DE2553158C1

DE2553158C1 - Verfahren zur Lenkung eines mit einer Peileinrichtung ausgestatteten Torpedos

Info

Publication number: DE2553158C1
Application number: DE2553158A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Phys Herrmann; Hanns-Wilhelm Dipl P Leuschner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-11-27
Filing date: 1975-11-27
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 1995-11-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lenkung eines passiv arbeitenden, auf Kollisionskurs befindlichen, fern- und/oder eigengelenkten Torpedos unter Heranziehung der Bewegungsdaten eines Zieles.

Es sind passive Peilverfahren auf dem Sonar-Gebiet bekannt, bei denen die Gegnerdaten mit nur einem beweglichen Peilgerät ermittelt werden. Diese Verfahren sind das Time-Bearing- Verfahren, das Alpha/Beta-Verfahren und das Vier-Peilungs- Verfahren.

Die Gegnerdaten sind mit diesen Verfahren erst nach relativ langer Zeit (mehrere Minuten) ermittelbar. Bei den ersten beiden Verfahren müssen zur Ermittlung der Gegnerdaten zunächst Schätzwerte über Gegnerdaten eingegeben werden.

Es ist ferner bekannt, die Lenkung eines Torpedos unter Anwendung von Rechnern vorzunehmen, die aus der Position und den Bewegungsdaten eines Zieles, die beispielsweise durch Beobachtung einer Leitstelle gewonnen werden, sowie den Bewegungsdaten und der Position des Torpedos, die beispielsweise durch Koppeln des Torpedokurses und der Torpedogeschwindigkeit bekannt sind. Daraus läßt sich ein Kollisionskurs oder eine andere zum Treffer führende Beeinflussung der Torpedolaufdaten für die jeweilige Situation berechnen und der Torpedo entsprechend lenken. In den Fällen, in denen eine hinreichend genaue Positionsbestimmung des Zieles durch die Leitstelle nicht möglich ist, und darüber hinaus die Ortung des Zieles durch den Torpedo infolge geeigneter Maßnahmen des Torpedozieles gestört ist, führen diese Verfahren nicht mehr zum Erfolg. So liefert die akustische Ortungseinrichtung eines Torpedos keine brauchbaren Meßwerte des Zieles, wenn sie z. B. durch einen Geräuschkörper gestört wird.

Da der nachgeschleppte Geräuschkörper sehr viel lauter als die vom Propeller und der Maschine des Zieles verursachten Geräusche ist, wird stets dieser vom Torpedo angesteuert und das Ziel verfehlt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit dem durch den Einsatz passiv arbeitender Peileinrichtungen innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeit die erforderlichen Daten des Zieles ermittelt werden können und das eine hohe Erfolgswahrscheinlichkeit des Angriffs sicherstellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß von dem Torpedo zu zwei verschiedenen Zeitpunkten die Winkel der Peilungen Torpedo/Ziel und der Kollisionskurse festgestellt werden, wobei die Kollisionskurse unterschiedlich sind und draus die Bewegungsdaten des Zieles (Kurs, Geschwindigkeit und Position) ermittelt werden.

Auf der Grundlage dieser Werte wird ein geeignetes Angriffsprogramm bestimmt. Zur Ermittlung dieser Daten kann auch die Geräuschquelle eines nachgeschleppten Täuschkörpers dienen. Der Abstand, den der nachgeschleppte Geräuschkörper zum Ziel hat, wird im Angriffsprogramm berücksichtigt.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in den entsprechenden Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der wesentliche Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Gegnerdaten passiv ermittelt werden, ohne beispielsweise Schallpegelmessungen vornehmen zu müssen.

Anhand des - Fig. 1 - dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

Der Torpedo T befindet sich zum Zeitpunkt t₀ in Position 1 mit Kollisionskurs nach Punkt 5. Das Ziel G befindet sich zu diesem Zeitpunkt in Position 2 mit dem Lagewinkel γ₀, so daß sich die Peilung ϕ₀ ergibt. Der Torpedo nimmt nun eine Kurs- und/oder Geschwindigkeitsänderung vor und geht danach wiederum auf Kollisionskurs nach Punkt 6. Auf diesem Kurs befindet er sich zur Zeit t₁ in Position 3. Das Zie G ist nun die Position 4 mit dem neuen Lagewinkel γ₁, wobei sich die Peilung ϕ₁ ergibt. Da während des Kollisionskurswechsels der Torpedokurs und die Torpedogeschwindigkeit bekannt sind, ist damit auch die Länge der Hilfslinie von 1 nach 3 bekannt. Aus den Kursdaten des Torpedos folgen dann ebenfalls die Winkel ψ₀ und ψ₁. Daraus ergeben sich jetzt die Größen des Dreiecks 1, 3, 7. Aus den Kollisionsdreiecken 1, 2, 5 und 3, 4, 6 folgt nach dem Sinussatz

und

wobei
v_To - Torpedogeschwindigkeit auf Kollisionskurs 1, 5,
v_T1 - Torpedogeschwindigkeit auf Kollisionskurs 3, 6,
v_Z - Zielgeschwindigkeit.

Außerdem gilt für das Viereck 1, 3, 4, 2:

(ϕ₀ + ψ₀) + (180° - ϕ₁ - ψ₁) + γ₀ + (180° - γ₁) = 360° (III)

Aus den Gleichungssystemen (I, II, III) lassen sich die drei unbekannten Größen γ₀, γ₁ und v_Z bestimmen.

Aus der Zielgeschwindigkeit v_Z und der Zeitdifferenz (t₁-t₀) ist die Länge der Strecke 2, 4 zu berechnen. Somit ist auch die Länge der Strecke 3, 4 bekannt. Die Größen des Kollisionsdreiecks 3, 4, 6 liefern damit die Gegnerdaten Geschwindigkeit, Kurs und Entfernung zum Zeitpunkt t₁.

In Fig. 2 ist die technische Einrichtung schematisch angegeben, die im Torpedo und in der Leitstelle vorhanden sein muß, um das Verfahren nach der Erfindung durchführen zu können. So weist der Torpedo 10 ein akustisches Kopfteil 11, einen Wandler 12 für die Torpedogeschwindigkeit und den Torpedokurs sowie einen Rechner 13 zur Auswertung der gewonnenen Meßdaten auf. Über eine Nachrichtenleitung 14 ist der Torpedo mit der Leitstelle verbunden, in der sich ebenfalls ein Rechner 15 befindet. Auch diesem Rechner 15 werden die Meßdaten mitgeteilt. Es besteht nunmehr die Möglichkeit beide Rechner 13 und 15 parallel arbeiten zu lassen oder die Auswertung der Meßdaten entweder dem Rechner im Torpedo oder dem Rechner in der Leitstelle zu überlassen. Weiterhin sind zusätzlich Schaltmittel im Torpedo und/oder in der Leitstelle vorhanden, die eine Umschaltung auf Eigenlenkung und/oder Programmlauf dann vornehmen, wenn die jeweiligen Kriterien vom Torpedo erkannt worden sind.

Schließlich muß dafür gesorgt werden, daß bei einem Riß der Nachrichtenleitung 14 die gewonnenen Meßdaten nicht verloren gehen. Die Nachrichtenleitung 14 ist in der Leitstelle mit einem bestimmten Widerstand abgeschlossen. Reißt die Verbindungsleitung, so ändert sich dieser Widerstand. Über laufende Widerstandsmessungen wird dieser Zeitpunkt ermittelt. Eine Schalteinrichtung im Torpedo sorgt dann dafür, daß die weitere Auswertung der Meßdaten im Rechner 13 des Torpedos erfolgt.

Claims

1. Verfahren zur Lenkung eines passiv arbeitenden, auf Kollisionskurs befindlichen, fern- und/oder eigenlenkbaren Torpedos unter Heranziehung der Bewegungsdaten des Zieles, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Torpedo zu zwei Zeitpunkten die Winkel der Peilungen Torpedo/ Gegner und die Kollisionskurse festgestellt werden, wobei die Kollisionskurse unterschiedlich sind, und daraus die Bewegungsdaten des Zieles ermittelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Bewegungsdaten des Zieles ein nachgeschleppter Geräuschkörper benutzt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Geräuschkörpers zur Zielmitte im Lenkverfahren berücksichtigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Peilungsmessungen die Bewegungsdaten des Torpedos verändert werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Bewegungsdaten des Torpedos nach der ersten Peilungsmessung vorgenommen wird, daß ein Unterlaufen des nachgeschleppten Geräuschkörpers vor Abschluß der zweiten Peilungsmessung verhindert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Peilung und Torpedokurs durch Regression ermittelt werden.

7. Verfahren nach Anspruh 1, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe nach Auffassen des Zielgeräusches auf Eigenlenkung umgeschaltet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Erfolgswahrscheinlichkeit bei Verfehlen des Zieles ein weiteres Laufprogramm eingeschaltet wird.

9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf einer Leitstelle zusätzlich ein Rechner zur Auswertung der Meßdaten befindet, der über eine Nachrichtenleitung mit dem Torpedo verbunden ist.

10. Einrichtung nach Ansprüch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Mittel vorhanden sind, mit denen wahlweise die Auswertung der Meßdaten auf einem Rechner im Torpedo und/oder auf den Rechner in der Leitstelle schaltbar sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Schaltmittel im Torpedo und/oder in der Leitstelle vorgesehen sind, die bei Anliegen von Auffaßwerten und bei günstiger Lage von Ziel, Geräuschkörper und Torpedo auf Eigenlenkung umschalten.

12. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Torpedo zusätzlich Mittel vorhanden sind, mit denen über eine Widerstandsmessung ein Leitungsriß feststellbar ist und die weitere Auswertung auf dem Rechner im Torpedo erfolgt.