DE102009042691B3

DE102009042691B3 - Method for reconnaissance of target region, particularly landscape, involves pulling back air route in direction to target region by reconnaissance drone, where target region is provided for base target engagement

Info

Publication number: DE102009042691B3
Application number: DE200910042691
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr.-Ing. Kuhn; Andreas Dipl.-Ing. Beutel; Thomas Dipl.-Ing. Kopfstedt
Original assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2029-09-24

Abstract

The method involves pulling back an air route in direction to a target region (4) by a reconnaissance drone (12), where the target region is provided for a base target engagement. A reconnaissance probe (18) executes an automatic localization for determining their location coordinates using base objects which are included in a preprocessed digital mission map. An independent claim is also included for a system for reconnaissance of a target region.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Aufklärung eines Zielgebiets.The invention relates to a method and a system for reconnaissance of a target area.

Zur effektiven Bekämpfung gut aufgeklärter stationärer Ziele durch Flugkörper, insbesondere Raketen oder Geschosse, reicht die Präzision GPS-gestützter Inertialnavigation in der Regel aus. Dem Flugkörper werden die Koordinaten des Abschusses und eines Ziels eingegeben und der Flugkörper steuert mit Hilfe eines Inertialnavigationssystems, das beispielsweise Kreisel und Beschleunigungssensoren aufweist, in sein einprogrammiertes Ziel. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, in den Flugkörper einen Suchkopf zu integrieren. Bei sehr schnellen Flugkörpern, wie Artillerieraketen oder taktischen Kurzstreckenraketen, ist diese Lösung jedoch nicht sinnvoll, da sich diese Flugkörper dem Ziel sehr schnell nähern und dabei nur sehr begrenzte Fähigkeit zur Lenkung haben. Insbesondere bei Sichtbehinderung durch Wolken hätten diese Flugkörper keine Möglichkeit mehr, auf die Ablagemessung eines Suchkopfs zu reagieren.For the effective control of well-informed stationary targets by missiles, in particular missiles or projectiles, the precision of GPS-based inertial navigation usually suffices. The missile is entered with the coordinates of the launch and a target, and the missile controls its programmed target with the aid of an inertial navigation system including gyros and acceleration sensors, for example. An alternative possibility is to integrate a seeker head into the missile. For very fast missiles, such as artillery rockets or tactical short-range missiles, this solution does not make sense, since these missiles approach the target very quickly and have very limited ability to steer. Especially with obstructed clouds, these missiles would have no possibility to react to the placement measurement of a seeker head.

Mit einer Inertialnavigation – welche z. B. auch GPS-gestützt sein kann – besteht die Möglichkeit, Effektoren, also zur Bekämpfung eines Ziels ausgelegte Einheiten, Zielkoordinaten sehr präzise anfliegen zu lassen. Die Effektivität als Waffe hängt jedoch davon ab, ob sich auf diesen Zielkoordinaten auch tatsächlich Ziele befinden. Dies ist in der Regel nur im Fall gut aufgeklärter Strukturziele gegeben. Handelt es sich um bewegliche oder potentiell bewegliche Ziele, beispielsweise eine Fahrzeugkolonne, wirkt sich das Alter der eingewiesenen Zielkoordinaten stark auf die Effektivität der Waffe aus. Es ist von einem Verzug von mehreren Minuten vom Zeitpunkt der Aufklärung über die Erarbeitung des Feuerbefehls und die Einweisung der Rakete in die Feuerstellung bis hin zum Eintreffen der Rakete im Ziel zu rechnen.With an inertial navigation - which z. B. can also be GPS-based - it is possible to use effectors, so designed to combat a target units, target coordinates very precise. The effectiveness as a weapon, however, depends on whether there are actually targets on these target coordinates. This is usually only given in the case of well-informed structural goals. When dealing with moving or potentially moving targets, such as a vehicle crew, the age of the taught-in target coordinates has a strong effect on the weapon's effectiveness. It can be counted from a delay of several minutes from the time of the reconnaissance on the preparation of the fire command and the briefing of the rocket in the firing position to the arrival of the missile in the target.

Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, einen loiterfähigen Flugkörper, z. B. eine Aufklärungsdrohne, über das Zielgebiet zu senden und dieses aufklären zu lassen. Die Aufklärungsdaten werden an eine Bodenzentrale übermittelt und bis zum Eintreffen der Effektoren im Zielgebiet permanent aktualisiert. Auch eine direkte Steuerung der Effektoren durch den loiterfähigen Flugkörper im Zielgebiet ist möglich. Auf diese Weise werden die Effektoren stets mit aktuellen Zielkoordinaten versorgt, sodass auch bewegliche Ziele effektiv bekämpft werden.To solve this problem, it is known, a loiterfähigen missile, z. B. a reconnaissance drone to send over the target area and have this enlightened. The reconnaissance data is transmitted to a ground center and permanently updated until the effectors arrive in the target area. A direct control of the effectors by the loiterfähigen missile in the target area is possible. In this way, the effectors are always supplied with current target coordinates, so that even moving targets are effectively combated.

Die DE 40 29 898 A1 offenbart ein Raumsperrsystem mit Minen zur Erkennung und Bekämpfung von Bodenzielen. Hierbei werden Sensoreinheiten und Wirkteile von Minen getrennt voneinander mittels von Werfern verschießbaren Trägerkörpern verbracht.The DE 40 29 898 A1 discloses a space-locking system with mines for detection and control of ground targets. Here, sensor units and active parts of mines are spent separately from one another by means of launchers shootable bodies.

Die DE 41 04 800 C2 zeigt eine Einrichtung zur Geländeaufklärung in Echtzeit, bei der ein Sensor von einem Trägerprojektil über einem zu verifizierenden Zielgebiet verbringbar ist.The DE 41 04 800 C2 shows a real-time terrain reconnaissance device in which a sensor can be moved from a carrier projectile over a target area to be verified.

Gemäß der DE 698 24 447 T2 werden selbstzielsuchende Untermunitionen von einem Flugkörper fallen gelassen, die Bilder aufnehmen und diese hinsichtlich Geländekennzeichnungen und Zielkandidaten auswerten.According to the DE 698 24 447 T2 Self-target submunitions are dropped by a missile that takes pictures and evaluates them for terrain markers and target candidates.

Die DE 10 2005 048 269 B4 zeigt ein Sensor-Netzwerk zur Überwachung eines Geländes. Das Sensor-Netzwerk besteht aus in einem Gelände ausbringbaren ortsfesten Sensoren, die mit einem mobilen Programmiermodul kommunizieren können, welches den Sensoren ihre Position einprägen kann.The DE 10 2005 048 269 B4 shows a sensor network for monitoring a terrain. The sensor network consists of stationary sensors that can be deployed in a terrain that can communicate with a mobile programming module that can memorize the sensors' position.

Die EP 0 071 757 A2 zeigt einen Nutzlast transportierenden Flugkörper. Bei der Nutzlast kann es sich um projektilbildende Ladungen handeln. Mittels des Flugkörpers wird der optimale Zündabstand für die Ladungen von der Erdoberfläche bestimmt.The EP 0 071 757 A2 shows a payload transporting missile. The payload may be projectile-forming charges. By means of the missile, the optimum firing interval for the charges from the earth's surface is determined.

Die DE 35 16 673 C2 offenbart eine endphasen-korrigierte Suchzünder-Munition, die mittels eines Trägers über ein Zielgebiet verbracht wird, in das Zielgebiet absteigt und sich sensorgesteuert dem Zielobjekt nähert, ehe ihr Gefechtskopf gezündet wird.The DE 35 16 673 C2 discloses an end-phase corrected search fuze ammunition which is carried over a target area by means of a carrier, descends into the target area, and approaches the target object in a sensor-controlled manner before its warhead is detonated.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zur Aufklärung eines Zielgebiets anzugeben, mit dem eine präzise Bodenzielbekämpfung mit geringen Kollateralschäden vorbereitet werden kann.It is an object of the present invention to provide a method and a system for reconnaissance of a target area, with which a precise ground targeting with low collateral damage can be prepared.

Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Aufklärung eines Zielgebiets gelöst, bei dem erfindungsgemäß

a) von einem Aufklärungsflugkörper eine Flugstrecke in Richtung zu einem für eine Bodenzielbekämpfung vorgesehenen Zielgebiet zurückgelegt und mehrere Aufklärungssonden abgeworfen werden,
b) die Aufklärungssonden das Zielgebiet aufklären und
c) von einer Aufklärungssonde ermittelte Aufklärungsdaten an einen nachfolgend in das Zielgebiet einfliegenden Effektor zur Ansteuerung eines Objekts im Zielgebiet übergeben werden, wobei
d) die Aufklärungssonden eine Selbstlokalisation zur Bestimmung ihrer Ortskoordinaten anhand von Bodenobjekten durchführen, die in einer vorverarbeiteten digitalen Missionskarte enthalten sind, und
e) die Selbstlokalisation mithilfe von Daten aus zumindest zwei Aufklärungssonden durchgeführt wird.

The object directed to the method is achieved by a method for elucidating a target area, in which according to the invention

(a) a reconnaissance missile covers a flight path towards a target area intended for ground target control and several reconnaissance probes are dropped;
b) the reconnaissance probes enlighten the target area and
c) reconnaissance data determined by a reconnaissance probe are transferred to an effector, which subsequently enters the target area, for triggering an object in the target area, wherein
d) the reconnaissance probes perform a self-localization to determine their location coordinates on the basis of ground objects that are in a preprocessed digital mission map are included, and
e) the self-localization is performed using data from at least two reconnaissance probes.

Durch die Trennung von Aufklärungsflugkörper und loiterfähiger Aufklärungssonde kann ein sehr schneller Anflug und eine langsame Bewegung (Loiterfähigkeit) während der Aufklärungsphase erreicht werden. Ein weit entferntes Ziel, das beispielsweise mehr als 100 km von einem Startort des Flugkörpers entfernt ist, kann mit einem schnellen Aufklärungsflugkörper sehr schnell erreicht werden, ohne dass der Aufklärungsflugkörper loiterfähig sein muss. Es kann eine sehr schnelle und dadurch effektive Bekämpfung eines Ziels erreicht werden, ohne einen langen Marschweg eines loiterfähigen Aufklärungsflugkörpers. Es können bewegliche Ziele mit hoher Präzision aufgeklärt und bekämpft werden, ohne das Zielgebiet flächendeckend mit Effektoren belegen zu müssen, wodurch Kollateralschäden vermieden werden.Due to the separation of reconnaissance missiles and loiterable reconnaissance probe a very fast approach and a slow movement (Loiter capability) can be achieved during the reconnaissance phase. For example, a distant target that is more than 100 km from a missile launch site can be reached very quickly with a fast reconnaissance missile without the reconnaissance missile having to be capable of loitering. It can be achieved a very fast and thus effective fight a target, without a long march of a loiterfähigen reconnaissance missile. It is possible to elucidate and combat moving targets with high precision without having to cover the target area with effectors, thus avoiding collateral damage.

Durch das Abwerfen von mehreren Aufklärungssonden vom Flugkörper, insbesondere über dem Zielgebiet, kann eine detaillierte Aufklärung des Zielgebiets und/oder eine sehr präzise Aufklärung mit sehr genauen Objektkoordinaten erreicht werden.By dropping several reconnaissance probes from the missile, especially over the target area, a detailed reconnaissance of the target area and / or a very precise reconnaissance with very accurate object coordinates can be achieved.

Die Aufklärungssonden führen eine Selbstlokalisation durch, insbesondere nach ihrem Abwurf aus dem Flugkörper. Durch die Selbstlokalisation ist die Position der Aufklärungssonden bekannt, sodass Objektkoordinaten aus dem Aufklärungsergebnis und den Ortskoordinaten der Aufklärungssonden errechnet werden können. Selbstverständlich ist auch bei Abwurf nur einer einzigen Aufklärungssonde eine Selbstlokalisation vorteilhaft. Um eine Selbstlokalisation auch bei einem Ausfall eines satellitengestützten Navigationssystems zu gewährleisten, führen die Aufklärungssonden eine Selbstlokalisation anhand von Bodenobjekten durch. Anhand von vorverarbeiteten digitalen Missionskarten, in denen bestimmte optisch leicht zu erfassende Bodenobjekte enthalten sind, kann die Selbstlokalisation durchgeführt werden, indem die Aufklärungssonden die Bodenobjekte erkennen und ihre Position zu den Bodenobjekten ermitteln, z. B. durch Triangulation zu mehreren Bodenpunkten. Selbstverständlich ist die Selbstlokalisation auch per Satellitendaten sinnvoll auch bei nur einer vorhandenen Aufklärungssonde. Einfacher ist die Selbstlokalisation jedoch bei einer Verwendung von zwei oder mehr Aufklärungssonden, beispielsweise, wenn die Entfernung der Aufklärungssonden untereinander gemessen wird. Diese Daten stehen dann als weitere Parameter zur Selbstlokalisation zur Verfügung.The reconnaissance probes perform a self-localization, especially after their ejection from the missile. Due to the self-localization, the position of the reconnaissance probes is known so that object coordinates can be calculated from the reconnaissance result and the location coordinates of the reconnaissance probes. Of course, a self-localization is advantageous even when dropping only a single reconnaissance probe. In order to ensure a self-localization even in the event of a satellite-based navigation system failure, the reconnaissance probes perform a self-localization based on ground objects. Self-localization can be performed using preprocessed digital mission maps that contain certain optically easy-to-detect ground objects, as the reconnaissance probes detect the ground objects and determine their position relative to the ground objects. B. by triangulation to several ground points. Of course, the self-localization via satellite data is useful even with only one existing reconnaissance probe. However, self-localization is easier with the use of two or more reconnaissance probes, for example, when measuring the distance of the reconnaissance probes to one another. These data are then available as additional parameters for self-localization.

Erreicht der Aufklärungsflugkörper vor den Effektoren das Zielgebiet, so kann der Anflug eines Effektors vor Erreichen des Zielgebiets auf aktuelle Objektkoordinaten abgestimmt werden. Hierzu wird der Aufklärungsflugkörper vorteilhafterweise vor den Effektoren gestartet, zweckmäßigerweise zwischen 20 sek und 120 sek vorher, insbesondere zwischen 20 sek und 60 sek vorher.If the reconnaissance missile reaches the target area in front of the effectors, the approach of an effector can be adjusted to current object coordinates before reaching the target area. For this purpose, the reconnaissance missile is advantageously started before the effectors, expediently between 20 seconds and 120 seconds before, in particular between 20 seconds and 60 seconds before.

Der Aufklärungsflugkörper ist zweckmäßigerweise mit einem Raketentriebwerk ausgestattet und kann während des Flugs in Richtung zum Zielgebiet eine Geschwindigkeit von mehr als 2 Mach, insbesondere mehr als 4 Mach erreichen. Der Aufklärungsflugkörper kann die Aufklärungssonde tragen und zu einem festgelegten Zeitpunkt oder in einem festgelegten Raumbereich die Aufklärungssonde abwerfen, insbesondere über dem Zielgebiet. Der Abwurfzeitpunkt oder der Abwurfort kann dem Aufklärungsflugkörper vor einem Start einprogrammiert oder während des Flugs in Richtung zum Zielgebiet mitgeteilt werden.The reconnaissance missile is expediently equipped with a rocket engine and can reach a speed of more than 2 Mach, in particular more than 4 Mach, during the flight towards the target area. The reconnaissance missile may carry the reconnaissance probe and discard the reconnaissance probe at a predetermined time or in a specified area of space, particularly over the target area. The discharge time or departure location may be programmed into the reconnaissance missile prior to take-off or communicated during the flight towards the target area.

Die Aufklärung des Zielgebiets durch die Aufklärungssonde erfolgt zweckmäßigerweise mit optischen Mitteln. Hierzu trägt die Aufklärungssonde zweckmäßigerweise eine Kamera, insbesondere zur Aufnahme von Bildern in verschiedenen Spektrum eine Laserentfernungsmessgerät und/oder ein radarbasiertes System. Die Aufklärungssonde trägt außerdem ein Prozessmittel, z. B. zum Erzeugen der Aufklärungsdaten aus Sensordaten. Sie kann eine Bildverarbeitungseinheit umfassen und ein Programm zur Erkennung von Objekten, die bekämpft oder nicht bekämpft werden sollen aus Bildverarbeitungsdaten.The reconnaissance of the target area by the reconnaissance probe is expediently carried out by optical means. For this purpose, the reconnaissance probe expediently carries a camera, in particular for taking pictures in various ranges, a laser rangefinder and / or a radar-based system. The reconnaissance probe also carries a process agent, e.g. B. for generating the reconnaissance data from sensor data. It may comprise an image processing unit and a program for detecting objects to be fought or not to be fought out of image processing data.

Die von der Aufklärungssonde ermittelten aktuellen Aufklärungsdaten werden an den Effektor übergeben, der z. B. keinen eigenen Suchkopf aufweist. Die Aufklärungsdaten sind zweckmäßigerweise Koordinaten des durch den Effektor zu bekämpfenden Objekts, die dem Effektor zur Ansteuerung des Objekts übergeben werden. Der Effektor, der zur Bekämpfung des Objekts vorbereitet ist, ist während seines Flugs steuerbar und steuert sich selbständig in die erhaltenen Zielkoordinaten.The detected by the reconnaissance probe current reconnaissance data are passed to the effector, the z. B. does not have its own seeker. The reconnaissance data are expediently coordinates of the object to be combated by the effector, which are transferred to the effector for driving the object. The effector, which is prepared to combat the object, is controllable during its flight and controls itself independently in the obtained target coordinates.

Um eine lange Aufklärungszeit durch die Aufklärungssonde zu ermöglichen, ist diese vorteilhafterweise mit einer Sinkflugbremse, beispielsweise einem Fallschirm ausgerüstet. Vorteilhafterweise wird die Aufklärungssonde in ihrer Flugrichtung nach einem Abwurf gesteuert, beispielsweise mit Hilfe eines Gleitschirms und entsprechenden Aktoren, die vom Prozessmittel angesteuert werden und die eine Fluglenkung der Aufklärungssonde bewirken. Die Aufklärungssonde kann so nach ihrem Abwurf in Richtung des Zielgebiets gesteuert werden oder in Richtung eines interessierenden Objekts, z. B. des zu bekämpfenden Objekts. Hierzu kann nach dem Abwurf und nach einer ersten Aufklärung des Zielgebiets oder eines Teils daraus eine Flugrichtung vom Prozessmittel bestimmt werden, sodass aufgefundene und interessierende Objekte aus einer geringen Entfernung observiert werden können.To allow a long reconnaissance by the reconnaissance probe, this is advantageously equipped with a descent brake, such as a parachute. Advantageously, the reconnaissance probe is controlled in its direction of flight after a drop, for example by means of a paraglider and corresponding actuators, which are controlled by the processing means and cause a flight guidance of the reconnaissance probe. The reconnaissance probe can thus be controlled in the direction of the target area after being dropped off, or in the direction of an object of interest, e.g. B. of the object to be controlled. This can be done after the drop and after a first clearing of the target area or a part thereof, a direction of flight is determined by the processing means, so that found and interesting objects can be observed from a small distance.

Die Aufklärungssonde kann als Relaisstation zur Übermittlung von Aufklärungsdaten an eine Bodenstation eingesetzt werden. Hierzu wird sie zweckmäßigerweise sehr hoch über dem Boden, insbesondere in einer Höhe über 1000 m über dem Boden abgeworfen, sodass sie eine hohe Funkreichweite ohne Sichtbehinderung hat. Zur sehr genauen Aufklärung des Zielgebiets aus einer geringen Entfernung ist es vorteilhaft, wenn die Aufklärungssonde Aufklärungsdaten an eine Relaisstation zur weiteren Übermittlung an eine Bodenstation sendet. Die Relaisstation, beispielsweise ein weiterer Flugkörper, ist hierbei zweckmäßigerweise höher über dem Boden als die Aufklärungssonde positioniert und/oder mit einer größeren Funkleistung ausgestattet. Eine besonders schnelle Flugkoordinierung des Effektors kann erreicht werden, wenn die Datenübergabe direkt zwischen Aufklärungssonde und Effektor erfolgt.The reconnaissance probe can be used as a relay station for the transmission of reconnaissance data to a ground station. For this purpose, it is expediently dropped very high above the ground, in particular at a height above 1000 m above the ground, so that it has a high radio range without visual obstruction. For very accurate information of the target area from a small distance, it is advantageous if the reconnaissance probe sends reconnaissance data to a relay station for further transmission to a ground station. The relay station, for example, another missile, this is expediently positioned higher above the ground than the reconnaissance probe and / or equipped with a larger radio power. A particularly fast flight coordination of the effector can be achieved if the data transfer takes place directly between reconnaissance probe and effector.

Durch die Loiterfähigkeit der Aufklärungssonde kann diese eine größere Zeitspanne über dem Zielgebiet aufklärend verweilen. Hierbei können mehrere Effektoren gleichzeitig und/oder nacheinander von der Aufklärungssonde im Zielgebiet eingewiesen werden, beispielsweise auf mehrere zu bekämpfende Objekte. Die Effektoren können hierbei mit mehreren Wirkflugkörpern in das Ziel eingeflogen werden. Zweckmäßigerweise ist der Aufklärungsflugkörper Teil einer Raketenbatterie und wird zuerst aus der Raketenbatterie abgefeuert. In einem Abstand von weniger als einer Minute wird danach ein Wirkflugkörper und danach weitere Wirkflugkörper der Raketenbatterie in Richtung zum Zielgebiet abgefeuert. Auf diese Weise kann die Aufklärungssonde sämtliche Effektoren aller Raketen der Raketenbatterie im Zielgebiet einweisen, sodass eine effektive Ausnutzung der Aufklärungssonde erreicht wird. Die Wirkflugkörper tragen zweckmäßigerweise Effektoren zur Bekämpfung zumindest jeweils eines Objekts. Der Aufklärungsflugkörper und der Wirkflugkörper weisen zweckmäßigerweise eine Trägerrakete auf, wobei die Trägerraketen gleich sind.Due to the Loiter capability of the reconnaissance probe, it can spend a longer period of time above the target area enlightening. In this case, several effectors can be instructed simultaneously and / or successively by the reconnaissance probe in the target area, for example to several objects to be controlled. The effectors can be flown into the target with several active missiles. Conveniently, the reconnaissance missile is part of a rocket battery and is first fired from the rocket battery. At a distance of less than a minute after a missile and then further missile missile missile is fired towards the target area. In this way, the reconnaissance probe can direct all effectors of all missile battery missiles in the target area so that effective use of the reconnaissance probe is achieved. The active missiles suitably carry effectors for fighting at least one object each. The reconnaissance missile and the missile have expediently a launch vehicle, wherein the launch vehicles are the same.

Vorteilhafterweise wird eine Abwurfhöhe der Aufklärungssonde aus dem Aufklärungsflugkörper in Abhängigkeit von einer Wolkenhöhe bestimmt. Auf diese Weise kann die Aufklärungssonde sehr hoch abgeworfen und sehr lange ohne eine Sichtbehinderung das Zielgebiet aufklären.Advantageously, a discharge height of the reconnaissance probe from the reconnaissance missile is determined as a function of a cloud height. In this way, the reconnaissance probe can be dropped very high and clear up the target area for a very long time without obstructing sight.

Vorteilhafterweise erfolgt die Selbstlokalisation mit Hilfe von Lokalisationsdaten des Aufklärungsflugkörpers. Hierzu kann dieser ein Lokalisationssystem enthalten, beispielsweise ein Inertialnavigationssystem mit einem Trägheitssensor und einem Kreisel, das den Aufklärungssonden deren Position vor oder beim Abwurf mitteilt.Advantageously, the self-localization takes place with the aid of localization data of the reconnaissance missile. For this purpose, it may contain a localization system, for example an inertial navigation system with an inertial sensor and a gyro, which informs the reconnaissance probes of their position before or during the discharge.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Aufklärungssonden, bzw. deren Prozessmittel, ein Datennetzwerk bilden. Es können Daten zur Selbstlokalisation ausgetauscht werden, wodurch eine schnelle und präzise Selbstlokalisation ermöglicht wird. Auch Aufklärungsdaten oder Rechendaten zur gemeinsamen Ermittlung eines Rechenergebnisses können ausgetauscht werden. Die Aufklärungssonden, bzw. deren Prozessmittel, können eine einzige virtuelle Maschine mit mehreren dezentralen Recheneinheiten bilden. Mehrere Recheneinheiten wirken zu einem Prozessor zusammen. Das Datennetzwerk ist insbesondere ein geschlossenes Netzwerk, sodass keine zentrale Verarbeitungsstelle, beispielsweise in einer Überwachungsdrohne oder einer Bodenstation notwendig ist.A further advantageous embodiment of the invention provides that the reconnaissance probes, or their process means, form a data network. Self-localization data can be exchanged, allowing fast and accurate self-localization. Also reconnaissance data or calculation data for the joint determination of a calculation result can be exchanged. The reconnaissance probes, or their process means, can form a single virtual machine with several decentralized computing units. Several computing units interact to form a processor. The data network is in particular a closed network, so that no central processing point, for example in a monitoring drone or a ground station is necessary.

Das Datennetzwerk ist vorteilhafterweise ein Ad-hoc-Netzwerk, also ein Netzwerk, das zwei oder mehr Prozessmittel zu einem vermaschten Netz verbindet. Das Datennetzwerk kann sich selbständig aufbauen und konfigurieren und kann die einzelnen Aufklärungssonden bzw. deren Prozessmittel ohne feste Infrastruktur miteinander verbinden. Daten können von einer Aufklärungssonde zur nächsten weitergereicht werden, bis sie von ihren Empfänger erreicht werden, wodurch sich eine Datenlast vorteilhafter verteilen kann als in einem Netz mit einer zentralen Anlaufsstelle. Vorteilhafterweise kann sich das Datennetzwerk mithilfe eines speziellen Routingverfahrens beständig anpassen, wenn sich Aufklärungssonden bewegen, hinzukommen oder ausfallen.The data network is advantageously an ad hoc network, ie a network that connects two or more processing means to a meshed network. The data network can set up and configure independently and can connect the individual reconnaissance probes or their process means without fixed infrastructure. Data may be passed from one reconnaissance probe to the next until it is reached by its receivers, thereby allowing a data load to be distributed more advantageously than in a centralized access network. Advantageously, the data network can consistently adapt using a special routing method as reconnaissance probes move, add or fail.

Durch die Verwendung von mehreren Aufklärungssonden ist es möglich und vorteilhaft, ein als Bekämpfungsziel erkanntes Objekt von mehreren Aufklärungssonden hinsichtlich seiner Position zu vermessen. Die Daten aus Messungen der Aufklärungssonden können verschmolzen werden mit den Daten aus der Selbstlokalisation, sodass auf der virtuellen Maschine ein abgestimmtes Lagebild entsteht mit den gemeinsam und präzise eingemessenen Zielobjekten. Ein Restfehler der bestimmten geodätischen Zielkoordinaten kann minimiert werden, indem eine Triangulation auf die Ziele jeweils aus mehreren Sensorpositionen und Sensorlagen durchgeführt wird und das Ergebnis durch Datenfusion berechnet wird.Through the use of several reconnaissance probes, it is possible and advantageous to measure an object recognized as a control target by several reconnaissance probes with respect to its position. The data from measurements of the reconnaissance probes can be merged with the data from the self-localization, so that a coordinated situation image is created on the virtual machine with the jointly and precisely measured target objects. A residual error of the particular geodetic target coordinates can be minimized by triangulating the targets from multiple sensor positions and sensor locations, respectively, and calculating the result by data fusion.

Die Datenfusion kann eine Multisensorfusion sein und ist vorteilhafterweise ein geeignetes Kalman-Filter. Hierbei wird ein zukünftiger Zustand, in diesem Fall eine Position des Objekts, geschätzt und in einem folgenden Schritt aus Sensordaten ein Ist-Zustand ermittelt. Der vormals zukünftige Zustand kann mit dem Ist-Zustand verglichen werden und hieraus kann ein Schätzfehler ermittelt werden. Mit Hilfe des Schätzfehlers kann eine nachfolgende Schätzung verbessert werden. Diese Vorausrechnung nach Hypothese erfolgt zweckmäßigerweise für jede einzelne Aufklärungssonde einzeln. So können Fehler in der Hypothese aus verschiedenen Positionen und somit sehr genau kompensiert werden.The data fusion can be a multi-sensor fusion and is advantageously a suitable Kalman filter. In this case, a future state, in this case a position of the object, is estimated and an actual state is determined from sensor data in a following step. The former future State can be compared with the actual state and from this an estimation error can be determined. With the help of the estimation error, a subsequent estimation can be improved. This preliminary calculation according to hypothesis is expediently carried out individually for each individual reconnaissance probe. Thus, errors in the hypothesis can be compensated from different positions and thus very accurately.

Eine durchgeführte Selbstlokalisation kann permanent, also kontinuierlich, oder in vorbestimmten Zeitintervallen erfolgen, sodass die Position einer Aufklärungssonde zu jedem Zeitpunkt bzw. an jedem Intervallzeitpunkt bekannt ist. Auf diese Weise kann eine von einer Aufklärungssonde zurückgelegte Flugbahn ermittelt und hieraus eine Windeigenschaft im Zielgebiet bestimmt werden. Die Windeigenschaft kann einem Effektor als Aufklärungsdaten übermittelt werden, sodass eine Kompensation von Windeinflüssen auf die Flugbahn des Effektors durchgeführt werden kann.A self-localization can be carried out permanently, ie continuously, or at predetermined time intervals, so that the position of a reconnaissance probe is known at any time or at each interval time. In this way, a trajectory traveled by a reconnaissance probe can be determined and from this a wind property in the target area can be determined. The wind property can be transmitted to an effector as reconnaissance data, so that a compensation of wind influences on the trajectory of the effector can be performed.

Außerdem kann eine Lokalisation des Effektors durch die Aufklärungssonde erfolgen, zweckmäßigerweise durch mehrere Aufklärungssonden, und eine Kurskorrektur des Effektors kann anhand der Lokalisationsdaten durchgeführt werden. Zwar sind dem Effektor seine Positionskoordinaten jederzeit bekannt, diese sind jedoch mit Fehlern behaftet. Durch die Lokalisation des Effektors durch die Aufklärungssonde oder die Aufklärungssonden kann dieser Fehler verkleinert und der Effektor genauer ins Ziel geführt werden.In addition, a localization of the effector can be done by the reconnaissance probe, conveniently by several reconnaissance probes, and a course correction of the effector can be performed on the basis of the localization data. Although the effector his position coordinates are known at any time, but these are subject to errors. Due to the localization of the effector by the reconnaissance probe or the reconnaissance probes, this error can be reduced and the effector can be guided more accurately to the target.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass ein Bekämpfungsergebnis des Effektors von der Aufklärungssonde bzw. den Aufklärungssonden ermittelt wird. Insbesondere kann ein nicht erfolgreich bekämpftes Objekt einem weiteren Effektor erneut zugewiesen werden und es kann ein bereits erfolgreich bekämpftes Objekt aus einer Liste von zu bekämpfenden Objekten gestrichen werden.It is also proposed that a control result of the effector from the reconnaissance probe or the reconnaissance probes is determined. In particular, an object that has not been successfully fought can be reassigned to another effector, and an object that has already been successfully fought can be deleted from a list of objects to be fought.

Eine weitere Erfindungsvariante sieht vor, dass die Aufklärungssonde ein nicht zu bekämpfendes Objekt im Zielgebiet erkennt und einen Abbruch eines Angriffs des Effektors auslöst. Kollateralschäden, beispielsweise bei einem Auftauchen eines Zivilfahrzeugs in einem Gebiet, in dem zuvor nur zu bekämpfende Objekte detektiert wurden, können vermieden werden. Zweckmäßigerweise klassifiziert die Aufklärungssonde das Objekt und löst einen Abbruch eines Angriffs des Effektors aus, wenn erkannt wurde, dass das Objekt in einer Objektklasse ist, die nicht zu einer Bekämpfung vorgesehen ist.A further variant of the invention provides that the reconnaissance probe detects an object that is not to be fought in the target area and triggers an interruption of an attack by the effector. Collateral damage, for example when a civilian vehicle emerges in an area in which previously only objects to be controlled were detected, can be avoided. Conveniently, the reconnaissance probe classifies the object and triggers an abort of an attack by the effector if it has been detected that the object is in an object class that is not intended for combat.

Bei einer geringen Höhe über dem Boden wird eine präzise Aufklärung durch die Aufklärungssonde immer schwieriger. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Flughöhe der Aufklärungssonde über dem Boden ermittelt wird und eine Aufklärung der Aufklärungssonde in Abhängigkeit von der Flughöhe beendet wird. Eine Verschlechterung von Aufklärungsdaten durch Daten von einer nur noch sehr niedrig schwebenden Aufklärungssonde kann vermieden werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Aufklärungssonde, die ihre Aufklärung eingestellt hat, Aufklärungsdaten weiterhin zur Verfügung stellt, beispielsweise dem Netzwerk oder einer Relaisstation. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Rechenkapazität einer solchen Aufklärungssonde weiterhin genutzt wird, sodass eine hohe Rechenkapazität im Datennetzwerk erhalten bleibt. Eine höher fliegende Aufklärungssonde kann unterstützt und präzise Aufklärungsergebnisse erzeugt werden.At a low altitude above the ground, accurate reconnaissance by the reconnaissance probe becomes increasingly difficult. Therefore, it is advantageous if the altitude of the reconnaissance probe is determined above the ground and a reconnaissance of the reconnaissance probe is terminated depending on the altitude. Deterioration of reconnaissance data by data from a very low level reconnaissance probe can be avoided. It is advantageous if the reconnaissance probe, which has stopped its reconnaissance, continues to provide reconnaissance data, for example the network or a relay station. It is also advantageous if the computing capacity of such a reconnaissance probe is still used, so that a high computing capacity is maintained in the data network. A higher-flying reconnaissance probe can be supported and accurate reconnaissance results generated.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass sich die Aufklärungssonde mithilfe eines Selbstzerstörungssystems in Abhängigkeit einer Eigenschaft ihrer Energieversorgung selbst zerstört. Reicht die Energie aus der Energieversorgung nicht mehr aus zur Erfüllung einer vorgesehenen Tätigkeit, so kann sich die Aufklärungssonde zur Vermeidung eines ungewünschten Technologietransfers selbständig zerstören.Furthermore, it is proposed that the reconnaissance probe self-destruct using a self-destruct system depending on a property of its energy supply. If the energy from the energy supply is no longer sufficient to perform a designated activity, the reconnaissance probe can destroy itself to avoid unwanted technology transfer.

Die auf das System gerichtete Aufgabe wird durch ein System zur Aufklärung eines Zielgebiets gelöst mit

a) einem Aufklärungsflugkörper, der mehrere für einen Abwurf und zur Aufklärung des Zielgebiets vorgesehene Aufklärungssonden aufweist, die einen Sender zum Senden von Aufklärungsdaten enthalten, und
b) einem Wirkflugkörper mit zumindest einem Effektor zum Einfliegen in das Zielgebiet und zum Bekämpfen eines Objekts darin, der einen Empfänger zum Empfangen der Aufklärungsdaten enthält, wobei
c) eine Aufklärungssonde eine vorverarbeitete digitale Missionskarte enthält und vorbereitet ist zur Selbstlokalisation zur Bestimmung ihrer Ortskoordinaten anhand von Bodenobjekten, die in der Missionkarte enthalten sind, und anhand von Daten zumindest einer weiteren Aufklärungssonde.

The task directed to the system is solved by a system for reconnaissance of a target area

a) a reconnaissance missile comprising a plurality of reconnaissance probes intended for dropping and reconnaissance of the target area, containing a transmitter for transmitting reconnaissance data, and
b) an impact missile having at least one effector for flying into the target area and for fighting an object therein containing a receiver for receiving the reconnaissance data, wherein
c) a reconnaissance probe contains a preprocessed digital mission map and is prepared for self-localization to determine its location coordinates from ground objects contained in the mission map, and from data from at least one other reconnaissance probe.

Es kann eine schnelle und effektive Bekämpfung eines einzelnen Objekts unter Vermeidung von Kollateralschäden erreicht werden. Vorteilhafterweise ist das System zur Durchführung von einem, mehreren oder allen der oben angeführten Verfahrensschritte vorgesehen und entsprechend vorbereitet.It is possible to achieve fast and effective control of a single object while avoiding collateral damage. Advantageously, the system is provided for performing one, several or all of the above-mentioned method steps and prepared accordingly.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist.Further advantages will become apparent from the following description, in which an embodiment of the invention is described.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung eine Landschaft, auf deren linker Seite eine Bodenstation 2 angedeutet ist, in der sich ein Gefechtsstand befindet. Von der Bodenstation 2 aus wurde ein Zielgebiet 4 festgelegt, in dem sich zu bekämpfende Objekte 6 in Form von mobilen Einheiten befinden, deren genaue Position innerhalb des Zielgebiets 4 variabel und damit nicht genau bekannt ist. Das Zielgebiet 4 und die Objekte 6 darin können von einer Aufklärungseinheit 8 vorab aufgeklärt sein, wobei zwischen einer solchen Aufklärung und der eigentlichen Objektbekämpfung mehrere Minuten vergehen können. In dieser Zeit haben sich die Objekte 6 mit einer hohen Wahrscheinlichkeit von ihrer bei der Vorabaufklärung festgestellten Position ein Stück weit fortbewegt.The single figure shows in a schematic representation a landscape, on the left Side a ground station 2 is indicated in which a command post is located. From the ground station 2 out became a target area 4 set in which objects to be attacked 6 in the form of mobile units, their exact location within the target area 4 variable and therefore not exactly known. The target area 4 and the objects 6 in it can by a reconnaissance unit 8th be clarified in advance, which can take several minutes between such an explanation and the actual object fight. During this time, the objects have become 6 with a high probability of their position determined in the preliminary investigation a little further.

Zum Bekämpfen der Objekte 6 werden Flugkörper von einer Starteinrichtung 10 in Richtung zum Zielgebiet 4 gesandt. Die Starteinrichtung 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine mobile Raketenabschusseinheit, kann in anderen Ausführungen aber ein Flugplatz, ein Schiff, ein Flugzeug oder eine andere Einrichtung sein. Auch die Art des Flugkörpers ist beliebig. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Flugkörper zwölf Raketen, von denen eine ein Aufklärungsflugkörper 12 und die elf anderen Wirkflugkörper 14 sind, die jeweils einen oder mehrere Effektoren zur Bekämpfung der Objekte 6 tragen.To fight the objects 6 become missiles from a starting device 10 towards the target area 4 sent. The starting device 10 In this embodiment, it is a mobile missile launch unit, but in other embodiments it may be an airfield, a ship, an airplane, or other device. The type of missile is arbitrary. In this embodiment, the missiles are twelve missiles, one of which is a reconnaissance missile 12 and the eleven other missiles 14 are each one or more effectors to combat the objects 6 wear.

Der Abstand 16 zwischen der Starteinrichtung 10 und dem Zielgebiet 4 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 100 km. Um eine zügige Bekämpfung der Objekte 6 zu erreichen werden daher sehr schnelle Wirkflugkörper 14 benötigt. Da in einer engeren Umgebung des Zielgebiets 4 kein loiterfähiger Aufklärungsflugkörper vorhanden ist, ist es auch notwendig, einen sehr schnell fliegenden Aufklärungsflugkörper 12 zum Zielgebiet 4 zu schicken.The distance 16 between the starting device 10 and the target area 4 is 100 km in this embodiment. To speedily combat the objects 6 To achieve therefore very fast impact missiles 14 needed. Because in a closer environment of the target area 4 no reconnaissance missile capable of loitering, it is also necessary to have a very fast reconnaissance missile 12 to the destination area 4 to send.

Da sowohl die Wirkflugkörper 14 als auch der Aufklärungsflugkörper 12 sehr schnell sein müssen, sind beide Flugkörper 12, 14 auf der Basis einer gleichen Rakete aufgebaut, wobei der Hauptunterschied zwischen Aufklärungsflugkörper 12 und Wirkflugkörper 14 darin besteht, dass der Aufklärungsflugkörper 12 eine Anzahl Aufklärungssonden 18, in diesem Ausführungsbeispiel vier Aufklärungssonden 18, und die Wirkflugkörper 14 eine Anzahl von Effektoren, beispielsweise jeweils vier Effektoren tragen.Because both the impact missile 14 as well as the reconnaissance missile 12 have to be very fast, both are missiles 12 . 14 built on the basis of a same rocket, with the main difference between reconnaissance missiles 12 and impact missiles 14 it is that the reconnaissance missile 12 a number of reconnaissance probes 18 , in this embodiment, four reconnaissance probes 18 , and the impact missiles 14 a number of effectors, for example, four effectors each carry.

Zunächst wird der Aufklärungsflugkörper 12 zum Zielgebiet 4 geschickt, der hierzu eine Flugstrecke zurückgelegt, in diesem Ausführungsbeispiel 100 km bis über das Zielgebiet 4. Im Zielgebiet 4, worunter auch über dem Zielgebiet 4 und in der Nähe des Zielgebiets 4 verstanden werden soll, werden aus dem Aufklärungsflugkörper 12 die Aufklärungssonden 18 abgeworfen. Diese enthalten jeweils einen Gleitschirm 20, der mit Hilfe von nicht dargestellten Aktuatoren und entsprechenden Steuerseilen in der Form lenkbar ist, dass die Aufklärungssonden 18 in ihrer Flugrichtung und Sinkgeschwindigkeit steuerbar sind. Durch diese Loiterfähigkeit ist es den Aufklärungssonden 18 möglich, auch bei einer Abwurfhöhe von weniger als 1000 m über dem Boden mindestens zwei Minuten aufklärungsfähig zu bleiben, sodass alle nachfolgenden Wirkflugkörper 14 in ihr jeweiliges Ziel während dieser Loiterzeit von zwei Minuten geführt werden können.First, the reconnaissance missile 12 to the destination area 4 sent, this covered a flight path, in this embodiment 100 km to over the target area 4 , In the target area 4 , including above the target area 4 and near the target area 4 be understood, are from the reconnaissance missile 12 the reconnaissance probes 18 discarded. These each contain a paraglider 20 , which is steerable by means of not shown actuators and corresponding control cables in the form that the reconnaissance probes 18 are controllable in their flight direction and sinking speed. Due to this Loiter ability it is the reconnaissance probe 18 it is possible to remain enlightening for at least two minutes even at a discharge height of less than 1000 m above the ground, so that all subsequent active missiles 14 into their respective target during this Loiterzeit of two minutes can be led.

Um eine möglichst lange Aufklärungs- bzw. Loiterzeit zu erreichen, wird die Höhe einer Wolkendecke über dem Zielgebiet 4 erkundet, beispielsweise durch die Aufklärungseinheit 8. Der Ort oder die Höhe des Abwurfs der Aufklärungssonden 8 aus dem Aufklärungsflugkörper 12 wird nun in Abhängigkeit von der Höhe dieser Unterkante der Wolkendecke gesteuert, sodass der Abwurfort stets unter den Wolken erfolgt, jedoch möglichst hoch, beispielsweise bis zu einer maximalen Abwurfhöhe von 3000 m, um eine lange Aufklärungszeit zu erreichen.In order to achieve the longest reconnaissance or Loiterzeit, the height of a cloud cover above the target area 4 explored, for example by the reconnaissance unit 8th , The location or height of the shedding of the reconnaissance probes 8th from the reconnaissance missile 12 is now controlled as a function of the height of this lower edge of the cloud cover so that the Abwurfort always takes place under the clouds, but as high as possible, for example up to a maximum discharge height of 3000 m, to achieve a long reconnaissance time.

Nach dem Start des Aufklärungsflugkörpers 12 aus der Starteinrichtung 10 starten die übrigen Wirkflugkörper 14 nach einer vorgegebenen Wartezeit, beispielsweise mindestens 30 Sekunden nach Start des Aufklärungsflugkörpers 12, sodass den Aufklärungssonden 18 diese Wartezeit zur Orientierung, Selbstlokalisation und zur ersten Aufklärung zur Verfügung gestellt wird. Nach dieser Wartezeit werden die Wirkflugkörper 14 in einer schnellen Taktung, beispielsweise alle fünf Sekunden, aus der Starteinrichtung 10 gestartet. Sobald die Aufklärungssonden 18 die Position der Objekte 6 im Zielgebiet 4 erkannt haben, werden diese und gegebenenfalls weitere Aufklärungsdaten an die anfliegenden oder noch nicht gestarteten Wirkflugkörper 14 bzw. deren Effektoren weitergegeben, sodass die Wirkflugkörper 14 lange vor Erreichen des Zielgebiets in ihrer Flugbahn auf die Objekte 6 ausgerichtet werden können. Kurzfristige heftige Steuerbewegungen kurz vor dem Zielgebiet 4, die wegen der schnellen Fluggeschwindigkeit der Wirkflugkörper 14 schwierig sind, sind somit nicht notwendig.After the launch of the reconnaissance missile 12 from the starting device 10 start the remaining missiles 14 after a predetermined waiting time, for example at least 30 seconds after the start of the reconnaissance missile 12 so the reconnaissance probes 18 this waiting time is provided for orientation, self-localization and for the first clarification. After this waiting time, the impact missiles become 14 in a fast pacing, for example every five seconds, from the starting device 10 started. Once the reconnaissance probes 18 the position of the objects 6 in the target area 4 have recognized, and if necessary, further reconnaissance data to the approaching or not yet launched impact missile 14 or their effectors passed on, so that the impact missile 14 long before reaching the target area in their trajectory on the objects 6 can be aligned. Short-term heavy tax movements just before the target area 4 because of the fast airspeed of the missile 14 are difficult, are therefore not necessary.

Durch die Verwendung des schnellen Aufklärungsflugkörpers 12 und der langsam fliegenden und loiterfähigen Aufklärungssonden 18 kann ein sehr schneller Transport der Aufklärungssonden 18 mit einer guten Loiterfähigkeit verbunden werden. Die Bewegung der Aufklärungssonden 18 wird hierdurch auf zwei sehr unterschiedliche Systeme verteilt, nämlich den Aufklärungsflugkörper 12 zum schnellen Transport zum Zielgebiet und die Flugeinrichtung der Aufklärungssonden selbst, in diesem Fall dem Gleitschirm 20, zur langsamen Bewegung nach einem Abwurf aus dem Aufklärungsflugkörper 12. Hierdurch wird eine schnelle Bekämpfung mit einer genauen Aufklärungsfähigkeit vereint, sodass die Objekte 6 sehr effektiv bekämpft werden können.By using the fast reconnaissance missile 12 and the slow-flying and loiterable reconnaissance probes 18 can be a very fast transport of the reconnaissance probes 18 be associated with a good Loiterfähigkeit. The movement of the reconnaissance probes 18 is thereby distributed to two very different systems, namely the reconnaissance missile 12 for quick transport to the target area and the flying device of the reconnaissance probes themselves, in this case the paraglider 20 , for slow movement after a release from the reconnaissance missile 12 , This unites a quick fight with an accurate reconnaissance ability, so that the objects 6 can be combated very effectively.

Nach dem Abwurf führen die Aufklärungssonden 18 nacheinander oder parallel mehrere Aufgaben durch. Vor der eigentlichen Aufklärung werden eine Selbstlokalisation und eine Netzwerkbildung durchgeführt. Während und nach der Aufklärung wird eine Datenübermittlung der Aufklärungsdaten vorgenommen. After the release, the reconnaissance probes lead 18 successively or in parallel several tasks. Before the actual clarification, a self-localization and a networking are carried out. During and after the enlightenment a data transmission of the reconnaissance data is made.

Zur Selbstlokalisation wird zunächst von den Aufklärungssonden 18 eine Aufschaltung auf die Signale von Navigationssatelliten (GPS, Galileo) versucht. Außerdem sind zur Selbstlokalisation ein Prozessmittel, das jede Aufklärungssonde 18 enthält, eine digitale Geländekarte in Form eines Programms, eine Bildverarbeitungseinheit, beispielsweise ebenfalls in Form eines Programms, und ein Programm zur Korrelation der Daten der Bildverarbeitungseinheit mit der digitalen Geländekarte vorhanden. Die Bildverarbeitungseinheit ist mit einem oder mehreren Sensoren zur Bildaufnahme des Geländes und der Objekte 6 verbunden, wobei die Sensoren im infraroten Spektralbereich, insbesondere in mehreren unterschiedlichen und voneinander getrennten Spektralbereichen, empfindlich sind. Die Spektralbereiche können hierbei im Radiowellenbereich, Radarwellenbereich, Infrarotbereich, im Bereich des sichtbaren Lichts und/oder im ultravioletten Bereich liegen.For self-localization is first of the reconnaissance probes 18 a connection to the signals from navigation satellites (GPS, Galileo) tried. In addition, for self-localization, a process agent, which is any reconnaissance probe 18 contains a digital terrain map in the form of a program, an image processing unit, for example also in the form of a program, and a program for correlating the data of the image processing unit with the digital terrain map. The image processing unit is equipped with one or more sensors for capturing the terrain and the objects 6 connected, wherein the sensors in the infrared spectral range, in particular in several different and separate spectral ranges, are sensitive. The spectral ranges here can be in the radio-wave range, radar-wave range, infrared range, in the range of visible light and / or in the ultra-violet range.

Anhand von in der digitalen Geländekarte eingespeicherten topografischen Merkmale bzw. Geländepunkte 24, 26, 28 am Boden, in diesem Beispiel ein Haus, eine Bergspitze und der Verlauf eines Seeufers, deren genaue Koordinaten in der digitalen Geländekarte enthalten sind, führt jede Aufklärungssonde 18 für sich selbst und beispielsweise unabhängig von den anderen Aufklärungssonden 18 eine Selbstlokalisation durch. Die Geländepunkte 24, 26, 28 werden hierbei von der Bildverarbeitungseinheit als solche erkannt und mit der Geländekarte abgeglichen. Durch Triangulation zu jeweils mehreren geometrischen Merkmalen kann die Lage und Position der Aufklärungssonden im Raum im bzw. über dem Zielgebiet auch im Falle eines Ausfalls der Navigationssatelliten erkannt werden.On the basis of topographical features or terrain points stored in the digital terrain map 24 . 26 . 28 On the ground, in this example a house, a mountain peak and the course of a lake shore, whose exact coordinates are contained in the digital terrain map, each reconnaissance probe leads 18 for yourself and, for example, independent of the other reconnaissance probes 18 a self-localization by. The terrain points 24 . 26 . 28 are recognized by the image processing unit as such and compared with the terrain map. By triangulation to a plurality of geometric features, the position and position of the reconnaissance probes in the space in or over the target area can also be detected in the event of failure of the navigation satellites.

Zur Erleichterung der Selbstlokalisation wurden den Aufklärungssonden 18, bzw. dessen Prozessmittel, die Koordinaten eines Flugpunkts des Aufklärungsflugkörpers 12, beispielsweise der Abwurfpunkt, mitgeteilt, den ein Prozessmittel im Aufklärungsflugkörper 12 durch ein Inertialnavigationssystem des Aufklärungsflugkörpers 12 ermittelt hat.To facilitate self-localization were the reconnaissance probes 18 , or its processing means, the coordinates of an air spot of the reconnaissance missile 12 , For example, the dropping point communicated to a process agent in the reconnaissance missile 12 through an Inertialnavigationssystem of the reconnaissance missile 12 has determined.

Vor, während oder nach der Selbstlokalisation findet eine Netzwerkbildung der Aufklärungssonden 18 statt, die ein Ad-hoc-Netzwerk bilden. Die Aufklärungssonden 18 bzw. deren Prozessmittel bilden mit dem Netzwerk eine einzige virtuelle Maschine mit dislozierten Sensoren. Das Netzwerk ist ein geschlossenes Netzwerk mit vier gleichberechtigten Netzwerkknoten. In diesem Netzwerk werden Daten zwischen den Aufklärungssonden 18 ausgetauscht, beispielsweise Selbstlokalisationsdaten, Aufklärungsdaten, Daten zur Flugbahn einzelner Aufklärungssonden 18, Daten für eine Zielzuweisung zu einzelnen Aufklärungssonden 18, Winddaten und andere Daten. Weiter wird die Rechenleistung im Netzwerk möglichst gleichmäßig auf alle Netzwerkknoten, also die Prozessmittel der einzelnen Aufklärungssonden 18, verteilt, sodass Rechenaufgaben von einer Aufklärungssonde 18 an eine oder mehrere andere Aufklärungssonden 18 ganz oder teilweise abgegeben werden.Before, during or after the self-localization takes place a network formation of the reconnaissance probes 18 instead of forming an ad hoc network. The reconnaissance probes 18 or their process agents form with the network a single virtual machine with dislocated sensors. The network is a closed network with four equal network nodes. In this network, data is between the reconnaissance probes 18 exchanged, for example self-localization data, reconnaissance data, data on the trajectory of individual reconnaissance probes 18 , Data for a target assignment to individual reconnaissance probes 18 , Wind data and other data. Furthermore, the computing power in the network as evenly as possible on all network nodes, so the process means of the individual reconnaissance probes 18 , distributed so that computing tasks from a reconnaissance probe 18 to one or more other reconnaissance probes 18 be given in whole or in part.

Auf diese Weise werden auch Daten zur Selbstlokalisation insoweit zwischen den Aufklärungssonden 18 verteilt, dass die Positionen der Aufklärungssonden als zusätzliche Geländepunkte verwendet werden können. Hierzu messen die Aufklärungssonden 18 ihre Entfernungen untereinander, sodass die Positionen der Aufklärungssonden 18 zueinander durch Triangulation und die gegenseitigen Entfernungen sehr genau bestimmt werden können. Mithilfe der Selbstlokalisation der anderen Aufklärungssonden 18 kann nun jede Aufklärungssonde 18 ihre eigenen Positionsdaten, die aus der eigenen Selbstlokalisation erhalten worden sind, korrigieren bzw. präzisieren.In this way, data for self-localization so far between the reconnaissance probes 18 distributed that the positions of the reconnaissance probes can be used as additional terrain points. For this measure the reconnaissance probes 18 their distances among themselves, so the positions of the reconnaissance probes 18 can be determined very precisely by triangulation and the mutual distances. Using the self-localization of the other reconnaissance probes 18 can now any reconnaissance probe 18 correct or specify their own position data obtained from their own self-localization.

Die Aufklärung des Zielgebiets 4 kann in mehreren Schritten erfolgen. Zunächst kann eine Grobaufklärung durch ein oder mehrere Aufklärungssonden 18 in der Weise erfolgen, dass mögliche Objekte 6, 30 erkannt werden. Je nach Lage der Aufklärungssonden 18 zueinander und der Objekte 6, 30 im Zielgebiet 4 können die Objekte 6, 30 nun einzelnen oder einer Gruppe von Aufklärungssonden 18 zur einzelnen oder gemeinsamen Überwachung zugewiesen werden. Hierzu können die Aufklärungssonden 18 durch die Lenkbarkeit ihrer Flugbahn in Richtung zu den einzelnen Objekten 6, 30 gesteuert werden, sodass eine möglichst hoch auflösende Feinaufklärung erfolgen kann.The enlightenment of the target area 4 can be done in several steps. First, a rough investigation by one or more reconnaissance probes 18 done in the way that possible objects 6 . 30 be recognized. Depending on the location of the reconnaissance probes 18 to each other and the objects 6 . 30 in the target area 4 can the objects 6 . 30 now single or a group of reconnaissance probes 18 assigned to individual or joint surveillance. For this purpose, the reconnaissance probes 18 by the steerability of their trajectory towards the individual objects 6 . 30 be controlled so that a high-resolution fine clarification can be done.

Zur Feinaufklärung wird jeder Aufklärungssonde 18 beispielsweise ein Aufklärungsgebiet 32 zugewiesen. Die Aufklärungsgebiete 32 sind hierbei so verteilt, dass möglichst jedes Objekt 6, 30 zumindest zunächst innerhalb von zumindest zwei Aufklärungsgebieten 32 liegt. Auf diese Weise können die Objekte 6, 30 aus mehreren Richtungen observiert und hierdurch in ihrer Position sehr genau bestimmt werden. Wird ein Objekt 30 als nicht zu bekämpfendes Objekt erkannt, ist es ausreichend, wenn es nur durch ein Aufklärungsgebiet 32 abgedeckt oder aus den Aufklärungsgebieten 32 ganz herausgenommen wird.For clarification, each reconnaissance probe 18 for example, a reconnaissance area 32 assigned. The Enlightenment Areas 32 are distributed in such a way that as far as possible every object 6 . 30 at least initially within at least two reconnaissance areas 32 lies. That way the objects can 6 . 30 observed from several directions and thereby determined very accurately in their position. Becomes an object 30 It is sufficient if it is detected only by a reconnaissance area 32 covered or from the reconnaissance areas 32 completely taken out.

Die Aufklärungsgebiete 32 sind in der Figur beispielhaft angegeben, sodass zwei Objekte 6 innerhalb von drei Aufklärungsgebieten und ein Objekt 6 innerhalb von zwei Aufklärungsgebieten 32 liegt. Die Aufklärungsgebiete 32 sind unterschiedlich groß, sodass das Aufklärungsgebiet 32 einer höher fliegenden Aufklärungssonde 18 z. B. größer ist als das Aufklärungsgebiet einer niedriger fliegenden Aufklärungssonde 18. Außerdem sind die Aufklärungsgebiete 32 so verteilt, dass zumindest im Wesentlichen das gesamte Zielgebiet 4 abgedeckt wird. Von dieser Maßnahme kann jedoch abgewichen werden, wenn in einer Grobaufklärung in Bereichen des Zielgebiets 4 keine zur Überwachung interessanten Objekte 6, 30 gefunden wurden.The Enlightenment Areas 32 are exemplified in the figure so that two objects 6 within three reconnaissance areas and one object 6 within two reconnaissance areas 32 lies. The Enlightenment Areas 32 are different in size, so the reconnaissance area 32 a higher-flying reconnaissance probe 18 z. B. is larger than the reconnaissance area of a lower-flying reconnaissance probe 18 , Besides, the reconnaissance areas 32 so distributed that at least essentially the entire target area 4 is covered. However, this measure can be deviated from when in a rough survey in areas of the target area 4 no objects of interest for monitoring 6 . 30 were found.

Um zu erkennen, ob ein Objekt 6, 30 zur Bekämpfung vorgesehen ist, wird das entsprechende Objekt 6, 30 nach vorgegebenen Kriterien klassifiziert. Ist das Objekt 30 in eine Objektklasse eingeordnet worden, die nicht zur Bekämpfung vorgesehen ist, wird ein Angriff auf dieses Objekt 30, der zunächst vorgesehen sein kann, abgebrochen. Je nach Lage dieses nicht zu bekämpfenden Objekts 30 zu anderen zu bekämpfenden Objekten 6 kann auch ein Bekämpfen dieser zu bekämpfenden Objekte 6 abgebrochen werden, zumindest von solchen Objekten 6, die eine geringe Entfernung, die unterhalb einer vorgegebenen Entfernung liegt, vom nicht zu bekämpfenden Objekt 30 entfernt sind. Die Entfernung kann von der Objektklasse abhängig gemacht werden, sodass beispielsweise ein ziviler Bus einen höheren Abstand erfordert als ein ziviler PKW.To recognize if an object 6 . 30 is intended to combat, the corresponding object 6 . 30 classified according to given criteria. Is the object 30 has been placed in an object class that is not intended to combat, an attack on this object 30 , which can be provided initially, canceled. Depending on the location of this object not to be combated 30 to other objects to combat 6 can also combat these objects to combat 6 be canceled, at least from such objects 6 which is a short distance below a predetermined distance from the object to be counteracted 30 are removed. The distance can be made dependent on the object class, so that, for example, a civilian bus requires a greater distance than a civilian car.

In der Verschmelzung der Messungen der Aufklärungssonden 18 mit dem jeweiligen Navigationssystem entsteht auf dieser virtuellen Maschine ein abgestimmtes Lagebild, wobei entdeckte Objekte 6, 30 gemeinsam eingemessen und klassifiziert werden. Der Restfehler der bestimmten geodätischen Zielkoordinaten wird minimiert, indem die Triangulation auf die Objekte 6, 30 jeweils aus mehreren Sensorpositionen und Sensorlagen durchgeführt wird und das Ergebnis mittels Multisensorfusion berechnet wird. Die entdeckten Ziele werden priorisiert und per Uplink den nachfolgenden Effektoren zugewiesen. Hierzu weisen die Aufklärungssonden jeweils einen Sender zum Senden der Aufklärungsdaten und die Effektoren jeweils Empfänger zum Empfangen von Aufklärungsdaten auf.In the merger of the measurements of the reconnaissance probes 18 With the respective navigation system, a coordinated situation image is created on this virtual machine, whereby discovered objects 6 . 30 be measured and classified together. The residual error of certain geodetic target coordinates is minimized by applying the triangulation to the objects 6 . 30 is carried out in each case from a plurality of sensor positions and sensor positions and the result is calculated by means of multi-sensor fusion. The discovered targets are prioritized and assigned via uplink to the subsequent effectors. For this purpose, the reconnaissance probes each have a transmitter for transmitting the reconnaissance data and the effectors each have receivers for receiving reconnaissance data.

Die Wirkflugkörper 14 bzw. deren Effektoren weisen keinen eigenen Suchkopf auf. Sie fliegen vorgegebene Koordinaten an und beeinflussen ihre Flugbahn entsprechend dieser Koordinaten und ihrer eigenen Koordinaten. Die eigenen Koordinaten werden mit Hilfe einer Inertialnavigation bestimmt. Zur Korrektur oder Präzision dieser eigenen Koordinaten ist es möglich, dass ein Effektor bzw. Wirkflugkörper 14 von einer oder mehreren Aufklärungssonden 18 erkannt und lokalisiert wird und diese Lokalisierungsdaten an den Wirkflugkörper 14 bzw. den Effektor übergeben werden zur Korrektur oder Präzision der eignen Positionsdaten.The impact missiles 14 or their effectors do not have their own seeker. They fly to predetermined coordinates and influence their trajectory according to these coordinates and their own coordinates. The own coordinates are determined with the help of an inertial navigation. To correct or precision these own coordinates, it is possible that an effector or impact missile 14 from one or more reconnaissance probes 18 is detected and localized and this localization data to the impact missile 14 or the effector are passed to the correction or precision of their own position data.

Die Wirkflugkörper 14 bzw. deren Effektoren sind mit einem Uplink-Empfänger ausgestattet, welcher es ihnen ermöglicht, Updates der Zielkoordinaten oder das Kommando zum Missionsabbruch per Funk zu empfangen. Auf diese Weise können die Effektoren neben beim Abflug vorgegebenen Zielkoordinaten auch weitere Zielkoordinaten der Aufklärungssonden 18 verwenden.The impact missiles 14 or their effectors are equipped with an uplink receiver, which allows them to receive updates of the target coordinates or the mission termination command by radio. In this way, the effectors, in addition to predetermined target coordinates at departure, also further target coordinates of the reconnaissance probes 18 use.

Die von den Aufklärungssonden 18 ermittelten Aufklärungsdaten werden an die Wirkflugkörper 14 bzw. deren Effektoren übergeben. Dies kann unmittelbar in einem Datenverkehr zwischen Aufklärungssonden 18 und Wirkflugkörpern 14 bzw. Effektoren erfolgen oder mittelbar über eine Relaisstation, beispielsweise die Aufklärungseinheit 8. Ebenfalls möglich ist die Datenübergabe über die Relaisstation an die Bodenstation 2, die die Wirkflugkörper 14 lenkt. Der Datenverkehr kann bidirektional erfolgen, sodass den Aufklärungssonden 18 ein voraussichtlicher Auftreffpunkt eines jedes Wirkflugkörpers 14 im Zielgebiet 4 bekannt ist. Aus der Lokalisation der Objekte 6 und deren Fahrgeschwindigkeit und Fahrrichtung, kann ein voraussichtlicher Aufenthaltsort der Objekte 6 bei einem Eintreffen der Wirkflugkörper 14 im Zielgebiet 4 errechnet werden. Insbesondere unter Berücksichtigung dieser voraussichtlichen Koordinaten weisen die Aufklärungssonden 18 den Wirkflugkörpern 14 bzw. deren Effektoren jeweils ein Objekt 6 zu. Hierbei wird die mögliche Option einer Mehrfachzuweisung eines Objekts 6 zu mehreren Effektoren, insbesondere aus verschiedenen Wirkflugkörpern 14, berücksichtigt.The of the reconnaissance probes 18 determined reconnaissance data are sent to the missile 14 or pass their effectors. This can be directly in a traffic between reconnaissance probes 18 and missiles 14 or effectors are made or indirectly via a relay station, for example, the reconnaissance unit 8th , Also possible is the data transfer via the relay station to the ground station 2 that the impact missiles 14 directs. The traffic can be bidirectional, so the reconnaissance probes 18 an expected impact point of each impactor 14 in the target area 4 is known. From the localization of the objects 6 and their driving speed and driving direction, can be an anticipated location of the objects 6 upon arrival of the missile 14 in the target area 4 be calculated. In particular, taking into account these probable coordinates, the reconnaissance probes 18 the active missiles 14 or their effectors in each case an object 6 to. This is the possible option of multiple assignment of an object 6 to several effectors, in particular from different active missiles 14 , considered.

Außerdem ermitteln die Aufklärungssonden 18 im Laufe ihres Loiterflugs bzw. Sinkflugs nach dem Abwurf ihre eigene Flugbahn und daraus Windeigenschaften im Zielgebiet 4. Diese Windeigenschaften werden als Aufklärungsdaten an die Wirkflugkörper 14 bzw. deren Effektoren weitergegeben zur Korrektur der eigenen Flugbahn dahingehend, dass die anzielten Koordinaten möglichst genau erreicht werden.In addition, the reconnaissance probes detect 18 in the course of their Loiterfluge or descent after dropping their own trajectory and from this wind characteristics in the target area 4 , These wind properties are used as reconnaissance data to the missile 14 or their effectors passed on to correct the own trajectory to the effect that the targeted coordinates are achieved as accurately as possible.

Von den Aufklärungssonden 18 wird außerdem ein Bekämpfungsergebnis der Effektoren anhand von vorgegebenen Kriterien überwacht. Erscheint ein Objekt 6 nach einer Erstbekämpfung weiterhin kampffähig, so wird dieses Objekt 6 einem weiteren Effektor, insbesondere aus einem später eintreffenden Wirkflugkörper 14, zugewiesen. Die voraussichtliche Position des Objekts 6 wird an den Auftreffzeitpunkt des Wirkflugkörpers 14 im Zielgebiet 4 aktualisiert und die entsprechenden Koordinaten werden an den Wirkflugkörper 14 weitergeleitet.From the reconnaissance probes 18 In addition, a control result of the effectors is monitored on the basis of predetermined criteria. Appears an object 6 after a first fight continues to fight, so this object 6 another effector, in particular from a later arriving impact missile 14 , assigned. The expected position of the object 6 is at the time of impact of the impact missile 14 in the target area 4 updated and the corresponding coordinates are sent to the impact missile 14 forwarded.

Unterschreitet eine Aufklärungssonde eine vorgegebene Höhe über dem Boden so wird eine Aufklärung durch diese Aufklärungssonde 18 beendet und nur noch Bekämpfungsresultate gesendet oder Rechenaufgaben abgearbeitet. Dies kann auch nach der Landung der Aufklärungssonde bis zur Erschöpfung der an Bord befindlichen Energieversorgung fortgesetzt werden, sodass die entsprechenden Daten von den anderen Aufklärungssonden 18 oder der Aufklärungseinheit 8 empfangen und weitergeleitet werden können. Mit dem Ende der Energieversorgung kann eine Selbstzerstörung eingeleitet werden.If a reconnaissance probe falls below a predetermined height above the ground, an enlightenment is triggered by this reconnaissance probe 18 ended and sent only control results or processed arithmetic tasks. This can be continued even after the reconnaissance probe has landed until the exhausted power supply is exhausted, so that the corresponding data from the other reconnaissance probes 18 or the reconnaissance unit 8th can be received and forwarded. With the end of the energy supply, a self-destruction can be initiated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Bodenstationground station
44: Zielgebiettarget area
66: Objektobject
88th: AufklärungseinheitRecon unit
1010: Starteinrichtungstarting device
1212: AufklärungsflugkörperEnlightenment missiles
1414: WirkflugkörperMore missiles
1616: Abstanddistance
1818: Aufklärungssondereconnaissance probe
2020: Gleitschirmparaglider
2424: Geländepunktterrain point
2626: Geländepunktterrain point
2828: Geländepunktterrain point
3030: Objektobject
3232: Aufklärungsgebieteducation area

Claims

Method for reconnaissance of a target area ( 4 ) in which a) from a reconnaissance missile ( 12 ) a route towards a target area for ground target control ( 4 ) and several reconnaissance probes ( 18 ), b) the reconnaissance probes ( 18 ) the target area ( 4 ) and c) from a reconnaissance probe ( 18 ) determined reconnaissance data to a subsequent in the target area ( 4 ) incoming effector ( 14 ) for controlling an object ( 6 . 30 ) in the target area ( 4 ), where d) the reconnaissance probes ( 18 ) a self-localization to determine their location coordinates on the basis of ground objects ( 24 . 26 . 28 ), which are contained in a preprocessed digital mission map, and e) the self-localization using data from at least two reconnaissance probes ( 18 ) is carried out.

The method of claim 1, wherein a reconnaissance probe ( 18 ) is controlled in its direction of flight after a drop.

Method according to claim 1 or 2, wherein a reconnaissance probe ( 18 ) as a relay station for transmitting reconnaissance data to a ground station ( 2 ) is used.

Method according to one of the preceding claims, wherein a reconnaissance probe ( 18 ) Reconnaissance data to a relay station for further transmission to a ground station ( 2 ) sends.

Method according to one of the preceding claims, wherein the data transfer directly between reconnaissance probe ( 18 ) and effector ( 14 ) he follows.

Method according to one of the preceding claims, wherein a discharge height of a reconnaissance probe ( 18 ) from the reconnaissance missile ( 12 ) is determined depending on a cloud height.

Method according to one of the preceding claims, wherein the reconnaissance missile ( 12 ) Part of a rocket battery ( 10 ) and first from the rocket battery ( 10 ) and at a distance of less than a minute the next and then further impact missiles ( 14 ) of the rocket battery ( 10 ) are fired.

Method according to one of the preceding claims, wherein the reconnaissance probes ( 18 ) the target area ( 4 ) at the same time.

Method according to one of the preceding claims, wherein the self-localization using localization data of the reconnaissance missile ( 12 ) he follows.

Method according to one of the preceding claims, wherein the reconnaissance probes ( 18 ) form a data network.

Method according to one of the preceding claims, wherein one of a reconnaissance probe ( 18 ) object recognized as target ( 6 ) of several reconnaissance probes ( 18 ) is measured in terms of its position.

The method of claim 11, wherein the position is calculated by multi-sensor fusion.

Method according to one of the preceding claims, wherein, based on a detection by a reconnaissance probe ( 18 ) trajectory a wind property in the target area ( 4 ) is determined.

Method according to one of the preceding claims, wherein a localization of the effector ( 14 ) by a reconnaissance probe ( 18 ) and a course correction of the effector ( 14 ) is performed on the basis of the localization data.

Method according to one of the preceding claims, wherein a control result of Effector ( 14 ) from a reconnaissance probe ( 18 ) and an unsuccessful object ( 6 ) is reassigned to another effector.

Method according to one of the preceding claims, wherein a reconnaissance probe ( 18 ) the object ( 6 . 30 ) and when recognizing an object ( 30 ) of an object class that is not intended for combat, an abortion of an attack of the effector ( 14 ) triggers.

Method according to one of the preceding claims, wherein the altitude of a reconnaissance probe ( 18 ) above the ground and a reconnaissance of the reconnaissance probe ( 18 ) is terminated depending on the altitude.

Method according to one of the preceding claims, wherein a reconnaissance probe ( 18 ) is self destructed depending on a property of its energy supply.

System for reconnaissance of a target area ( 4 ) with a) a reconnaissance missile ( 12 ), which has several reconnaissance probes ( 18 ) to clarify the target area ( 4 ) after a release from the reconnaissance missile ( 12 ) containing a transmitter for transmitting reconnaissance data, and b) an impact missile ( 14 ) with at least one effector for entering the target area ( 4 ) and to combat an object ( 6 ), which contains a receiver for receiving the reconnaissance data, wherein c) a reconnaissance probe ( 18 ) contains a preprocessed digital mission map and is prepared for self-localization to determine its location coordinates from ground objects ( 24 . 26 . 28 ) contained in the mission map and data from at least one further reconnaissance probe ( 18 ).