DE19601961C2 - Einrichtung zur Erleichterung des Auffindens von Zielen an einem Waffensystem - Google Patents
Einrichtung zur Erleichterung des Auffindens von Zielen an einem WaffensystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erleichterung des Auffindens von
Zielen an einem Waffensystem bestehend aus einem Flugkörper in einem Startrohr wie beispielsweise Panzerfaust oder Flieger
faust.
Ein Waffensystem dieser Art mit elektromagnetischer Feinstabilisierung des
Waffenrohrs auf die Visierlinie ist aus DE 38 08 801 C1 bekannt.
Aus DE 37 33 681 C1 ist ein Infrarot-Suchkopf bekannt, der in der Brenn
ebene der IR-Optik als IR-Sensor eine zweidimensionale Matrix aufweist.
Dieser Suchkopf kann Teil eines Flugkörpers sein.
In US 4,407,464 ist ein Wärmebildsystem beschrieben, bei dem sich zwei
drehbare Prismen vor einem Detektorarray befinden. Diese Prismen entspre
chen dem Drehkeilpaar des Patentanspruchs 2 der Erfindung.
Bekannt sind weiter als nicht druckschriftlich belegter Stand der Technik Infra
rot (IR)-Suchköpfe für Fliegerfäuste oder Luft-/Luft-Flugkörper, wobei die Flug
ziele vom Schützen mit dem Auge - mit oder ohne Unterstützung durch Seh
hilfen oder Wärmebildgeräte - erfaßt werden und dann der gesamte Flugkör
per so mit dem Suchkopf optisch auf das Ziel ausgerichtet wird, daß sich das
Ziel in dem nur wenige Grad kleinen Sehfeld des Suchkopfes befindet. Der
Suchkopf wird auf das ihm so zugewiesene Ziel aufgeschaltet und der Be
kämpfungsvorgang kann beginnen. Nachteil dieser Suchköpfe ist, daß der
Schütze das Ziel mit dem Auge erfassen muß, was sehr geringe Entdeckungs
entfernungen zur Folge hat, die bei schlechter Sicht noch geringer sind. Eine
Nachtkampffähigkeit ist im allgemeinen überhaupt nicht gegeben. Auch wenn
dem Schützen ein Wärmebildgerät zur Verfügung steht, besteht immer noch
die Schwierigkeit den Flugkörper wegen des Parallaxenproblems so auszu
richten, daß auch der Suchkopf das Ziel im kleinen Sehfeld hat.
Bekannt sind ebenfalls Suchköpfe, bei denen das Sehfeld durch ein instanta
nes Sehfeld aufgespannt wird, das das gesamte Sehfeld abscannt. Diese
Suchköpfe haben den Nachteil, daß sie relativ geringe Aufschaltentfernungen
realisieren können, da die Strahlung des Zieles nur in einem Bruchteil der
Zeit - nämlich beim Überstreichen des Zieles - auf den Detektor oder das
Detektorarray fällt.
Bekannt sind ebenfalls scannende Suchköpfe der oben erwähnten Art, die
beim Zielverfolgungsvorgang bestimmte Logiken benutzen, um nicht durch
IR-Scheinziele wie z. B. Flares vom Ziel abgelenkt zu werden. Neuere Flare-
Entwicklungen und/oder die Menge der zeitgleich oder kurz nacheinander
ausgestoßenen Flares führen jedoch dazu, daß diese Logiken versagen mit
der Folge, daß der Suchkopf vom echten Ziel abgelenkt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Suchkopf zu schaffen, mit dessen Hilfe
Flugziele auf große Entfernungen auch nachts und bei schlechter Sicht ent
deckt werden können, der die Identifizierung des Flugzieltyps auf große Ent
fernungen erlaubt, der auf große Entfernungen auf die Flugziele aufschaltbar
ist und der nicht durch IR-Scheinziele abgelenkt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der Patentan
sprüche gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Figur näher erläutert.
Der Gegenstand der Erfindung betrifft zwei Hauptkomponenten im eigentli
chen Suchkopf 2 und eine Hauptkomponente am Startrohr 4: Die eine Haupt
komponente des Suchkopfes 2 besteht aus einem fest eingebauten Detektor
array 8 mit starrer Optik 6 (focal plane array = FPA). Beide arbeiten im Wel
lenlängenbereich 3,0-5,0 µm oder einem Teilbereich davon. Diese Optik bil
det das gesamte Sehfeld des Suchkopfes 2 von einigen wenigen Grad auf
das Detektorarray 8 ab. Die andere Hauptkomponente des Suchkopfes 2 ist
ein Drehkeilpaar 12, das für den Fall schneller und/oder stark manövrierender
Ziele dem Sehfeld 10 des Suchkopfes während des Fluges des Flugkörpers
1 (FK) durch entsprechende Drehstellungen hohe Schielwinkel verleiht. Die
weitere Hauptkomponente besteht aus einer reversibel aus dem Strahlen
gang entfernbaren, z. B. klappbaren Aufweitungsoptik 14 direkt vor dem Such
kopf 2 des FK 1 am Startrohr 4.
Mit diesen Hauptkomponenten läuft die Entdeckung und Bekämpfung von
Flugzielen wie folgt ab: Der Schütze blickt bei der Zielsuche auf einen Schirm
oder in ein Okular 16, auf/in dem das IR-Bild dargestellt ist, das der Suchkopf
2 selbst mit seiner Optik 6 und der Vorsatzoptik 14 "sieht". Der Schütze blickt
also sozusagen durch den Suchkopf. Dadurch kann der Schütze große
Raumwinkelbereiche im IR überwachen und so Flugziele auch bei schlechter
Sicht und vor allem auch nachts auf große Entfernungen entdecken. Hat er
ein ihm verdächtig erscheinendes Objekt, das sich zunächst nur als kleiner
heller Punkt darstellt, entdeckt, bewegt er den FK so in die Richtung dieses
Objektes, bis sich dieses innerhalb einer zentralen, z. B. eingeblendeten Mar
kierung befindet, die den Sehfeldbereich des Suchkopfes 2 ohne Vorsatzop
tik 14 bezeichnet. Danach klappt oder dreht der Schütze die Vorsatzoptik 14
aus dem Strahlengang heraus und sieht im Okular 16 jetzt das stark vergrö
ßerte Ziel, wobei das gesamte dargestellte Sehfeld jetzt dem kleinen Sehfeld
des Suchkopfes entspricht. Bei genügend großer Pixelanzahl im Detektorar
ray, die mindestens 2562 beträgt, kann der Schütze jetzt selbst bei relativ gro
ßen Zielentfernungen den Typ (Flugzeugtyp, Hubschraubertyp) erkennen, da
das Ziel bereits auf genügend viele Pixel abgebildet wird. Hat der Schütze
dann die Bekämpfungsentscheidung getroffen, betätigt er lediglich einen
Schalter (nicht gezeigt), wodurch dem Suchkopf das IR-Bild des Flugzeu
ges/Hubschraubers als Ziel zugewiesen wird. Ab diesem Moment "merkt" sich
der Suchkopf das Bildmuster des Zieles und der FK 1 startet aus dem Start
rohr 4, indem er z. B. ein IR-Fenster durchbricht. Jedes neue Bild, das im
Suchkopf 2 vom Ziel aufgenommen wird, wird mit den vorhergehenden Bil
dern verglichen, und das bereits bekannte Bildmuster des Zieles wird entspre
chend den Aspektwinkeländerungen fortgeschrieben. Durch diese Art von
Bildmusterverarbeitung gelingt es dem Suchkopf 2 auch - über die bereits be
kannten Flareerkennungslogiken hinaus - dem IR-Bild des Zieles zu folgen,
ohne daß zusätzlich im Bild auftauchende IR-Strahler wie z. B. Flares ihn ab
lenken könnten, da diese nicht dem richtigen Bildmuster entsprechen. Auf
diese Weise wird eine absolute Störfestigkeit des Suchkopfes bereits ab dem
Start des FK 1 ermöglicht.
Bewegt sich während des FK-Fluges das Ziel an den Rand des Sehfeldes,
wird durch entsprechendes Nachdrehen der beiden Drehkeile 12 im Such
kopf 2 der Strahlengang so abgelenkt, daß das Ziel wieder zu Bildmitte zu
rückwandert. So können hohe Schielwinkel realisiert werden.
Mit dieser Vorrichtung und diesem Verfahren können auch Ziele, die heute mit
FK und IR-Suchkopf nicht bekämpfbar wären, auf große Entfernungen in gros
sen Raumwinkelbereichen auch bei schlechter Sicht und nachts ohne Paral
laxenproblem entdeckt werden. Ebenso sind durch die FPA-Technik große
Aufschaltentfernungen realisierbar, da das Ziel ständig auf Detektormaterial
abgebildet wird und nicht nur in einem Bruchteil der Zeit wie bei scannenden
Suchköpfen. Durch die hohe Winkelauflösung ist eine Erkennung des Luft
fahrzeugtyps vor dem FK-Start möglich, so daß man von einer passiven und
nicht kooperativen Freund-Feind-Kennung sprechen kann - zumindest, was
den Typ des Flugzieles betrifft. Durch die Bildmusterverarbeitung wird zum
einen eine hohe Störfestigkeit ermöglicht. Zum anderen kann der FK sich bei
weiterer Annäherung an das Ziel den Zielpunkt am Luftfahrzeug z. B. unter Zu
hilfenahme einer "Bordbibliothek" genau aussuchen und so durch Auftreffen
an einer besonders empfindlichen Stelle des Luftfahrzeuges eine besondere
große Wirkung erzielen.
Verwendete Abkürzungen
1
Flugkörper
2
Suchkopf
4
Startrohr
6
starre Optik, Linsensystem
8
Detektorarray
10
Sehfeld des Suchkopfs
12
Drehkeilpaar
14
Aufweitungsoptik, Vorsatzoptik
16
Schirm oder Okular
Claims (2)
1. Einrichtung zur Erleichterung des Auffindens von Zielen an einem
Waffensystem, bestehend aus einem Flugkörper in einem Startrohr, da
durch gekennzeichnet, daß im Suchkopf (2) des Flugkörpers (1)
ein starres Linsensystem (6) und ein Detektorarray (8) vorhanden
sind, wobei das Detektorarray (8) mit einem Bildschirm oder einem
Okular (16) in Verbindung steht und eine aus dem Strahlengang ent
fernbare Aufweitungsoptik (14) direkt vor dem Suchkopf (2) des Flug
körpers (1) am Startrohr (4) befestigt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Drehkeil
paar (12), das sich im Suchkopf (2) vor dem Linsensystem (6) befin
det und dem Sehfeld des Suchkopfes (2) während des Fluges des
Flugkörpers (1) durch Veränderung seiner Drehstellung hohe Schiel
winkel verleiht.
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