DE102020002361A1 - Schutzeinrichtung sowie Schutzsystem für ein Objekt gegen Lenkflugkörper sowie Objekt mit der Schutzeinrichtung und/oder dem Schutzsystem - Google Patents

Schutzeinrichtung sowie Schutzsystem für ein Objekt gegen Lenkflugkörper sowie Objekt mit der Schutzeinrichtung und/oder dem Schutzsystem Download PDF

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    • F41H11/02Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems

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Abstract

Gemäß der deutschen Wikipedia, abgerufen am 16.03.2020, wird mit DIRCM (Directed Infrared Counter Measures) eine Schutzanlage bezeichnet, welche militärische und zivile Flugzeuge in die Lage versetzen soll, mit IR-Suchköpfen ausgestattete, anfliegende Lenkflugkörper abzuwehren. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzeinrichtung für Objekte zur Detektion und zur Bestrahlung von einem Lenkflugkörper vorzuschlagen, welche besonders kompakt aufgebaut ist.Hierzu wird eine Schutzeinrichtung 3 für ein Objekt zur Detektion und zur Bestrahlung von einem Lenkflugkörper 4 mit einer Mehrzahl von Halbleiterlasern 6 zur Ausstrahlung von Laserlicht, wobei die Halbleiterlaser 6 jeweils in einer Rasterzelle 8 einer Rasteranordnung 7 angeordnet sind, mit einer Mehrzahl von Mikrooptiksystemen 10 zur Strahlformung des Laserlichts, wobei der Rasterzelle 8 jeweils ein Mikrooptiksystem 10 zugeordnet ist, mit einem Makrooptiksystem 12 zur weiteren Strahlformung des Laserlichts, wobei das Makrooptiksystem 12 im Strahlengang des Laserlichts hinter den Mikrooptiksystemen 10 angeordnet ist, vorgeschlagen, wobei die Schutzeinrichtung 3 eine Mehrzahl von Detektoren 9 zur Detektion von Messlicht aufweist, wobei die Detektoren 9 jeweils einer der Rasterzellen 8 zugeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für Objekte, insbesondere Flugzeug-Fluggerät-, Land-, See- und Weltraumplattformen zur Detektion und zur Bestrahlung von einem Lenkflugkörper mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Schutzsystem mit der Schutzeinrichtung sowie ein Objekt mit der Schutzeinrichtung und/oder dem Schutzsystem.
  • Gemäß der deutschen Wikipedia, abgerufen am 16.03.2020, wird mit DIRCM (Directed Infrared Counter Measures) eine Schutzanlage bezeichnet, welche militärische und zivile Flugzeuge in die Lage versetzen soll, mit IR-Suchköpfen ausgestattete, anfliegende Lenkflugkörper abzuwehren.
  • Die Schutzanlage weist einen Tracker und einen Laser zum Stören des IR-Detektors des Lenkflugkörpers auf.
  • Aus der Druckschrift EP 1 389 737 B1 ist ein Weitwinkelsucher mit schaltbaren Mikroblendenraster bekannt, welcher einen bildauflösenden Detektor mit einem Raster von Detektorelementen aufweist.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2007 039 019 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, ist eine Vorrichtung zum Schwenken eines optischen Strahls bekannt. Der optische Strahl wird durch eine Anzahl von mikrooptischen Rastern geschwenkt. Über einen Strahlteiler wird der geschwenkte optische Strahl auf einen Detektor geführt, welche eine Intensität misst, wobei die Intensität genutzt wird, um die durch die mikrooptischen Raster erzeugten Strahlfehler auszugleichen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzeinrichtung für Objekte zur Detektion und zur Bestrahlung von einem Lenkflugkörper vorzuschlagen, welche besonders kompakt aufgebaut ist. Diese Aufgabe wird durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Schutzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie durch ein Objekt mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit eine Schutzeinrichtung, welche für ein Objekt zur Detektion von einem Lenkflugkörper und zur Bestrahlung von einem Lenkflugkörper mit einem Laserlicht geeignet und/oder ausgebildet ist. Die Schutzeinrichtung ist insbesondere als eine Directed Infrared Counter Measures (DIRCM, auch: Directional Infrared Counter Measures) - Einrichtung ausgebildet.
  • Bei dem Objekt kann es sich um ein mobiles oder um ein stationäres Objekt handeln. Insbesondere weist das Objekt eine Flugzeug-, Fluggerät-, Land-, See- und/oder Weltraumplattform auf. Vorzugsweise ist das Objekt als ein Flugzeug, als ein Fluggerät, Landfahrzeug, Seefahrzeug oder Weltraumfahrzeug ausgebildet.
  • Die Funktion der Schutzeinrichtung ist es, den Lenkflugkörper zu detektieren und optional ergänzend zu verfolgen. Eine weitere Funktion der Schutzeinrichtung ist es, den Lenkkörper mit Laserlicht, vorzugsweise mit modulierten Laserlicht, zu bestrahlen, um diesen zu stören, zu deaktivieren und/oder zu zerstören.
  • Die Schutzeinrichtung weist eine Mehrzahl von Halbleiterlasern, insbesondere Laserdioden oder Quantenkaskadenlaser, zur Ausstrahlung von Laserlicht auf. Die Halbleiterlaser sind jeweils in einer Rasterzelle einer Rasteranordnung angeordnet. Vorzugsweise ist in jeder Rasterzelle genau ein Halbleiterlaser positioniert. Aus Sicherheitsgründen kann vorgesehen sein, dass in den Rasterzellen weitere Redundanzhalbleiterlaser angeordnet sind. Vorzugsweise sind in einer Rasterzelle genau ein oder genau zwei Halbleiterlaser angeordnet. Die Rasterzellen sind in der Rasteranordnung angeordnet, wobei die Rasteranordnung prinzipiell auch konzentrisch aufgebaut sein kann, besonders bevorzugt ist die Rasteranordnung jedoch in einer Matrix mit Reihen und Spalten aufgebaut. Um richtungsunabhängige Detektions- und/oder Bestrahlungseigenschaften aufzuweisen, ist es bevorzugt, dass die Rasteranordnung in den Reihen und in den Spalten das gleiche Rastermaß aufweist.
  • Die Schutzeinrichtung weist eine Mehrzahl von Mikrooptiksystemen zur Strahlformung des Laserlichts und optional ergänzend eines einfallenden zurückfallenden Messlichts auf, wobei der Rasterzelle jeweils ein Mikrooptiksystem zugeordnet ist. Durch die Mehrzahl von Mikrooptiksystemen werden parallele und insbesondere voneinander unabhängige Strahlengänge zwischen den Mikrooptiksystemen und den Rasterzellen gebildet.
  • Ferner weist die Schutzeinrichtung ein Makrooptiksystem auf, wobei das Makrooptiksystem im Strahlengang nach den Mikrooptiksystemen das Laserlicht einer weiteren Strahlformung unterwirft. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass das Makrooptiksystem alle Strahlengänge der Mikrooptiksysteme zu einem gemeinsamen Strahlengang zusammenfasst.
  • Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung bildet das Makrooptiksystem Objekte in der Unendlichkeit auf eine Bildebene ab. Die Mikrooptiksysteme sind besonders bevorzugt so angeordnet, dass diese die Bildebene auf die Detektorebene abbildet und/oder weiterleitet.
  • Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schutzeinrichtung eine Mehrzahl von Detektoren zur Detektion von Messlicht aufweist, wobei die Detektoren jeweils einer der Rasterzellen zugeordnet sind. Somit werden Rasterzellen mit jeweils mindestens einem Halbleiterlaser und einem Detektor gebildet, so dass die Rasterzellen sowohl eine Detektionsfunktion als auch eine Bestrahlungsfunktion umsetzen. Bei dem Messlicht kann es sich um passives Messlicht handeln, welches von dem Lenkflugkörper erzeugt und/oder von diesem reflektiert (z.B. Sonnenlicht oder Umgebungslicht oder Umgebungsstrahlung) wird. Alternativ oder ergänzend kann es sich bei dem Messlicht um aktives Messlicht handeln, welches durch zurückgeworfenes, insbesondere reflektiertes und/oder gestreutes, Laserlicht gebildet wird.
  • Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die gleiche räumliche Aufteilung für ein Halbleiterlaserraster und ein Detektorenraster gewählt ist, so dass in der Schutzeinrichtung eine Ortsauflösung hinsichtlich der Bestrahlung und hinsichtlich der Detektion vorliegt.
  • Bei einer ersten Variante kann vorgesehen sein, dass die Detektoren das Laserlicht, insbesondere ein zurückreflektiertes und/oder zurückgestreutes Laserlicht detektieren können. In dieser ersten Variante kann somit das aktive Messlicht detektiert werden. Bei einer zweiten Variante detektieren die Detektoren das Messlicht in einem Längenwellenbereich, der den Wellenlängenbereich des Laserlichts ausschließt. In dieser zweiten Variante kann das passive Messlicht detektiert werden. Es ist auch möglich, dass ein zeitliches Multiplexen durchgeführt wird, wobei sich die Detektionsfunktion und die Bestrahlungsfunktion derart abwechseln, dass diese sich zeitlich nicht überlappen.
  • Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung sind die Detektoren jeweils in den Rasterzellen gemeinsam mit dem jeweiligen Halbleiterlaser angeordnet. Es werden somit kombinierte Detektor-Laserrasterzellen gebildet. Diese mechanische Integration der Detektoren in das Halbleiterlaserraster und/oder in die Rasteranordnung führt zu einer besonders kompakten Ausführung der Schutzeinrichtung.
  • Dabei kann bei einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Detektoren und die Halbleiterlaser in den Rasterzellen nebeneinander angeordnet sind. Insbesondere liegen die Halbleiterlaser und die Detektoren in der gleichen optischen Ebene. Bei dieser Ausgestaltung ist der optische Strahlengang besonders einfach zu realisieren.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die Detektoren und die Halbleiterlaser in der Rasterzelle hintereinander angeordnet. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Halbleiterlaser in Richtung des Strahlengangs des Laserlichts vor dem Detektor oder hinter dem Detektor angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass die Detektoren und die Halbleiterlaser sowohl hintereinander angeordnet und zudem nebeneinander angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung ist der mechanische Aufbau der Rasterzellen einfacher durchzuführen.
  • Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die Detektoren und die Halbleiterlaser in der Rasterzelle jeweils in der gleichen Halbleiterstruktur realisiert. In diesem Fall wird die gleiche Halbleiterstruktur abwechselnd als Halbleiterlaser und als Detektor betrieben. Damit ist die Schutzeinrichtung besonders lichtempfindlich, da die Halbleiterstruktur die gesamte Fläche der Rasterzelle einnehmen kann.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung sind die Halbleiterlaser und die Detektoren räumlich voneinander getrennt und nur virtuell den jeweils gleichen Rasterzellen zugeordnet. Hierfür ist beispielsweise zwischen den Mikrooptiksystemen und den Halbleiterlasern bzw. den Detektoren ein Strahlteiler angeordnet, so dass die geteilte, jedoch gleiche (gegebenenfalls gespiegelte) Wellenfront sowohl auf das Halbleiterlaserraster als auch auf das Detektorenraster geführt wird, welche jeweils die gleiche Rasteranordnung, insbesondere das gleiche Rastermaß, aufweisen. In dieser Ausgestaltung können die Detektoren und die Halbleiterlaser getrennt montiert werden, so dass diese mechanisch und elektronisch entkoppelt sind. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Detektoren weniger durch das Laserlicht aus den Halbleiterlasern gestört werden.
  • Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung sind die Detektoren und/oder die Halbleiterlaser als Flächenelemente ausgebildet. Insbesondere sind die Halbleiterlaser als oberflächenemittierende Laserdioden ausgebildet. Beispielsweise sind die Halbleiterlaser als Oberflächenemitter oder VCSEL (von englisch vertical-cavity surfaceemitting laser) ausgebildet. Alternativ oder ergänzend sind auch die Detektoren als Flächendioden realisiert.
  • Bei einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Mikrooptiksysteme passiv ausgebildet. Damit dienen die Mikrooptiksysteme nur zur Strahlführung von dem Laserlicht und/oder von dem Messlicht.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die Mikrooptiksysteme aktiv ausgebildet und/oder weisen die Funktion auf, dass die Wellenfront so geändert werden kann, dass die Abstrahlrichtung des Laserlichts von der Schutzeinrichtung geändert werden kann. Beispielsweise weisen die Mikrooptiksysteme jeweils mindestens oder genau zwei oder genau drei im Strahlengang hintereinander angeordnete optische Elemente auf, wobei die optischen Elemente zueinander und/oder mindestens eine oder mindestens zwei optische Elemente zu den Rasterzellen in lateraler Richtung verschoben werden können.
  • Die optischen Elemente können prinzipiell individuell und/oder selektiv aktuiert werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die optischen Elemente einer Ebene von allen Mikrooptiksystemen mechanisch zusammengefasst sind und optional ergänzend die optischen Elemente einer weiteren Ebene von allen Mikrooptiksystemen ebenfalls mechanisch zusammengefasst sind. Es ist bevorzugt, dass die optischen Elemente einer Ebene gemeinsam aktuiert werden. Die gemeinsame Verschiebung der optischen Elemente in der gemeinsamen Ebene kann piezoelektrisch, elektrostatisch oder mit anderen Antriebsprinzipien erfolgen. Die Verschiebung wird mithilfe von Sensoren erfasst und geregelt.
  • Als optische Elemente können Spiegel, Linsen oder diffraktive Elemente oder - allgemein gesprochen - wellenfrontändernde Oberflächen und/oder Bauelemente verwendet werden.
  • Bei einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist das Makrooptiksystem starr ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung erfolgt eine Änderung und/oder ein Schwenken des Laserlichts über das selektive Aktivieren und Deaktivieren der Halbleiterlaser und/oder das Verschieben und/oder Aktuieren der optischen Elemente der Mikrooptiksysteme.
  • Es ist möglich, dass das Makrooptiksystem als ein Fischaugenobjektiv ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltung kann sich ein Sichtwinkel über einen Bereich von plus/minus 90° erstrecken und zwar ohne mechanische Aktuierung des Makrooptiksystems und/oder wenn das Makrooptiksystem starr relativ zu den Rasterzellen positioniert ist.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung ist das Makrooptiksystem schwenkbar relativ zu den Rasterzellen ausgebildet. Es ist dabei möglich, dass das Makrooptiksystem als ein Optiksystem mit positiver Brennweite und/oder abbildendes Optiksystem ausgebildet ist und/oder, dass das Makrooptiksystem als ein Fischaugenobjektiv realisiert ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung wird mit einem Schutzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gebildet, wobei das Schutzsystem die Schutzeinrichtung wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist. Es kann vorgesehen sein, dass das Schutzsystem eine Aktorik zum Schwenken der Schutzeinrichtung aufweist. Alternativ hierzu ist die Schutzeinrichtung in dem Schutzsystem starr angeordnet.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung wird durch ein Objekt mit der Schutzeinrichtung und/oder mit dem Schutzsystem wie diese zuvor beschrieben wurde(n) und/oder nach einem der Ansprüche 2 bis 14 gebildet. Das Objekt ist insbesondere ausgebildet, wie zuvor beschrieben.
  • Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Flugzeugs mit dem Schutzsystem als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 ein schematisches Blockdiagramm der Schutzeinrichtung aus dem Schutzsystem in der 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 3 eine schematische Darstellung der Schutzeinrichtung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Flugzeug 1 mit einem Schutzsystem 2 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Das Schutzsystem 2 weist eine Schutzeinrichtung 3 auf, welche bei einem Ausführungsbeispiel über eine Aktorik (nicht dargestellt) beispielsweise über mindestens oder genau zwei Freiheitsgrade verschwenkt werden kann. In Abhängigkeit der Position und der Anforderung können die zwei Freiheitsgrade aus der Gruppe Gieren, Nicken, Rollen ausgewählt sein. In der 1 ist schematisch dargestellt, dass die Schutzeinrichtung 3 um ca. 45° um eine Gierachse verschwenkt ist. Alternativ hierzu ist die Schutzeinrichtung 3 stationär angeordnet. Ferner ist in der 1 ein Lenkflugkörper 4 dargestellt, welcher sich in Richtung des Flugzeugs 1 bewegt.
  • Die Schutzeinrichtung 3 hat die Funktion, ein Laserlicht 5 auszusenden und zwar in Richtung des Lenkflugkörpers 4, so dass dieser deaktiviert, gestört oder zerstört wird. Hierfür führt das Schutzsystem 2 bzw. die Schutzeinrichtung 3 das Laserlicht 5 so nach, dass der Lenkflugkörper 4 durchgehend bestrahlt ist. Dieser Vorgang wird auch als Tracking bezeichnet. Ferner hat die Schutzeinrichtung 3 die Funktion, den Lenkflugkörper 4 zu detektieren, um das Laserlicht 5 nachführen zu können.
  • Die 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm von der Schutzeinrichtung 3 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Nicht dargestellt ist eine Steuereinrichtung von der Schutzeinrichtung 3, welche programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch zur Steuerung der Schutzeinrichtung 3 ausgebildet ist. Die Schutzeinrichtung 3 weist eine Mehrzahl von Halbleiterlaser 6 auf, wobei die Halbleiterlaser 6 in einer Rasteranordnung 7 mit Rasterzellen 8 angeordnet sind. Während im oberen rechten Teil die Schutzeinrichtung 3 in einer seitlichen Draufsicht gezeigt ist, zeigt die Vergrößerung im unteren linken Teil der 2 die Rasteranordnung 7 in einer schematischen Draufsicht. Die Rasterzellen 8 sind matrixartig in Spalten und Zeilen angeordnet, wobei in jeder Rasterzelle 8 ein Halbleiterlaser 6 positioniert ist. Die Schutzeinrichtung 3 weist zudem eine Mehrzahl von Detektoren 9 auf, wobei in jeder Rasterzelle 8 ein Detektor 9 angeordnet ist. Somit sind die Rasterzellen 8 jeweils als kombinierte Halbleiterlaser-Detektor-Rasterzellen ausgebildet.
  • Die Halbleiterlaser 6 sind vorzugsweise als oberflächenemittierende Laserdioden 6 realisiert. Die Detektoren 9 sind als Flächendetektoren ausgebildet.
  • Bei einer ersten Variante ist eine Laserstruktur mit Halbleiterlasern 6 von einer Detektorstruktur mit Detektoren 9 innerhalb der Rasterzelle 8 räumlich voneinander getrennt. Die räumliche Trennung kann flächig ausgebildet sein, wobei Halbleiterlaser 6 und Detektor 9 in der Rasterzelle nebeneinander angeordnet oder ineinander verschachtelt sind. Alternativ kann die räumliche Trennung in der Rasterzelle 8 dreidimensional ausgebildet sein, wobei Halbleiterlaser 6 und Detektor 9 hintereinander in der Rasterzelle 8 angeordnet sind.
  • Bei einer zweiten Variante wird der Halbleiterlaser 6 und der Detektor 9 in der Rasterzelle in derselben Halbleiterstruktur realisiert und elektrisch kommandiert.
  • Bei einer dritten Variante sind Halbleiterraster und Detektorraster eigenständige Strukturen, die über optische Elemente, wie zum Beispiel einen Strahlteiler, optisch wirksam zusammengeführt werden.
  • Die Schutzeinrichtung 3 weist eine Mehrzahl von Mikrooptiksystemen 10 auf, wobei jeder Rasterzelle 8 ein Mikrooptiksystem 10 zugeordnet ist. Die Mikrooptiksysteme 10 dienen zur Strahlformung des Laserlichts 5 aus dem jeweiligen Halbleiterlaser 6. Die Mikrooptiksysteme 10 bilden in der Gesamtheit ein mikrooptisches Raster 11. Es kann vorgesehen sein, dass das mikrooptische Raster passiv und/oder starr ausgebildet ist. Alternativ hierzu kann das mikrooptische Raster 11 mehrere, vorzugsweise zwei oder drei, hintereinander angeordnete Rasterebenen aufweisen, die gegeneinander verschoben werden können. In jeder Rasterebene ist ein optisches Element für das Mikrooptiksystem 10 angeordnet. Dadurch kann eine kontinuierliche Ablenkung der lokalen optischen Achse einer Rasterzelle 8 umgesetzt werden. Die Verschiebung von Rasterebenen kann piezoelektrische, elektrostatisch oder mit anderen Antriebsprinzipien erfolgen. Die Verschiebung wird mithilfe von Sensoren erfasst und geregelt. Als optische Elemente können Spiegel, Linsen oder diffraktive optische Elemente eingesetzt werden. Allgemein können wellenfrontändernde Oberflächen/Bauelemente verwendet werden.
  • Die Schutzeinrichtung 3 weist ein Makrooptiksystem 12 auf, wobei die Strahlungsflüsse zwischen den Halbleiterlasern 6 mit dem zu bestrahlenden Objekt, in diesem Fall dem Lenkflugkörper 4, über das Makrooptiksystem 12 verbunden sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Makrooptiksystem 12 starr ist. Alternativ hierzu ist das Makrooptiksystem 12 schwenkbar, insbesondere als ein Suchkopf, ausgebildet. Bei einer weiteren Alternative kann das Makrooptiksystem 12 als ein optisches Fischauge ausgebildet sein, wobei eine der beiden äußeren Flächen des Fischauges als ein Dom zur Außenwelt ausgebildet ist. Bevorzugt ist in dieser Ausgestaltung das Makrooptiksystem 12 starr ausgebildet.
  • Über den optischen Aufbau der Schutzeinrichtung 3 kann somit das Laserlicht 5 gezielt in eine steuerbare Richtung zu dem Objekt, in diesem Fall dem Lenkflugkörper 4, gerichtet werden.
  • Der Strahlengang wird von dem Messlicht, welches von dem Objekt, in diesem Fall von dem Lenkflugkörper 4 stammt, in der Gegenrichtung durchlaufen, so dass die Detektoren 9 eine ortsaufgelöste Messung von dem Objekt zur Detektion seiner Position ermöglichen.
  • In der 3 ist eine schematische Darstellung von einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wobei die Rasteranordnung 7 wie zuvor beschrieben in jeder Rasterzelle 8 einen Halbleiterlaser 6 und ein Detektor 9 aufweist. Der Strahlengang des Laserlichts 5 wird ausgehend von der Rasteranordnung 7 durch eine Mehrzahl von separierten und/oder beabstandeten Einzelstrahlengängen gebildet, welche in das mikrooptische Raster 11 eindringen. Das mikrooptische Raster 11 weist mindestens oder genau zwei Rasterebenen 13 a, b auf, wobei die zwei Rasterebenen 13 a, b zueinander verschiebbar angeordnet sind, um eine Verkippung der Einzelstrahlengänge zu erreichen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die zweite Rasterebene 13 b relativ zu der ersten Rasterebene 13 a, welche benachbart zu der Rasteranordnung 7 liegt, in laterale Richtung verschoben.
  • Ausgehend von dem mikrooptischen Raster 11 verlaufen die Einzelstrahlengänge weiter zu dem Makrooptiksystem 12, welches bei diesem Ausführungsbeispiel als ein Fischauge ausgebildet ist. Das Makrooptiksystem 12 kollimiert die Einzelstrahlen der Halbleiterlaser 6, so dass diese zu dem Zielobjekt, in diesem Fall dem Lenkflugkörper 4, geführt werden. Der Strahlengang des Messlichts verläuft in gleicher Weise, nur in Gegenrichtung.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Flugzeug
    2
    Schutzsystem
    3
    Schutzeinrichtung
    4
    Lenkflugkörper
    5
    Laserlicht
    6
    Halbleiterlaser
    7
    Rasteranordnung
    8
    Rasterzelle
    9
    Detektoren
    10
    Mikrooptiksystemen
    11
    mikrooptisches Raster
    12
    Makrooptiksystem
    13a, b
    Rasterebenen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1389737 B1 [0004]
    • DE 102007039019 A1 [0005]

Claims (15)

  1. Schutzeinrichtung (3) für ein Objekt zur Detektion und zur Bestrahlung von einem Lenkflugkörper (4) mit einer Mehrzahl von Halbleiterlasern (6) zur Ausstrahlung von Laserlicht, wobei die Halbleiterlaser (6) jeweils in einer Rasterzelle (8) einer Rasteranordnung (7) angeordnet sind, mit einer Mehrzahl von Mikrooptiksystemen (10) zur Strahlformung des Laserlichts, wobei der Rasterzelle (8) jeweils ein Mikrooptiksystem (10) zugeordnet ist, mit einem Makrooptiksystem (12) zur weiteren Strahlformung des Laserlichts, wobei das Makrooptiksystem (12) im Strahlengang des Laserlichts hinter den Mikrooptiksystemen (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (3) eine Mehrzahl von Detektoren (9) zur Detektion von Messlicht aufweist, wobei die Detektoren (9) jeweils einer der Rasterzellen (8) zugeordnet ist.
  2. Schutzeinrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (9) jeweils in den Rasterzellen (8) gemeinsam mit dem jeweiligen Halbleiterlaser (6) angeordnet sind.
  3. Schutzeinrichtung (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (9) und die Halbleiterlaser (6) in der Rasterzelle (8) nebeneinander angeordnet sind.
  4. Schutzeinrichtung (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (9) und die Halbleiterlaser (6) in der Rasterzelle (8) hintereinander angeordnet sind.
  5. Schutzeinrichtung (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (9) und die Halbleiterlaser (6) in der Rasterzelle (8) jeweils in der gleichen Halbleiterstruktur realisiert sind.
  6. Schutzeinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Strahlteiler, wobei der Strahlteiler zwischen den Mikrooptiksystemen (10) und den Halbleiterlasern (6) und/oder den Detektoren (9) angeordnet ist.
  7. Schutzeinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (9) und/oder die Halbleiterlaser (6) als Flächenelemente ausgebildet sind.
  8. Schutzeinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrooptiksysteme (10) passiv ausgebildet sind.
  9. Schutzeinrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrooptiksysteme (10) jeweils mindestens zwei hintereinander angeordnete optische Elemente aufweisen, wobei die optischen Elemente zueinander und/oder zu den Rasterzellen (8) verschoben werden können.
  10. Schutzeinrichtung (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Elemente einer Ebene mechanisch zusammengefasst sind.
  11. Schutzeinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Makrooptiksystem (12) starr relativ zu den Rasterzellen (8) positioniert ist.
  12. Schutzeinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Makrooptiksystem (12) als ein Fischaugenobjektiv ausgebildet ist.
  13. Schutzeinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Makrooptiksystem (12) schwenkbar ausgebildet ist.
  14. Schutzsystem (2) für ein Objekt, gekennzeichnet durch eine Schutzeinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  15. Objekt, insbesondere Flugzeug (1), gekennzeichnet durch die Schutzeinrichtung (3) und/oder das Schutzsystem (2) jeweils nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102020002361.4A 2020-04-18 2020-04-18 Schutzeinrichtung sowie Schutzsystem für ein Objekt gegen Lenkflugkörper sowie Objekt mit der Schutzeinrichtung und/oder dem Schutzsystem Pending DE102020002361A1 (de)

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Directed infrared counter measures. In: Wikipedia, die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 09. April 2019, 19:31 Uhr. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Directed_Infrared_Counter_Measures&oldid=187414650

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