DE1798069C1 - Verfahren und Anordnung zur Unterdrueckung von Stoerzielen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Unterdrückung von Störzielen bei IR-Zielsuchköpfen.

Beim Einsatz eines IR-Suchkopfes gegen Wärmeziele (Schiffe, Flugzeuge, Landfahrzeuge) sind einerseits natürliche Störziele, wie Wolken, Brände usw., zu beachten; andererseits hat der Feind die Möglichkeit, künstliche Störziele in Form von Stör- und Täuschkörpern anzuwenden. Um eine Fehlsteuerung des Flugkörpers durch diese Störziele auszuschalten, muß eine Störzielunterdrückung durchgeführt werden.

Das zu bekämpfende Ziel ist hinsichtlich seiner spektralen Ausstrahlung, seiner Form und Größe annähernd bekannt. Bei speziellen Zielen kann auch der Geschwindigkeitsbereich als Vorinformation ausgenutzt werden. Die Störziele können sich vom eigentlichen Ziel durch Form und Größe sowie durch ihre spektrale Ausstrahlung bzw. Temperatur unterscheiden. Bei brennenden Störzielen kann der Helligkeitskontrast im sichtbaren Gebiet des Spektrums zur Unterscheidung herangezogen werden.

Aus den DE-PS 5 39 560 und 5 39 559 ist ein Verfahren bekannt, mit dessen Hilfe sich im Beobachtungsfeld eines auf Wärmestrahlen ansprechenden Senders befindliche störende Wärmequellen unwirksam gemacht werden. Es handelt sich hierbei sowohl um solche Störstrahlen, die von auf der Erde befindlichen Quellen ausgehen als auch um solche, die von Himmelskörpern herrühren. Um die Störungen auszuschalten, wird die Verwendung von Schablonen zur Abdeckung der Störquellen empfohlen. Derlei mehr oder weniger primitive Mittel mögen für eine '· bodenständige Beobachtung ausreichen. Mit großer Geschwindigkeit fliegende Objekte unterliegen jedoch Bedingungen, die mit den beschriebenen Mitteln nicht in den Griff zu bekommen sind.

Die DE-PS 10 96 621 beschreibt ein auf Wärmestrah-'~³ lung ansprechendes Zielsuchgerät mit einer Vorrichtung, die von Störzielen herrührende Strahlen unwirksam macht. Hierbei gelangt ein von fotoelektrischen Empfangseinrichtungen für Lichtzeichen bekanntes Verfahren zur Anwendung. Der auf die Strahlung des i" Nutzlichtes ansprechenden Empfangseinrichtung ist eine zweite Empfangseinrichtung zugeordnet, die auf eine in dem Nutzlicht nicht enthaltene Strahlungskomponente des Störlichtes anspricht und diejenigen Steuerimpulse unterdrückt, die durch die mit der -'' Strahlung des Nutzlichtes übereinstimmende Strahlungskomponente des Störlichtes ausgelöst werden. Abgesehen davon, daß dieses Gerät nicht selbsttätig arbeitet, was heute für den militärischen Einsatzbereich nahezu zwingend erforderlich ist, sind auch keinerlei besondere Vorkehrungen zur Vermeidung von aus ungenügendem Hintergrundkontrast, mehrdeutiger Zielansprache und dergleichen resultierende Fehlerquellen vorgesehen.

Aus der DE-PS 11 87 024 ist ferner ein Zielsuchgerät zur Unterdrückung von elektromagnetische Strahlung aussendenden Objekten bekannt. Dieses Gerät besteht aus einem Cassegrain-Teleskop als Sammelvorrichtung für Strahlen. Das Teleskop besitzt zwei koaxial zueinander angeordnete Spiegel, die das Licht sammeln ⁴" und auf einer Zerhackerscheibe abbilden. Hinter derselben ist eine Gesichtsfeldblende angeordnet, durch die hindurch die Strahlen über eine Feldlinse, einen als Strahlenteiler ausgebildeten dichroitischen Umlenkspiegel und ein Objektiv einem Detektor zugeleitet werden. Ein weiterer Strahlenanteil fällt über ein zum ersten rechtwinklig angeordnetes weiteres Objektiv auf einen anderen Detektor. Auch dieses Gerät arbeitet weder selbsttätig noch sieht es irgendwelche Sicherheitsvorkehrungen zur Vermeidung von Fehlern vor. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Ausnutzung der unterschiedlichen Eigenschaften von Nutz- und Störzielen für eine automatische Störzielunterdrückung bei IR-Zielsuchköpfen dahingehend zu verbessern, daß sich das Ziel deutlicher als bei bisher angewandten Verfahren und Vorrichtungen vom Hintergrund abhebt und eine mehrdeutige Zielansprache ausgeschlossen wird. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß nach Auffassung des Zieles das Bildfeld zuerst wie an sich bekannt eingeengt und in der Endphase entsprechend der Vergrößerung des Zieles wieder kontinuierlich aufgeweitet wird.

Das Maß, in dem der Bildfeldwinkel zunächst eingeengt wird, bestimmen die Flugeigenschaften der Trägerrakete. Die Durchführung derselben kann entweder auf mechanischem Weg durch eine Verringerung des Hubes der Spiegelauslenkung, oder aber auf elektronischem Weg, beispielsweise durch eine Unterdrückung des Signals bei bestimmten Winkelstellungen

des Abtastspiegels, erfolgen. Wenn in der Endphase des Fluges — zum Zeitpunkt, da das Ziel einen großen Teil des Bildfeldes ausfüllt — die Aufweitung des zuvor eingeengten Bildfeldwinkels stattfindet, wird die gleiche Methode in umgekehrtem Sinne angewendet. Dadurch hebt sich das Ziel deutlich vom Hintergrund ab und ermöglicht eine Lenkung des Flugkörpers in den Flächenschwerpunkt des Wärmezieles. Insgesamt gesehen werden Störungen durch Fehlziele und Hintergrund auf ein Mindestmaß reduziert.

Wenn in der Verfolgungsphase nach Auffassen eines Wärmezieles im Bildfeld der IR-Optik ein weiteres Wärmeziel auftaucht, dann spricht der Suchkopf auf dieses Ziel nicht an, wenn die Strahlungsintensität in dem ausgenutzten Spektralbereich geringer ist als bei dem ursprünglich aufgefaßten Ziel. Beim Auftauchen von Zweitzielen größerer Strahlungsintensität soll jedoch ebenfalls das erste Ziel weiterverfolgt werden. Das erreicht man nach einem weiteren Gedanken der Erfindung durch eine Anpassung der Speicherung an die kontinuierliche Veränderung oder anders ausgedrückt dadurch, daß mit Hilfe eines adapativen Speichers von geringer Kapazität die durch die Annäherung an das Ziel bedingten kontinuierlichen Veränderungen registriert, plötzlich auftretende Störziele jedoch unterdrückt werden. Zweckmäßig ist es hierbei, daß der adaptive Speicher ebenfalls zur Erkennung von charakteristischen Zielkonturen ausgenutzt wird und dadurch Störziele unterdrückt werden. Beim Auftauchen eines Zweitzieles vorkommende unerwünschte Veränderungen des gespeicherten Bildes können beispielsweise dadurch unterdrückt werden, daß derjenige Teil des adaptiven Speichers kurzzeitig nicht zur Signalbildung herangezogen wird, bei dem ein heißes Störziel plötzlich registriert wird.

Dasselbe Verfahren kann auch zur Konturenerkennung und zur Trennung zweier dicht beieinander liegender Ziele ausgenutzt werden, wobei im letztgenannten Fall das heißere Ziel weiterverfolgt wird. Da

bestimmte militärische Objekte an ihrer Außenseite nur begrenzte Temperaturdifferenzen zur Umgebung annehmen können, lassen sich sehr heiße Störziele durch Amplitudenselektion ausschalten.

Im folgenden sollen an Hand einer Zeichnung zwei Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert werden, die den Kontrast im Sichtbaren bei brennenden Störzielen zur Unterscheidung ausnützten, und wobei die in den beiden Figuren einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszahlen aufweisen. Es zeigt

Fig. 1 die Abtastung mittels eines rotierenden Vierkantprismas und

F i g. 2 die Abtastung mittels eines Schwenkspiegels.

In beiden Fällen wird die sichtbare Strahlung des Spektrums nach dem Abtastvorgang über einen Spektralteiler ausgespiegelt und auf den Sensor für die sichtbare Strahlung fokussiert. Von dem als Vierkant ausgebildeten Abtastprisma 1 werden die Strahlen aufgenommen und einem Umlenkspiegel 2 zugeleitet. Dieser ist als Spektralteiler ausgebildet. Der sichtbare Anteil der Strahlung wird über das Objektiv 3 auf den Sensor 4 fokussiert. Der infrarote Teil der Strahlung dagegen wird vom Strahlteiler reflektiert und gelangt über das Objekt 5 zum Detektor 6.

Bei der Anordnung nach F i g. 2 wird die Strahlung von einem Abtastspiegel 7 aufgenommen und dem Umlenkspiegel 2 zugeführt, der so ausgebildet ist, daß er einen Teil der Eingangsapparatur verdeckt. Der sichtbare Teil der Strahlung wird vom Spiegel umgelenkt und über das Objektiv 3 auf den Sensor 4 fokussiert, während die Wärmestrahlung ungehindert über das Objektiv 5 auf den IR- Detektor 6 fällt.

Bei Verwendung von Mehrzellenanordnungen wird 3Ünstigerweise die Struktur der Empfängeranordnung für den sichtbaren Bereich an die der IR-Empfängeranordnung angeglichen und dadurch in beiden Bereichen ein analoges Signal erzeugt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Xl 98 069 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Unterdrückung von Störzielen bei IR-Zielsuchköpfen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Auffassung des Zieles das Bildfeld zuerst wie an sich bekannt eingeengt und in der Endphase entsprechend der Vergrößerung des Zieles wieder kontinuierlich aufgeweitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines adaptiven Speichers von geringer Kapazität, die durch die Annäherung an das Ziel bedingten kontinuierlichen Veränderungen registriert, plötzlich auftretende Störziele jedoch unterdrückt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der adaptive Speicher ebenfalls zur Erkennung von charakteristischen Zielkonturen ausgenutzt wird und dadurch Störziele unterdrückt werden.

4. Zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche vorgesehene Anordnung, die aus einem rotierenden Prisma, einem Umlenkspiegel, einem Objektiv und einem Detektor besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen, die durch einen an sich bekannten, als Strahlenteiler ausgebildeten Umlenkspiegel (2) hindurchgehen, über ein zweites Objektiv (3) einem Detektor (4) zugeleitet werden.

5. Zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche vorgesehene Anordnung, die aus einem rotierenden Prisma oder einem Schwenkspiegel, einem Objektiv und einem IR-Detektor sowie einem Umlenkspiegel, der gleichzeitig als Strahlenteiler dient, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkspiegel (2) teilweise abgedeckt ist, derart, daß die auf diesen Teil fallenden Lichtstrahlen reflektiert werden, sowie durch Anordnung eines Objektivs (3), das die reflektierten Strahlen auf einen Punkt fokussiert und einen Sensor (4) zur Aufnahme der Strahlen.