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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zielbekämpfungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bekannte Zielbekämpfungssysteme oder Waffen besitzen den Nachteil, dass sie, wenn sie auf größere Entfernung gegen verhältnismäßig kleine Ziele, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge, eingesetzt werden, häufig unerwünschte Kollateralschäden, beispielsweise bei den Insassen eines Kraftfahrzeugs, erzeugen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Zielbekämpfungssystem, das ausgestattet ist mit einer Wirkeinrichtung, einer Zielerfassungseinrichtung, einer Entfernungsmesseinrichtung und einer Steuerungseinrichtung so auszugestalten, dass eine wirksame Beschädigung des Zielobjekts bei Minimierung von Kollateralschäden möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch das Zielbekämpfungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist die Wirkeinrichtung zumindest ein in seiner Leistung variabel einstellbares Wirkmittel auf.
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VORTEILE
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Durch ein derartiges variables Wirkmittel kann die Wirkung auf das Zielobjekt so dosiert werden, dass das Zielobjekt zuverlässig im erforderlichen Maß beeinträchtigt oder beschädigt wird, ohne dass Kollateralschäden entstehen. So kann beispielsweise ein Kraftfahrzeug zuverlässig außer Kraft gesetzt werden, ohne dass die Wirkung des Zielbekämpfungssystems dabei so groß ist, dass auch die Fahrzeuginsassen übermäßig gefährdet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zielerfassungseinrichtung eine richtbare Kamera auf, die vorzugsweise im sichtbaren Wellenlängenbereich oder im Infrarot-Wellenlängenbereich arbeitet. Eine derartige von einer Kamera gestützte Zielerfassungseinrichtung verbessert die Präzision, mit der das Ziel anvisiert werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wirkeinrichtung eine Strahlenwaffe und das Wirkmittel eine Strahlenquelle, insbesondere eine Laserstrahlenquelle, ist, wobei die Leistung der Strahlenquelle variabel einstellbar ist. Der Einsatz derartiger Strahlenwaffen, insbesondere von Hochenergielasern, ermöglicht es, Zielobjekte punktgenau zu beschädigen oder zu zerstören, ohne dass Personen, die sich in unmittelbarer Nähe des Zielpunktes betreffen, unmittelbar gefährdet werden.
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Alternativ kann die Wirkeinrichtung eine Akustikwaffe und das Wirkmittel ein Schallerzeuger sein, wobei die Leistung des Schallerzeugers variabel einstellbar ist. Ein mit einer derartigen Wirkeinrichtung versehenes Zielbekämpfungssystem lässt sich unmittelbar gegen Personen einsetzen, ohne dabei die Gesundheit der Personen nachhaltig zu beeinträchtigen. Insbesondere ist ein solches System geeignet, Personenansammlungen schnell und wirkungsvoll aufzulösen oder Personen von bestimmten Orten zu verscheuchen.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Wirkeinrichtung eine Abschusseinrichtung auf und das Wirkmittel ist ein passiv oder aktiv angetriebenes Projektil, wobei der passive oder aktive Antrieb für das Projektil in seiner Antriebsleistung variabel einstellbar ist. Ist das Projektil passiv angetrieben, also ein Geschoss, das von einer Treibladung in der Abschusseinrichtung beschleunigt wird, so kann die Intensität der Treibladung oder von deren Wirkung in der Abschusseinrichtung gesteuert werden, um beispielsweise die Geschwindigkeit und damit die kinetische Energie des Projektils zu steuern. Ist das Projektil aktiv angetrieben, also beispielsweise ein mit einem Triebwerk versehener Flugkörper, so kann die Triebwerksleistung variabel steuerbar sein, um auf diese Weise die kinetische Energie des Flugkörpers variabel einzustellen. Diese Variabilität in der kinetischen Energie, mit der der Flugkörper auf das Ziel auftreffen wird, ermöglicht es, die Wirkung des Flugkörpers beim Auftreffen auf das Zielobjekt so zu begrenzen, dass das Zielobjekt beschädigt und außer Betrieb gesetzt werden kann, ohne dass Kollateralschäden in der Nähe des Zielobjekts auftreten.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Wirkeinrichtung eine Abschusseinrichtung auf und das Wirkmittel ist ein passiv oder aktiv angetriebenes Projektil, wobei das Projektil so ausgebildet ist, dass die beim Eindringen des Projektils in ein Zielobjekt oder beim Auftreffen des Projektils auf ein Zielobjekt auftretende Art der Veränderung der Gestalt des Projektils veränderbar ist. Diese Ausführungsform steuert nicht oder nicht primär die kinetische Energie, mit der das Projektil auf das Zielobjekt auftrifft, sondern dessen Wirkung im oder am Zielobjekt.
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Diese Veränderung der Gestalt des Projektils beim Eindringen in das Zielobjekts oder beim Auftreffen des Projektils auf das Zielobjekts kann durch Aufweiten, Verformen oder Zerlegen des Projektils oder eines Teils davon erfolgen, wozu das Projektil in geeigneter Weise ausgestaltet ist. Je nach Art des Zielobjekts kann eine derartige Veränderung der Gestalt beziehungsweise der Geometrie des Projektils unterschiedlich starke Beschädigungen des Zielobjekts bewirken, die geeignet sein können, bestimmte Funktionen des Zielobjekts außer Betrieb zu setzen.
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Vorteilhaft ist auch, wenn bei einem als Gefechtskopf ausgebildeten Projektil die Sprengleistung des Gefechtskopfes in ihrer Intensität anpassbar ist, was beispielsweise durch eine partielle Zündung des Gefechtskopfes oder durch Anpassen der Wirkrichtung des gezündeten Gefechtskopfes erfolgen kann.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das erfindungsgemäße Zielbekämpfungssystem mit einer Zielverfolgungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Wirkeinrichtung mit einem bewegten Ziel mitführbar oder nachführbar ist. Eine derartige Zielverfolgungseinrichtung kann beispielsweise mit der Zielerfassungseinrichtung gekoppelt sein, um so die Wirkeinrichtung mit dem bewegten Ziel mitzuführen, sobald das Ziel von der Zielerfassungseinrichtung erfasst worden ist. Diese Ausführungsform ist besonders dann geeignet, wenn es sich bei dem Zielobjekt um ein sich bewegendes Fahrzeug handelt und wenn sichergestellt werden soll, dass bei der Bekämpfung nicht das gesamte Fahrzeug (einschließlich der Insassen) vernichtet werden soll, sondern wenn präzise ein Teil des Fahrzeugs, beispielsweise ein Reifen oder der Motor präzise zerstört werden soll, um das Fahrzeug zu stoppen.
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Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Zielverfolgungseinrichtung ein mit der Kamera verbundener Video-Tracker ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Zielverfolgungseinrichtung mittels des Video-Trackers die Wirkeinrichtung derart mit dem sich bewegenden Zielobjekt mitführt beziehungsweise nachführt, so dass stets der gleiche, ursprünglich anvisierte Teil des Zielobjekts im Visier der Wirkeinrichtung bleibt.
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Besonders bevorzugt ist es auch, wenn die Komponenten des Zielbekämpfungssystems auf einer mobilen Plattform vorgesehen sind, dadurch kann das erfindungsgemäße Zielbekämpfungssystem mobil einsetzbar sein und schnell an einen Einsatzort verbracht werden.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigt:
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1 eine modulartige Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Zielbekämpfungssystems.
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DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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In 1 ist ein Zielbekämpfungssystem 1 gezeigt, das auf ein Ziel 2 ausgerichtet ist. Im gezeigten Beispiel ist das Ziel 2 ein Kraftfahrzeug 20; das Zielbekämpfungssystem kann jedoch auch zur Bekämpfung eines jeden anderen stationären oder bewegten Ziels eingesetzt werden.
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Das in der Figur schematisch gezeigte erfindungsgemäße Zielbekämpfungssystem 1 weist mehrere Komponenten auf, die in einem auf einer Plattform vorgesehenen Gehäuse 10 angeordnet sind. Diese Plattform kann stationär oder bewegbar sein, beispielsweise auf einem Fahrzeug angebracht sein.
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Die Komponenten des Zielbekämpfungssystems 1 sind eine Wirkeinrichtung 12, eine Zielerfassungseinrichtung 14, eine Entfernungsmesseinrichtung 16 und eine Steuerungseinrichtung 18.
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Die Wirkeinrichtung 12 weist ein bezüglich des Gehäuses 10 bewegbares Wirkmittel 120 auf, das mittels einer drehbaren und neigbaren Lagerung 122 an einer Basis 124 der Wirkeinrichtung 12 angebracht ist. In der Basis 124 ist ein Antrieb 126 zum Schwenken und Neigen des Wirkmittels 120 vorgesehen. Das Wirkmittel 120 ist als Distanzwaffe ausgestaltet, die in der Lage ist, in einer Wirkrichtung W Beschädigungen oder Zerstörungen am Zielobjekt 2 zu bewirken, das von der Wirkeinrichtung 12 beabstandet ist.
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Im gezeigten Beispiel ist das Wirkmittel 120 von einer Strahlenquelle gebildet, die ausgebildet ist, um einen Hochenergie-Laserstrahl zu erzeugen und in der Wirkrichtung W auszusenden. Diese Strahlenquelle ist in ihrer Leistung variabel einstellbar, so dass die Stärke der auf das Zielobjekt 2 einwirkenden Energie des Hochenergie-Laserstrahls variabel vorwählbar ist.
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Alternativ kann das Wirkmittel ein Schallerzeuger sein, so dass die Wirkeinrichtung eine Akustikwaffe bildet, wenn der Schallerzeuger den Schall in der Wirkrichtung abstrahlt. Auch der Schallerzeuger ist in seiner Intensität (Lautstärke, Schalldruck) einstellbar.
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Eine weitere alternative Ausführungsform besteht darin, dass die Wirkeinrichtung eine Abschusseinrichtung aufweist und das Wirkmittel ein passiv oder aktiv angetriebenes Projektil ist, wobei der passive oder aktive Antrieb für das Projektil in seiner Antriebsleistung variabel einstellbar ist. Das Projektil kann aber auch so ausgebildet sein, dass die beim Eindringen des Projektils in das Zielobjekt oder beim Auftreffen des Projektils auf das Zielobjekt auftretende Art der Veränderung der Gestalt des Projektils vorwählbar ist. Beispielsweise kann das Projektil so ausgebildet sein, dass es beim Auftreffen auf ein Zielobjekt ein bestimmten Verformung unterliegt, sich aufweitet oder sich zerlegt.
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Die Zielerfassungseinrichtung 14 weist eine Videokamera 140 auf, die im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts und/oder der Infrarotstrahlung empfindlich ist. Die Videokamera 140 ist mittels eines Kipp-Schwenk-Gelenks 142 auf einem Sockel 144 schwenkbar und neigbar angebracht. In dem Sockel 144 ist ein Antrieb 146 zum Schwenken und Neigen der Kamera 140 vorgesehen.
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Die Entfernungsmesseinrichtung 16 ist beispielsweise als Laserentfernungsmesser ausgebildet und sendet einen Laserstrahl E auf das Zielobjekt 2 zur Messung der Entfernung zwischen dem Zielbekämpfungssystem 1 und dem Zielobjekt 2. Die Entfernungsmesseinrichtung 16 ist dabei vorzugsweise so mit der Wirkeinrichtung 12 verbunden, dass der Laserstrahl E zur Entfernungsmessung parallel zur Wirkrichtung W verläuft.
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Gesteuert wird die Wirkeinrichtung 12 von der Steuerungseinrichtung 18, die einen im Gehäuse 10 vorgesehenen Steuerungscomputer 180 sowie ein mittels eines Kabels oder drahtlos mit dem Steuerungscomputer 180 zur bidirektionalen Datenübertragung verbundenes Bedienteil 182 aufweist. Das Bedienteil 182 ist mit einer Bildanzeigeeinrichtung 183 und einer Eingabeschnittstelle 184, beispielsweise in Form eines Joysticks, versehen.
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Der Steuerungscomputer 180 ist über eine Bildübertragungsleistung 148 mit der Kamera 140 verbunden, die darüber Bilddaten an den Steuerungscomputer 180 überträgt. Weiterhin ist der Steuerungscomputer 180 über eine Entfernungsdatenleitung 160 mit dem Entfernungsmesser 16 verbunden, der darüber Daten betreffend die von ihm gemessene Zielentfernung an den Steuerungscomputer 180 überträgt.
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Des Weiteren ist der Steuerungscomputer 180 mit einer ersten Steuerungsdatenleitung 185 mit der Wirkeinrichtung 12 verbunden, über die Steuerungsdaten vom Steuerungscomputer 180 an den Dreh- und Neigungsantrieb 126 der Wirkeinrichtung 12 übertragen werden können. Über eine zweite Steuerungsdatenleitung 186, die vom Steuerungscomputer 180 zum Wirkmittel 120 verläuft, können Steuerungsbefehle an das Wirkmittel 120 übertragen werden. Schließlich verläuft eine dritte Steuerungsdatenleitung 187 vom Steuerungscomputer 180 zum Dreh- und Neigungsantrieb 146 der Zielerfassungseinrichtung 14. Die in der Figur in den Datenleitungen eingezeichneten Pfeile geben die Hauptdatenflussrichtung wieder. Selbstverständlich ist es auch möglich, Rückmeldungen in der Gegenrichtung zu übertragen.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Zielbekämpfungssystems erläutert.
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Ein Bediener steuert über das Bediengerät 182 mittels des Joysticks 184 die Kamera 140 der Zielerfassungseinrichtung 14, deren Kamerabild ihm auf der Bildwiedergabeeinrichtung 183 angezeigt wird. Dabei erfasst der Bediener das Zielobjekt 2 und markiert dort, beispielsweise mittels eines eingeblendeten Fadenkreuzes des Zielpunkt 22 auf dem Zielobjekt 2, im gezeigten Beispiel den rechten Vorderreifen 21 des Fahrzeugs 20. Weiterhin wählt der Bediener die im gezeigten Beispiel für die Zerstörung des rechten Vorderreifens erforderliche Leistung des Wirkmittels 120 ein. Diese Leistung kann beispielsweise aufgrund von Erfahrungswerten der Bedienperson oder aus einer mit dem Steuerungscomputer 180 verbundenen Datenbank 181 entnommen werden.
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Im Falle eines bewegten Objekts, also wenn das in der Figur beispielhaft gezeigte Fahrzeug 20 fährt, wird die Kamera 140 der Zielerfassungseinrichtung 14 von einem mit dem Steuerungscomputer 180 verbundenen Videotracker 190 einer Zielverfolgungseinrichtung 19 mit dem fahrenden Zielobjekt 2 automatisch mitgeführt. Dabei kann der Bedienperson auf der Bildwiedergabeeinrichtung 183 ein eingefrorenes Bild dargestellt werden, so dass die Bedienperson auf dem eingefrorenen Bild den Zielpunkt 22 exakt auswählen kann. Diese Auswahl wird dann an den Steuerungscomputer 180 weitergeleitet, der dann mit Hilfe einer auf dem Computer laufenden Bildverarbeitungssoftware und dem Videotracker 190 den vom Bediener im stationären Bild ausgewählten Zielpunkt 22 auf das jeweils aktualisierte, von der dem Zielobjekt 2 folgenden Kamera aufgenommene Bild des bewegten Zielobjekts 2 umrechnet. Aus den so berechneten Bewegungsdaten des Zielpunktes 22 wird eine Bewegungsbahnprognose gebildet, aufgrund der dann das Wirkmittel unter entsprechender Vorhaltung auf das Zielobjekt 2 ausgerichtet wird.
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Des Weiteren wird von der Entfernungsmesseinrichtung 16 mittels des Entfernungsmess-Laserstrahls E die Entfernung zum Zielpunkt 22 des Zielobjekts 2 gemessen und diese Entfernungsdaten werden über die Datenleitung 160 an den Steuerungscomputer 180 weitergeleitet. Der Steuerungscomputer 180 berechnet auf der Grundlage der von der Bedienperson eingestellten Wirkleistung am Zielpunkt 22 sowie der von der Entfernungsmesseinrichtung 16 ermittelten Entfernung zum Ziel die erforderliche Abgabeleistung in der Wirkeinrichtung, im vorliegenden Fall die vom Hochenergie-Laser des Wirkmittels 120 in Richtung W abzugebende Strahlungsleistung. Nach manueller oder automatischer Freigabe der Wirkeinrichtung 12 wird der Hochenergie-Laser des Wirkmittels 120 mit der berechneten Abgabeleistung aktiviert, nachdem der Steuerungscomputer 180 die Wirkeinrichtung 12 auf die aktuelle Position des Zielpunkts 22 in der oben beschriebenen Weise ausgerichtet hat.
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Mit Hilfe der einstellbaren Leistung des Wirkmittels 120 sowie der computer- und bildgestützten Zieleinweisung und Zielverfolgung kann eine präzise Wirkung am Zielpunkt 22 des Zielobjekts 2 erreicht werden und Kollateralschäden können vermieden werden. So ist es wie im gezeigten Beispiel möglich, exakt auf Fahrzeugteile, wie beispielsweise einen Reifen oder den Motor zu zielen, um ein Fahrzeug zu stoppen und gleichzeitig die Insassen zu schonen. Ebenso kann auf andere Gegenstände, zum Beispiel Abschussvorrichtungen, Sensoriken oder empfindliche Funktionsteile eines Zielobjekts gezielt werden und diese können mit einer dosierbaren Wirkung bekämpft werden, wobei in der unmittelbaren Umgebung befindliche Personen geschont werden. Einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Zielbekämpfungssystems liegt darin, dass nicht mehr mehrere unterschiedliche Wirkmittel mitgenommen beziehungsweise bereitgestellt werden müssen, sondern dass mit einem dosierbar einsetzbaren Wirkmittel eine optimale Bekämpfung des Zielobjekts bei einer Minimierung von Kollateralschäden erfolgen kann.
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Obwohl in der Figur das Wirkmittel 120 als Hochenergie-Laser gezeigt und vorstehend beschrieben worden ist, kann die Wirkeinrichtung auch mit einer Abschusseinrichtung für dosierbare Wirkmittel versehen sein. Derartige dosierbare Wirkmittel können beispielsweise Projektile sein, deren Geometrie sich beim Eindringen in das Zielobjekt oder beim Aufschlagen auf das Zielobjekt in vorbestimmbarer Weise verändert (zum Beispiel durch Aufweiten, Verformen oder Zerlegen), oder das dosierbare Wirkmittel kann von einem Lenkflugkörper mit dosierbarem Gefechtskopf gebildet sein, dessen Sprengleistung variabel einstellbar ist, beispielsweise durch partielle Zündung oder durch Anpassen der Wirkrichtung.
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In diesem Fall, also wenn kein Laser als Wirkmittel verwendet wird, richtet der Steuerungscomputer 180 die Abschusseinrichtung aus, stellt die gewünschte Dosierung ein und feuert das Wirkmittel auf den Zielpunkt ab. Dabei kann der erforderliche Abschussimpuls, also die kinetische Anfangsenergie, durch Umrechnung des vom Bediener vorgegebenen Aufschlagimpulses mittels des bekannten aerodynamischen Widerstands des Projektils und der von der Entfernungsmesseinrichtung 16 ermittelten Entfernung berechnet werden.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, bei derartigen mit einer Abschussvorrichtung versehenen Wirkeinrichtungen eine Vorrichtung zum automatischen Nachladen der Wirkeinrichtung mit entsprechenden Wirkmitteln vorzusehen. Die Energie für das erfindungsgemäße Zielbekämpfungssystem kann, insbesondere dann, wenn das Zielbekämpfungssystem auf einer mobilen Plattform angebracht ist, von einem externen Stromgenerator geliefert werden.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zielbekämpfungssystem
- 2
- Ziel
- 10
- Gehäuse
- 12
- Wirkeinrichtung
- 14
- Zielerfassungseinrichtung
- 16
- Entfernungsmesseinrichtung
- 18
- Steuerungseinrichtung
- 19
- Zielverfolgungseinrichtung
- 20
- Fahrzeug
- 21
- Vorderreifen
- 22
- Zielpunkt
- 116
- Datenleitung
- 120
- Wirkmittel
- 122
- Lagerung
- 124
- Basis der Wirkeinrichtung 12
- 126
- Dreh- und Neigungsantrieb
- 140
- Kamera
- 142
- Kipp-Schwenk-Gelenk
- 144
- Sockel
- 146
- Dreh- und Neigungsantrieb
- 148
- Bildübertragungsleistung
- 160
- Entfernungsdatenleitung
- 180
- Steuerungscomputer
- 181
- Datenbank
- 182
- Bedienteil
- 183
- Bildwiedergabeeinrichtung
- 184
- Eingabeschnittstelle
- 186
- Steuerungsdatenleitung
- 187
- Steuerungsdatenleitung
- 190
- Zieltracker
- E
- Laserstrahl
- W
- Wirkrichtung
