DE1044629B - Semiaktives Fernlenkverfahren fuer zielselbstsuchende Geschosse mit selektiver Fernkennzeichnung des Zieles - Google Patents

Semiaktives Fernlenkverfahren fuer zielselbstsuchende Geschosse mit selektiver Fernkennzeichnung des Zieles

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DE1044629B
DE1044629B DEM31297A DEM0031297A DE1044629B DE 1044629 B DE1044629 B DE 1044629B DE M31297 A DEM31297 A DE M31297A DE M0031297 A DEM0031297 A DE M0031297A DE 1044629 B DE1044629 B DE 1044629B
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Dipl-Ing Ignaz V Maydell
Heinz Gabriel
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    • F41G7/226Semi-active homing systems, i.e. comprising a receiver and involving auxiliary illuminating means, e.g. using auxiliary guiding missiles
    • F41G7/2266Systems comparing signals received from a base station and reflected from the target
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Description

  • Semiaktives Fernlenkverfahren für zielselbstsuchende Geschosse mit selektiver Fernkennzeichnung des Zieles Die Erfindung verfolgt den Zweck, die Anwendung von zielselbstsuchenden raketenangetriebenen und ballistischen Geschossen auch auf solche feste und bewegliche Erdziele zu ermöglichen, die sich durch ihre Eigenstrahlung oder Reflexionseigenschaften von ihrer Umgebung physikalisch nicht unterscheiden.
  • Unter »zielselbstsuchenden Geschossen« (»Flugzellen«, »Flugkörper«) versteht man bekanntlich Sprengkörper, die in Richtung auf das Ziel abgeschossen oder durch Raketen angetrieben werden und mittels einer eingebauten Vorrichtung selbst das Ziel orten und darauf zusteuern. Die Ortung und die daraus abgeleitete Regelung der Steuervorgänge zur Beeinflussung der Flugbahn erfolgen durch Auswertung der Strahlungsintensität des Zieles, durch die sich das Ziel von seiner nahen Umgebung (Hintergrund) unterscheidet. Gewöhnlich wird dazu nur eine bestimmte Strahlungsart berücksichtigt.
  • Nach Herkunft der Strahlung teilt man die zielselbstsuchenden Geschosse bekanntlich in zwei Gruppen ein: in »passiv gelenkte« (Auswertung des Unterschiedes zwischen der Eigenstrahlung des Zieles und der Eigenstrahlung der Umgebung) und in »aktiv gelenkte« (Auswertung des Unterschiedes zwischen der vom Ziel reflektierten fremden Strahlung und der vom Hintergrund reflektierten fremden Strahlung).
  • Die passiven zielselbstsuchenden Geschosse steuern also selbsttätig auf ein Ziel hin, das anders strahlt als seine Umgebung, und die aktiven auf ein Ziel, das anders reflekiert als seine Umgebung. Die »aktiv gelenkten« Geschosse teilt man nach der örtlichen Lage des Anstrahlsenders weiter ein in »rein aktive« (Anstrahlsender im Geschoß) und »semiaktive« (Anstrahlsender am Standort des Beobachters). Bei alctiv gelenkten Geschossen liegt der Sinn der Anstrahlung der Zielszene eben darin, dein eingebauten Empfangsgerät, das für eine spezifische Strahlungsart empfindlich ist, den Reflexionsunterschied, der zwischen dem Ziel und seiner nahen Umgebung besteht, wahrnehmbar zu machen. Bei »rein aktiven« und »semiaktiven «zielselbstsuchenden Fernlenkverfahren, die auch unter der Bezeichnung »Fernlenkverfahren mit Anstrahlung des Zieles« bzw. »Anstrahlverfahren« bekannt sind, muß ferner das Empfangsgerät (des. Geschosses bzw. der Rakete) in der Lage sein, im wahrgenommenen Bild, das durch die Reflexion der angewandten (fremden) Strahlen von der Zielszene entstanden ist, das Ziel selbst eindeutig und schnell zu erkennen. Diese Aufgabe kann vom Empfangsgerät nur bei sehr einfachen Zielszenen gelöst werden, z. B. bei dem einzelnen Schiff 1 am Horizont 2 in der Abb. 1.
  • Zuverlässig können nur solche Objekte vom Empfangsgerät innerhalb einer Zielszene als Ziel erkannt werden, die durch einen meistens sehr wesentlichen Unterschied in der Reflexionsfähigkeit (für die angewandte Strahlungsart) gegenüber ihrer nahen Umgebung gekennzeichnet sind. Diese sogenannten »Radarcharalzteristiken« der Ziele sind die Voraussetzung der heutigen Anstrahlverfahren. Typische Beispiele für derartige Ziele sind z. B. Flugzeuge in der Luft oder Schiffe auf See.
  • Der Anwendung der aktiven und semiaktiven Fernlenkungen ist also dann eine Grenze gesetzt, wenn das Nutzecho (vom Ziel reflektierte Strahlungsenergie) im Störechopegel (von der nahen Zielumgebung reflektierte Strahlungsenergie) nicht mehr eindeutig als solches erkennbar ist. Das ist bei Erdzielen, wie z. B. Panzern, Fahrzeugen, Bunkern. Artilleriestellungen usw., der Fall. Daher konnten Anstrahlverfahren bei diesen Zielen bisher nicht angewandt werden.
  • Es hat nicht an Versuchen gefehlt, zielselbstsuchende Flugzellen zur Bekämpfung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren unter Ausnutzung der infraroten Eigenstrahlung dieser Fahrzeuge zu bauen. Wie jedes passive Fernlenkverfahren ist jedoch auch dieses sehr leicht zu stören. Das erste brennende Fahrzeug oder auch jede künstlich geschaffene Wärmequelle würde nachfolgende Geschosse auf sich lenken und damit dieses Verfahren weiterhin unwirksam machen. Wie leicht sich die passiv gelenkten Sprengkörper irreführen lassen, hat sich beim Einsatz von deutschen passiv gelenkten Marinetorpedos im vergangenen Krieg deutlich gezeigt. Die Verfahren der sogenannten Kommandosteuerung des Flugkörpers durch einen Beobachter (drahtlose oder Abspul-Fernsteuerung) haben den wesentlichen Nachteil, das eine gleichzeitige Beobachtung von Ziel und Flugkörper erforderlich ist. Im Erdeinsatz ist die nur durch die Perspektive gegebene Raumauflösung und damit die Abstandsbestimmung zwischen Ziel und Geschoß unzureichend sowie die durch die menschliche Reaktionszeit bedingte Systemregelkonstante sehr groß im Vergleich zu einer zielselbstsuchenden Fernlenkung. Bei flacher Flugbahn kann die Sichtbarkeit des Zieles außerdem durch die Verbrennungsgase der Rakete beeinträchtigt werden. Auch Leitstrahlverfahren sind im Erdeinsatz wegen Interferenzerscheinungen in Bodennähe und Strahlverwerfung wenig geeignet.
  • Die technische Aufgabe, die mit der Erfindung gelöst werden soll, besteht im wesentlichen, aber nicht ausschließlich darin, räumlich eng lokalisierte Erdziele, wie Panzer, MG-Nester, Bunker, Beobachtungsposten, also solche Ziele, die keine brauchbare Radarcharakteristik oder Eigenstrahlung besitzen, mit Hilfe von zielselbstsuchenden Geschossen zu bekämpfen.
  • Ein typisches Beispiel für diese Aufgabe wäre die Zerstörung des Panzers 6 in Abb. 2 mit einem zielselbstsuchenden raketenangetriebenen Sprengkörper. In der gewählten Darstellung der Abb. 2 sei ferner Objekt 3 ein Haus, 4 ein Busch, 5 ein bereits abgeschossener brennender Panzer, 7 ein Geländevorsprung, 8 eine nahe im Hintergrund gelegene Anhöhe. In dieser Zielszene ist das Ziel 6 von einer Anzahl selbststrahlender und reflektierender Objekte umgeben. Ein Einsatz von passiven, auf Wärmestrahlung empfindlichen zielselbstsuchenden Geschossen wäre hier z. B. wegen des brennenden Panzers 5 nicht möglich. Ebenso ist die Voraussetzung für die Anwendung von herkömmlichen Anstrahlverfahren (»aktiv« und »semialctiv«) nicht gegeben, da ein charakteristischer Unterschied der Reflexionseigenschaften von Ziel 6 gegenüber den benachbarten Objekten 3, 4, 5, 7 und 8 nicht vorhanden ist.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Fernlenkverfahren für zielselbstsuchende raketenangetriebene und ballistische Geschosse zur Bekämpfung von Erdzielen, die von Objekten beliebiger Eigenstrahlung und Reflexionseigenschaften umgeben sind, und ist dadurch gekennzeichnet, das das Ziel vom Beobachter mittels eines modulierten elektromagnetischen Strahls beleuchtet wird, der eine so scharfe Bündelung besitzt (Nadel- oder Pencilstrahl), das sein Querschnitt am Ort des Zieles kleiner ist als die Zielsilhouette, und der so auf das Ziel ausgerichtet wird, das nur das Ziel vom Strahlkegel getroffen wird, wodurch das Ziel als einzige Quelle diffuser reflektierter Strahlung raumselektiv gekennzeichnet ist. Die in den zielsuchenden Geschossen eingebauten Fernlenkmechanismen sind auf die Frequenz und ll:odulationsart der verwendeten Strahlung abgestimmt.
  • Es wird somit zur Bekämpfung des Panzers 6 in Abb.2 folgendes Verfahren vorgeschlagen: Der vom Beobachter als Ziel ausgewählte Panzer 6 ( bei größeren Objekten deren kritischer Teil, z. B. ein Brückenpfeiler) wird mit dem in bestimmter Weise modulierten elektromagnetischen Strahl angestrahlt, der eine so scharfe Bündelung besitzt, das nur die zu treffen gewünschte Stelle beleuchtet wird. In Abb. 3 wird ein derart angestrahltes Ziel gezeigt, wobei Kreis 9 den beleuchteten Feck darstellt. Auf diese Weise wird das Ziel zur sekundären Strahlungsquelle und somit gegeiiüber seiner nicht beleuchteten Umgebung trennscharf und eindeutig gekennzeichnet und dadurch befähigt, zielselbstsuchende Geschosse auf sich hin zu lenken. Der Unterschied der Reflexionseigenschaften vom Ziel und von dessen naher Umgebung ist nunmehr praktisch ohne Bedeutung. Trifft z. B. der scharf begrenzte Strahlkegel ein Ziel, das einen besonders niedrigen Reflexionskoeffizienten von 0,05 besitzt (z. B. eine mit Ruß bedeckte Fläche), so wird auch dann nur dieses Ziel Ausgangspunkt der diffus reflektierten spezifischen Strahlung sein, die ihm aufgeprägt wurde.
  • Der Abschuß von Sprengladungen in Richtung auf das gekennzeichnete Ziel kann durch Raketenantrieb oder nach ballistischem Prinzip erfolgen. Die in Abb. 4 mit 10 bis 14 bezeichneten Abschußbasen können dabei auch weit hinter dein vorgeschobenen Beobachter 15 oder seitwärts, außerhalb der Feindeinsicht, liegen. Mehrere Geschosse 17 können zu gleicher Zeit oder nacheinander von diesen Abschusstellen in das Planquadrat 16 des gekennzeichneten Zieles 6 abgeschossen werden. Die in den Geschossen eingebauten, auf die vom Ziel reflektierte Strahlungsart empfindlichen zielselbstsuchenden Steuermechanismen werden beim Erreichen der Grenze der genügenden Strahlungsintensität 18 des Zieles, die man sich idealisiert als ein Halbkugelsegment mit Radius r vorstellen kann, die Korrektur der ursprünglichen Geschoßbahn bis zur Kollision mit dem Ziel 6 übernehmen. Nach Zerstörung des ersten Zieles kann man den Kennzeichnungsstrahl und damit den Strom der nachfolgenden Geschosse auf das nächste Ziel richten, usw. Um eventuelle Störversuche unwirksam zu machen, kann diese Strahlung noch nach einem bestimmten Code moduliert werden, auf den die Empfänger in den zielselbstsuchenden Geschossen abgestimmt werden können.
  • Um die Ausrichtung des Kennzeichnungstrahls auf das Ziel sowie das Suchen, Erkennen und Beobachten des Zieles in einem kontinuierlichen Vorgang zusammenzufassen, kann man den Strahlsender 19 mit einem Zielfernrohr 20 koppeln, wobei die optische Achse 21, dargestellt in Abb.5, möglichst nahe und parallel zur Strahlachse 22 liegen soll. Bei Verwendung eines auf obengenannte Weise gekoppelten (z. B. infraroten) Nachtsichtgerätes kann das vorliegende System auch bei voller Dunkelheit eingesetzt werden.
  • Der elektromagnetische Strahl zur Fernkennzeichnung des Zieles soll keine sichtbaren Spektralkomponenten enthalten, um die Position des Senders nicht kenntlich zu machen. Für einen Einsatz bei Nacht und am Tage bei geringerer Helligkeit und somit herabgesetzter Hintergrundstrahlung wäre das nahe Infrarotgebiet geeignet. Soll jedoch der Einfluß der Sonnenstrahlung ausgeschaltet werden, so kann in einem Bereich noch zulässiger Atmosphärendämpfung mit Ultraviolettstrahlung von 2900 A oder mit einer Wellenlänge von 1,2 mm ausreichende Senderenergie und Empfängerempfindlichkeit erzielt werden, wobei die für die geforderte Strahlschärfe notwendigen Abmessungen in vertretbaren Grenzen bleiben.
  • Bei Verwendung von Ultraviolett- oder Infrarotstrahlung läßt sich die geforderte sehr scharfe Bündelung des Kennzeichnungsstrahls z. B. mittels eines Parabolspiegels 23 und einer konzentrierten Strahlungsquelle 24 (Quelle großer Strahlungsintensität bei geringer Flächenausdehnung), wie in Abb.6 dargestellt, verwirklichen. Bei einem Durchmesser der Strahlungsquelle von d = 1 mm und einer Spiegelbrennweite von f =1,5 m ergibt sich der Durchmesser des Strahlkegels in einer Entfernung von 1,5 km zu etwa 1 m und in 3 km zu etwa 2 m. Das Zielfernrohr (bzw. Nachtsiehtgerät) kann mit der Senderoptik konstruktiv derart verbunden werden, daß dessen Visierlinie 29. mit der Achse des Kennzeichnungsstrahls 22 identisch ist. Zu diesem Zwecke wird vor der Strahlquelle 24 ein kleiner Spiegel 25 angebracht (Abb. 7). So kann die optische Zielachse 21 des außerhalb vom Strahlsender montierten Zielfernrohres oder Nachtsichtgerätes über Spiegel 25 und 26 in die optische Achse des Kennzeichnungsstrahls 22 geführt werden. Bei einer entsprechenden Dimensionierung des Spiegels 25 (der Durchmesser des Spiegels 25 soll nicht größer sein als der Außendurchmesser der Strahlungsquelle 24) wird der Kennzeichnungsstrahl hierdurch nicht geschwächt.
  • Um eine Steigerung der Empfängerempfindlichkeit und eine weitgehende Ausschaltung der Hintergrundstrahlung sowie eine höhere zulässige Belastbarkeit der Strahlungsquelle zu erreichen, wird diese mit einer bestimmten Frequenz sinus- oder pulsförmig moduliert, wobei der Empfänger im Geschoß selektiv auf diese Frequenz abgestimmt wird. Die hierfür üblichen Verfahren sind allgemein bekannt. Die Möglichkeit, den Strahlsender auf Grund von Spiegelungen des Tageslichtes zu erkennen, kann dadurch ausgeschaltet werden, daß das für die Unterdrückung sichtbarer Spektralkomponenten notwendige Filter vor den Sendespiegel zu liegen kommt und auf seiner dem Ziel zugewandten Seite so beschaffen ist, daß keine Spiegelungsreflexe entstehen können (bei Millimeterwellen genügt ein entsprechender Spiegelanstrich).
  • Bei Erhaltung der optischen Strahleigenschaften bietet das Ultraviolettgebiet unterhalb 2900 A trotz ansteigender atmosphärischer Dämpfung infolge der praktisch vollkommenen Absorption der Sonnenstrahlung durch die Ozonschicht der hohen Atmosphäre folgende Vorteile: Die Erdoberfläche ist sozusagen auch bei zenitalem Sonnenstand bis zu ihren höchsten Erhebungen »dunkel«. Die Empfängerempfindlichkeit von zielsuchenden Geschossen kann bei Verwendung von Photovervielfachern mit ultraviolettempfindlichem Kathodenbelag von großer elektronischer Austrittsarbeit und somit geringem temperaturbedingtem Dunkelstrom sehr groß gemacht werden. (Die Energie der Ultraviolett-Photonen, E = lt - v, ist dabei noch ausreichend zur Auslösung des photoelektrischen Effektes.) Die geometrisch- und physikalisch-optischen Verhältnisse sowie die sich ergebenden jeweiligen Leistungspegel innerhalb des Systems sollen an einem Beispiel veranschaulicht werden. Der Kennzeichnungsstrahl soll in einer Entfernung von 3 km einen Durchmesser von 2 m besitzen und somit scharf genug gebündelt sein, um ein Ziel von dieser oder größerer Abmessung raumselektiv kennzeichnen zu können. Der Öffnungswinkel des Strahlkegels beträgt dann etwa 3 Bogenminuten und kann bei Verwendung einer kreisflächenförmigen Strahlungsquelle von 1 mm Durchmesser und einer Optik von 1500 mm Brennweite, wie bereits beschrieben, verwirklicht werden. Der Senderspiegel soll einen Durchmesser von 50 cm haben. Als Strahlungsquelle werde eine Quecksilber-Hochdrucklampe mit Quarzfenster verwendet, die im Bereich von 2700 bis 2900 A etwa 300 mW Strahlungsleistung liefert. Die von dieser Quelle ausgehende Strahlung wird durch eine Blende derart begrenzt, daß der Senderspiegel gerade voll ausgeleuchtet wird. Mit einem Durchgangsfilter im Strahlenweg sowie einem Interferenzfilterbelag des Spiegels werden alle anderen Spektralkomponenten weggefiltert. Der Spiegel würde etwa mit 3 % der Nutzstrahlung, also mit 10 mW, ausgeleuchtet werden; unter Berücksichtigung der Filter- und Spiegelverluste besitzt der austretende Kennzeichnungsstrahl aber nur noch etwa 3 mW.
  • Bei einer Sichtweite von 8 km (dunstige Luft), wird der Strahl auf dem Wege zum Ziel auf etwa 50 [.W geschwächt. Vom Ziel (Reflexionsfaktor 0,1) werden 5 u,W diffus reflektiert. In 100 m Entfernung vom Ziel beträgt die auf die wirksame Empfangsfläche des Geschosses (50 cm2) auftreffende reflektierte Strahlung etwa 5 - 10-7 #tW. Nach Durchgang durch das Empfangsfilter stehen etwa 2 - 10-7 #tW zur Verfügung. Bei Verwendung eines Photovervielfachers (ähnlich der RC A Type 1 P 28 der Spektralklasse S 5 mit einer Empfindlichkeit von 10-9 R.W, bezogen auf 1 Hz Bandbreite) erhält man bei einer angenommenen Empfängerbandbreite von 100 Hz eine Empfindlichkeit von 10-8 #tW. Ein Verhältnis von Signal zu Rauschen größer als 3 und damit ein zuverlässiges Ansprechen des zielsuchenden Fernlenkmechanisums ist also vorhanden. Die Gewinnung der Azimut- und Höhenwinkel-Flugbahnregelwerte kann durch ein Zeitaufteilungsverfahren der empfangenen Strahlrichtung, durch vier paarweise zusammenwirkende Empfangs-und Verstärkerkanäle oder nach einem anderen bekannten Verfahren erfolgen. Für das hier genannte Beispiel wurden im Handel erhältliche Bauteile zugrunde gelegt, so daß die Möglichkeiten für eine weitere Verbesserung der genannten Systemwerte keinesfalls erschöpft sind (Gasentladungslampen im Pulsbetrieb, Magnesiumfunken mit günstiger Spektralverteilung usw.).
  • Wenn man bei Ultraviolett- oder Infrarotstrahlung schon mit einem Sendespiegeldurchmesser von 20' bis 50 cm auskommen kann, so würde die Verwendung von Millimeterwellen größere Spiegel erfordern. Ein Antennenöffnungswinkel von 4 Bogenminuten bei einer Wellenlänge von 1,2 mm (das entspricht etwa einem Strahlkegeldurchmesser von 10 m in 10 km Entfernung) wäre z. B. mit einem Parabolspiegel von 2 m zu verwirklichen (diese Wellenlänge liegt in dem letzten atmosphärischen »Fenster« der kürzesten Radiowellen, das auch bei sehr hohem Wasserdampfgehalt der Atmosphäre noch eine unterhalb 3 db/km gelegene Dämpfung besitzt). Infolge der Anwendbarkeit des Urberlagerungsprinzips auf der Empfangsseite mittels kohärent schwingender Oszillatoren bzw. deren Oberwellen wären die Millimeterwellen vor allem für größere Reichweiten (5 bis 20 km) geeignet. Die Anwendung des vorgeschlagenen Systems würde sich in diesem Falle (# = 1,2 oder 2 mm) besonders zur Leitung des Raketenwerferfeuers auf eine bestimmte Stelle (27) im Gelände, z. B. für Landungsoperationen (Abb. 8), eignen.
  • Für eine Beurteilung der Fortschritte, die mit dem hier beschriebenen System gegenüber den bisherigen zielselbstsuchenden Fernlenkverfahren auf dem Gebiet der Automatisierung der Kriegsführung erzielt werden können, mögen folgende Überlegungen dienen: Während die Verwendung von zielsuchenden Raketen gegen fliegende und schwimmende Ziele zur Entwicklung einer neuen Waffengattung geführt hat, fehlen bisher noch die Voraussetzungen für deren infanteristische Anwendung gegenüber Erdzielen, da sich diese in den meisten Fällen weder durch ihre Eigenstrahlung noch durch Reflexionseigenschaften von ihrer Umgebung ausreichend unterscheiden. Zum Unterschied von bisherigen zielselbstsuchenden Fernlenkverfahren, die also nur dann angewendet werden können, wenn es sich um Ziele handelt, die von sich aus anders strahlen oder anders reflektieren als ihr Hintergrund, kann das vorliegende Fernlenkverfahren grundsätzlich gegen alle Ziele eingesetzt werden. Als besonders geeignet erscheint dieses System zur Bekämpfung von Panzern mit Hilfe rückstoßfrei abgeieuerter Sprengkörper (mit oder ohne Raketenantrieb. z. B. Raketenwerfer, Bazooka usw.).
  • Die Treffunsicherheit der herkömmlichen Waffen, besonders die sehr erhebliche Treffunsicherheit der Raketen, wird durch das vorgeschlagene System der (3eschoßhalinkorrektur beseitigt. Entsprechend dem oben angeführten Beispiel kann bei Verwendung bekannter Bauelemente mit einer imaginären ZielvergrölJerung eines kleinen Zieles von 2 m Durchinesser auf einen Durchmesser von über 200 m in einer Entfernung von 3 km vom vorgeschobenen Beobachter gerechnet werden. Es ist also lediglich notwendig, daß ein Planquadrat von etwa 200m Seitenlänge in der Entfernung des Zieles getroffen werden kann, die flugbahngeregelten Geschosse lenken dann automatisch auf das Ziel ein. Möglichkeiten zu einer Verbesserung der Systemwerte, vor allem der Reichweite oder der imaginären Zielvergrößerung, wurden schon erwähnt und sind durchaus realisierbar.
  • Die Probleme, die sich bei entfernten bewegten Zielen aus deren Ortsveränderung während der Geschoßflugzeit ergeben (Bestimmung des Vorhaltewinkels usw.), können nunmehr infolge der erheblichen Zielvergrößerung (Fläche 28, Abb.9), die durch die diffuse Reflexion des Kennzeichnungsstrahls 22 am Ziel entsteht, leicht gelöst werden (Sender 19, Ziel 6, Grenze der zum Ansprechen des Fernlenkmechanismus ausreichenden Strahlungsintensität 18, größtmöglicher Winkel der Flugbahnänderung a). Bei der vorgeschlagenen extrem scharfen Bündelung des Kennzeichnungsstrahls (»Nadelstrahl«) kann das Ziel mit dem vollen Strahlkegel getroffen werden (bei den bisherigen Anstrahlverfahren nur mit einem geringen Teil des Strahlkegelquerschnittes). Es entsteht also auch kein Energieverlust durch Vergrößerung des Strahlkegelquerschnittes auf dem Wege vorn Ser_der zum Ziel wie bei den anderen Anstrahlverfahren Bei Kopplung des Strahlsenders mit einem Zielfernrohr wird der Schußerfolg bereits durch das Anvisieren und Einstellen des Zieles im Fadenkreuz des Zielfernrohres gewährleistet. Das Suchen und Erkennen des Zieles, das Ausrichten des Kennzeichnungsstralils auf das Ziel sowie die Beobachtung des Schußerfolges sind hier in einem kontinuierlichen Vorgang zusammengefaßt. Das Auge des Beobachters kann während des ganzen Vorganges an ein und demselben 01--riar bleiben. Weil der Kennzeichnungsstrahl A ein (-,ewicLt hat«, wird das Zielbild beim Einschalten des Kennzeichnungsstrahls nicht :#verwackelt« oder aus dein Blickfeld des Zielfernrohres gerissen wie z. B. während des Suchvorganges bei einem mit Zielfernrohr ausgestatteten Gewehr. Ein miteingebauter Entfernungsmesser würde bei Verwendung eines elektronischen Rechengerätes (Computor) eine automatische Ferneinstellung des Höhen- und Richtungswinkels an einer entfernten Abschußbasis ermöglichen. Weil die Abschußbasen vom Strahlsender örtlich getrennt sein können. wird die Stellung des vorgeschobenen Beobachters und seines Strahlsenders (der Kennzeichnitngsstrahl - ist für das Auge nicht sichtbar) auch bei längerer Gefechtsdauer nicht leicht zu entdecken sein, besonders auch deswegen, weil der Kennzeichnungsstrahl extrem scharf gebündelt ist und es genügt, ihn erst kurz vor Eintritt des Geschosses in den Bereich beginnender Regelfunktion einzuschalten. Dies kann als ein weiterer Vorteil gegenüber den konventionellen Waffen zur Panzerbekämpfung, deren Mündungsfeuer leicht erkennbar ist, genannt werden sowie auch der Umstand, daß man die Abschußbasen dabei auch außerhalb direkter Feindeinsicht in Stellung bringen kann. Die Strahlsender kann man beispielsweise in kleine, niedrige Raupenfahrzeuge einbauen, wobei der Sendespiegel und die Beobachtungsoptik nach Art eines Periskops nach oben ausgefahren werden können, um während der Beobachtung und Zielkennzeichnung das Verbleiben des Fahrzeuges in Deckung zu ermöglichen (Abb. 10).
  • Für den Nahbereich (z. B. bis 1000 m) können ferner kleinere, tragbare Strahlsender konstruiert werden. Die Fokussierung des Raketenfeuers auf eine en,-begrenzte Fläche (z. B. vom Schiff aus auf einen Küstenpunkt bei Landungsoperationen) wäre ein weiteres Beispiel für die Anwendung des vorliegenden Verfahrens bei größerer Entfernung unter @"erwendung von Millimeterwellen, wie bereits besprochen (Abb.8). Das bekannte Verfahren der Radarentfernungsmessung kann hier mit dazu herangezogen werden, die Raketenabschußvorrichtungen automatisch auszurichten.
  • In besonders gelagerten Fällen, wenn hinter dem Ziel sich kein oder ein viel schlechter reflektierender Hintergrund befindet oder ein besser oder gleich rereflektierender Hintergrund sehr weit hinter dein Ziel liegt, können mit dem vorliegenden Fernlenkverfahrren auch solche Ziele erfaßt werden, deren Silhouette kleiner als der Querschnitt des kennzeichnenden Strahikegels am Ort des Zieles ist. In einem solchen Fall genügt es, wenn das Ziel nur von einem Segment des Strahlkegels getroffen wird, während der restliche Teil sich im Raum hinter dem Ziel verliert. Beispiele zur Erläuterung weiterer Anwendungsmöglichkei_en sind daher in Abb. 11 ein halb in Deckung befindlicher Panzer, in Abb. 12 ein weit entferntes Schiff (-Millimeterwellen), in Abb.13 ein Fabrikkamin und in Abb. 14 der kritische Teil einer Brücke.
  • Die Möglichkeiten einer Störung des hier vorgeschlagenen Systems sowie der notwendige gerätemäßige Aufwand sind gering gegenüber ,den Kommandoverfahren mit Funkübertragung der Fernlenkimpulse zttm Geschoß und eventuell noch vorhandener Rücksendung des vom Geschoß aus gesehenen Blickfeldes über einen Fernsehbildwandler an den Beobachter. Es ist somit auch möglich; Gewicht, Abmessungen, Produktionskosten und technische Fehlerquellen der Geschosse und Zielstrahlgeräte niedrig zu halten, was bei der vorgeschlagenen taktischen Anwendung zu berücksichtigen wäre.
  • Als eine weitere Anwendung des vorliegenden Verfahrens wird die Bekämpfung von Bodenzielen aus der Luft genannt. Es wird hiermit, wie in Abb. 15 dargestellt, eine Erhöhung der Treffsicherheit der vom Flugzeug gegen Bodenziele abgeschossenen Raketen erreicht. Der Strahlsender 19, der mit Rücksicht auf die beschränkten räumlichen Gegebenheiten im Flugzeug vorzugsweise auf optischer Wellenlänge arbeitet. ist im Flugzeug 28 (z. B. vorn im Rumpf) so eingebaut, daß die Achse des Kennzeichnungsstrahls 22 mit der Flugzeuglängsachse zusammenfällt. Die mit zielsuchendem Kopf versehene Rakete 17 soll zur Zeit ti vom Flugzeug auf das Ziel 6 abgeschossen werden. Hierauf richtet der Flugzeugführer die Flugzeuglängsachse mittels des fest eingebauten Visiers genau auf das Ziel 6 aus. Inzwischen ist bis zur Zeit t2 die dem Flugzeug 28 vorauseilende Rakete 17 in Zielnähe gekommen, und der Kennzeichnungsstrahl wird eingeschaltet, so daß die Regelung der Raketenflugbahn auf das Ziel beginnt. Wenn zur Zeit t3 die Rakete das Ziel getroffen hat. wird die Maschine hochgezogen.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Serniaktives Fernlenkverfahren für zielselbstsuchende raketenangetriebene und ballistische Geschosse zur Bekämpfung von Erdzielen, die von Objekten beliebiger Eigenstrahlung und Reilexionseigenschaft umgeben sind. dadurch gekennzeichnet, daß das Ziel vom Beobachter mittels eines modulierten elektromagnetischen Strahls beleuchtet wird, der eine so scharfe Bündelung besitzt (»Nadelstrahl«), daß sein Querschnitt am Ort des Zieles kleiner ist als die Zielsilhouette, und der so auf das Ziel ausgerichtet wird, daß nur das Ziel vom Strahlkegel getroffen wird, wodurch das Ziel als einzige Quelle diffus reflektierter Strahlung raumselektiv gekennzeichnet ist und wobei die in den zielsuchenden Geschossen eingebauten Steuermechanismen auf die Frequenz und Modulationsart der verwendeten Strahlung abgestimmt sind.
  2. 2. Fernlenkverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Strahl zur Kennzeichnung des Zieles nur unsichtbare Spektralkomponenten enthält.
  3. 3. Fernlenkverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines ultravioletten Strahls zur Kennzeichnung des Zieles das Maximum seiner spektralen Energieverteilung um 2900 A liegt und daß die Empfangsgeräte der Geschosse nur für kürzere Wellen als 2900Ä empfindlich sind.
  4. 4. Fernlenkverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, gekennzeichnet durch pulsförmige Modulation des Strahls zur Kennzeichnung des Zieles.
  5. 5. Fernlenkverfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Pulse gleichzeitig auch zur Messung der Zielentfernung verwendet werden.
  6. 6. Fernlenkverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschußbasis (Abschußbasen) vom Strahlsender örtlich getrennt außerhalb des Zielblickfeldes liegt (liegen).
  7. 7. Fernlenkverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschußbasis (Abschußbasen) weit hinter dem vorgeschobenen Beobachter, der den Strahlsender bedient, liegt (liegen). B. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine optische Zielvorrichtung (z. B. Zielfernrohr), deren Visierlinie nahe und parallel zur Achse des Strahls liegt, der zur Kennzeichnung des Zieles dient. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Spiegel (25 und 26 in Abb. 7), die zur Herstellung der Identität der Visierlinie des Zielfernrohres mit der Achse des Strahls verwendet werden, der zur Kennzeichnung des Zieles dient. 10. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 oder 9, gekennzeichnet durch ein eingebautes Nachtsichtgerät. 11. Einrichtung nach den Ansprüchen 8, 9 oder 10, gekennzeichnet durch einen eingebauten Entfernungsmesser. 12. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von ultravioletter oder infraroter Strahlung eine zusätzlicher Filterung sichtbarer und unerwünschter Spektralkomponenten der Quelle zusätzlich durch einen Interferenzfilterbelag des Sendespiegels erreicht wird. 13. Fernlenkverfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Höhen- und Richtwinkels bei den Abschußbasen durch ein elektronisches Rechengerät (Computor) gekoppelt wird. 14. Fernlenkverfahren nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Suchen und Erkennen des Zieles, das Ausrichten des Kennzeichnungsstrahls auf das Ziel sowie die Bewertung des Schußerfolges unter Verwendung ein und desselben Fernrohres erfolgt. 15. Fahrzeug, das zur Beförderung der Einrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 12 dient, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vorrichtung enthält, die ein Ausfahren der Strahlsender- und Zieloptik (z. B. nach Art eines Periskops) ermöglicht. In Betracht gezogene Druckschriften: Leitfaden der Fernlenkung von Ferdinand M ü 11 e r . 1955, Deutsche RADAR Verlagsgesellschaft m. b. H.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2091901A2 (de) * 1970-04-10 1971-01-21 Etu Realisa Electronique

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