DE2149765A1 - Kombinationssystem einiger in sendeund empfangstechnik artverwandter lasersignaluebertragungssysteme - Google Patents

Description

• Kombinationssystem einiger in Sende- und Empfangs technik artverwandter Laser-Signalübertragungssysteme In der militärischen Nachrichtentechnik gilt als besonderes Problem der Mangel an freien Funkfrequenzen, die oft gebotene Forderung der Funkstille wegen der Einpeilbarkeit der Hochfrequenzstrahlung zwingen zur Einschränkung der Benutzung von Hochfrequenznachrichtentechniken im militärischen Bereich wo immer es möglich ist. Insbesondere kann festgestellt werden, daß hochfrequente elektromagnetische Wellen zur Verständigung immer dann vermieden werden können, wenn optische Sichtverhältnisse bestehen, da immer dann Direktverständigungsmittel auf optischer Basis, vorzugsweise übertragungssysteme unter Benutzung des Laserlichtes benutzt werden können. Schon in früher Entwicklungsperiode der Lasertechnik wurden Verständigungssysteme aufgrund der besonderen technisch physikalischen Vorzüge dieses optischen Übertragungssystems vorgeschlagen. So können Laserlicht-Verständigungssysteme, z.B. für Sprechverbindungen als bekannt vorausgesetzt werden.
• Insbesondere haftet den heute eingeführten Mikrowellensystemen auch der besondere Nachteil an, daß diese im Falle von atomaren Gefechtshandlungen nur begrenzt einsatzfähig oder aber auch total unbrauchbar sind.
• Aufgrund des mit Atomschlägen verbundenen EMP (electro magnetic puls = Cristofv-Effekt) entstehen sehr hohe Spannungen an freien Leistungen, Antennen, z.B. Stabantennen gebräuchlicher Dipolen, usw. in ferbindllng mit sehr hohen Strömen bei extrem kurzen Anstiegszeiten, wobei selbst über große Entfernungen hinweg die bekannten Funkausrüstungen zerstört werden können. Bei einem VD vom ca. 50 kvm und ca. 10 nsec. Anstiegszeit sind bekannte Schutzeinrichtungen weitgehend wirkungslos. Darüber hinaus ist bekannt, daß die Ionosphäre bei atomaren Gefechtshandlungen für den großen Bereich der heute üblichen Kurzwellenübertragung als Ausbreitungsmedium für längere Zeiten auszufallen vermag.
• Als Alternative bietet sich an, auszuweichen auf Längstwellentechiiik, Direktübertragung vol Mikrowellen im visuellen Bereich und schließlich die Lasessignalübertragung. Der Lasersignalübertragung als Nahverständigungsmittel ist deshalb eine erhebliche Bedeutung beizuordnen, insbesondere auch wegen des relativ geringen technischen Aufwandes, der Unstörbarkeit und auch wegen des genannten Mangels an freien Frequenzen, der sich unter Berücksichtigung der obigen Ausführungen über die heute gültigen Vorstellungen hinausheben dürfte. Es ist deshalb ebenso naheliegend wie verständlich, sich dieser modernen Technik als Übertragungsmittel zu bedienen wo immer es möglich ist.
• Die erfinderische Aufgabe besteht deshalb darin, einige Systeme der Lasersignalübertragungstechnik zweckmäßig so zu kombinieren, daß diese ohne wesentlichen Mehraufwand die nachfolgend geschilderten Aufgaben übernehmen können, wodurch eine unnötige Vervielfachung militariseher Ausrüstung vermieden wird, und ein volkswirtschaftlichor Nutzen durch Einsparungen erzielt werden kann indem zweckmäßigerweise Einrichtungen vorgeschlagen werden für die unten näher ausgeführten, technisch ähnlichen, Signalübertragungs-Einriehtungen für unterschiedJ iche Aufgaben und Funktlonen.
• Lasersysteme, die die Identifizierung von "Freund und Feind" bewirken, sind nicht bekannt. Soweit bekannt, funktionieren diese, abgekürzt "IFF" genannten, Systeme bisher auf Mikrowellenbasis. Mittels einer begrenzten Vielahl von Schaltungsmöglichkeiten werden Hochfrequenzimpulse und -impulsfolgen mit Kennung nach Impulsbreite, Impulsabstand und Impulsfolge einem unidentifizierten Objekt übertragen und, falls dieses Objekt keinen automatischen Beantworter für den empfangenen Code besitzt, bzw.
• die Antwort ausbleibt, gilt das Objekt im Ernstfalle als "Feind"sofern es nicht sonstwie identifiziert werden kann. Die visuelle Identifizierung gestaltet sich wegen der gebotenen und praktizierten Tarnung teilweise schwierig, und in beispielweise unregelmäßig verlaufenden Frontabschnitten ist die unverzügliche Identifizierung erkannter Objekte unerJaßliche Voraussetzung vor Einleitung taktischer Kampfmaßnahmen. Was für mobile Heerestruppen gilt, gilt analog auch für die Luftverteidigung. Im Tiefflug sich nähernde Objekte sind wegen der großen Ähnlichkeit heutiger Hochleistungsflugzeuge oft nur spät identifizierbar, so daß das Abwehrpersonal gegebenenfalls unzumutbaren psyehisehen Belastungen ausgesetzt ist, die vermeidbar sind bei vorhandener IFF-Technik für den Sichtbereich. Die bekannten Mikrowllen-IFF-Geräte besitzen die genannten M0ngel der Einpeil-, Analysier- und Simulierfähigkeit und zudem das Problem des sog. "Overloadblock". Dieser "Overloadblock" tritt immer dann auf, wenn mehrere, der meist in Radarziellinie gekoppelten IFF-Sender das noch nicht identifizierte ObJekts s.B. ein Flugzeug, gleichzeitig nach dem Erkennungscode abfragen und die Empfänger überlastet sind. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß in gültiges Taktik die Radarsysteme bodennah unterflogen werden. Insbesondere aber auch wegen der bekannten Bodenre- von Radarstrahlen schlechthin, funktioniert auch die vorhandene Mikrowellen-IFF-Technik nicht zufriedenstellend.
• Auch die Flugabwehr braucht deshalb eine Identifizierungshilfe im Sichtbereich, weshalb die nicht mit den vorgenannten Mängeln behaftete Lasertechnik zur Identifizierung Freund/Feind in Analogie zu bekannten Systemen verwendet werden kann.
• Für Zwecke der Ausbildung, Ubung, Manöver und Operation Research ist die Einführung von Simulationssystemen für die Schußsimulation von Rohrwaffen und Flugkörpern, die sich der Laserübertragungstechnik bedienen, unvermeidlich und von großem volkswirtschaftlichen Nutzen. Dieser Nutzen liegt weniger in der Einsparung von Munition für Übungszwecke als in der Verbesserung der Ausbildung an Waffensystemen, Verzögerung der Straßentransporte zu Schießplätzen etc.
• Schußsimulationssysteme tragen als ein technisches Kennzeichen ein waffen- oder visierliniengekoppeltes Lasersendesystem sowie am Zieldarstellungsobjekt für den Empfang der simulierten Schußsignale speziell eingerichtete Empfänger.
• In erfinderischer Gestaltung wird nunmehr vorgeschlagen, die vorgenannten, unterschiedlichen, wichtigen militärischen Systeme, die sich der Lasertechnik als Ubertragungsmittel bedienen, kombinatorisch zusammenzufassen, was nach dem heutigen Stand der Technik, insbesondere der elektronischen und optronischen Gerätetechnik, ohne erheblichen Aufwand zu ermöglichen ist. Der erforderliche Aufwand ist vielmehr ein solcher der begrenzten Schalt-, Umschalt- und elektronischen Modul- und eventuell der optischen Regeltechnik. Den erforderlichen Lassrlichtsendern ist gemeinsam und eigentümlich mit denen der Verständigungstechnik, der IFF-Technik und der Technik der Schuß simulation, daß sie objektbezogen gerichtet werden. Der dazugehörigen Empfangstechnik entsprechen die gemeinsamen Merkmale der Impulsanalyse rundum empfangener Laserlichtsignale. Es ist kein Hindernis beim heutigen Stand der Technik die genannten Systeme mit den zu fordernden Vielfachfunktionen auszustatten.
• Für die Sendetechnik braucht man eine Umschaltung von n Schußsimulationn auf IFF-Abfragecode sowie Sprachmodulation. Für die Empfangstechnik wird analog ein Schußsignalempfang, Sprechsignalempfang und IFF-Rückmeldecode über eingebaute zusätzliche Lasersendeeinrichtungen benötigt. Für die Schaltungsart "Sprechverbindung" muß wckmäßig der Antwortsignalgeber über eine Empfangsoptik oder aber parallel zu dieser gerichtet zum Ansprechpartner abstrahlen. Zu diesem Zweck enthalten die optischen Empfänger vorschlagsweise auch Vorrichtungen zum Abstrahlen von Verständigungssignalefl. Es ist auch möglich, zusätzliche, für sich bewegliche, handlich richtbare Lasersenderempfänger vorzusehen, falls außerhalb der Waffenrichtung, oder separat von solcher, Verständigung erfolgen soll. Die sonstigen ergänzenden regelnden und verbindenden Mittel können mit bekannten Einrichtungen und Mitteln der Elektronik und Optronik ausgeführt werden.
• Auf eine zeichnerische Darstellung der erfinderischen Systemkombination wird wegen der vielfältig möglichen und praktikabelen schaltungstechnischen Maßnahmen verrichtet.

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Lasersignalübertragungssysteme als Kombinationssystem dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei bezüglich Sende- und Empfangstechnik im wesentlichen Komponenten gleichartige Lasersignalübertragungssysteme im Sinne des Mehrzweckbetriebes geschaltet werden, so sind die für die Identifizierung *Freund und Fein" bezüglich der Sendeeinrichtung sowie auch der Empfangseinrichtung als System verbunden mit einer Einrichtung, die der Nachrichtenübertragung, vorzugsweise der Sprechverständigung dient und wahlweise weiter in Systemkombination verbunden und umschaltbar für die gewünschte Betriebsart mit Sende-und Empfangseinrichtungen, die der Schußsimulation dienen; wobei die Sendeeinrichtung wahlweise manuell oder automatisch umgeschaltet wird auf pulsmodulierte Sprechverständigung oder pulsmodulierte wFreund/Feind"-Erkennung oder Pulskennung für n Schußsioulation" und weiterhin die Sendeeinrichtung durch Fernbedienung regeltechnisch automatisch oder manuell verstellbar eine Einrichtung zur Anpassung der Divergenz enthält, und die Sendeeinrichtung für die Betriebsart n Sprechverständigung" über einen Pulsmodulator und -verstärker mit einem Mikrophon verbunden wird und einer zum System gehörigen oder aber auch separat für sich bestehenden Einrichtung für den Empfang von Laserlichtsignalen bestehend aus mindestens einem optischen Empfangssystem mit einer nachgeordneten Sensor- und Verstärkereinrichtung sowie die Verbindung dieser Einrichtung mit einer Umschaltvorrichtungs die regeltechnisch selbstständig funktioniert oder aber manuell betätigt werden kann, für die erforderliche Emprangsbetriebsart, wobei die Einrichtung zur Demodulation der Signale für Jede Betriebsart nachgeordnete Verstärkereinrichtungen und Einrichtungen der Wiedergabetechnik enthält und für die Betriebsart Verständigungstechnik bekannte,eventuell vorhandene Wiedergabegeräte benutzt werden, und für die Identlfizierungsteehnik (IFF) optische oder Tonsignal einrichtungen sowie Waffensperrung oder Freigabe automatisch erfolgt mit Bezug auf Freund-oder FeinFrkennung und für die Betriebsart Schußsimulation nachgeordnete Wiedergabegeräte für Trefferanzeige dergestalt modifizierbar, daß die der Schußsmulation dienenden Empfangsenrichtungen leicht umschaltbar und nicht benötigte Geräte entfernbar sind und in Ergänzung eine bekannte IFF-Hochfrsquenzempfangseinrichtung,wobei die Fmpfangseinrichtung der optischen Betriebsart mittels Laserlicht hinsichtlich Frequenz und Demodulation angepaßt ist an Signal code und die Gerätetechnik der Hochfrequenz-IFF-Technik und eine Teilkombination der lasersignaltechnik für Sendung und Empfang mit vorhandenen Hochfrequenzgeräten der IFF-Technik.