DE2837134A1

DE2837134A1 - Ship and aircraft tracker for submarine - uses floating buoys with instrument linked via optical fibre to disguise position based on signals picked up from buoy

Info

Publication number: DE2837134A1
Application number: DE19782837134
Authority: DE
Inventors: Klaus Koch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1978-08-25
Filing date: 1978-08-25
Publication date: 1980-03-06

Abstract

The tracking device can be used in a submarine to recognise and identify sailing vessels or flying objects. The detecting object does not make it possible to pinpoint the actual position of the submarine. The submarine is fitted with a computer for evaluating the received signals. There are several buoys (1) floating on the surface of the water. Each buoy contains a position measuring instrument (3), a stabiliser (2) and a panoramic lens (4). The submarine (7) is linked to the buoy via an optical fibre (8), which is used to transmit the signals picked up by the buoy.

Description

"Anordnung für Unterwasserfahrzeuge zur Erkennung, Identifizierung und"Arrangement for underwater vehicles for detection, identification and

Sichtbarmachung von Überwasserfahrzeugen und/oder Flugkörpern" Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3.Visualization of surface vehicles and / or missiles "The The invention relates to an arrangement according to the preamble of claims 1 and 3.

Zur Erkennung, Identifizierung und Sichtbarmachung von Überwasserfahrzeugen und/oder Flugkörpern von einem Unterwasserfahrzeug aus sind verschiedene Systeme bzw. Verfahren bekannt geworden. So ist es z. B. möglich, ein Überwasserfahrzeug mit Hilfe eines akustischen Ortungsverfahrens ausfindig zu machen. Eine Identifizierung des auf diese Weise erkannten Überwasserfahrzeuges - insbesondere wenn es sich um mehrere handelt - erfordert allerdings ein zusätzliches Gerät, beispielsweise ein von dem Unterwasserfahrzeug ausfahrbares Sehrohr. Mit einem derartigen Sehrohr lassen sich auch Flugkörper erkennen und identifizieren. Nachteilig ist bei allen bisher bekannten Systemen bzw. Verfahren, daß von dem identifizierten Objekt über die verwendeten Geräte bzw. akustischen Verfahren auf das Unterwasserfahrzeug - insbesondere seine Position - rückgeschlossen werden kann. Die bisher verwendeten Geräte und Verfahren bringen somit für das Unterwasserfahrzeug eine hohe Verratsgefahr und starke Eigengefährdung mit sich.For the detection, identification and visualization of surface vehicles and / or missiles from an underwater vehicle are different systems or procedure became known. So it is z. B. possible, a surface craft to be found with the help of an acoustic positioning method. An identification of the surface vehicle detected in this way - especially when it comes to several - but requires an additional device, for example a periscope extendable from the underwater vehicle. Leave with such a periscope also recognize and identify missiles. Is disadvantageous for all so far known systems or methods that are used by the identified object on the Devices or acoustic processes on the underwater vehicle - in particular his Position - can be inferred. The devices and procedures used so far thus bring a high risk of betrayal and high risk to the underwater vehicle with himself.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für Unterwasserfahrzeuge zu schaffen, bei der während des Erkennens, Identifizierens und Sichtbarmachens eines Überwasserfahrzeuges und/oder eines Flugkörpers ein Rückschluß auf die aktuelle Position des Unterwasserfahrzeuges nicht möglich ist.The invention is therefore based on the object of providing an arrangement for To create underwater vehicles in which, while recognizing, identifying and making a surface vehicle and / or a missile visible the current position of the underwater vehicle is not possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine oder mehrere an der Wasseroberfläche schwimmende Bojen vorgesehen sind, von denen jede ein Lagemeßgerät, eine Stabilisierungseinrichtung und ein eine Rundumsicht ermöglichendes Objektiv aufweist, daß zwischen jeder Boje und dem Unterwasserfahrzeug eine Lichtleitfaser zur Übertragung der von dem zugehörenden Lagemeßgerät ermittelten Lagekoordinaten und des Bildes der vom zugehörenden Objektiv erfaßten Szene angeordnet ist,und daß die Auswerteeinrichtung mindestens eine Bildverstärkereinrichtung und einen der Bildverstärkereinrichtung nachgeschalteten Monitor aufweist.The object is achieved according to the invention in that one or more buoys floating on the water surface are provided, each of which has a position measuring device, a stabilization device and a lens that enables all-round visibility comprises that between each buoy and the underwater vehicle an optical fiber for the transmission of the position coordinates determined by the associated position measuring device and the image of the scene captured by the associated lens is arranged, and that the evaluation device at least one image intensifier device and one of the Has image intensifier device downstream monitor.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß eine oder mehrere an der Wasseroberfläche schwimmende Bojen vorgesehen sind, von denen jede ein Lagemeßgerät, eine Stabilisierungseinrichtung und ein eine Rundumsicht ermöglichendes Objektiv aufweist, daß jede Boje über jeweils eine Lichtleitfaser einzeln oder mit anderen mit einem in einem wasserdichten Gehäuse angeordneten Elektronikgerät in Verbindung steht, daß jedes Elektronikgerät eine Einrichtung zur Auswertung von der oder den zugehörenden Lichtleitfasern übertragenen Lagedaten und Szenenbilder sowie eine der Auswerteeinrichtung nachgeschaltete Nachrichtenübertra~ngseinrichtung aufweist, und daß im Unterwasserfahrzeug eine oder mehrere mit den Nachrichtenübertragungseinrichtungen zusammenwirkende Nachrichtenempfangseinrichtungen vorgesehen sind, wobei den Nachrichtenempfangseinrichtungen mindestens eine Bildverstärkereinrichtung und ein Monitor nachgeschaltet sind.The object is achieved according to the invention in that one or several buoys floating on the surface of the water are provided, each of which a position measuring device, a stabilization device and an all-round view enabling Objective has that each buoy individually or with an optical fiber another with an electronic device arranged in a watertight housing in Connected is that each electronic device has a device for evaluating the location data and scene images transmitted to the associated optical fiber or fibers as well as a message transmission device connected downstream of the evaluation device has, and that in the underwater vehicle one or more with the communication devices cooperating message receiving devices are provided, the message receiving devices at least one image intensifier device and a monitor are connected downstream.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 4 bis 10 beschrieben.Refinements of the invention are set out in subclaims 2 and 4 to 10 described.

Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch das Ausbringen eines schwinmfähigen optischen Systems, das vom Unterwasserfahrzeug vorteilhafterweise ortungsunabhängig ist, optische Informationen aus dem sichtbaren und infraroten Lichtbereich direkt und ohne Eigengefährdung des Unterwasserfahrzeuges an dieses gegeben und dort mittels einer Auswerteeinrichtung aufbereitet werden können. Durch die Verwendung eines optischen Systems ist eine bestmögliche Auswertung sichergestellt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist in der freieren Manövrierbarkeit des Unterwasserfahrzeuges während eines Ortungsvorganges zu erblicken.An advantage of the invention is to be seen in the fact that by applying a vibratable optical system that is advantageously used by the underwater vehicle is location-independent, optical information from the visible and infrared Light area directly and without endangering the underwater vehicle given and processed there by means of an evaluation device will can. The best possible evaluation is possible through the use of an optical system ensured. Another advantage of the invention is that it is more maneuverable of the underwater vehicle during a locating process.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: Figur 1 eine Anordnung mit einer ein optisches System enthaltenden Boje, das über eine Leitung direkt mit einem Unterwasserfahrzeug in Verbindung steht, Figur 2 ein auf einer Boje angeordnetes optisches System und Figur 3 eine Anordnung, bei der das optische System einer Boje über eine Leitung an ein auf dem Meeresgrund liegendes oder im Wasser schwebendes Elektronikgerät angeschlossen ist.In the drawing, an embodiment according to the invention is shown, and specifically shows: FIG. 1 an arrangement with an arrangement containing an optical system Buoy that is directly connected to an underwater vehicle via a line, FIG. 2 an optical system arranged on a buoy and FIG. 3 an arrangement, in which the optical system of a buoy is connected to one on the ocean floor via a line electronic device lying or floating in the water is connected.

In Figur 1 weist eine an einer Wasseroberfläche schwimmende Boje 1, die durch eine in ihrem unteren Hohlraum vorhandene Masse (z. B. Flüssigkeit) 2 stabilisiert wird, einen Lagegeber 3 und ein eine Rundumsicht von 3600 ermöglichendes Objektiv 4 auf. Bei dem Objektiv 4, das am wirkungsvollsten an dem obersten, aus dem Wasser ragenden Bojenteil 1 angeordnet wird, handelt es sich beispielsweise um ein Fischaugen-Objektiv oder eine Facettenlinse.In Figure 1, a buoy 1 floating on a water surface, by a mass (e.g. liquid) present in its lower cavity 2 is stabilized, a position encoder 3 and an all-round view of 3600 enabling Lens 4 on. In the case of lens 4, the most effective on the top one the buoy part 1 protruding from the water is arranged, for example around a fisheye lens or a facet lens.

In Figur 2 ist das Objektiv vergrößert dargestellt. Es weist eine Halterung 5 auf, die an der Boje 1 befestigt ist und zur Aufnahme des ein Bild von der Szene abbildenden optischen Systems 6 dient. Das optische System 6 ist wahlweise auf zwei Sichtbereiche umschaltbar, nämlich den die Wasseroberfläche unter einem Sektorwinkel (et) abdeckenden Sichtbereich I und den den Luftraum unter einem Sektorwinkel (B ) abdeckenden Sichtbereich II. Die Umschaltung kann z. B. mittels zeichnerisch nicht dargestellter Blenden- oder Verschlußmittel oder im Zuge der optischen Verarbeitung erfolgen.In Figure 2, the lens is shown enlarged. It has a Bracket 5, which is attached to the buoy 1 and for taking a picture of the scene imaging optical system 6 is used. The optical system 6 is optional switchable to two viewing areas, namely the water surface under one Sector angle (et) covering field of vision I and the airspace at a sector angle (B) covering field of vision II. B. by means of drawing Not shown aperture or shutter means or in the course of optical processing take place.

Zur Übertragung der vom Lagegeber 3 (z. B. Magnetkompaß. Libellen oder optisches Abtastgerät) ermittelten Lagedaten und der vom Objektiv entweder über den Sichtbereich I oder den Sichtbereich II erfaßten, im sichtbaren oder infraroten Lichtbereich liegenden Bilder einer beobachteten Szene an ein nur teilweise dargestelltes Unterwasserfahrzeug 7 ist eine Leitung 8, insbesondere eine Lichtleitfaser vorgesehen, die zwischen der Boje 1 und dem Unterwasserfahrzeug 7 angeordnet und mittels Auftriebskörper 9 im Wasser schwebend gehalten ist. Die Leitung 8 ist über eine im Unterwasserfahrzeug 7 angeordnete Auf- bzw. Abspuleinrichtung 10 an eine Bildverstärkereinrichtung 11 angeschlossen die einem Monitor 12 und einer auf den Monitor 12 einwirkenden Bildverschiebeeinrichtung 13 vorgeschaltet ist. Die Bildverschiebeeinrichtung 13 dient zur vertikalen und horizontalen Fixierung oder Verschiebung des Bildes unabhängig von den durch Umwelteinflüsse hervorgerufenen Schwankungen der Boje 1.For the transmission of the position sensor 3 (e.g. magnetic compass. Dragonflies or optical scanning device) and that of the lens either detected over the field of vision I or the field of vision II, in the visible or infrared Images of an observed scene lying in the light area to an only partially represented one Underwater vehicle 7, a line 8, in particular an optical fiber, is provided, which is arranged between the buoy 1 and the underwater vehicle 7 and by means of floats 9 is held floating in the water. The line 8 is via one in the underwater vehicle 7 arranged winding or unwinding device 10 to an image intensifier device 11 connected to a monitor 12 and an image shifting device acting on the monitor 12 13 is connected upstream. The image shifting device 13 is used for vertical and horizontal fixation or shifting of the image regardless of the environmental influences caused fluctuations of the buoy 1.

Mit der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Anordnung ist vom Unterwasserfahrzeug aus eine Erkennung, Identifizierung und Sichtbarmachung von Uberwasserfahrzeugen (Sichtbereich 1) und/oder Flugkörpern (Sichtbereich II) möglich, ohne daß von den genannten Objekten T das Unterwasserfahrzeug ausfindig gemacht werden kann. Um die Boje 1, deren aus dem Wasser ragender Teil in seinen Abmessungen kleiner als ein im Seegang ein Radarechö verursachender Körper ausgeführt sein soll, vor einer Entdeckung und Zerstörung zu schützen, kann die Verwendung von Täuschkörpern in Form von in der näheren Umgebung der Boje 1 vorhandenen Blindbojen vorgesehen werden.With the arrangement shown in Figures 1 and 2 is from the underwater vehicle from a detection, identification and visualization of surface craft (Field of vision 1) and / or missiles (field of vision II) possible without being affected by the named objects T the underwater vehicle can be found. To the Buoy 1, the part of which protruding from the water is smaller in its dimensions than a a body causing radar echo should be executed in the sea before a discovery and to protect destruction, the use of decoys in the form of in the vicinity of the buoy 1 existing blind buoys are provided.

Ein erfolgsversprechender Einsatz wird dadurch erreicht, daß das Unterwasserfahrzeug 7 eine oder mehrere Bojen 1 dort auslegt, wo ein zu bekämpfender Schiffsverband erscheinen könnte. Beim Entfernen des Unterwasserfahrzeuges 7 von dieser Position wird die Leitung 8 von der Auf- bzw. Abspuleinrichtung 10 abgespult, wobei eine Übertragungslänge von mehreren km zwischen der Boje 1 und dem Unterwasserfahrzeug erreicht werden soll. FUr den Schiffsverband sind die Bojen 1 praktisch nicht rechtzeitig, d. h. vor Identifizierung des Zieles ortbar, so daß eine gefahrfreie Identifizierung und Bekämpfung des Verbandes vom Unterwasserfahrzeug aus sichergestellt ist.A promising use is achieved in that the underwater vehicle 7 lays out one or more buoys 1 where a ship formation to be combated could appear. When removing the underwater vehicle 7 from this position the line 8 is unwound from the winding or unwinding device 10, wherein a Transmission length of several km between buoy 1 and the underwater vehicle should be achieved. The buoys 1 are practically not in time for the ship formation, d. H. before identifying the target locatable, so that a safe Identification and combat of the formation ensured from the underwater vehicle is.

Zur Aufzeichnung und Wiedergabe von übermittelten Szenenbildern ist im Unterwasserfahrzeug 7 ein Video-Recorder 14 angeordnet, der der Bildverschiebeeinrichtung 13 nachgeschaltet sein kann und direkt oder über diese Einrichtung 13 mit dem Monitor 12 zusammenwirkt. Auf dem Monitor 12 kann somit ein Szenenbild als direktes Bild, als stehendes einmaliges Bild oder als direktes Bild mit Stabilisierung auf Horizont und Peilung beobachtet werden.For recording and playback of transmitted scenes is In the underwater vehicle 7, a video recorder 14 is arranged, that of the image shifting device 13 can be connected downstream and directly or via this device 13 with the monitor 12 cooperates. A scene image can thus be displayed on the monitor 12 as a direct image, as a standing, unique image or as a direct image with stabilization on the horizon and bearing can be observed.

Die in Figur 3 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von derjenigen aus Figur 1 dadurch, daß die Leitung 8 nicht direkt mit dem Unterwasserfahrzeug 7 in Verbindung steht, sondern an ein in einem wasserdichten Gehäuse 15 angeordnetes Elektronikgerät angeschlossen ist. Das Elektronikgerät dient zur Auswertung der übertragenen Lagedaten des Lagegebers 3 und der vom Objektiv 4 gelieferten Szenenbilder. Die ausgewerteten Daten werden an eine Nachrichtenübertragungseinrichtung weitergegeben, die ebenfalls im auf dem Meeresgrund liegenden oder im Wasser schwimmenden Gehäuse 15 angeordnet ist und mit einer im Unterwasserfahrzeug 7 vorgesehenen Empfangseinrichtung 16 zusammenwirkt.The arrangement shown in Figure 3 differs from that from Figure 1 in that the line 8 is not directly connected to the underwater vehicle 7 is in connection, but to one arranged in a waterproof housing 15 Electronic device is connected. The electronic device is used to evaluate the transmitted position data of the position encoder 3 and the scene images supplied by the lens 4. The evaluated data are passed on to a message transmission device, those also in the housing lying on the seabed or floating in the water 15 is arranged and with a receiving device provided in the underwater vehicle 7 16 cooperates.

Die Auswertung der von der Empfangseinrichtung 16 empfangenen Daten und Szenenbilder erfolgt wie bei der in Figur 1 dargestellten Anordnung mittels einer Bildverstärkereinrichtung 11, eines Monitors 12, einer Bildverstärkereinrichtung 13 und eines Video-Recorders 14. Auch bei dieser Anordnung ist die Verwendung von mehreren Bojen 1 mit einem oder mehreren zugehörenden Elektronikgeräten sowie von Blindbojen möglich.The evaluation of the data received by the receiving device 16 and scene images take place as in the arrangement shown in FIG. 1 by means of an image intensifier device 11, a monitor 12, an image intensifier device 13 and a video recorder 14. The use of several buoys 1 with one or more associated electronic devices and of Blind buoys possible.

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Claims

Claims 1. Arrangement for underwater vehicles for detection, Identification and visualization of surface vehicles and / or missiles using an evaluation device on board the underwater vehicle, characterized in that one or more floating on the water surface Buoys (1) are provided, each of which has a position measuring device (3) and a stabilization device (2) and an all-round view enabling lens (4) that between each buoy (1) and the underwater vehicle (7) an optical fiber (8) for transmission the position coordinates determined by the associated position measuring device (3) and the image the scene captured by the associated lens (4) is arranged, and that the evaluation device has at least one image intensifier device (11) connected downstream of a monitor (12).

2. Arrangement according to claim 1, characterized by one in the underwater vehicle arranged winding or unwinding device (10) for the optical fibers (18).

3. Arrangement for underwater vehicles for detection, identification and visualization of underwater vehicles and / or missiles using an evaluation device located on board the underwater vehicle, thereby characterized in that one or more buoys floating on the water surface (1) are provided, each of which has a position measuring device (3), a stabilization device (2) and a lens (4) which enables all-round visibility that each buoy (1) each via an optical fiber (8) individually or with others all in one waterproof housing (15) arranged electronic device is in connection that each electronic device a device for the evaluation of the associated Optical fibers transmitted location data and scene images as well as one of the evaluation device having downstream communication device, and that in the underwater vehicle (7) one or more cooperating with the communication facilities Message receiving devices (16) are provided, the message receiving devices at least one image intensifier device (11) and a monitor (12> connected downstream) are.

4. Arrangement according to claim 1 or 3, characterized in that each Monitor (12) for vertical and horizontal fixation or shifting of the image regardless of the fluctuations in the associated Buoy (1) interacts with an image shifting device (13).

5. Arrangement according to claim 4, characterized by one of the image intensifier device (11) or the image shifting device (13) downstream with an image repetition device equipped video recorder (14), the recorded scene images of which the monitor (12) can be supplied directly or via the image shifting device (13).

6. Arrangement according to claim 1, 3, 4 or 5, characterized in that that the monitor (12) is followed by an evaluation or management system.

7. Arrangement according to claim 1 or 3, characterized in that each Lens (4) has two viewing areas (I, II), one of which is viewing area (I) the water surface and the other viewing area covers the air space, and that in a switching device for each associated buoy (1) or each evaluation device on one of the two viewing areas (I or II) is provided.

8. Arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized by to the Optical fibers (8) attached to buoyancy bodies (9).

9. Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized by the use of electrical cables instead of optical fibers.

10. Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized by the use of decoys in the form of blind buoys.