DE2918858A1

DE2918858A1 - Verfahren zur einweisung eines flugkoerper-zielsuchkopfes

Info

Publication number: DE2918858A1
Application number: DE19792918858
Authority: DE
Inventors: Gunthard Dipl Phys Dr Ing Born; Gunther Dipl Phys Dr Rer Sepp; Dieter Dipl Phys Dr Re Siemsen
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1980-11-13
Also published as: DE2918858C2

Description

Verfahren zur Einweisung eines Flugkörper-Zielsuchkopfes
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einweisung eines Flugkörper-Zielsuchkopfes mit einem Empfänger für die vom Ziel reflektierte Strahlung.
Zum Stand der Technik zählen Verfolgungs- und/oder Lenksysteme mit einem Empfänger für Strahlungsenergie, die von einem Projektil reflektiert oder ausges-trahlt wird, wobei ein 4-Felderaufweisender Detektor die Signale liefert, welche den Ort des Projektils in einem Blickfeld angeben und eine Linsenanordnung die Strahlung auf den- Detektor richtet, der selbst aus einer Anordnung von Fotosendern besteht. Solch ein System ist beispielsweise aus der DE-OS 24 28 704 bekannt geworden.
Dieses System kennt Je-doch keine Voreinweisung des ZieIsuchkopfes mit Hilfe eines Laserleitstrahles. Das heißt, solehe Systeme benötigen zusätzliehe Leit-'und Aussteuersysteme für den Flugkörper von einer Bodenleitsteile aus; Der hierzu erforderliche elektronische Aufwand ist sehr beträchtlich und obendrein mit dem Nachteil einer relativ hohen Störemp-findlichkeit behaftet. Insbesondere die Zielfolgegenauigkeit ist einer beeinträchtigenden Beeinflussung unterworfen, was verschiedene Systeme durch Anordnung von zusätzlichen Phasendetektoren mit Filtern zu eliminieren versuchen, wie dies beispielsweise aus der DE-OS 22 55 373 hervorgeht.
Durch die DE-OS 27- 14 688 ist nun eine Vorrichtung zur Korrektur der Flugbahn eines Projektils bekannt geworden, bei dem während der Endphase seiner ballistischen Flugbahn mit Hilfe eines Lasers ein Strahl auf das Ziel gerichtet wird, wobei das ProJektil einen Zieldetektor besitzt, der abhängig vom Echosignal des durch den Laser angestrahlten Zieles ein Signal überträgt und mittels eines Korrekturmotors die Flugbahn in Abhängigkeit dieses Signals korrigiert wird. Hierbei setzt sich der Zieldetektor aus mehreren Detektoren zusammen, deren Gesichtsfeld schräg nach vorne gerichtet ist, so daß bei Annäherung des Projektils an das Ziel das Zielgebiet in Form einer Spirale abgetastet wird und dem Korrekturmotor bei Annäherung des Projektils an einen Punkt neben dem durch den Laser gekennzeichneten Zielpunkt ein Zündsignal zugeführt wird, und zwar von demjenigen Detektor, der zuerst das Echosignal empfängt. Auch diese Anordnung ist sehr aufwendig und störanfällig, insbesondere, da der Zieldetektor ein großes Gesichtsfeld von beispielsweise mehr als 300 besitzen muß, damit sichergestellt wird, daß das Ziel auch in jenen Fällen erfaßt wird, in denen der Flugkörper stark gekrümmte Flugbahnen fliegt, und das Ziel unter einem entsprechend großen Winkel zur Flugkörperachse (15) erscheint. Naturgemäß erfordert die Aufschaltung auf ein Ziel, das in einem großen Raumwinkel gesucht wird, einen großen Zeitaufwand. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, daß eine Aufschaltung auf Falschziele erfolgt-, also beispielsweise bei einem wärmesuchenden Suchkopf auf andere Wärmequellen, entsprechend hoch, Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, Flugkörpern eine autonome Flugbahngestaltung zu verschaffen und durch engeres Gesichtsfeld des Zielsuchkopfes eine höhere Entdeckungsreichweite des Zieles zu erhalten.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen erreicht. Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel beschrieben und in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Das auf ein Ziel - beispielsweise auf einen Panzer - gerichtete bzw. abgeschossene Projektil 11 weist am Heck einen Detektor 10 auf, der seine Signale an den Zielsuchkopf 12 leitet. Mittels eines Lasers 20 wird das bewegte Ziel angestrahlt und so ein Laserleitstrahl 13 gebildet. Der Detektor 10, der ein richtungsempfindlicher Quadrantendetektor sein kann, nimmt nun die räumliche Richtung des Laserleitstrahls auf und richtet danach die Blickrichtung des Zielsuchkopfes aus. Die Flugkörperachse 15, die mit der Achse des Heckdetektors 10 übereinstimmt, bildet mit dem Leitstrahl 13 einen Winkel a . Der gleiche Winkel a tritt zwischen der Flugkörperachse 15 und dem Zielsuchkopf 12 nach dessen Ausrichtung 17 auf das Ziel auf. Über die Detektorsteuerung wird also der Flugkörper-Zielsuchkopf mit dem Zentrum seines Gesichtsfeldes immer auf das bewegte Ziel gehalten. Dadurch ist es möglich, das Gesichtsfeld des Suchkopfes sehr klein zu wählen, wodurch in vielen Fällen auf einen zeitraubenden Abtastvorgang zur Zielerfassung verzichtet werden kann. zumindest wird dieser Abtastvorgang nur auf das kleine Gesichtsfeld beschränkt, was den wesentlichen Vorteil ergibt, daß bei gegebener Empfangsapertur und Detektorempfindlichkeit des Zielsuchkopfes eine erhöhte Empfindlichkeit für die Detektion des Zieles gegeben ist, so daß eine größere Reichweite zur Zielerfassung erreicht wird. Aber auch die Schlechtwettertauglichkeit wird durch die vorgeschlagenen Maßnahmen verbessert und es ist möglich, wesentlich geringere Zielkontraste festzustellen. Darüber hinaus wird die Gefahr der Aufsehaltung auf Falschziele drastisch reduziert.
Das abgeschossene Projektil "reitet" in der Anfangsphase gewissermaßen auf dem Laserleitstrahl, der von der Leitstelle 21 aus auf das bewegte Ziel gerichtet ist und mit diesem mitgeht. Der Heckdetektor überträgt die Laserleitstrahlrichtung auf den Suchkopf und hält diesen stets in seiner Gesichtsfeldmitte auf das Ziel ausgerichtet. Sobald der Suchkopf 12 sich auf das Ziel aufgeschaltet hat, übernimmt der Flugkörper autonom auf der Grundlage der vom Suchkopf gelieferten Zielablage relativ zum Flugkörperachse 15 die Flugbahnsteuerung zu diesem Ziel. Damit wird der Flugkörper unabhängig vom Leitstrahl 13 und die Leitstelle 21 wird für andere Aufgaben freigestellt. In der zweiten Flugphase korrigiert also der Suchkopf bis zum Zielaufschlag. Da der Flugkörper direkt vom Laserleitstrahl über den richtungsempfindlichen Quadrantendetektor die Werte für die Einweisung des Zielsuchkopfes erhält, benötigt dieser daher nur mehr ein sehr geringes Gesichtsfeld, das keine Störziele in der Umgebung des Zieles mehr erfaßt. Die Übergabe von Leitstrahllenkung an die Zielsuchkopflenkung erfolgt infolgedessen wesentlich früher und reibungsloser, so daß der Schütze schon kurz nach dem Abschuß neue Ziele zur Bekämpfung annehmen kann.
Schon kurz nach Zielerfassung des Laserleitstrahles und des ihm folgenden Projektils ist also der Zielsuchkopf auf das Ziel ausgerichtet, schaltet sich selbst auf und folgt der Bewegung des Zieles kontinuierlich, so daß dann von der Leitstelle 21 aus neue Ziele erfaßt werden können.
In einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist eine Rückmeldung des Aufschaltvorganges des Suchkopfes auf das Ziel vom Flugkörper zur Leitstelle vorgesehen, worauf der Leitstrahl abgeschaltet werden kann. Hierdurch wird die Zeit, in welcher der Leitstrahl 13 vom Ziel detektiert werden kann, weiter verkürzt und die Gefährdung der Leitstelle durch gegnerische Eingriffe wesentlich reduziert.

Claims

Verfahren zur Einweisung eines Flugkörper-Zielsuchkopfes PATENTANSPRÜCHE 4. Verfahren zur Einweisung eines Flugkörper-Zielsuchkopfes mit einem Empfänger für die vom Ziel emittierte oder reflektierte Strahlung, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß mittels eines Detektors (10) am Heck des Flugkörpers (11) über über den auf das Ziel gerichteten Leitstrahl (13) des Lasers (20) die Flugwinkelablage zum Ziel ermittelt und zur Einweisung des Zielsuchkopfes (12) herangezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch l dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Achse (17) des Zielsuchkopfes parallel zur räumlichen Richtung des einfallenden Laserstrahles (13) ausgerichtet wird und das Ziel im Zentrum des Gesichtsfeldes des Flugkörper-Zielsuchkopfes (12) erscheint.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß als richtungsempfindlicher Detektor (10) eine Anordnung eingesetzt ist, bei der der Laserstrahl in einem positionsempfindlichen Detektor -beispielsweise einem Quadrantendetektor - fokussiert wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zielsuchkopf (12) ein kleines Gesichtsfeld mit einer Winkelausdehnung von einigen Grad - beispielsweise 30 - besitzt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis X, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Sender für den Laserstrahl (13) ein CO2 -Laser verwendet wird Ç.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e g e n n z e i c h n e t , daß im Detektor O) ein oder mehrere pyroelektrische Detektoren verwendet werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die spektrale Empfindlichkeit des Suchkopfes (12) die Wellenlänge des Laserstrahles (13) einschließt und der Suchkopf bei der Aufschaltung auf das Ziel die vom Ziel reflektierte modulierte Laserstrahlung mit auswertet.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Suchkopf <12) im Wärmebild-Spektral~bereich empfindlich ist.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aufschaltung des Suchkopfes (12) auf das Ziel an die Leitstelle (21) zurückgemeldet und der Leitstrahl (13) aufgrund dieser Meldung abeschaltet wird.