DE102008017975A1 - Unmanned missile and method of flight guidance - Google Patents

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Michael Grabmeier
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
    • F41G7/007Preparatory measures taken before the launching of the guided missiles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41G7/00Direction control systems for self-propelled missiles
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Abstract

Ein unbemannter Flugkörper, insbesondere Marschflugkörper, mit einem eine Nutzlast aufnehmenden Rumpf (10); Steuerflächen (16), die mittels Steuerflächenantrieben bewegbar am Rumpf (10) angebracht sind; einer Antriebseinrichtung (14) für den Flugkörper (1) und einem Bordcomputer (30), der einen Missionsdatenspeicher (32) und einen Steuerungsrechner (34) aufweist, welcher die Steuerflächenantriebe mit Steuersignalen beaufschlagt; ist gekennzeichnet durch einen Missionsplanungsrechner (36), der mit dem Missionsdatenspeicher (32) zum Datenaustausch elektrisch verbunden ist und einer Datenkommunikationseinrichtung (17, 31), die mit dem Missionsplanungsrechner (36) zum Datenaustausch elektrisch verbunden ist.An unmanned missile, in particular cruise missile, having a payload-receiving fuselage (10); Control surfaces (16) movably mounted to the fuselage (10) by means of cam drives; a propulsion device (14) for the missile (1) and an on-board computer (30) having a mission data memory (32) and a control computer (34) which acts on the control surface drives with control signals; is characterized by a mission planning computer (36) electrically connected to the mission data memory (32) for data exchange and a data communication device (17, 31) electrically connected to the mission planning computer (36) for data exchange.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft einen unbemannten Flugkörper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zur Flugführung gemäß des Oberbegriff des Patentanspruchs 5.The The present invention relates to an unmanned missile according to the preamble of claim 1. you further relates to a method for flight guidance according to Preamble of claim 5.

Der Einsatz gattungsgemäßer Flugkörper erfolgt herkömmlicherweise nur nach umfangreicher Vorausplanung, bei der eine aufwendige Missionsplanung in einer beispielsweise bodengestützten Missionsplanungsstation durchgeführt werden muss. Bei dieser Missionsplanung wird anhand von Geländemodellen der geplanten Flugroute ein optimaler Flugweg für den unbemannten Flugkörper erarbeitet. Dieser Flugweg ist anhand einer Kette von sogenannten Wegpunkten, die durch Breiten-, Längen- und Höhenkoordinaten definiert sind, bestimmt. Neben diesen Wegpunkten des Flugwegs werden auch andere Missionsparameter, wie zum Beispiel Gelände- und Landmarken-Modelle sowie Gefechtskopfparameter, erarbeitet, die zusammen mit den Wegpunkten einen Missionsplan bilden. Dieser Missionsplan wird vor dem Start des Trägerluftfahrzeugs in den Missionsdatenspeicher des unbemannten Flugkörpers mit eingespeichert.Of the Use of generic missile takes place conventionally only after extensive advance planning, in the case of a complex mission planning in an example ground-based mission planning station must become. This mission planning is based on terrain models the planned flight route an optimal flight path for the unmanned Developed missile. This flight path is based on a Chain of so-called waypoints, which by latitude, longitude and Height coordinates are defined determined. Beside these Waypoints of the flight path are also other mission parameters, such as for example, terrain and landmark models as well as warhead parameters, developed, which together with the waypoints form a mission plan. This mission plan will be before the launch of the carrier aircraft into the mission data memory of the unmanned missile with stored.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Ergibt sich während des Tragflugs, bei welchem der unbemannte Flugkörper vom Trägerluftfahrzeug zu einem Absetzpunkt, dem sogenannten „release point” transportiert wird, ein aktueller Bedarf, den Flugweg oder das gespeicherte Ziel zu ändern, so ist dies nur unter großen Schwierigkeiten möglich, indem in der Missionsplanungsstation ein neuer Missionsplan erarbeitet wird und indem dieser Missionsplan über eine Datenlinkverbindung, beispielsweise eine Satellitenfunkverbindung, zum Trägerluftfahrzeug gesandt und von diesem in den Missionsdatenspeicher des unbemannten Flugkörpers geladen wird. Ein Beispiel dafür ist in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 056 661.3 beschrieben.If during the flight, in which the unmanned aerial vehicle is transported from the carrier aircraft to a set-off point, the so-called "release point", a current need to change the flight path or the stored destination, this is possible only with great difficulty by the mission planning station is drafted a new mission plan and this mission plan is sent over a data link, such as a satellite radio link to the carrier aircraft and loaded by this in the mission data memory of the unmanned aerial vehicle. An example of this is in the non-prepublished German patent application DE 10 2007 056 661.3 described.

Aus diesem Grund werden gattungsgemäße unbemannte Flugkörper bislang nur gegen lange im voraus aufgeklärte stationäre Ziele eingesetzt.Out For this reason, generic unmanned Missiles so far only enlightened against long in advance stationary goals used.

Häufig ist es jedoch erforderlich oder erwünscht, gattungsgemäße Flugkörper auch gegen sogenannte stationäre, zeitkritische Ziele („traget of opportunity”) einzusetzen. Derartige Ziele können beispielsweise mobile Raketenabschussrampen oder mobile Befehls- und Kommunikations-Zentralen sein, die kurzfristig errichtet werden und daher nur mit kurzem Zeitvorlauf erkannt werden können.Often However, it is necessary or desirable generic Missiles also against so-called stationary, time-critical To use goals ("traget of opportunity"). such For example, targets can be mobile missile launchers or be mobile command and communication centers in the short term be established and therefore only be detected with a short lead time can.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen unbemannten Flugkörper anzugeben, der auch in der Lage ist, gegen stationäre, zeitkritische Ziele eingesetzt zu werden. Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Flugführung eines unbemannten Flugkörpers anzugeben, das es gestattet, derartige Flugkörper kurzfristig gegen stationäre, zeitkritische Ziele einzusetzen.It is therefore an object of the present invention, a generic unmanned missile capable of also being able to is used against stationary, time-critical targets too become. Furthermore, it is an object of the present invention a method for flight guidance of an unmanned missile that allows such missiles in the short term to use against stationary, time-critical goals.

Die den Flugkörper betreffende Aufgabe wird gelöst durch den unbemannten Flugkörper mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The The task concerning the missile is solved through the unmanned missile with the characteristics of Patent claim 1.

Der erfindungsgemäße unbemannte Flugkörper, der insbesondere ein Marschflugkörper sein kann, ist versehen mit einem eine Nutzlast aufnehmenden Rumpf; Steuerflächen, die mittels Steuerflächenantrieben bewegbar am Rumpf angebracht sind; einer Antriebseinrichtung für den Flugkörper und einem Bordcomputer, der einen Missionsdatenspeicher und einen Steuerungsrechner aufweist, welcher die Steuerflächenantriebe mit Steuersignalen beaufschlagt. Er zeichnet sich aus durch einen Missionsplanungsrechner, der mit dem Missionsdatenspeicher zum Datenaustausch verbunden ist, und eine Datenkommunikationseinrichtung, die mit dem Missionsplanungsrechner zum Datenaustausch verbunden ist.Of the unmanned aerial vehicles according to the invention, which in particular can be a cruise missile, is provided with a payload receiving hull; Control surfaces, which mounted by means of cam drives movable on the fuselage are; a drive device for the missile and an on-board computer containing a mission data store and a Control computer having which the control surface drives subjected to control signals. He is characterized by a Mission planning calculator, which with the mission data storage for data exchange connected, and a data communication device with connected to the mission planning computer for data exchange.

VORTEILEADVANTAGES

Durch das Vorsehen des Missionsplanungsrechners im unbemannten Flugkörper selbst und nicht mehr in einer bodengestützten Missionsplanungsstation, ist es möglich, Zieldaten kurzfristig erkannter Ziele über eine Datenlinkverbindung direkt oder über das Trägerluftfahrzeug zum im Tragflug befindlichen unbemannten Flugkörper zu übertragen, woraufhin dann der Missionsplanungsrechner an Bord des unbemannten Flugkörpers eine gegebenenfalls auch vereinfachte Missionsplanung automatisch durchführt und die vom bordeigenen Missionsplanungsrechner ermittelten Missionsdaten im eigenen Missionsdatenspeicher abspeichert, so dass der unbemannte Flugkörper dann eigenständig unter Verwendung dieser neuen Missionsdaten das neue Ziel anfliegen kann.By the provision of the mission planning computer in the unmanned missile myself and no longer in a ground-based mission planning station, is it possible to transfer target data to short term identified targets a data link connection directly or via the carrier aircraft to transfer to the unmanned flying missile, whereupon then the mission planning calculator aboard the unmanned missile an optionally simplified mission planning automatically and by the on-board mission planning calculator stored mission data stored in its own mission data memory, so that the unmanned missile then independent fly to the new destination using this new mission data can.

Vorzugsweise ist der Missionsplanungsrechner durch eine im Bordcomputer des Flugkörpers ablaufende Missionsplanungssoftware gebildet. Diese Softwarelösung erlaubt eine einfache Nachrüstung von bereits vorhandenen unbemannten Flugkörpern durch ein Softwareupdate, ohne dass ein Hardwareumbau erforderlich ist.Preferably is the mission planning computer by one in the on-board computer of the missile running mission planning software formed. This software solution allows easy retrofitting of existing ones unmanned missiles through a software update, without that a hardware conversion is required.

Die Datenkommunikationseinrichtung des Flugkörpers ist vorzugsweise mit einer zugeordneten Datenkommunikationseinrichtung eines den Flugkörper im Tragflug tragenden Luftfahrzeugs zum Datenaustausch mit einem Bordcomputer des Luftfahrzeugs verbunden. Hierdurch wird ermöglicht, dass die zur Berechnung des Missionsplans erforderlichen Zieldaten vom Bordcomputer des Luftfahrzeugs in den Flugkörper übertragen werden können.The data communication device of the The missile is preferably connected to an associated data communication device of an aircraft carrying the missile in a wing flight for data exchange with an on-board computer of the aircraft. This makes it possible that the target data required for the calculation of the mission plan can be transmitted from the on-board computer of the aircraft in the missile.

Weiterhin vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Datenkommunikationseinrichtung des Luftfahrzeugs und der Datenkommunikationseinrichtung des Flugkörpers von einem den Flugkörper mit dem Luftfahrzeug verbindenden Umbilicalkabel gebildet.Farther Preferably, the connection is between the data communication device of the aircraft and the data communication device of the missile from a connecting the missile with the aircraft Umbilical cable formed.

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zur Flugführung eines unbemannten Flugkörpers gemäß Patentanspruch 5.The The object concerning the method is solved by Method for guiding the flight of an unmanned missile according to claim 5.

Dieses Verfahren zur Flugführung eines unbemannten Flugkörpers, bei welchem der unbemannte Flugkörper von einem Trägerluftfahrzeug aus abgesetzt wird, weist die Schritte auf: Erstellen eines Missionsplans auf der Grundlage von vorgegebenen Start- und Zielkoordinaten; Speichern des Missionsplans in einen Speicher eines Bordcomputers des unbemannten Flugkörpers; und Steuern des vom Trägerluftfahrzeug abgesetzten Flugkörpers zum vorgegebenen Ziel mittels eines Steuerungscomputers und Steuerungseinrichtungen des Flugkörpers auf der Basis des im Speicher des Flugkörpers gespeicherten Missionsplans. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest die Zielkoordinaten über eine Datenkommunikationsverbindung in den Bordcomputer des unbemannten Flugkörpers eingespeist werden und dass der Missionsplan mittels dieser eingespeisten Zielkoordinaten von einem Missionsplanungsrechner des Flugkörpers erstellt und im Speicher des Bordcomputers des unbemannten Flugkörpers abgespeichert wird. Weitere Zieldaten, die bevorzugt in den Bordcomputer des unbemannten Flugkörpers eingespeist werden, sind die Parameter (Heading, Höhe, Geschwindigkeit) für den Marschflug und die Auskopplung vom Trägerluftfahrzeug sowie als weitere Angriffsparameter neben den Zielkoordinaten Daten über die Angriffstrajektorie (Pop-Up-Trajektorie, Airburst-Trajektorie) und Gefechtskopf-Parameter, wie Precharge-Parameter (On/Off, Distanz-Sensor an/off, Impact-Schalter an/off) und Penetrator-Parameter (On/Off, Art des Fuze-Programms, Airburst-Verzögerungen).This Method for guiding the flight of an unmanned aerial vehicle, in which the unmanned missile from a carrier aircraft off, points out the steps: Creating a mission plan based on given start and finish coordinates; to save of the mission plan into a memory of an onboard computer of the unmanned Missile; and controlling the carrier aircraft Deposed missile to the specified destination by means of a Control computer and control devices of the missile based on the stored in the memory of the missile Mission Plan. This method is characterized in that at least the destination coordinates via a data communication connection fed into the onboard computer of the unmanned missile and that the mission plan by means of these fed destination coordinates created by a mission planning calculator of the missile and in the memory of the onboard computer of the unmanned missile is stored. Other target data, preferably in the on-board computer of the unmanned missile are the parameters (Heading, altitude, speed) for the cruise flight and the decoupling from the carrier aircraft and as another Attack parameters next to the destination coordinates data about the attack trajectory (pop-up trajectory, airburst trajectory) and warhead parameters, such as precharge parameters (on / off, distance sensor on / off, impact switch on / off) and penetrator parameters (on / off, Type of Fuze program, Airburst delays).

Bei dieser Missionsplanung handelt es sich um eine stark vereinfachte Missionsplanung ohne Bedrohungsanalyse. Diese vereinfachte Missionsplanung kann alternativ auch außerhalb des Flugkörpers, beispielsweise am Boden mittels eines tragbaren Computers durchgeführt werden, wobei der dann entstehende vereinfachte Missionsplanungs-Datensatz über eine Funkverbindung in den Speicher des Bordcomputers des unbemannten Flugkörpers übertragen und geladen wird.at This mission planning is a greatly simplified one Mission planning without threat analysis. This simplified mission planning alternatively, outside the missile, for example, performed on the ground by means of a portable computer with the resulting simplified mission planning dataset via a radio link in the memory of the onboard computer of the unmanned Missile is transferred and loaded.

Bei der erfindungsgemäßen Missionsplanung werden bevorzugt folgende Maßnahmen durchgeführt:

  • – Transformation einer Standard-Angriffstrajektorie, derart dass der Auftreffpunkt der Angriffstrajektorie mit den Koordinaten des Zieles zusammenfällt und die Angriffstrajektorie in Richtung des Headings der Zieldaten aus der Sicht eines das Ziel anfliegenden unbemannten Flugkörpers ausgerichtet ist;
  • – Berechnung eines Marschflugpfades in einer Marschhöhe, die einer berechneten optimalen Flughöhe entspricht,
  • – Berechnung eines Einfädelflugpfades derart, • dass der Einfädelflugpfad aus dem Marschflugpfad aus der Marschhöhe und einer vorgegebenen Marschgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der kinematischen Flugleistungen des unbemannten Flugkörpers in die Angriffstrajektorie überleitet und • dass während des Marsches des Flugkörpers auf dem Flugpfad bei der vorgegebenen Marschgeschwindigkeit ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um den Gefechtskopf des Flugkörpers zu schärfen und das gewählte Zündprogramm in den Gefechtskopfrechner zu laden;
  • – Verbindung der transformierten Angriffstrajektorie, des Einfädelpfades und des Marschflugpfades zu dem gemeinsamen Flugpfad, so dass der Flugpfad einen Marschflugpfad, einen Einfädelflugpfad und die in das Ziel führende Angriffstrajektorie aufweist.
In the mission planning according to the invention, the following measures are preferably carried out:
  • Transformation of a standard attack trajectory such that the impact point of the attack trajectory coincides with the coordinates of the target and the attack trajectory is oriented towards the heading of the target data from the point of view of an unmanned aerial vehicle approaching the target;
  • Calculation of a cruise flight path at a march altitude corresponding to a calculated optimum flight altitude,
  • Calculation of a threading flight path such that the threading flight path from the cruise flight path from the march height and a given cruising speed, taking into account the kinematic flight performance of the unmanned missile, leads into the attack trajectory; and sufficient time for the missile flight on the flight path at the specified cruising speed Is available to sharpen the warhead of the missile and load the selected ignition program into the warhead computer;
  • - Connection of the transformed attack trajectory, the Einfädelpfades and the cruise flight path to the common flight path, so that the flight path has a cruise flight path, a Einfädelflugpfad and leading into the target attack trajectory.

Die Berechnung des Missionsplans im Bordcomputer des unbemannten Flugkörpers ermöglicht es, dass von einer Bodenstation lediglich wenige Zieldaten des neuen Ziels an den Flugkörper übermittelt werden müssen und nicht eine Vielzahl von sich aus einer Missionsplanberechnung ergebenden Missionsdaten.The Calculation of the mission plan in the on-board computer of the unmanned missile allows only a few target data from a ground station transmitted to the missile of the new target and not a multitude of oneself Mission plan calculation resulting mission data.

Diese Zieldaten können über eine Datenverbindung übertragen werden, die nur eine geringe Bandbreite aufweist oder bei der nur noch geringe Übertragungskapazitäten frei sind. Beispielsweise können die Zieldaten von einer Bodenstation aus über einen taktischen Datenlink zum Trägerflugzeug übermittelt und von diesem dann über ein Umbilicalkabel an den unbemannten Flugkörper weitergeleitet werden.These Target data can be transmitted over a data connection which only has a low bandwidth or if only still low transmission capacities are free. For example, the target data may be from a ground station transmitted via a tactical data link to the carrier aircraft and from this then via an umbilical cable to the unmanned Missiles are forwarded.

Vorzugsweise werden die Zieldaten während des Tragflugs des mit dem Trägerluftfahrzeug verbundenen Flugkörpers vom Trägerluftfahrzeug über eine Datenkommunikationsverbindung zum unbemannten Flugkörper übertragen. Zur Durchführung dieser Übertragung kann eine zwischen dem Trägerluftfahrzeug und einer Bodenstation bestehende Datenübertragungs-Funkverbindung genutzt werden, ohne dass es einer eigenständigen Funkverbindung von einer Bodenstation zum unbemannten Flugkörper bedarf. Da erfindungsgemäß nur wenige Zieldaten an den Flugkörper zu übertragen sind und nicht, wie im Stand der Technik, die Daten eines gesamten Missionsplans übertragen werden müssen, kann die zum Trägerluftfahrzeug bestehende Datenkommunikationsverbindung (Daten-Link) problemlos mitbenutzt werden, auch wenn nur noch geringe Übertragungskapazität auf dieser Datenlink-Verbindung frei ist.Preferably, during the flight of the missile connected to the carrier aircraft, the target data is transmitted by the carrier aircraft via a data communication link to the unmanned missile. To carry out This transmission can be used between the carrier aircraft and a ground station existing data transmission radio link, without the need for a separate radio link from a ground station to the unmanned missile. Since according to the invention only a few target data are to be transmitted to the missile and not, as in the prior art, the data of an entire mission plan must be transmitted to the carrier aircraft existing data communication connection (data link) can be easily shared, even if only low transmission capacity is free on this datalink connection.

Vorzugsweise wird die Missionsplanung vom Bordcomputer des unbemannten Flugkörpers im Tragflug des mit dem Trägerluftfahrzeug verbundenen unbemannten Flugkörpers durchgeführt. Die Durchführung der Missionsplanung im Bordcomputer des Flugkörpers ermöglicht es, auf das Vorsehen einer zusätzlichen Hardware im unbemannten Flugkörper zu verzichten. Die Durchführung der Missionsplanung im Tragflug nutzt Rechenkapazitäten des Bordcomputers, die während des Tragflugs frei sind.Preferably is the mission planning from the on-board computer of the unmanned missile in the wing flight of the associated with the carrier aircraft unmanned missile carried out. The implementation the mission planning in the on-board computer of the missile allows it, on providing extra hardware in the unmanned Miss missile. The implementation of Mission planning in the wing flight uses computing capacity of the On-board computers that are free during the flight.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Startkoordinaten vom Bordcomputer des Trägerluftfahrzeugs über die Datenkommunikationsverbindung an den Missionsplanungsrechner des unbemannten Flugkörpers geliefert werden und wenn die Erstellung des Missionsplans unter Verwendung der an den Missionsplanungsrechner über die Datenkommunikationsverbindung gelieferten Start- und Zielkoordinaten erfolgt.Advantageous is also when the starting coordinates of the on-board computer of the carrier aircraft on the Data communication connection to the mission planning computer of the Unmanned missile will be delivered and when the creation of the mission plan using the mission planning calculator via the data communication connection supplied start and destination coordinates he follows.

Das Verfahren der Erfindung zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass das Erstellen des Missionsplanes eine Bestimmung von Freigabekriterien für das Absetzen des unbemannten Flugkörpers vom Trägerluftfahrzeug aufweist, bei der folgende Parameter einfließen:

  • – die Geschwindigkeit des Trägerluftfahrzeugs liegt zwischen Mach = 0,65 und Mach = 0,85;
  • – die Flughöhe des Trägerluftfahrzeugs über Seehöhe ist größer als oder gleich 2500 Fuß;
  • – ein Flugpfad zu einem Ziel ist erfolgreich berechnet worden;
  • – Flughöhe des Trägerluftfahrzeugs über Seehöhe liegt oberhalb der berechneten Marschflughöhe für den unbemannten Flugkörper zuzüglich eines vertikalen Sicherheitsabstandes von vorzugsweise 100 m innerhalb eines vertikalen Release-Höhenbereichs von vorzugsweise 200 m;
  • – die Navigationsausrichtung des Trägerluftfahrzeugs und des Flugkörpers in Richtung auf das Ziel liegt in einem ausreichenden Winkelbereich;
  • – der Geschwindigkeitsvektor des Trägerluftfahrzeugs liegt innerhalb der aus den Zieldaten berechneten Marschfluggeschwindigkeitsbandbreite und ist auf das Ziel zufliegend gerichtet;
  • – die aktuelle Entfernung zum Ziel ist geringer als die geschätzte Reichweite des Flugkörpers, vorzugsweise bei verbrauchsarmem Geradeausflug in konstanter Höhe während des Marschflugs.
The method of the invention is preferably characterized in that the preparation of the mission plan has a determination of release criteria for the deployment of the unmanned aerial vehicle from the carrier aircraft, in which the following parameters are incorporated:
  • The speed of the carrier aircraft is between Mach = 0.65 and Mach = 0.85;
  • - the altitude of the carrier aircraft above sea level is greater than or equal to 2500 feet;
  • A flight path to a destination has been successfully calculated;
  • - Altitude of the carrier aircraft above sea level is above the calculated altitude of flight for the unmanned aerial vehicle plus a vertical safety distance of preferably 100 m within a vertical release altitude range of preferably 200 m;
  • The navigation orientation of the carrier aircraft and of the missile towards the target is within a sufficient angular range;
  • The velocity vector of the carrier aircraft is within the cruise flight velocity bandwidth calculated from the target data and is directed towards the target;
  • - The current distance to the target is less than the estimated range of the missile, preferably in low-consumption straight flight at a constant altitude during the cruise.

Vorzugsweise wird der unbemannte Flugkörper nach dem Absetzen vom Trägerluftfahrzeug unmittelbar zum ersten Wegpunkt des Marschflugpfades gelenkt, in welchem der Marschflugpfad in den Einfädelflugpfad übergeht, und er fliegt unter Einhaltung einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit dorthin.Preferably becomes the unmanned missile after weaning from the carrier aircraft steered directly to the first waypoint of the cruise flight path, in which the cruise flight path merges into the threading flight path, and he flies in compliance with a given target speed there.

Es ist auch von Vorteil, wenn der Flugkörper nach dem Einfädeln in die Angriffstrajektorie das Ziel automatisch erfasst und mittels eines Autopiloten entlang der Angriffstrajektorie autonom in das Ziel geführt wird.It is also beneficial if the missile after threading in the attack trajectory automatically detects the target and by means of of an autopilot along the attack trajectory autonomous in the Goal is led.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Flugkörpers und Verfahrens sind Gegenstand der verbleibenden Unteransprüche.Further preferred and advantageous design features of the invention Missile and method are the subject of the remaining Dependent claims.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.preferred Embodiments of the invention with additional Design details and other advantages are below Referring to the accompanying drawings in more detail described and explained.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen unbemannten Flugkörpers und 1 a partially sectioned side view of the unmanned missile invention and

2 eine Skizze eines gemäß der Erfindung berechneten Flugpfades. 2 a sketch of a calculated according to the invention flight path.

DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELENPRESENTATION OF PREFERRED EMBODIMENTS

1 zeigt einen unbemannten Flugkörper 1, der an einem schematisch dargestellten Luftfahrzeug 2 lösbar angekoppelt ist. Das Luftfahrzeug 2 weist dafür an der Rumpfunterseite oder an der Unterseite einer Tragfläche einen Bombenpylon 20 auf, der in 1 teilweise geschnitten dargestellt ist. Der Bombenpylon 20 ist an seiner Unterseite teilweise offen ausgebildet und in diesem Bereich im Inneren des Bombenpylons 20 mit zwei lösbaren Halteeinrichtungen 22, 24 versehen, die mit zwei entsprechenden Gegenhalteeinrichtungen 13, 13', die aus einem oberen Tragelement 10 des Flugkörpers 1 hervorstehen, in Eingriff stehen und den Flugkörper 1 am Luftfahrzeug 2 fixieren. 1 shows an unmanned missile 1 , which is attached to a schematically illustrated aircraft 2 is releasably coupled. The aircraft 2 has a bomb pylon at the bottom of the fuselage or at the bottom of a wing 20 on that in 1 partially shown cut. The bomb pylon 20 is partially open on its underside and in this area inside the bomb pylon 20 with two releasable holding devices 22 . 24 provided with two corresponding counterhold devices 13 . 13 ' consisting of an upper support element 10 of the missile 1 protrude, engage and the missile 1 on the aircraft 2 fix.

Der Flugkörper 1 umfasst einen eine Nutzlast aufnehmenden Rumpf 10, auf dem Rumpf 10 angebrachte Tragflächen 12, zumindest eine Antriebseinrichtung, von der nur der Zinke seitlich am Rumpf 10 vorgesehene Lufteinlass 14 der Antriebseinrichtung gezeigt ist, sowie Steuerflächen 16, die mittels nicht gezeigter Steuerflächenantriebe in bekannter Weise bewegbar am Rumpf 10 angebracht sind.The missile 1 includes a payload receiving hull 10 , on the hull 10 attached wings 12 , at least one drive device, of which only the tine on the side of the fuselage 10 provided air intake 14 the drive device is shown, as well as control surfaces 16 , which by means not shown control surface drives in a known manner movable on the fuselage 10 are attached.

Der Flugkörper 1 ist weiterhin mit einer Avionik 3 versehen, die ebenfalls nur schematisch dargestellt ist und sich im Inneren des Rumpfs 10 befindet. Die Avionik 3 enthält einen Bordcomputer 30, der neben wirksamen Verbindungen zu Navigationseinrichtungen auch einen Missionsdatenspeicher 32 sowie einen Steuerungsrechner 34 aufweist. Der Steuerungsrechner 34 wird nach dem Absetzen des Flugkörpers 1 vom Trägerluftfahrzeug 2 vom Missionsdatenspeicher 32 mit Daten eines vorgegebenen Flugwegs und eines anzufliegenden Ziels versorgt und erhält weiterhin Navigationsdaten aus in herkömmlicher Weise vorgesehenen Navigationseinrichtungen, wie einem Satellitennavigationssystem und/oder einem Trägheitsnavigationssystem. Aufgrund dieser Daten erzeugt der Steuerungsrechner 34 Steuersignale, die an die Steuerflächenantriebe geleitet werden, woraufhin diese die Steuerflächen 16 zur Steuerung des Flugkörpers 1 verstellen.The missile 1 is still with an avionics 3 provided, which is also shown only schematically and inside the fuselage 10 located. The avionics 3 contains an on-board computer 30 , which in addition to effective connections to navigation devices also a mission data storage 32 as well as a control computer 34 having. The control computer 34 will be after the missile has dropped off 1 from the carrier aircraft 2 from the mission data store 32 is supplied with data of a predetermined flight path and a destination to be attached and further receives navigation data from conventionally provided navigation devices, such as a satellite navigation system and / or an inertial navigation system. Based on this data, the control computer generates 34 Control signals that are routed to the cam drives, whereupon these control surfaces 16 to control the missile 1 adjust.

Im Bereich der offenen Unterseite des Bombenpylons 20 ist eine luftfahrzeugseitige Steckverbindung 26 vorgesehen, die mit einer Gegensteckverbindung 17 an der Oberseite des Flugkörpers 1 mechanisch und elektrisch oder optoelektronisch verbunden ist, wobei die flugkörperseitige Gegensteckverbindung 17 einen Signaleingang 31 aufweist, der über eine Signalleitung 33 mit der Avionik 3 zum Datentransfer verbunden ist.In the area of the open bottom of the bomb pylon 20 is an aircraft-mounted connector 26 provided with a mating connector 17 at the top of the missile 1 mechanically and electrically or opto-electronically connected, wherein the missile side mating connector 17 a signal input 31 which has a signal line 33 with avionics 3 connected to the data transfer.

Die luftfahrzeugseitige Steckverbindung 26 enthält einen Signalausgang 23, der über eine luftfahrzeugseitige Signalleitung 25 mit einer Luftfahrzeugavionik 27 verbunden ist.The aircraft-side connector 26 contains a signal output 23 , via an aircraft-side signal line 25 with an aviation avionics 27 connected is.

Während des Tragflugs, in dem der Flugkörper 1 die in 1 gezeigte, am Luftfahrzeug 2 angekoppelte Position einnimmt, ist die Avionik 3 des Flugkörpers 1 über die flugkörperseitige Datenleitung 33, die Gegensteckverbindung 17, die Steckverbindung 26 und die luftfahrzeugseitige Datenleitung 25 mit der Avionik 27 des Trägerluftfahrzeugs zum Datenaustausch verbunden.During the flight, in which the missile 1 in the 1 shown on the aircraft 2 coupled position is the avionics 3 of the missile 1 via the missile-side data line 33 , the mating connector 17 , the plug connection 26 and the aircraft-side data line 25 with avionics 27 the carrier aircraft for data exchange.

In der Avionik 3 des unbemannten Flugkörpers 1 ist ein Missionsplanungsrechner 36 vorgesehen, der entweder ein eigenständiger Computer sein kann oder der als Computerprogramm im Bordcomputer 30 ablauffähig gespeichert ist. Der Missionsplanungsrechner 36 wird über eine Datenkommunikationseinrichtung mit Daten eines anzufliegenden Ziels versorgt. Diese Datenkommunikationseinrichtung ist im gezeigten Beispiel von der Gegensteckverbindung 17 gebildet, die über die Steckverbindung 26 mit der Avionik 27 des Trägerluftfahrzeugs verbunden ist, die einen Bordcomputer des Luftfahrzeugs enthält. Die Datenkommunikationseinrichtung kann aber auch durch eine im Flugkörper 1 vorgesehene Empfangseinrichtung gebildet sein, die per Funk zum Flugkörper gesendete Daten empfängt. Im gezeigten Beispiel, in welchem der unbemannte Flugkörper 1 im Tragflug unter dem Trägerluftfahrzeug 2 angekoppelt ist, erhält der Missionsplanungsrechner 36 die Zieldaten von der Luftfahrzeugavionik 27 über die Signalleitung 25, den Signalausgang 23 der luftfahrzeugseitigen Steckverbindung 26, den Signaleingang 31 der flugkörperseitigen Gegensteckverbindung 17 und die Signalleitung 33. Die Avionik 27 des Trägerluftfahrzeugs 2 erhält die an den Missionsplanungsrechner 36 weiterzuleitenden Daten über eine luftfahrzeugseitige Funkempfangseinrichtung 28, die mit einer Antenne 29 des Luftfahrzeugs 2 verbunden ist, über Funk von einer in der Figur nur symbolisch dargestellten Missionsplanungsstation 4. Die Missionsplanungsstation 4 kann auf der Erde oder beispielsweise auf einem Schiff oder in einem anderen Luftfahrzeug stationiert sein.In avionics 3 of the unmanned missile 1 is a mission planning calculator 36 provided that can either be a stand-alone computer or as a computer program in the on-board computer 30 is stored executable. The mission planning calculator 36 is supplied via a data communication device with data of a target to be attached. This data communication device is in the example shown by the mating connector 17 formed by the connector 26 with avionics 27 the carrier aircraft, which contains an on-board computer of the aircraft. The data communication device can also by a in the missile 1 provided receiving device is formed, which receives data transmitted by radio to the missile. In the example shown, in which the unmanned missile 1 in the wing flight under the carrier aircraft 2 is coupled, receives the mission planning calculator 36 the target data from the aircraft avionics 27 over the signal line 25 , the signal output 23 the aircraft-side connector 26 , the signal input 31 the missile side mating connector 17 and the signal line 33 , The avionics 27 of the carrier aircraft 2 get that to the mission planning calculator 36 data to be forwarded via an aircraft-side radio receiving device 28 that with an antenna 29 of the aircraft 2 is connected, by radio from a mission planning station only symbolically represented in the figure 4 , The mission planning station 4 may be stationed on earth or, for example, on a ship or in another aircraft.

Obwohl bereits vor dem Start des mit dem unbemannten Flugkörper 1 versehenen Trägerluftfahrzeugs 2 Missionsplandaten im Missionsdatenspeicher 32 des unbemannten Flugkörpers 1 abgespeichert sein können, ist der Flugkörper 1 dafür ausgelegt, vorzugsweise während des Tragflugs, auf der Grundlage neu erhaltener Zieldaten einen neuen Missionsplan im Missionsplanrechner 36 zu berechnen, die errechneten Missionsplandaten dann im Missionsdatenspeicher 32 abzuspeichern und nach der Trennung vom Trägerluftfahrzeug aufgrund dieser neu errechneten Missionsplandaten das neue Ziel anzusteuern. Dazu werden die neuen Zielkoordinaten sowie andere Daten über Zieleigenschaften, die beispielsweise für die Zielanflugprozedur oder die Auslösung eines Gefechtskopfs relevant sind, an das Trägerluftfahrzeug 2 per Funk übertragen. Diese Daten werden im Trägerluftfahrzeug 2 von der Antenne 29 empfangen und über die Funkempfangseinrichtung 28 an die Luftfahrzeugavionik 27 weitergeleitet. Diese leitet die Daten dann an den Missionsplanungsrechner 36 im Trägerluftfahrzeug weiter.Although already before the start of the unmanned missile 1 provided carrier aircraft 2 Mission plan data in the mission data store 32 of the unmanned missile 1 can be stored, is the missile 1 designed, preferably during the flight, on the basis of newly obtained target data, a new mission plan in the mission plan computer 36 then calculate the calculated mission plan data in the mission data store 32 to store and after the separation from the carrier aircraft based on these newly calculated mission plan data to head for the new destination. For this purpose, the new target coordinates as well as other data about target properties, which are relevant, for example, for the target approach procedure or the triggering of a warhead, to the carrier aircraft 2 transmitted by radio. These data are in the carrier aircraft 2 from the antenna 29 received and via the radio receiving device 28 to the aviation avionics 27 forwarded. This then forwards the data to the mission planning computer 36 in the carrier aircraft on.

Hat der Missionsplanungsrechner 36 den vereinfachten Missionsplan erstellt und die für die autonome Navigation und Steuerung des unbemannten Flugkörpers 1 erforderlichen Missionsdaten berechnet und im Missionsdatenspeicher 32 abgespeichert, so sendet er ein Bestätigungssignal an die Luftfahrzeugavionik 27, die dann einen Bereitschaftsstatus aktiviert, der ein Absetzen des unbemannten Flugkörpers 1 vom Luftfahrzeug 2 grundsätzlich ermöglicht.Has the mission planning calculator 36 created the simplified mission plan and the autonomous navigation and control of the unmanned aerial vehicle 1 required mission data and stored in the mission data store 32 stored, it sends a confirmation signal to the aircraft avionics 27 , which then activates a standby status, which is a discontinuation of the unmanned missile 1 from the aircraft 2 basically possible.

Es ist auch möglich, den Missionsplanungsrechner 36 nicht im unbemannten Flugkörper 1 vorzusehen, sondern in der Avionik 27 des Trägerluftfahrzeugs, so dass dann vom Trägerluftfahrzeug lediglich die neu berechneten Missionsplandaten in den Missionsdatenspeicher 32 der Avionik 3 des unbemannten Flugkörpers übertragen werden.It is also possible to use the mission planning calculator 36 not in the unmanned missile 1 to provide, but in avionics 27 of the carrier aircraft, so that then from the carrier aircraft only the newly calculated mission plan data in the mission data memory 32 the avionics 3 be transferred to the unmanned missile.

Neben den Missionsplandaten können im Missionsdatenspeicher 32 auch Zieldaten und Angriffstrajektorien für zeitkritische Ziele fest abgespeichert werden, so dass der Missionsplanungsrechner 36 im unbemannten Flugkörper 1 nach dem Erhalt neuer Zielkoordinaten nur noch die Wegstrecke von einem vorgegebenen Absetzpunkt zu einem Eintrittspunkt (Marschflugpfad) in eine Angriffstrajektorie und den Einfädelpfad aus dem Marschflugpfad in die Angriffstrajektorie berechnen muss. Die Flugwegdaten einer geeigneten Angriffstrajektorie nimmt der Missionsplanungsrechner 36 aus den im Missionsdatenspeicher 32 gespeicherten Standard-Angriffstrajektorien, wobei er die ausgewählte Angriffstrajektorie mit den Zielkoordinaten verknüpft.In addition to the mission plan data can be stored in the mission data store 32 also target data and attack trajectories for time-critical targets are stored permanently, so that the mission planning calculator 36 in the unmanned missile 1 after obtaining new target coordinates, only the distance from a given settling point to an entry point (cruise flight path) into an attack trajectory and the threading path from the cruise flight path to the attack trajectory must be calculated. The flight path data of a suitable attack trajectory is taken by the mission planning computer 36 from those in the mission data store 32 stored default attack trajectories, where it combines the selected attack trajectory with the target coordinates.

Zwar wurde vorstehend beschrieben, dass die Neuberechnung eines Missionsplans während des Tragflugs des unbemannten Flugkörpers 1 am Luftfahrzeug 2 erfolgt, doch ist es grundsätzlich auch möglich, die Berechnung des Missionsplans im Missionsplanungsrechner 36 zumindest teilweise auch nach dem Ablösen des unbemannten Flugkörpers 1 vom Luftfahrzeug 2 durchzuführen.Although it was described above that the recalculation of a mission plan during the wing flight of the unmanned aerial vehicle 1 on the aircraft 2 but it is basically also possible to calculate the mission plan in the mission planning calculator 36 at least partially even after the detachment of the unmanned missile 1 from the aircraft 2 perform.

Nachfolgend wird die Vorgehensweise bei der Neuberechnung des Missionsplans detailliert beschrieben. Die Avionik 27 des Trägerluftfahrzeugs 2 sendet die über Funk von der Missionsplanungsstation 4 erhaltenen Zieldaten an die Avionik 3 des Flugkörpers 1 mehrmals in zeitlichen Abständen hintereinander, bis die Avionik 3 des Flugkörpers 1 den Erhalt der Zieldaten bestätigt hat. Die Avionik 3 des Flugkörpers 1 beginnt mit der vereinfachten Missionsplanung im Missionsplanungsrechner 36 und meldet dies an die Avionik 27 des Trägerluftfahrzeugs. Der Missionsplanungsrechner 36 transformiert die entsprechend den Zieldaten ausgewählte Standard-Angriffstrajektorie derart, dass der Aufschlagpunkt der Angriffstrajektorie mit den Zielkoordinaten der Zieldaten zusammenfällt und die Angriffstrajektorie in Anflugrichtung auf die Zielkoordinaten ausgerichtet ist. Anschließend erfolgt die Berechnung eines Marschflugpfades und eines Einfädelpfades für den unbemannten Flugkörper 1 derart, dass der Flugkörper aus einer definierten Marschhöhe bei einer definierten Marschgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der kinematischen Flugkörperleistungen in die im vorhergehenden Schritt ermittelte Angriffstrajektorie einfädelt.The procedure for recalculating the mission plan is described in detail below. The avionics 27 of the carrier aircraft 2 sends the radio over from the mission planning station 4 received target data to the avionics 3 of the missile 1 several times at intervals in a row, until the avionics 3 of the missile 1 confirmed the receipt of the target data. The avionics 3 of the missile 1 begins with simplified mission planning in the mission planning calculator 36 and reports this to the avionics 27 of the carrier aircraft. The mission planning calculator 36 transforms the default attack trajectory selected according to the target data such that the impact point of the attack trajectory coincides with the target coordinates of the target data and the attack trajectory is aligned in the approach direction to the target coordinates. Subsequently, the calculation of a cruise flight path and a Einfädelpfades for the unmanned missile 1 in such a way that the missile from a defined marching height at a defined cruising speed, taking into account the kinematic missile performance, threads it into the attack trajectory determined in the preceding step.

Bei der Berechnung des Marschflugpfades ist zu berücksichtigen, dass während des Flugs entlang dieses Marschflugpfades ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um die im Flugkörper mitgeführten Waffen (Gefechtskopf) zu schärfen und die intelligenten Waffen mit den erhaltenen Zieldaten zu programmieren. Anschließend werden die Daten der transformierten Angriffstrajektorie, des berechneten Marschflugpfades und des berechneten Einfädelpfades vom Marschflugpfad in die Angriffstrajektorie in einem Gesamtflugpfad zusammengefasst. Die Daten (Wegpunkte) dieses Gesamtflugpfades werden dann als neue Missionsplandaten im Missionsdatenspeicher 32 abgespeichert und von dort dem Steuerungsrechner 34 zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig werden diese neu berechneten Missionsplandaten auch an die Avionik 27 des Trägerluftfahrzeugs weitergeleitet, so dass die Besatzung des Trägerluftfahrzeugs entscheiden kann, mit welchem der gespeicherten Missionspläne der unbemannte Flugkörper 1 seine Mission ausführen soll, das heißt, in welches der berechneten Ziele der unbemannte Flugkörper 1 fliegen soll.When calculating the cruise flight path, take into account that there is sufficient time during the flight along this cruise flight path to sharpen the weapons (warhead) carried in the missile and program the smart weapons with the target data received. Subsequently, the data of the transformed attack trajectory, the calculated cruise flight path and the calculated threading path from the cruise flight path to the attack trajectory are summarized in an overall flight path. The data (waypoints) of this overall flight path will then become new mission plan data in the mission data memory 32 stored and from there the control computer 34 made available. At the same time, these newly calculated mission plan data are also sent to avionics 27 of the carrier aircraft, so that the crew of the carrier aircraft can decide with which of the stored mission plans the unmanned missile 1 to carry out its mission, that is, in which of the calculated targets the unmanned missile 1 should fly.

2 zeigt in schematischer Darstellung einen Flugpfad 100, der mittels eines vereinfachten Missionsplans, der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Flugführung berechnet worden ist. Der Flugpfad 100 verläuft in einer Marschhöhe 102 über der Bezugshöhe (Seehöhe) 104. Die Linie 106 stellt die Geländekontur des zu überfliegenden Erdoberflächenabschnitts dar. Das vom unbemannten Flugkörper 1 anzufliegende Ziel 110 befindet sich auf dem Geländekonturpunkt 108. Die im Ziel 110 mündende Linie 112 stellt eine Standard-Angriffstrajektorie dar und die Linie 114 stellt einen Marschflugpfad für den unbemannten Flugkörper 1 dar. Der gesamte Flugpfad 100 setzt sich zusammen aus dem Marschflugpfad 114, der gewählten Standard-Angriffstrajektorie 112 sowie einem den Marschflugpfad 114 und die Angriffstrajektorie 112 verbindenden Einfädelpfad 116. Der Übergang aus dem Marschflugpfad 114 in den Einfädelpfad 116 ist durch einen ersten Wegpunkt 118 der optimalen Flughöhenberechnung (OFAC) definiert. 2 shows a schematic representation of a flight path 100 by means of a simplified mission plan calculated according to the flight guidance method according to the invention. The flight path 100 runs at a marching height 102 above the reference altitude (sea level) 104 , The line 106 represents the terrain contour of the earth's surface section to be crossed. That of the unmanned missile 1 target 110 is located on the terrain contour point 108 , The at the finish 110 opening line 112 represents a standard attack trajectory and the line 114 provides a cruise flight path for the unmanned missile 1 dar. The entire flight path 100 is composed of the cruise flight path 114 , the chosen standard attack trajectory 112 as well as the cruise flight path 114 and the attack trajectory 112 connecting threading path 116 , The transition from the cruise flight path 114 in the threading path 116 is through a first waypoint 118 the optimum altitude calculation (OFAC) defined.

Die Ablösung des unbemannten Flugkörpers 1 vom Trägerluftfahrzeug erfolgt in einer Release-Höhe, die einschließlich eines Sicherheitsbereichs oberhalb der Marschhöhe 102, also oberhalb des Marschflugpfads 114 liegt. Durch diese Wahl der Release-Höhe wird eine Gefährdung des Trägerluftfahrzeugs durch den abgekoppelten unbemannten Flugkörper 1 ausgeschlossen. Die Abkoppelung des unbemannten Flugkörpers 1 vom Trägerluftfahrzeug erfolgt in einer Entfernung vom Ziel, die geringer ist, als die maximale Reichweite des unbemannten Flugkörpers, die sich als Variable aus den Parametern Flughöhe, Fluggeschwindigkeit, Atmosphärendaten, Winddaten sowie der Angriffsart und einer Sicherheitsreserve berechnet. Diese maximale Reichweite wird vom Missionsplanungsrechner 36 des unbemannten Flugkörpers 1 während der vereinfachten Missionsplanung mittels einer überschlägigen Berechnung geschätzt.The detachment of the unmanned missile 1 from the carrier aircraft takes place at a release altitude, including a safety area above the marsh altitude 102 that is above the cruise flight path 114 lies. This choice of the release height is a threat to the carrier aircraft by the uncoupled unmanned missile 1 locked out. The decoupling of the unmanned missile 1 from the carrier aircraft takes place at a distance from the target which is less than the maximum range of the unmanned aerial vehicle, which is calculated as a variable from the parameters flight altitude, airspeed, atmospheric data, wind data as well as the type of attack and a safety reserve. This maximum range is provided by the mission planning calculator 36 of the unbe manned missile 1 estimated during simplified mission planning by a rough calculation.

Wenn der vereinfachte Missionsplan zwar die Koordinaten des anzufliegenden Ziels enthält, jedoch keine Bilddaten und damit kein Datenmodell des Ziels, kann eine im unbemannten Flugkörper vorgesehene automatische Zielerkennungs- und Verfolgungseinrichtung (Zieltracker) nicht genutzt werden, so dass der Zielendanflug ausschließlich navigationsgestützt erfolgt. Um die sich daraus ergebende geringere Präzision des Zielendanflugs zu kompensieren und eine allzu negative Beeinträchtigung der Zielerreichungsgenauigkeit zu vermeiden, kann die Satelliten-Navigation auf der Grundlage nicht nur eines Satelliten-Navigationssystems, sondern unter Nutzung der Navigationsdaten von mehreren Satelliten-Navigationssystemen (zum Beispiel GPS, Gallileo) erfolgen. Weiterhin können zusätzlich andere Verfahren für die Navigationsstützung durchgeführt werden, bei welchen Informationen eines satellitengestützten Navigationssystems mit Informationen eines Inertial-Navigationssystems zur Erhöhung der Navigationsgenauigkeit kombiniert werden, wie dies beispielsweise in der US 6,900,760 B2 beschrieben ist.Although the simplified mission plan contains the coordinates of the target to be approached, but no image data and thus no data model of the target, an automatic target recognition and tracking device (target tracker) provided in the unmanned missile can not be used, so that the target end approach is exclusively navigation-based. In order to compensate for the consequent lower precision of the destination end-approach and to avoid overly detrimental target achievement accuracy, satellite navigation may be based on not only one satellite navigation system but using navigation data from multiple satellite navigation systems (eg GPS , Gallileo). In addition, other methods for navigation support may additionally be performed in which information from a satellite-based navigation system is combined with information from an inertial navigation system to increase navigation accuracy, as described, for example, in US Pat US 6,900,760 B2 is described.

Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.reference numeral in the claims, the description and the drawings are only for a better understanding of the invention and are not intended to limit the scope of protection.

11
Flugkörpermissile
22
Luftfahrzeugaircraft
33
AvionikAvionics
44
MissionsplanungsstationMission Planning Station
1010
Rumpfhull
1212
Tragflächewing
13, 13'13 13 '
GegenhalteeinrichtungBackup device
1414
Antriebseinrichtungdriving means
1616
Steuerflächencontrol surfaces
1717
GegensteckverbindungAgainst connector
2020
Bombenpylonbomb pylon
2222
Halteeinrichtungholder
2323
Signalausgangsignal output
2424
Halteeinrichtungholder
2525
Signalleitungsignal line
2626
Steckverbindungconnector
2727
LuftfahrzeugavionikAircraft avionics
2828
FunkempfangseinrichtungRadio receiver
2929
Antenneantenna
3030
Bordcomputerboard computer
3131
Signaleingangsignal input
3232
MissionsdatenspeicherMission data storage
3333
Signalleitungsignal line
3434
Steuerungsrechnercontrol computer
3636
MissionsplanungsrechnerMission planning computer
100100
Flugpfadflight path
102102
Marschhöhemarch height
104104
SeehöheElevation
106106
Geländekonturterrain contour
108108
GeländekonturpunktTerrain contour point
110110
Zielaim
112112
AngriffstrajektorieAngriffstrajektorie
114114
MarschflugpfadCruise path
116116
Einfädelpfadthreading path
118118
erster Wegpunktfirst waypoint

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102007056661 [0003] - DE 102007056661 [0003]
  • - US 6900760 B2 [0046] - US 6900760 B2 [0046]

Claims (12)

Unbemannter Flugkörper, insbesondere Marschflugkörper, mit – einem eine Nutzlast aufnehmenden Rumpf (10); – Steuerflächen (16), die mittels Steuerflächenantrieben bewegbar am Rumpf (10) angebracht sind; – einer Antriebseinrichtung (14) für den Flugkörper (1) und – einem Bordcomputer (30), der einen Missionsdatenspeicher (32) und einen Steuerungsrechner (34) aufweist, welcher die Steuerflächenantriebe mit Steuersignalen beaufschlagt; gekennzeichnet durch – einen Missionsplanungsrechner (36), der mit dem Missionsdatenspeicher (32) zum Datenaustausch verbunden ist und – einer Datenkommunikationseinrichtung (17, 31), die mit dem Missionsplanungsrechner (36) zum Datenaustausch verbunden ist.Unmanned missile, in particular cruise missile, with - a hull receiving a payload ( 10 ); - control surfaces ( 16 ), which can be moved by means of cam drives on the fuselage ( 10 ) are attached; A drive device ( 14 ) for the missile ( 1 ) and - an on-board computer ( 30 ) containing a mission data store ( 32 ) and a control computer ( 34 ), which supplies the control surface drives with control signals; characterized by - a mission planning computer ( 36 ) with the mission data memory ( 32 ) is connected to the data exchange and - a data communication device ( 17 . 31 ) with the mission planning calculator ( 36 ) is connected to the data exchange. Unbemannter Flugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Missionsplanungsrechner (36) durch eine im Bordcomputer (30) des Flugkörpers (1) ablaufende Missionsplanungssoftware gebildet ist.Unmanned missile according to claim 1, characterized in that the mission planning computer ( 36 ) by an on-board computer ( 30 ) of the missile ( 1 ) running mission planning software is formed. Unbemannter Flugkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkommunikationseinrichtung des Flugkörpers (1) mit einer zugeordneten Datenkommunikationseinrichtung eines den Flugkörper (1) im Tragflug tragenden Luftfahrzeugs (2) zum Datenaustausch mit einem Bordcomputer des Luftfahrzeugs (2) verbunden ist.Unmanned missile according to claim 1 or 2, characterized in that the data communication device of the missile ( 1 ) with an associated data communication device of the missile ( 1 ) in the wing carrying the aircraft ( 2 ) for data exchange with an on-board computer of the aircraft ( 2 ) connected is. Unbemannter Flugkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Datenkommunikationseinrichtung des Luftfahrzeugs (2) und der Datenkommunikationseinrichtung des Flugkörpers von einem Umbilicalkabel gebildet ist.Unmanned aerial vehicle according to claim 3, characterized in that the connection between the data communication device of the aircraft ( 2 ) and the data communication device of the missile is formed by a Umbilicalkabel. Verfahren zur Flugführung eines unbemannten Flugkörpers, bei welchem der unbemannte Flugkörper von einem Trägerluftfahrzeug aus abgesetzt wird, mit den Schritten – Erstellen eines Missionsplans auf der Grundlage von vorgegebenen Start- und Zielkoordinaten; – Speichern des Missionsplans in einen Speicher eines Bordcomputers des unbemannten Flugkörpers; – Steuerung des vom Trägerluftfahrzeug verschossenen Flugkörpers zum vorgegebenen Ziel mittels eines Steuerungscomputers und Steuerungseinrichtungen des Flugkörpers auf der Basis des im Speicher des Flugkörpers gespeicherten Missionsplans; dadurch gekennzeichnet, – dass zumindest die Zielkoordinaten über eine Datenkommunikationsverbindung in den Bordcomputer des unbemannten Flugkörpers eingespeist werden; – dass der Missionsplan mittels dieser eingespeisten Zielkoordinaten von einem Missionsplanungsrechner des Flugkörpers erstellt und im Speicher des Bordcomputers des unbemannten Flugkörpers abgespeichert wird.Method for guiding the flight of an unmanned aerial vehicle, in which the unmanned missile from a carrier aircraft is discontinued, with the steps - Create of a mission plan based on pre-set start and end dates Target coordinates; - Save the mission plan in a memory of an onboard computer of the unmanned missile; - Control of the missile fired by the carrier aircraft to the predetermined destination by means of a control computer and control means of the missile based on the in the memory of the missile stored mission plan; characterized, - that at least the destination coordinates via a data communication connection fed into the onboard computer of the unmanned missile become; - that the mission plan using these fed destination coordinates created by a mission planning calculator of the missile and in the memory of the onboard computer of the unmanned missile is stored. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zieldaten während des Tragflugs des mit dem Trägerluftfahrzeug verbundenen Flugkörpers vom Trägerluftfahrzeug über eine Datenkommunikationsverbindung zum unbemannten Flugkörper übertragen werden.Method according to claim 5, characterized in that that the target data during the flight of the carrier aircraft connected missile from the carrier aircraft over transmit a data communication link to the unmanned missile become. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Missionsplanung vom Bordcomputer des unbemannten Flugkörpers im Tragflug des mit dem Trägerluftfahrzeug verbundenen unbemannten Flugkörpers durchgeführt wird.A method according to claim 5 or 6, characterized in that the mission planning from the onboard computer of the unmanned missile in the wing flight of the associated with the carrier aircraft unmanned missile is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, – dass auch die Startkoordinaten vom Bordcomputer des Trägerluftfahrzeugs über die Datenkommunikationsverbindung an den Missionsplanungsrechner des unbemannten Flugkörpers geliefert werden; und – dass die Erstellung des Missionsplans unter Verwendung der an den Missionsplanungsrechner über die Datenkommunikationsverbindung gelieferten Start- und Zielkoordinaten erfolgt.Method according to one of claims 5 to 7, characterized, - that also the starting coordinates from the on-board computer of the carrier aircraft over the data communication link to the mission planning computer be delivered to the unmanned missile; and - that the preparation of the mission plan using the mission planning calculator on the Data communication connection supplied start and destination coordinates he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur vereinfachten Missionsplanung folgende Maßnahmen durchgeführt werden: – Transformation einer Standard-Angriffstrajektorie, derart dass der Auftreffpunkt der Angriffstrajektorie mit den Koordinaten des Zieles zusammenfällt und die Angriffstrajektorie in Richtung des Headings der Zieldaten aus der Sicht eines das Ziel anfliegenden unbemannten Flugkörpers (1) ausgerichtet ist; – Berechnung eines Marschflugpfades (114) in einer Marschhöhe (102), die einer berechneten optimalen Flughöhe entspricht, – Berechnung eines Einfädelflugpfades (116) derart, • dass der Einfädelflugpfad (116) aus dem Marschflugpfad (114) aus der Marschhöhe (102) und einer vorgegebenen Marschgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der kinematischen Flugleistungen des unbemannten Flugkörpers (1) in die Angriffstrajektorie (112) überleitet und • dass während des Marsches des Flugkörpers (1) auf dem Flugpfad (100) bei der vorgegebenen Marschgeschwindigkeit ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um den Gefechtskopf des Flugkörpers zu schärfen und das gewählte Zündprogramm in den Gefechtskopfrechner zu laden; – Verbindung der transformierten Angriffstrajektorie (112), des Einfädelpfades (116) und des Marschflugpfades (114) zu dem gemeinsamen Flugpfad (100), so dass der Flugpfad (100) einen Marschflugpfad (114), einen Einfädelflugpfad (116) und die in das Ziel (110) führende Angriffstrajektorie (112) aufweist.Method according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the following measures are carried out for simplified mission planning: transformation of a standard attack trajectory such that the point of impact of the attack trajectory coincides with the coordinates of the target and the attack trajectory in the direction of heading the target data the view of an unmanned missile approaching the target ( 1 ) is aligned; - calculation of a cruise flight path ( 114 ) in a marching height ( 102 ), which corresponds to a calculated optimum altitude, - calculation of a threading flight path ( 116 ) such that the threading path ( 116 ) from the cruise path ( 114 ) from the height of the march ( 102 ) and a predetermined cruising speed taking into account the kinematic flight performance of the unmanned missile ( 1 ) into the attack trajectory ( 112 ) and that during the march of the missile ( 1 ) on the flight path ( 100 ) at the given cruising speed sufficient time is available to sharpen the warhead of the missile and to load the selected ignition program into the warhead computer; - connection of the transformed attack trajectory ( 112 ), the threading path ( 116 ) and the cruise flight path ( 114 ) to the common flight path ( 100 ), so that the flight path ( 100 ) a cruise flight path ( 114 ), a threading flight path ( 116 ) and those in the goal ( 110 ) leading attack trajectory ( 112 ) having. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erstellen des Missionsplanes eine Bestimmung von Freigabekriterien für das Absetzen des unbemannten Flugkörpers vom Trägerluftfahrzeug aufweist, bei der folgende Parameter einfließen: – die Geschwindigkeit des Trägerluftfahrzeugs liegt zwischen Mach = 0,65 und Mach = 0,85; – die Flughöhe des Trägerluftfahrzeugs über Seehöhe ist größer als oder gleich 2500 Fuß; – ein Flugpfad zu einem Ziel ist erfolgreich berechnet worden; – Flughöhe des Trägerluftfahrzeugs über Seehöhe liegt oberhalb der berechneten Marschflughöhe für den unbemannten Flugkörper zuzüglich eines vertikalen Sicherheitsabstandes von vorzugsweise 100 m innerhalb eines vertikalen Release-Höhenbereichs von vorzugsweise 200 m; – die Navigationsausrichtung des Trägerluftfahrzeugs und des Flugkörpers in Richtung auf das Ziel liegt in einem ausreichenden Winkelbereich; – der Geschwindigkeitsvektor des Trägerluftfahrzeugs liegt innerhalb der aus den Zieldaten berechneten Marschfluggeschwindigkeitsbandbreite und ist auf das Ziel zufliegend gerichtet; – die aktuelle Entfernung zum Ziel ist geringer als die geschätzte Reichweite des Flugkörpers, vorzugsweise bei verbrauchsarmem Geradeausflug in konstanter Höhe während des Marschflugs.Method according to one of claims 5 to 9 characterized, that creating the mission plan a determination of release criteria for weaning of the unmanned missile from the carrier aircraft with the following parameters: - the Speed of the carrier aircraft is between Mach = 0.65 and Mach = 0.85; - the altitude of the carrier aircraft above sea level is greater than or equal to 2500 feet; - one Flight path to a destination has been successfully calculated; - altitude of the carrier aircraft is above sea level above the calculated flight altitude for the unmanned aerial vehicle plus a vertical one Safety distance of preferably 100 m within a vertical Release height range of preferably 200 m; - the Navigation orientation of the carrier aircraft and the Missile towards the target is in a sufficient Angle range; - the velocity vector of the carrier aircraft is within the cruise flight bandwidth calculated from the target data and is aimed at the target; - the actual Distance to the target is less than the estimated range of the missile, preferably in low-consumption straight flight at a constant altitude during the cruise. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der unbemannte Flugkörper nach dem Absetzen vom Trägerluftfahrzeug unmittelbar zum ersten Wegpunkt des Marschflugpfades gelenkt wird, in welchem der Marschflugpfad in den Einfädelflugpfad übergeht, und unter Einhaltung einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit dorthin fliegt.Method according to one of claims 5 to 10, characterized in that the unmanned missile after settling from the carrier aircraft directly to first waypoint of the cruise flight path is steered, in which the Cruise flight path merges into the threading flight path, and there in compliance with a predetermined target speed flies. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Flugkörper nach dem Einfädeln in die Angriffstrajektorie das Ziel automatisch erfasst und mittels eines Autopiloten entlang der Angriffstrajektorie autonom in das Ziel geführt wird.Method according to one of claims 5 to 11, characterized in that the missile after threading in the attack trajectory automatically detects the target and by means of of an autopilot along the attack trajectory autonomous in the Goal is led.
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