DE10346951B4 - Method and device for discriminating against an environmental disturbance such as camouflage fog, smoke or the like - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Diskriminierung einer Umweltstörung, wie Tarnnebel, Rauch oder dergleichen, entlang der Flugbahn eines einen optronischen Zünder und eine Sensorbasis (12) mit einer Messeinheit (14) aufweisenden Flugkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (14) die Impulsbreite von Refleximpulsen ermittelt und mit einer Pulsbreiten-Referenzgröße (34) vergleicht, wobei eine Reflexion als durch die Umweltstörung bedingtes Falschziel erkannt wird, wenn die Impulsbreite der Refleximpulse bei erstmaliger Impulserkennung kleiner ist als die Pulsbreiten-Referenzgröße (34).Method for discriminating an environmental disturbance, such as camouflage fog, smoke or the like, along the trajectory of a missile having an optronic detonator and a sensor base (12) with a measuring unit (14), characterized in that the measuring unit (14) determines the pulse width of reflex pulses and with a pulse width reference variable (34), wherein a reflection is detected as caused by the environmental fault false target when the pulse width of the reflex pulses at first pulse detection is smaller than the pulse width reference variable (34).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diskriminierung einer Umweltstörung wie Tarnnebel, Rauch oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4.The invention relates to a method for discriminating an environmental disturbance such as camouflage mist, smoke or the like according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out this method according to the preamble of claim 4.
Optronische Zünder, die ungünstige taktische Ziele wie beispielsweise mattschwarze Tarnlackierungen erkennen sollen, benötigen eine hohe Empfindlichkeit. Eine solche hohe Empfindlichkeit führt jedoch dazu, dass auch Umweltstörungen mit einer hohen Partikeldichte, wie beispielsweise ein dichter Rauch oder ein Tarnnebel, entlang der Flugbahn des einen solchen optronischen Zünder aufweisenden Flugkörpers zu messbaren Reflexsignalen führen. Das ist insbesondere dann problematisch, wenn die Partikeldichte der Umweltstörung so groß ist, dass um den vorgegebenen gewollten Zündabstand des optronischen Zünders Rückreflexe des Partikelfeldes existieren.Optronic detonators, which are to recognize unfavorable tactical targets such as matte black camouflage finishes, require a high sensitivity. However, such a high sensitivity leads to environmental disturbances with a high particle density, such as a dense smoke or a camouflage fog, along the trajectory of the missile having such an optronic detonator to measurable reflex signals. This is particularly problematic if the particle density of the environmental disturbance is so great that there are back reflections of the particle field around the specified intentional firing distance of the optronic detonator.
Herkömmliche optronische Zünder sind nicht dazu in der Lage, eine passende Diskriminierung der Umweltstörung wie Tarnnebel, Rauch oder dergleichen durchzuführen. Daraus resultiert, dass es bei herkömmlichen optronischen Zündern zu Falschauslösungen in einem zu großen Abstand von einem zu bekämpfenden Ziel kommt.Conventional optronic detonators are unable to perform appropriate discrimination against environmental disturbance such as camouflage fog, smoke or the like. The result of this is that in conventional optronic detonators false triggering occurs too far away from a target to be counteracted.
Die
Ein Verfahren zur Erkennung und Diskriminierung von Masken-, Halbmasken- und Schrägzielen unter Verwendung von optronischen Zündsensoren mit Dual-Gate-Pulslaufzeitmeßverfahren ist aus der
Die
Ein optisches Radar, insbesondere Laserradar zur Aufnahme von Entfernungsbildern oder Reflexionsbildern mit einer Lichtquelle, einem Lichtempfänger und einer Verarbeitungseinrichtung ist aus der
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, um einen störsicheren optronischen Abstandssensor zu realisieren. The invention has for its object to provide a method and a device of the aforementioned type to realize a fail-safe optronic distance sensor.
Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet.This object is achieved according to the method by the features of claim 1. Preferred developments of the method according to the invention are characterized in claims 2 and 3.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird vorrichtungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 4 gelöst. Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist im Anspruch 5 gekennzeichnet.The problem underlying the invention is achieved according to the device by the features of claim 4. A preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in claim 5.
Messungen an einer Umweltstörung, wie einem Tarnnebel, zeigen, dass Reflexamplituden auftreten, die kleiner sind als beispielsweise die Reflexamplituden einer mattschwarzen Lackierung. Das führt dazu, dass bei einer kontinuierlichen Annäherung des einen optronischen Zünder aufweisenden Flugkörpers an eine Umweltstörung, wie einen Tarnnebel, dieser erst bei einem geringeren Abstand zu erkennen ist als beispielsweise Teerschwarz.Measurements of an environmental disturbance, such as a camouflage fog, show that reflex amplitudes occur which are smaller than, for example, the reflection amplitudes of a matt black finish. This leads to the fact that in the case of a continuous approach of the missile having an optronic detonator to an environmental disturbance, such as a camouflage fog, this can only be recognized at a smaller distance than, for example, tar black.
Tritt der einen optronischen Zünder aufweisende Flugkörper beispielsweise in einen Tarnnebel ein, so tritt im Nahbereich eine sehr hohe diffuse Rückstreuung auf, die den optronischen Zünder üblicherweise blendet. Erst bei Austritt aus dem Tarnnebel sinkt die Blendung und der optronische Zünder kann wieder Ziele erkennen. Durch die inhomogene Dämpfung des Tarnnebels können in diesem auch mehrere Zielreflexe auftreten. Typischerweise tritt bei einem auf mattschwarze Reflektoren ausgelegten System mit Impulslaufzeitmessung der weitere Effekt auf, dass noch schlechtere Reflektoren wie beispielsweise Tarnnebel eine geringere Refleximpulsbreite aufweisen als die zugehörige Sendepulsbreite. Das liegt an der Nähe zur Triggergrenze des genannten, auf mattschwarze Reflektoren ausgelegten Systems. Dieser Effekt ist für Mehrfachreflexe in einem Tarnnebel typisch.If, for example, the missile having an optronic detonator enters a camouflage fog, a very high diffuse backscatter occurs in the near range, which usually fades the optronic detonator. Only when leaving the Tarn Nebula the glare drops and the optronic detonator can recognize targets again. Due to the inhomogeneous attenuation of the camouflage nebula, several target reflexes can occur in it. Typically, in a designed with matte black reflectors system with pulse transit time measurement has the further effect that even worse reflectors such as camouflage have a lower reflective pulse width than the associated transmission pulse width. This is due to the proximity to the trigger limit of the mentioned system designed for matte black reflectors. This effect is typical for multiple reflexes in a cloak-fog.
Ein System, das demzufolge beispielsweise Tarnnebel diskriminieren soll, muss dazu in der Lage sein, diese Eigenschaften kombinatorisch zu erkennen und zu verknüpfen. Die Sensorbasis hierfür muss die Entfernung des Refleximpulses ermitteln und diese Entfernung mit einer empirisch ermittelten logischen Entfernungsschwelle (CFAR-Entfernung) vergleichen, unterhalb welcher alle bei der Zielannäherung auftretenden Reflexe bzw. Ziele als Falschziele eingestuft werden. Das gilt nicht nur für Tarnnebel und Rauch, sondern in gleicher Weise beispielsweise auch für Schneefall, Hagel, Regen oder dergleichen.A system that should therefore discriminate, for example, camouflage fog, must be able to recognize these combinatorial combinatorial and link. The sensor basis for this must determine the distance of the reflex pulse and compare this distance with an empirically determined logical distance threshold (CFAR distance), below which all reflections or targets occurring in the target approximation are classified as false targets. This applies not only to camouflage fog and smoke, but in the same way, for example, for snowfall, hail, rain or the like.
Treten während des Durchflugs im Tarnnebel oder dergleichen Mehrfachechos auf, so muss für eine gültige Zieldiskriminierung die Refleximpulsgröße gleich oder breiter als die Sendeimpulsbreite und der erstmalige Erfassungsabstand größer als die CFAR-Entfernung sein – mattschwarze Ziele können nicht erkannt werden. Auf diese Weise wird eine Fehlzündung an Nebelschwaden vermieden. Tritt der einen optronischen Zünder aufweisende Flugkörper aus dem Nebelfeld aus, so kann auf ein erneutes Ziel ausgelöst werden, wenn es erstmals bei einer Entfernung detektiert wird, die größer als die oben genannte CFAR-Entfernung ist, bzw. wenn außerdem auch die Refleximpulsgröße mindestens gleich groß oder größer ist als die Sendeimpulsbreite.If multiple echoes occur during flight through the cloak nebula or the like, the reflex pulse size must be equal to or wider than the transmit pulse width and the first detect distance greater than the CFAR distance for valid target discrimination - dull black targets can not be detected. In this way, a misfire mist is avoided. If the missile having an optronic detonator exits the fog field, it can be triggered to a new target if it is detected for the first time at a distance that is greater than the above-mentioned CFAR distance, or if also the reflex pulse size at least equal is greater or greater than the transmission pulse width.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Diskriminierung einer Umweltstörung ist in der Zeichnung verdeutlicht und wird nachfolgend beschrieben. Die Figur zeigt in einer Blockdarstellung eine Einrichtung
Die Messeinheit
Der erste Komparator
Die Einrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- EinrichtungFacility
- 1212
-
Sensorbasis (von
10 )Sensor base (from10 ) - 1414
-
Messeinrichtung (von
10 )Measuring device (from10 ) - 1616
-
abgewinkelte Pfeillinie (zwischen
14 und20 )angled arrow line (between14 and20 ) - 1818
-
erster Eingang (von
20 )first entrance (from20 ) - 2020
-
erster Komparator (von
10 )first comparator (from10 ) - 2222
-
zweiter Eingang (von
20 )second input (from20 ) - 2424
- logische Entfernungsschwelle (CFAR-Entfernung)logical distance threshold (CFAR removal)
- 2626
-
Pfeillinie (zwischen
14 und30 )Arrow line (between14 and30 ) - 2828
-
erster Eingang (von
30 )first entrance (from30 ) - 3030
-
zweiter Komparator (von
10 )second comparator (from10 ) - 3232
-
zweiter Eingang (von
30 )second input (from30 ) - 3434
- Pulsbreite-Referenzgröße (CFAR-Pulsbreite)Pulse Width Reference Size (CFAR Pulse Width)
- 3636
-
Ausgang (von
20 )Output (from20 ) - 3838
-
Ausgang (von
30 )Output (from30 ) - 4040
-
Eingang (von
44 )Entrance (from44 ) - 4242
-
Eingang (von
44 )Entrance (from44 ) - 4444
- UND-GatterAND gate
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