DE2240598C3 - Vorrichtung mit Radargerät, Laser-Entfernungsmesser und Infrarot-Zielverfolgungsgerät zur Feind-Flugobjekt-Vermessung und -Verfolgung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermessung und Verfolgung eines feindlichen Flugobjektes, die mit Hilfe eines Radargeätes die Grobortung vornimmt sowie mit Hilfe eines Laser-Rückstrahl-Entfernungsmessers die Entfernung und mit Hilfe eines auf die Triebwerksabstrahlung ansprechenden Infrarot-Zielverfolgungsgerätes die Ablage des im Vorbei- oder Überflug befindlichen Flugobjektes bestimmt.

Bei dem unter der Bezeichnung »IRLAS« (= »IR-tacker and laser range finder«) oder »LATIRP« (= »laser-ranger/tracker IR passiv«) bekannten Verfahren erfolgt mil Hilfe eines Radargerätes zunächst die Grundeinweisung des in'eressierenden Flugobjektes in das Bildfeld. Anschließend wird mit einem Neodym-YAG-Laser (Wellenlänge 1,06 μπι) im herkömmlichen Impulslauf/eilverfahren die Entfernung zum Flugobjekt gemessen. Seine Ablage wird mit Hilfe eines auf das Triebwerk bzw. dessen Wärmestrahlung ansprechenden Zielverfolgungsgerätes bestimmt. Letzteres arbeitet mit InSb-Zellen (Wellenlängenbereich 4 bis 5 μίτι), wobei ein Vergleich der Zellenspannungen Auf-Schluß über die Position des Flugobjektes erbringt. Dieses Verfahren ist für Deleklionsreichweilen von etwa 5 km einsetzbar, versagt jedoch beim Direktanflug des Flugobjektes, wenn die Wärmestrahlung zwischen dem an seiner Rückseite befindlichen Triebwerk und dem Infraröt-Zielverfölgüngsgerät durch Abschattung des Flugobjektes unterbrochen wird.

Ein anderes, unter dem Namen »MTR« (»marked target receiver«) bekanntes Verfahren benützt zur Grundeinweisung gleichfalls Radar sowie zur Entfernungsmessung und Beleuchtung einen Laser beispielsweise der Wellenlänge 1,06 μπι. Im Gegensatz zu dem vorbeschriebenen Verfahren wird die genaue Ablage des Flugobjektes jedoch mittels eines aus vier Quadrantenzellen bestehenden Empfängers der entsprechenden Laser-Wellenlänge ermittelt. Sein Nachteil ist, verglichen mit dem vorbeschriebenen Verfahren eine aktive Bestrahlung des Flügobjektes sowie ein wegen

ίο der elektrischen Leistungsverdünnung relativ schmaler ausgeleuchteter Raumwinkel.

Die CH-PS 5 19 176 beinhaltet eine gattungsgleiche Vorrichtung. Dieselbe versagt jedoch ebenfalls bei sich im Direktanflug auf die mit dieser Vorrichtung ausgerüs-.ete Beobachtungsstation befindlichen Flugobjekten, weil in diesem Flugstadium — wie vorstehend bereits dargelegt — das an der Rückseite des Flugobjekts befindliche Triebwerk gegenüber dem Infrarot-Zielverfolgungsgerät der Beobachtungsstation von dem Körper des Flugobjekts abgeschattet wird. Die Wärmestrahlung eines solchen Triebwerks kann demnach von einem bodenseitig installierten Infrarot-Zielverfolgungsgerät lediglich beim Vorbei- oder Überfliegen, nicht dagegen in der direkten Anflugphase wahrge-

Z5 nommen werden. Wenn aber in dieser Flugphase eine Zielvermessung gar nicht möglich oder zumindest sehr problematisch ist, so bestehen für die Bedienungsmannschaft der Beobachtungsstation erhebliche Sicherheitsrisiken, v/eil nämlich in einem solchen Fall eine recht- zeitige und wirksame Abwehrreaktion unter Umständen gar nicht mehr möglich ist.

Schließlich ist auch noch aus der DE-OS 20 18 799 eine Anordnung zur Ortung und Verfolgung von Luftzielen bekannt, die jedoch nur mit einem intermittierenden Laser arbeitet und dadurch eine relativ geringe Reichweitenspanne besitzt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung der eingangs näher bezeichnelen Vorrichtung dahingehend, daß eine sichere Zielvermussung auch bei einem sich bereits im Direktanflug auf eine Beobachtungsstation befindlichen Flugobjekt möglich wird. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Laser im Direktanflug des Flugobjekts in an sich bekannter Weise auch als Illuminator dient und die Ablage des Flugobjekts über eine gemeinsame Detektoranordnung, außer mit einem die Fotozellen für den Infrarot-Wellenlängenbereich enthaltenden Kanal, auch mit einem hiervon unterschiedlichen weiteren Kanal für den Laserwellenlängenbereich bestimmt wird.

Auf diese Weise kann ein Flugobjekt frühzeitig, d. h. bereits in seiner Anflugphase auf eine Beobachtungsstatu.n von dieser aus vermessen werden. Damit aber wird die Sicherheit der Bedienungsmannschaft sowie die Gesamtreichweite einer solchen Station erhöht, weil die Phase des Direktanfluges mit Hilfe des Kanals für den l-aserwellenlängenbereich und die sich anschließende Flugphase des Über- bzw. Vorbeifliegens in herkömmlicher Weise mit Hilfe des Kanals für den Infrarot-Wellenlängenbereich erfaßt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Kanal für den Laserwellenlängenbereich entweder aus einem Si-Zellen enthaltenden 4^Quadranten-Detektor oder aber aus einem Mosaik-Detektor der Wellenlänge 1,06 μιτ. besteht Und daß generell die Verwendung eines Neodym-YAG*Lasers oder eines CÖ2-Lasers in Frage kommt. Ein solcher Dauerstrichlaser ermöglicht auf Grund seiner großen Energie Phasenmessungen mit Hilfe einer Amplitudenmodulation.

Für den anderen, auf den Infrarot-Wellenlängenbereich ansprechenden Kanal dagegen ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Verwendung eines aus InSb-Zellen der Wellenlänge 4 bis 5 μηι bestehenden Zielverfolgungsgerätes vorgesehen.

Im folgenden soll an Hand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden:

Unterhalb des im Direktanflug befindlichen Flugzeuges 1 ist eine ί,η wesentlichen herzförmige Kurve 2 dargestellt. Dieselbe symbolisiert die mit einem aus InSb-Zellen bestehenden Infrarot-Zielverfolgungsgerät der Wellenlänge 4 bis 5 μιτι detektierte Reichweite, während mit 3 der Strahlwinkel eines Lasers bezeichnet ist. Die Kurve 2 zeigt bei der Zielverfolgung der mit dem Triebwerk ausgestatteten rückwärtigen Flugzeug- rs hälfte — die dem im Bild unteren Kurventeil entspricht — eine gleichförmige Kurvenform mit einem mehr oder weniger einheitlichen Kurvenradius 4. Wenn jedoch das (in der Zeichnung nicht sichtbare) Triebwerk gegenüber dem (gleichfalls nicht gezeichneten) Infrarot-Zielverfolgungsgerät der bodenseitigen Reobachtungsstation durch das Flugzeug verdeckt wird, was beim Direktanflug ab einer bestimmten Reichweite bzw. einem bestimmten Anflugwinkel der Fall ist, spricht das Infrarot-Zielverfolgungsgerät nicht an und die Kurve bricht — gemäß dem im Bild oberen Kurventeil — in sich zusammen. Wenn nun von dem Moment ab, wo dieses Infrarot-Zielverfolgungsgerät gegenüber dem Triebwerk in den Schlagschatten des Flugzeuges gerät, das Bestimmen der Ablage mit Hilfe eines aus Si-Zellen bestehenden 4-Quadranten-Detektors der Wellenlänge 1,06 u.m vorgenommen wird, entsteht auch im oberen Bereich der Herzkurve ein ebenfalls gleichförmiges Kurvenbild, das in der Zeichnung gestrichelt dargestellt und mit 5 bezeichnet ist.

Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich der Verwendung von Laser-Geräten nicht allein auf die Verwendung von Strahlen der Wellenlänge 1,06 μιη beschränkt; vielmehr sind bei anderen Ausführungsbeispielen aucii andere Laserarten, wie z. B. CO2-Laser, denkbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Vermessung und Verfolgung eines feindlichen Flugobjektes, die mit Hilfe eines Radargerätes die Grobortung vornimmt sowie mit Hilfe eines Laser-ROckstrahl-Entfernungsmessers die Entfernung und mit Hilfe eines auf die Triebwerksabstrahlung ansprechenden Infrarot-Zielverfolgungsgerätes die Ablage des im Vorbei- oder Überflug befindlichen Flugobjektes bestimmt, d a durch gekennzeichnet, daß der Laser im Direktanflug des Flugobjekts (1) in an sich bekannter Weise auch als Illuminator dient und die Ablage des Flugobjekts über eine gemeinsame Detektoranordnung außer mit einem die Fotozellen für den IR-Wellenlängenbereich enthaltenden Kanal auch mit einem hiervon unterschiedlichen weiteren Kanal für den Laserwellenlängenbereich bestimmt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal für den Laserweüerilängenbereich aus einem Si-Zeilen enthaltenden 4-Quadranten-Detektor besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal für den Laserwellenlängenbereich aus einem Mosaik-Detektor der Wellenlänge 1.06 μίτι besteht.

4. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Neodym-YAG-Lasers oder eines CCh-Lasers.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von auf S^>rahlung der Wellenlänge 4 bis 5 μπι ansprechenden InSb-Zellen als Fotozellen für den IR-WellenlängenSereich.