DE2900882C3 - Einrichtung zur Ortung von Flugkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ortung von Flugkörpern, insbesondere von Geschossen oder Raketen, die ein auf See befindliches Ziel anfliegen, unter Verwendung eines ersten im Infrarotbereich

w arbeitenden Ortungsgerätes und eines im sichtbaren Bereich arbeitenden zweiten Ortungsgerätes, wobei die Gesichtfelder beider Ortungsgeräte einander entsprechen.

Eine eingangs genannte Einrichtung ist aus der Zeitschrift »Wehrtechnik«, 1975, Heft 8, Seiten 389 bis 394 bekannt. Insbesondere aus dem dritten Absatz, linke Spalte auf Seite 392 ist ersichtlich, daß in einem Gerät ein Wärmebild und ein Fersehbild auf gleichartigen Bildschirmen (Monitoren) wiedergegeben werden. Beide Bilder können auch gleichzeitig auf dem Bildschirm dargestellt werden. Um die Leistungsfähigkeiten der Anlage noch zu steigern, kann auch das Bild des Hinderniswarn-Radars in die Bildschirme eingespiegelt werden, so daß Pilot, Kopilot, Navigator und Radaroperator je nach Bedarf verschiedene Bild-Kombinationen einstellen können.

Die bekannte Einrichtung weist den Nachteil auf, daß auch durch die Sonne, insbesondere durch Reflexionen des Sonnenlichtes auf der Wasseroberfläche, Ausgangssignale hervorgerufen werden. Hierbei handelt es sich um Fehlsignale, die bei der Verwendung der Einrichtung in automatischen Geschoß-Abfeuereinrichtungen dazu führen können, daß Geschosse irrtümlicherweise gestartet werden. Es ist bekannt, zu versuchen, derartige

>5 Fehlsignale durch schaltungstechnische Maßnahmen in der Auswerteeinrichtung auszuschalten. Diese Maßnahmen bringen jedoch keine ausreichende Wirksamkeit und Sicherheit mit sich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

(Ό Einrichtung zur Ortung von Flugkörpern zu schaffen, bei der durch die Sonne, insbesondere durch Reflexionen des Sonnenlichtes auf der Wasseroberfläche, hervorgerufene Fehlsignale vermieden werden und die sich somit in automatischen Geschoß-Abfeuereinrich-

f 5 tungen wirkungsvoll einsetzen läßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beiden Ortungsgeräten eine gemeinsame Auswerteeinrichtung nachgeschaltet ist, die die Auswertesigna-

Ic beider Ortungsgeräte miteinander vergleicht und ein digitales Ausgangssignal erzeugt, und daß das digitale Ausgangssignal Aufschluß darüber gibt, ob die von den Ortungsgeräten erfaßte Wärmestrahlung von einem Flugkörper oder der Sonne oder von Reflexionen des Sonnenlichtes auf der Wasseroberfläche herrührt.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Vorhandensein von Sonnenlicht primär erkannt wird und nicht erst durch sekundäre Merkmale, wie z. B. der Größe der Lichtquelle. Hierdurch ist eine bessere Wirksamkeit gegeben. Ein weiterer Vorteil ist in der Verwendung von einfachen und billigen optischen Bauelementen für das im sichtbaren Bereich arbeitende zweite Ortungsgerät zu sehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Einrichtung mit analoger Signalauswertung und

F i g. 2 eine Einrichtung, bei der eine digitale Signalauswertung erfolgt.

In Fig. 1 weist das mit 1 bezeichnete IR-Ortungsgerät eine Eingangsoptik 2, einen aus mehreren IR-Detektorelementen 3 zusammengesetzten IR-Mehrfachzeilendetektor und jedem IR-Detektorelement 3 nachgeschaltete Vorverstärker 4 auf. Das dem IR-Ortungsgerät I parallel geschaltete, im sichtbaren Bereich arbeitende zweite Ortungsgerät 5 besteht aus einer Giaseingangsoptik 6, einem mehrere Photo-Detektorelemente 7 aufweisenden Photo-Detektor, insbesondere cine ungekühlte Si-Dioden-Zeile, und jedem Photo-Detektorelement 7 nachgeschalteten Vorverstärker 8. Das zweite Ortungsgerät 5, dessen Gesichtsfeld mit dem Gesichtsfeld des IR-Ortungsgerät t übereinstimmt, ist vorzugsweise für sichtbares Licht empfindlich, dessen Wellenlänge dem Maximum der spektralen Energieverteilung der Sonne entspricht.

Die den beiden Ortungsgeräten 1 und 5 nachgeschaltete Auswerteeinrichtung 9 enthält eine Reihe von Operationsverstärkern 10, deren Anzahl der Anzahl der IR-Detektorelemente 3 bzw. der Anzahl der Photo-Detektorelemente 7 entspricht. Mit jeweils einem Eingang der Operationsverstärker 10 ist ein IR-Detektorelement 3 oder ein Photo-Detekiorelement 7 elektrisch leitend verbunden. Die Ausgänge der Operationsverstärker sind jeweils an einen Eingang eines mehrere Eingänge aufweisenden Analog-Multiplexers 11 angeschlossen, dessen Ausgang an den Eingang eines Anaiog-Digital-Wandlers 12 geführt ist. Am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 12 steht in Abhängigkeit von den Eingangssignalen der beiden Ortungsgeräte ein digitales Signal an, das einem Rechner 13 zugeführt wird und eine Aussage darüber erlaubt, ob die von den Ortungsgeräten 1 und 5 erfaßte Wärmestrahlung von einem Flugkörper oder von der Sonne herrührt. Hierzu werden in der Auswerteeinrichtung 9 die Auswertesignale des IR-Ortungsgerätes 1 und des im sichtbaren Bereich arbeitenden zweiten Ortungsgerätes 5 miteinander verglichen. Das Auswertesignal des Ortungsgerätes 5 wird von Auswertesignal des IR-Ortungsgerätes 1 subtrahiert, was eine teilweise oder vollständige Auslöschung des Auswertesignais des für sichtbares Licht empfindlichen Ortungsgerätes 5 bedeutet. Ein von der Sonne herrührendes Auswertesignal des IR-Ortungsgerätes 1 wird also unterdrückt Ist das Auswertesignal des zweiten Ortungsgerätes 5 größer als das vom IR-Ortungsgerät 1, so ergibt sich an den Ausgängen der Operationsverstärker 10 ein Signal umgekehrter Polarität, weiches von dem nachgeschalteten Rechner 13 als von der Sonne herrührend erkannt wird.

ίο Die in F i g. 2 dargestellte Einrichtung unterscheidet sich von derjenigen, die in F i g. 1 dargestel't ist, hinsichtlich der Auswerteeinrichtung. Für die Bauelemente, die beide Einrichtungen gemeinsam aufweisen, sind in beiden Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet worden.

Die Auswerteeinrichtung in F i g. 2 ist mit 14 bezeichnet worden. Sie weist zwei Analog-Multiplexer 15 und 16 auf, die jeweils einem Ortungsgerät 1 bzw. 5 zugeordnet sind und mehrere, mit den Ausgängen der zugehörenden Vorverstärker 4 bzw. 8 elektrisch leitend verbundene Eingänge haben. So sind die Vorverstärker 4 des IR-Ortungsgerätes mit den Eingängen des mit 15 bezeichneten Analog-Multiplexers verbunden, während die Ausgänge der Vorverstärker 8 des zweiten Ortungsgerätes 5 an die Eingänge der Analog-Multiplexers 16 angeschlossen sind. Die Ausgänge der Analog-Multiplexer 15 bzw. 16 stehen mit den Eingängen von zwei Analog-Digital-Wandlern 17 und 18 in elektrisch leitender Verbindung, denen ein gemeinsamer Rechner 19 nachgeschaltet ist. Bei dieser Auswerteeinrichtung 14 erfolgt ein Vergleich der von den Analog-Digital-Wandlern 17 und 18 gelieferten Digital-Signale direkt im Rechner 19, so daß dessen Ausgangssignal Aufschluß darüber gibt, ob die von den Ortungsgeräten 1 und 5 erfaßte Wärmestrahlung von einem Flugkörper oder von der Sonne herrührt. Für die Unterscheidung werden dieselben Kriterien wie bei dem in F i g. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel herangezogen.

Um die IR-Detektorelemente 3 des IR-Ortungsgerätes 1 gegen die Beschädigung oder Zerstörung durch sehr helles Sonnenlicht zu schützen, kann vor der Eingangsoptik 2 des IR-Ortungsgerätes 1 eine zeichnerisch nicht dargestellte Verschlußblende angeordnet werden. Die Verschlußblende wird von einer Steuereinrichtung betätigt, der von dem zugeordneten Rechner 13 bzw. 19 Einschaltsignale zugeführt werden können. Durch die Einschaltsignale kann bei einem Ausführungsbeispiel die Verschlußblende geschlossen werden, wenn das bzw. die Ausgangssignale des im sichtbaren Bereich arbeitenden Ortungsgeräts 5, das bzw. die zeitlich vor dem Ausgangssignal bzw. den Ausgangssignalen des IR-Ortungsgerätes 1 liegen, einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet bzw. überschreiten. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Verschiußblende in Ruhestellung geschlossen. Die Steuereinrichtung öffnet die Verschlußblende erst dann, wenn ein Ausgangssignal bzw. Ausgangssignale des im sichtbaren Bereich arbeitenden Ortungsgerätes 5 an dem Rechnereingang ansteht bzw. anstehen und wenn dieses Ausgangssignal bzw. diese Ausgangssignale unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt bzw. liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Ortung von Flugkörpern, insbesondere von Geschossen oder Raketen, die ein auf See befindliches Ziel anfliegen, unter Verwendung eines ersten im Infrarotbereich arbeitenden Ortungsgerätes und eines im sichtbaren Bereich arbeitenden zweiten Ortungsgerätes, wobei die Gesichtsfelder beider Ortungsgeräte einander entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Ortungsgeräten (1 und 5) eine gemeinsame Auswerteeinrichtung (9 bzw. 14) nachgeschaltet ist, die die Auswertesignale beider Ortungsgeräte (1 und 5) miteinander vergleicht und ein digitales Ausgangssignal erzeugt, und daß das digitale Ausgangssignal Aufschluß darüber gibt, ob die von den Ortungsgeräten (1 und 5) erfaßte Wärmestrahlung von einem Flugkörper oder der Sonne oder von Reflexionen des Sonnenlichtes auf der Wasseroberfläche herrührt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ortungsgerät (5) nur für sichtbares Licht empfindlich ist, dessen Wellenlänge dem Maximum der spektralen Energieverteilung der Sonne entspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im sichtbaren Bereich arbeitende zweite Ortungsgerät (5) eine Glaseingangsoptik (6), einen aus mehreren Photo-Detektorelementen (7) bestehenden Photodetektor und jedem Photo-Detektorelement (7) nachgeschaltete Vorverstärker (8) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Vorverstärker (8) des im sichtbaren Bereich arbeitenden zweiten Ortungsgerätes (5) an jeweils einen Eingang von mehreren parallel arbeitenden Operationsverstärkern (10) angeschlossen sind, deren zweite Eingänge mit den Ausgängen der Vorverstärker (4) des IR-Ortungsgerätes (1) elektrisch leitend verbunden sind, daß die Ausgänge der Operationsverstärker (10) jeweils an einen Eingang eines mehrere Eingänge aufweisenden Analog-Multiplexers (H) geführt sind, iMid daß der Ausgang des Analog-Multiplexers (11) mit dem Eingangeines Analog-Digital-Wandlers (12) in elektrisch leitender Verbindung steht, an dessen Ausgang ein an einen Rechner (13) abgebbares digitales Signal ansteht.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Vorverstärker (8) des im sichtbaren Bereich arbeitenden zweiten Ortungsgerätes (5) und die Ausgänge der Vorverstärker (4) des IR-Ortungsgerätes (1) an jeweils einen Eingang von zwei dem ersten oder dem zweiten Ortungsgerät (1 bzw. 5) zugeordneten Analog-Multiplexern (15, 16) angeschlossen sind, daß jedem Analog-Multiplexer (15, 16) jeweils eine Analog-Digital-Wandler (17, 18) nachgeschaltet ist, und daß die Ausgänge der Analog-Digital-Wandler (17, 18) mit jeweils einem Eingang eines Rechners (19) elektrisch leitend verbunden sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Eingangsoptik (2) des IR-Ortungsgerätes (1) eine von einer Steuereinrichtung betätigbare Verschlußblende angeordnet ist, daß an dem Ausgang bzw. den Ausgängen des im sichtbaren Bereich arbeitenden zweiten Ortungsgerät (5) Signale anstehen, die

zeitlich vor den Ausgangssignalen des IR-Ortungsgerätes (1) liegen, und daß der Rechner (13, 19) ein Einschaltsignal an die Steuereinrichtung zum Verschließen der Verschlußblende liefert, wenn das Ausgangssignal bzw. die Ausgangssignale des im sichtbaren Bereich arbeitenden zweiten Ortungsgerätes (5) einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet bzw. überschreiten.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Eingangsoptik (2) des IR-Ortungsgerätes (1) eine von einer Steuereinrichtung betätigbare Verschlußblende angeordnet ist, die in Ruhestellung geschlossen ist, und daß die Steuereinrichtung von einem Rechner (13, 19) angesteuert wird und dann ein Öffnungssignal an die Verschlußblende abgibt, wenn ein Ausgangssignal bzw. Ausgangssignale des im sichtbaren Bereich arbeitenden zweiten Ortungsgerätes (5) an dem Eingang des Rechners (13,19) ansteht bzw. anstehen und unter einen vorgegebenen Schwellwert liegt bzw. liegen.