DE2658167A1 - Verfahren und vorrichtung zur korrektur der flugbahn eines geschosses - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur der Flugbahn
• eines Geschosses (Zusatz zu Patent ........... Akz.P 26 50 739.3) Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Korrektur der Flugbahn eines mit einer opto-elektronischen Bordausrüstung versehenen Geschosses, das innerhalb einer elektromagnetischen Verbindung fliege, die von einem mit Hilfe einer Feuerleitanlage auf dem veränderlichen Soll-Positionswinkel des Geschosses nachgeführten Sensor dergestalt hergestellt wird, daß die Abweichung des Geschosses von der Sollflugbahn bestimmt und einem Rechner zugeführt wird, der den Zeitpunkt der Korrektur ermittelt und - gegebenenfalls durch eine Modulation des Verbidungsstr2Ills S an das Geschoß übermittelt, sowie auf eine Vorrichtung zur Dachführung des Verfahrens, wobei das Geschoß mit bezüglich der Angriffsrichtung der Korrekturimpulse definierter Rollage von einem den Positionssensor enthaltenden Waffenträger abgefeuert und die sich mit dem Geschoß mitdrehende Polarisationsrichtung eines Teils der von der Bordausrüstung reflektierten Strahlung zwecks Bestimmung der momentanen Rollage gemessen wird.
• Nach der Hauptanmeldung wird eine Bestimmung der zur Flugbahnkorrektur erforderlichen Ablagewerte des Geschosses z. B. dadurch erreicht, daß das Geschoßheck während der Flugzeit durch einen waffensystemseitigen Sender beleuchtet wird, der linear polarisierte Strahlung - z. B. Laserstrahlung - aussendet. Diese Strahlung wird an einem polarisationsabhängigen Retroreflektor im Geschoßheck reflektiert. Auf der Waffenträgerseite wird sodann aus der Amplitude der empfangenen reflektierten Strahlung die Winkelposition des Retroreflektors bezüglich cder Polarisation der ausgesendeten Strahlung und dadurch - bei Kenntnis der Polarisationsrichtung des Retroreflektors - die Binwirkrichtung der Korrekturkraft bestimmt. Damit läßt sich der genaue Zeitpunkt der Korr ekturkraft einwirkung im waffensystemseitigen Feuerleitrechner bestimmen1 wenn man die Zweideutigkeit der Rollagenbestimmung über die lineare Polarisation durch einen Horizontsensor im Geschoß beseitigt, der die Lage des Korrekturelementes bezüglich Erde und Himmel feststellt. Eine solche Maßnahme ist jedoch mit einem vergleichsweise großen optisch-elektronischen Aufwand innerhalb des Geschosses verbunden. Weiterhin wird in der Hauptanmeldung vorgeschlagen, das Geschoß mit einer definierten Rollage aus dem Rohr zu verschießen und die momentane Rollage des orrekturelementes über das reflektierte Signal durch Zählen der Amplitudemnaxima und -minima zu bestimmen. Dies reduziert zwar den bordseitigen optronischen Aufwand, hat aber den Nachteil, daß kurzzeitige Störungen der Übertragungsstrecke, z. B. durch die Pulverdampfwolke, zu Falschzählungen und damit zu einer Fehlpositionierung des Korrekturgliedes von 1800 führen können, so daß die Korrektureinwirkung genau in die falsche Richtung erfolgt.
• Die Aufgabe der Erfindung wird in der Schaffung einer Möglichkeit gesehen, ein als von der vorgegebenen Flugbahn abgewichen erkanntes Geschoß mit vergleichsweise einfachen Mitteln wieder auf Sollkurs zu bringen und dabei vor allem den elektronischen Aufwand im Geschoß auf einem Minimum zu halten, ohne dabei den Aufwand auf der Waffenträgerseite zu erhöhen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit Hilfe einer definierten Kraft senkrecht zur momentanen Flugrichtung sowie unter einem vorberechneten Winkel zur Ebene der Flugbahnparabel auf den Schwerpunktsbereich des Geschosses zeitlich begrenzt eingewirkt wird und nach dieser ersten Korrektur gleichzeitig die Winkel ablage des Geschosses von der Sollflugbahn ermittelt sowie die Anzahl seiner Umdrehungen gezählt und bei Vergrößerung der Ablage zur Sollflugbahn gegenüber dem ursprünglichen Wert wenigstens ein weiterer Korrekturimpuls automatisch über den Verbindungsstrahl ausgelöst wird. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der zweite Korrekturimpuls nach etwa n + 0,5 um seine Längsachse seit Auslösung des ersten Korrektur impulses durchgeführten Umdrehungen des Geschosses erfolgt und der zweite Korrekturimpuls etwa die doppelte Amplitude bzw.
• Stärke des ersten Korrekturimpulses besitzt. Eine genaue Drallage des Korrekturgliedes gegenüber der Flugbahnebene zum Zeitpunkt der Einwirkung ist erforderlich, weil durch den Drall die Flugbahnkorrekturen nur impulsförmig vorgenommen werden können, um dem Geschwindigkeitsvektor der Flugbahn die zur Korrektur notwendige Querkomponente aufzuzwingen. Als definierte Kraft können Sprengladungen und/oder Steuerdüsen und/oder ausfahrbar ausgebildete Spoiler und/oder ausstellbar ausgebildete Steuerflächen Verwendung finden. Selbstverständlich ist bei dieser Art von endphasengelenkten Geschossen auch ein mehrmaliges Einwirken solcher definierter Kräfte denkbar. In jedem Falle aber werden die Korrekturauslösesignale in Form elektromagnetischer Signale von einem waffenträgerseitigen Sender ausgestrahlt und von einem elektronischen oder einem opto-elektronischen Sender auf seiten des Geschosses empfangen. Dabei wird vorausgesetzt, daß technische Möglichkeiten vorhanden sind, die Istflugbahn des Geschosses mit der theoretisch berechneten Sollflugbahn durch waffenträgerseitige Sensoren und Feuerleitrechner zu vergleichen und den Auslösezeitpunkt der Korrektureinwirkung zu bestimmen. Dabei ist nicht nur die Kenntnis des Flugbahnortes, sondern wegen des Geschoßdralls auch die genaue Winkelposition des Korrektur gliedes gegenüber der Flugbahnebene zum Zeitpunkt der Krafteinwirkung erforderlich.
• In diesem Zusammenhang kann es unter Umständen vorteilhaft sein, wenn es auch möglich ist, durch ein vom Waffenträger über den zweiten Verbindungsstrahl ausgesandt es Signal die Aeasaöniung des/Korrek-.
• turimpulses zu blockierenO Dies kann in einfachster Weise durch Unterbrechung des Verbindungsstrahls zwischen Waffenträger und Geschoß erfolgen Als Verbindungsstrahl kommt dabei ein senkrecht zur Ausbreitungsrichtung linear polarisierter Strahler, z. B.
• ein Laser, in Frage.
• Was den geschoßseitig vorgesehenen Empfänger anbetrifft, so ist es sinnvoll, wenn in ihm ein beim Drall des Geschosses eine Amplitudenmodulation des empfangenen Signals bewirkendes Polarisationsfilter eingebaut ist, wobei die Polarisationsrichtung und der Vektor des Korrekturimpulses in die gleiche Richtung weisen sollen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll die Polarisationsebene des Verbindungsstrahls dergestalt verdrehbar sein, daß die Korrekturimpulsauslösung in der vom Feuerleitrechner bestimmten Richtung senkrecht zur Flugbahnachse erfolgt.
• Bei den bekannten Korrekturverfahren ist die Amplitude, die Angriffsrichtung bezüglich der Geschoßlängsachse und die Einwirkzeit der Kraft vorgegeben; der waffensystemseitige Feuerleitrechner bestimmt durch Vergleich von Soll- und Istflugbahn den Zeitpunkt der Einwirkung und den Winkel bezüglich der Flugbahnebene. Dabei kann jedoch durch die Zweideutigkeit der linearen Polarisation die Richtung des Kraftvektors bezüglich der Flugbahnebene um 1800 gegenüber der gewollten Einwirkrichtung gedreht sein. Diese Zweideutigkeit der linearen Polarisation des Strahles wird.gemäß der Erfindung bewußt in Kauf genommen und damit die um 1800 gegenüber der gewollten Einwirkrichtung auftretende Krafteinwirkung bei der Übertragung des Zündimpulses über den linear polarisierten Lichtstrahl. Wenn der Feuerleitrechner durch Soll-/Istvergleich den Zeitpunkt und die Einwirkrichtung des Korrekturimpulses bestimmt hat, wird die Polarisationsebene des polarisierten Strahlers in die Einwirkrichtung gedreht und im berechneten Einwirkzeitpunkt das Kommando für die Auslösung der Pulverladung definierter Stärke von der Waffenlage zum Geschoß übertragen. Die Pulverladung wird dann ausgelöst, werni der IxommandoempSänger mit vorgeschaltetem Polarisationsfilter im Geschoß maximale Signalamplitude empfängt.
• Nach der Korrektur der Flugbahn wird vom Boden aus festgestellt, ob die Flugbahnkorrektur in der richtigen Richtung erfolgte oder ob die Ablage wegen einer 1800-Drallabweicung gegenüber der Sollflugbahn vergrößert wurde. Gleichzeitig werden beim Kommandoempfänger durch einen elektrischen Zähler die Anzahl der Amplitudenmaxima nach dein Zündzeitput bestimmen. Bei Vergrößerung der Abweichung von der Sollflugbahn wird unter Beibehaltung der eingestellten Polarisationsriclltung des Strahlsenders ein zweites Zündkommando an das Geschoß übertragen, das eine zweite Pulverladung auslöst, die um LOO gegenüber der ersten Ladung an Geschoßumfang versetzt eimfirkt und die doppelte Stärke der ersten Ladung besitzt. Die genaue Auslösung erfolgt wieder, wenn das empfangene Signal ein Maximum durchläuft und der elektronische Zähler durch eine gerade Anzahl von 2n Maximas n volle Umdrehungen des Geschosses anzeigt. Dann ist gewährleistet, daß die zweite verstärkte Pulverladung in der richtigen Richtung mit der doppelten Stärke angreift und sowohl die ursprünglich gemessene als auch die durch die erste Pulverladung hervorgerufene Ablage korrigiert und das Geschoß in die Sollflugbahn einlenkt. Das gleiche Verfahren läßt sich auch bei der Verwendung von Spoilern bzw. Steuerflächen verwenden. Weiterhin läßt der Erfindungsgedanke auch zu, daß mehr als zwei Einwirkungen zur Korrektur der Flugbahn erfolgen, wenn gewährleistet ist, daß die Intensitäten der einwirkenden Kräfte so aufeinander abgestimmt sind, daß jeweils vorhergehende falsche Korrekturen mit ausgeglichen werden.
• Durch dieses Verfahren wird es möglich, die vorbeschriebene Flugbahnkorr ektur durchzuführen, ohne daß bereits beim Abschuß eine bezüglich der Angriffsrichtung der Korrekturimpulse definierte Rollage vorliegt oder dieselbe unter Ausnutzung der Polarisationsrictung der vom bereits abgefeuerten Geschoß reflektierten Strahlung gemessen wird.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. erfahren zur Korrektur der Flugbahn eines mit einer optoelektronischen Bordausrüstung versehenen Geschosses, das innerhalb einer elektromagnetischen Verbindung fliegt, die von einem mit Hilfe einer Feuerleitanlage auf dem veränderlichen Soll-Positionswinkel des Geschosses nachgeführten Sensor dergestalt hergestellt wird, daß die Abweichung des Geschosses von der Sollflugbahn bestimmt und einem Rechner zugeführt wird, der den Zeitpunkt der Korrektur ermittelt und -gegebenenfalls durch eine Modulation des Verbindungsstrahls - an das Geschoß übermittelt, wobei das Geschoß mit bezüglich der Angriffsrichtung der Korrekttlrimpulse definierter Rollage von einem den Positionssensor enthaltenden Waffenträger abgefeuert und die sich mit dem Geschoß mitdrehende Polarisationsrichtung eines Teils der von der Bordausrüstung reflektierten Strahlung zwecks Bestimmung der momentanen Rollage gemessen wird nach Patent ..........

   (Az. P 26 50 139.3), d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß mit Hilfe einer definierten Kraft senkrecht zur momentanen Flugrichtung sowie unter einem vorberechneten Winkel zur Ebene der Flugbahnparabel auf den Schwerpunktsbereich des Geschosses zeitlich begrenzt eingewirkt wird und nach dieser ersten Korrektur gleichzeitig die Winkel ablage des Geschosses von der Sollflugbahn ermittelt sowie die Anzahl seiner Umdrehungen gezählt und bei Vergrößerung der Ablage zur Sollflugbahn gegenüber dem ursprünglichen Wert wenigstens ein weiterer Korrekturimpuls automatisch über den Verbindungsstrahl ausgelöst wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der zweite Korrekturimpuls nach etwa n + 0,5 uin seine Längsachse seit Auslösung des ersten Korrekturimpuls es durchgeführten Umdrehungen des Geschosses erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e -- k e n n z e i c h n e t , daß der zweite Korrekturimpuls etwa die doppelte Amplitude bzw. Stärke des ersten Korrekturimpulses besitzt.
4. 4. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als definierte Kraft Sprengladungen und/oder Steuerdüsen und/oder ausfahrbar ausgebildete Spoiler und/oder ausstellbar ausgebildete Steuerflächen Verwendung finden.
5. 5. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß durch ein vom Waffenträger über den TTerbindungsstrahl ausgesandtes Signal die Auslösung des zweiten Korrekturimpulses blockiert wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Blockierung durch Unterbrechung des Verbindungsstrahls zwischen Waffenträger und Geschoß erfolgt.
7. 7. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für den Verbindungsstrahl zwischen Waffenträger und Geschoß ein senkrecht zur Ausbreitungsrichtung linear polarisierter Strahler, z. B. Laser, Verwendung findet.
8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorausgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß in dem geschoßseitig vorgesehenen Empfänger ein beim Drall des Geschosses eine Amplitudenmodulation des empfangenen Signals bewirkendes Polarisationsfilter eingebaut ist.
9. 9. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Polarisationsrichtung des Filters und der Vektor des Korrekturimpulses in die gleiche Richtung weisen.
10. 10. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Polarisationsebene des Verbindungsstrahls dergestalt verdrehbar ist, daß die Korrekturimpulsauslösung in der vom Feuerleitrechner bestimmten Richtung senkrecht zur Flugbahnachse erfolgt.