DE2550197A1

DE2550197A1 - Verfahren zur dynamischen kreuzpeilung

Info

Publication number: DE2550197A1
Application number: DE19752550197
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Matusche
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-11-08
Filing date: 1975-11-08
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2550197B2

Description

"Verfahren zur dynamischen Kreuzpeilung"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Standortes (Position) eines bewegten oder unbewegten Objektes mittels passiv arbeitender Peileinrichtungen.
Es sind passive Peilverfahren insbesondere auf deni Sonar.Gcbict bekannt, bei denen die Gegnerdaten mit nur einem beweglichen Peilgerät ermittelt werden. Diese Verfahren sind das Timebearing-Verfahren, das Alpha-Beta-Verfahren und das Vier-Peilungsverfahren.
Die Gegnerdaten sind mit diesem Verfahren erst nach relati langer Zeit und nur mit relativ hoher Ungenauigkeit ermittelbar. Bei dem Timebearing-Verfahren und dem Alpha-Beta-Verfahren müssen zusätzlich Schätzwerte über Gegnerdaten bekannt sein, die bei Beginn des Verfahrens eingegeben werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, die in relativ kurzer Zeit mit relativ hoher Genauigkeit die Bewegungsdaten eines Objektes ermittelt und die Brfolgsw-ahrscheinlichlceit eines das Objekt angreifenden Projektiles bei Einsatz von nur passiv arbeitenden Peileinrichttungen wesentlich erhöht.
Zur Lösung dieser Auf gabe wird erfindungsgemäß vorgesch).agen, daß sich je eine Peileinrichtung auf mindestens zwei beweglichen Peileinrichtungsträgern befindet, von denen die Peilwerte der Peileinrichtungen zum Objekt und die Bewegungsdaten (Kurs und Geschwindigkeit) der Peileinrichtungstrager zu einer Leitstelle übermittelt werden, und daß die Position des Objektes in der Leitstelle nach dem an sich bekannten KreuzpeilurgsverfaJiren berechnet wird. Es wird somit die Tatsache ausenutzt, daß sich bei einem Angriff auf ein Objekt mit einem steuerbaren und mit Peileinrichtungen ausgestattetem Projektil, das Projektil von der Leitstelle entfernt, indem der jeweilige Abstand zwischen Projektil und Leitstelle als Basis für Kreuzpeilungen herangezogen wird.
Die Leitstelle kann dabei ein U-Boot und zugleich Peilungseinrichtungsträger sein.
Auf der Grundlage der ICreuzpoillulgsergebnisse wird ein geeignetes Angriffsverfahren bestinunt.
In Weiterbildung der Erfindung können die Bewegungsdaten des Objektes über Regressionen unter Zugrundelegung bestimmter Regressionskurven ermittelt werden. Hierunter ist die Anwendung der Gaußschen Methode der kleinsten Fehlerquadrate zu verstehen, um aus vorhandenen Meßwerten bei gegebenen Kurvenverläufen die besten Annäherungswerte zu erhalten.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in den entsprechenden Unteransprüchen gekennzeichnet.
Der wesentliche Vorteil des vorgeschlagenen Verfahren ist darin zu sehen, daß die Gegnerdaten passiv erfaßt werden, wobei die Reichweiten der Peileinrichtungen voll ausgenutzt und die Genauigkeit der Auswertungsergebnisse durch geeignete Lage und Länge der Peilbasis günstig beeinflußt werden können. In den Fällen, in denen der Gegner einen Täuschkörper nachsehleppt, ist der zusätzliche Vorteil gegeben, daß aus den Peilungen die Bewegungsdaten des Täuschlcörpers ermittelt werden können und das gewählte Lenkverfahren durch einen entsprechenden Vorhalt den Abstand Täuschkörper - Gegner berücksichtigt Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindullg näher erläutert werden.
In der Figur 1 sind zwei Gefechtsbilder eines Torpedeangriffes von einem U-Boot dargestellt.
Zum Zeitpunkt tl befindet sich der Gegner G1 in der Position 1, das U-Boot B in der Position 2 und der Torpedo T in der Position 3.
Wird zu diesem Zeitpunkt der Gegner gleichzeitig vom U-Boot und vom Torpedo angepeilt und ist die Position des Torpedos T relativ zum U-Boot B, æ.B. durch Koppeln der Bewegungsdaten des Torpedos bekannt, dann ergeben die beiden Peilungen eine an sich bekannte Kreuzpeilung für die der Abstand Torpedo T/U-Boot B die Basis bildet.
Im Zeitpunkt t2 befindet sich der Gegner G' in der Position 4, das U-Boot B in der Position 5 und der Torpedo T' in der Position 6. Hier wird eine zweite Kreuzpeilung mit der Basis 5-6 durchgeführ Damit sind die beiden Positionen 1 und 4 des Gegners berechenbar, so daß unter Heranziehung der Zeitdifferenz t2 - t1 seine Bewegungsdaten (Kurs und Geschwindigkeit ermittelt werden können.
Mit diesen bekannten Geonerdaten kann nun der Torpedo über ein geeignetes Lenkverfahren in das Ziel gelenkt werden.
Die Genauigkeit der ermittelten Gegnerdaten wird um 50 besser, je größer die Basis in ihrer Länge und je günstiger ihre Lage zum Gegner ist. Die günstigste Basislage ist dann gegeben, wenn sich der Gegner auf der Mittelnormalen zur Basis befindet.
Die Genauigkeit des Verfahrens gemäß Figur 1 kann noch dadurch erhöht werden, daß gleichzeitig von mehr als zwei Peileinrichtungsträgern gepeilt und die Peilwerte zusammen mit den Positionen der einzelnen Peileinrichtungsträger für mehrere Kreuzpeilungsauswertungen herangezogen werden.
Figur 2 zeigt hierfür ein Beispiel mit drei beweglichen Peileinrichtungsrträgern (eill U-Boot und zwei Torpedos).
Zum Zeitpunkt t3 befindet sich der Gegner G1 in Position 7, das U-Boot B1 in Position 8, Torpedo T1 in Position 9 und Torpedo T2 in Position 10.
Die drei Peilwerte dieser Peileinrichtungsträger werden zur Auswertung mit insgesamt drei Kreuzpeilungsbasen herangezogen. Diese drei Kreuzpeilungsbasen sind Abstand Torpedo T1 zu U-Boot (9/8), Abstand Torpedo T2 zu U-Boot (10/8), Abstand Torpedo T1 zu Torpedo T2 (9/10). Zur Verbesserung der Genauigkeit der ermittelten Gegnerdaten werden die Mittelwerte aus den Einzelmeßergebnissen gebildet.
Zunl Zeitpunkt t4 befindet sich der Gegner G1 in Position 11, das U-Boot B1 in Position 12, Torpedo T1 in Position 13 und Torpedo T2 in Position 14. Zu diesem Zeitpunkt werden die Peilungen erneut durchgeführt und wie zum Zeitpunkt t3 ausgewertet.
Die Genauigkeit der ermittelten Gegnerdaten wird sowohl durch die erhöhte Anzahl der Peilstellen als auch durch die über Kombinationen erhöhte Anzahl von Kreuzpeilungsbasen verbessert.
In ciner weiteren Variante des Verfahrens werden die Kreuzpeilungen kontinuierlich durchgeführt und über einen Rechner quasi kontinuierlich aus gewertet. Hierbei werden Regressionsrecirnungen durchgeführt, bei denen wahlweise untcr,schiedliche Regressionskurven zugrunde gelegt werden. Damit wird es möglich, Veränderungen der Bewegungsdaten des Gegners sehr viel früher als mit anderen Verfahren zu erkennen und in den Angriffsaktivitäten zu berücksichtigen.
Durch geeignete Wahl der Regressionskurven sind sogar sinnvolle Spekulationen für zukünftige Bewegungsveränderungen des Gegners möglich.
In Figur 3 sind die tcchnischen Einrichtungen schematisch angegeben, die in den Peileinrichtungsträgern, und in der Leitstelle vorhanden sein müssen, um das Verfahren nach der Erfindung durchführen zu können. In dem Beispiel ist die Leitstelle ein U-Boot und die Peileinrichtungsträger sind Torpedos. Der Torpedo 15 weist ein akustisches Kopfteil (16), einen Wandler (17) für die Torpedogeschwindigkeit, den Torpedokurs und die Peilung auf. Über eine Nachrichtenleitung (18) ist der Torpedo mit der Leitstelle verbunden, in der sich der Rechner (19) befindet. Diesem Rechner werden die Meßdaten der Torpedos und der Leitstelle mitgeteilt.
Weiterhin sind zusätzlich Schaltmittel im Torpedo und in der Leitstelle vorhanden, die eine Umschaltung des Torpedos von Fernlenkung auf Eigenlenkung und/oder Programmlauf dann vornehmen, wenn die Auswertungen einem bestimmten Lenkwerfahlen den Vorzug geben.
Das Verfahren nach der Erfindung ist mit Vorteil auch anwendbar bei der Ermittlung der Position von Zielen für Rakenten, um danach ein geeignetes Lenlorerfahren auszuwählen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE Verfahren zur Ermittlung des Standort es (Position) eines bewegten oder unbewegten Objektes mittels passiv arbeitender Peileinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß sich je eine Peileinrichtung auf mindestens zwei beweglichen Peileinrichtungsträgern befindet, von denen die Peilwerte der Peileinrichtungen zum Objekt und die Bewegungsdaten (Kurs und Geschwindigkeit) der Peil einrichtungsträger zu einer Leitstelle übermittelt werden und daß die Position des Objektes in der Leitstelle nach dem an sich bekannten IRreuspeilungsverfahren berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Peileinrichtungsträger zugleich die Leitstelle ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitstelle ein U-Boot und die anderen Peileinrichtungs träger Torpedos sind.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Peilgeräte Sonareiirichtungen benutzt werden.
S; Verfahren nach den Ansprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen der Peileinrichtungsträger ton der Leitstelle kontrolliert und beeinflußt werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Ermittlung von lfenigstens zwei Positionen des Objektes seine Bewegungsdaten (Kurs und Geschwindigkeit ) ermittelt und zur Fern- oder Eigenlenkung des bzw. der Projektile herangezogen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Peilungen kontinuierlich durchgeführt und die Positionen des Objektes kontinuierlich bestimmt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsdaten des Objektes über Regressionen unter Zugrundelegung bestimmter Regressionskurven ermittelt werden.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Peileinrichtungsträger eingesetzt und die gleichzeitig aus je zwei Peilstrahlen ermittelten Einzelpositionen des Objektes für eine Mittelwertbildung der Objektposition herangezogen werden.
10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Peileinrichtungsträger oil Torpedo (15) ist, der ein akustisches Kopfteil (16), einen Wandler (17) für die Torpedogeschwindigkeit, den Torpedokurs und die Peilung enthält.
11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Leitstelle zusätzlich ein Rechner (19) zur Auswertung der Meßdaten befindet, der über eine Nachrichtenleitung (18) mit den Torpedos (15) verbunden ist.