achsen richtbare Laserstrahler 6 samt Flugkörper-Abschussbehälter 5 zum Ziel ausgerichtet. Der nach Erfassen des Ziels, gestartete, also in Richtung zum vorausberechneten Kollisionspunkt des Lenkflugkörpers mit dem Ziel abgeschossene Lenkflugkörper 2 wird mittels der in seinem Suchkopf 8 gebildeten Lenkkommandos zum Ziel geführt.
Es kann aber auch der Laserstrahler 6 durch eine Leitstrahl- oder „beamrider"-Vorrichtung ersetzt werden, die ebenfalls mit dem Flugkörper-Abschussbehälters 5 achsenparallel und starr verbundenen ist und über das Zielerfassungsradar auf das angreifende Geschoss 1 gerichtet ist. Nach der Zielerfassung wird das Ziel mit sehr hoher Genauigkeit getrackt, so dass im Lenkflugkörper daraus die Lenksignale ermit telt werden. Hierzu ist im Heck des Lenkflugkörpers 2 ein Laserempfänger 9 für den Empfang des die Lenkinformationen übertragenden Laser-Leitstrahls vorgesehen.
Die gerichtet ausgesandte Laserstrahlung dient also jeweils der Beleuchtung, also der Zielmarkierung, so dass die vom Ziel zurück gestreute Laser-Strahlung von einem Laser-Suchkopf 8 im Lenkflugkörper oder durch eine Leitstrahl- oder „beamrider"-Vorrichtung erfasst und zu dessen Lenkung ausgewertet werden kann.
Mittels der genannten Verfahren wird eine Flugkörperlenkung mit sehr hoher Präzision erreicht, so dass ein direkter Treffer des angreifenden Geschosses erzielbar ist.
Es kann aber auch eine Mikrowellen-Strahlung mit Wellenlängen im Millimeterbereich zur Flugkörperlenkung verwendet werden. Eine solche Übertragung bietet den Vorteil der besseren Transmission einer elektromagnetischen Strahlung gegenüber Laserstrahlung auch bei ungünstigen Atmosphäreneigenschaften.

1: Artilleriegeschosses
2: Flugkörper
3: Zielerfassungsradar
5: Lenkflugkörper-Abschussbehälter
6: Laser-Zieltracker
7: Computer
8: Laser-Suchkopf
9: Laser-Empfänger

Claims

Verfahren zur Abwehr von als von als Artillerie- und Mörsergranaten oder als Raketen ausgebildeter ballistischer Geschosse mittels raketengetriebener Lenkflugkörper, deren Lenksignale an Bord gebildet werden unter Benutzung eines der aktuellen Ermittlung der Flugbahn des zu bekämpfenden Geschosses dienenden Zielerfassungsradars und eines von diesem gesteuerten auf das Ziel eingewiesenen Laser-Strahlers zur aktuellen aktiven Beleuchtung des erfassten Geschosses.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über einen dem Lenkflugkörper zugeordneten Suchkopf das beleuchtete Ziel vor Abschuss des Lenkflugkörpers erfasst und nach dem Start das Geschoss bis zu dessen Zerstörung autonom verfolgt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nach Erfassen des Ziels gestartete Lenkflugkörper nach einem bekannten Lenkverfahren in einen Zielerfassungskorridor geführt wird, um von dort am den Lenkflugkörper mittels des dann aktivierten Suchkopfes in das Ziel zu lenken.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nach Erfassen des Zieles gestartete Lenkflugkörper mittels eines auf das Ziel ausgerichteten Leitstrahls („beamriders") in das beleuchtete Ziel geführt wird.
Anordnung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, durch ein der aktuellen Ermittlung der Flugbahn des zu bekämpfenden Geschosses dienendes Zielerfassungsradar (3), das mit einem Computer (7) verbunden ist, zwecks selbsttätiger Steuerung eines in zwei Achsen richtbaren Laserstrahlers (6) für das aktive Beleuchten des erfassten Geschosses (1), wobei der Laserstrahler (6) achsenparallel und fest mit einem Abschussbehälter (5) für einen Lenkflugkörper (2) verbunden ist, dies alles in derartiger Anordnung, dass nach dem Ausrichten des Abschussbehälters (5) auf das zu bekämpfende Geschoss (1) und dessen Erfassung durch einen mit dem Lenkflugkörper (2) verbundenen Suchkopf (8) der Lenkflugkörper für den Anflug auf das Geschoss zu starten ist.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Abschussbehälter (5) eine Leitstrahl-Vorrichtung und mit dem Heck des Lenkflugkörpers (2) ein Laser-Empfänger (9) verbunden sind.