DE2922592A1

DE2922592A1 - METHOD FOR DEFENDING AIRCASE

Info

Publication number: DE2922592A1
Application number: DE19792922592
Authority: DE
Inventors: Gunthard Dr.-Ing. 8021 Taufkirchen Born
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1979-06-02
Filing date: 1979-06-02
Publication date: 1981-04-23
Also published as: DE2922592C2; FR2458044B1; FR2458044A1; GB2057217B; GB2057217A

Description

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Verfaliren zur Abwehr von FlugkörpernProcedure for defense against missiles

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ortung, Verfolgung und Bekämpfung von angreifenden Plugkörpern oder Projektilen unter Verwendung eines Doppler-Lidar-Systems und eines Bekämpfungsflugkörpers.The invention relates to a method for location, tracking and fighting off attacking plug bodies or projectiles using a Doppler lidar system and a combat missile.

Durch die bisherigen Mittel der ¥ehrtechnik können eigene Stellungen und Fahrzeuge etc. gegen Angriffe von feindlichen ballistischen oder gelenkten Flugkörpern nur unzureichend geschützt werden. Das Problem liegt in dieser Hinsichtin der rechtzeitigen Entdeckung und Identifizierung der meist verhältnismäßig kleinen Flugkörper oder Geschosse über Reichweiten, die es noch erlauben, Gegenmaßnahmen einzuleiten. Bei der Abwehr von Interkontinentalraketen ergibt sich aus diesem Grunde ein äußerst hoher Aufwand, der zum großen Teil in den erforderlichen Radaranlagen großer Reichweite liegt.With the previous means of the ¥ Ehrtechnik own positions and vehicles etc. against attacks by enemy ballistic or guided missiles are inadequately protected. The problem in this regard is timely discovery and identification of the mostly proportionate small missiles or projectiles over ranges that still allow countermeasures to be initiated. at the defense against ICBMs results from this reason an extremely high expenditure, which is largely in the required radar systems with a long range.

Bisher ist noch keine aktive Methode bekanntgeworden, mit der ein Objekt, wie z.B. ein Panzer gegen feindliche ballistische oder gelenkte Flugkörper etc. verteidigt werden kann, weil diese Projektile vorwiegend aus geringer Entfernung abgeschossen werden und somit vor dem Bodenhintergrund kaum mehr detektiert werden können. Mit Radarsystemen ist es dann nicht möglich, die erforderlich kurzen Ortungszeiten zu erreichen, die es erlauben, vor dem Auftreffen des Feindgeschosses Abwehrmaßnahmen in wirkungsvoller Weise vorzunehmen. Außerdem fehlen geeignete Lenkverfahren, um angreifende Flugkörper mit einem Anti-FK-FK zu treffen.So far, no active method has become known with which an object such as a tank can be defended against enemy ballistic or guided missiles, etc. because these projectiles are mainly fired from a short distance and are therefore hardly detected against the background of the ground can be. With radar systems it is then not possible to achieve the required short location times allow defensive measures to be taken before the enemy bullet hits in an effective manner. In addition, there is a lack of suitable guidance methods to avoid attacking missiles with a Anti-FK-FK to meet.

Diese bisherigen Mängel will die Erfindung beseitigen und ein Verfahren schaffen, mit dem es nunmehr ermöglicht wird, angreifende Feindprojektile oder Flugkörper kurz vor dem Ziele zu bekämpfen.These previous deficiencies want to eliminate the invention and create a method with which it is now made possible offensive Fight enemy projectiles or missiles shortly before the target.

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. Dies geschieht durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen, wobei die UnteranSprüche vorteilhafte Ausbildungen aufzeigen. In der Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Verfahrens abgehandelt und in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen: . This is done by the measures laid down in the claims, the subclaims showing advantageous developments. In the description, an embodiment of the proposed method is dealt with and shown schematically in the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Schemaslcizze der Abwehrmaßnahmen ;1 shows a schematic diagram of the countermeasures;

Fig. 2 ein Blockschaltbild mit dem schematischen Aufbau der Abwehrleitstelle.2 shows a block diagram with the schematic structure of the defense control center.

Der Laserstrahl - vorzugsweise eines CO„-¥ellenleiterlasers tastet den Raumwinkel ab, aus dem eine Bedrohung erwartet wird. Alle sich nähernden Projektile und Flugkörper werden detektiert, deren Annäherungsgeschwindigkeit über einem vorgegebenen Wert liegt, d.h. bei dem die Dopplerverschiebung des reflektierten Signals einen vorgegebenen Frequenzwert überschreitet. Diese sogenannte Suchphase kann auch durch ein passives Wärmebild-Suchgerät eingeleitet werden. Zusätzlich wird mit dem' Lidar-System in an sich bekannter ¥eise auch die Entfernung zum Ziel bestimmt und mit Hilfe eines Rechners automatisch wertmäßig ermittelt. Hieraus läßt sich erkennen, ob das Projektil etc, eine Bedrohung darstellt.The laser beam - preferably from a CO "- ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ Austrian laser, then preferably from the CO” scans the solid angle from which a threat is expected. All approaching projectiles and missiles are detected, whose approach speed is above a given value, i.e. at which the Doppler shift of the reflected Signal exceeds a predetermined frequency value. This so-called search phase can also be carried out through a passive Thermal imaging device to be initiated. In addition, with the lidar system, the distance is also determined in a manner known per se determined to the goal and automatically determined in terms of value with the help of a computer. From this it can be seen whether that Projectile etc, poses a threat.

Da bei einem Lidar-System die Dopplerverschiebung j\, f sehr hoch ist - bei einer Annäherungsgeschwindigkeit von 3°o m/s liegt sie bei 6OMHz - ist auch die Meßzeit 1//\ f, über die der Laserstrahl mindestens auf einem abgetasteten Raumwinkelelement verweilen muß, sehr kurz. Hierdurch gelingt es, den gesamten interessierenden Raumwinkelbereich in einer Zeit abzutasten, die viel kürzer ist als die Zeit, die der sich nähernde Flugkörper unterwegs ist. Gleichzeitig liefert die hohe Dopplerverschiebung eine ausreichende Identifizierung des Zieles aus der Tatsache heraus, daß sich nur feindliche Flugkörper mit Höchstgeschwindigkeit nähern.Since the Doppler shift j \, f is very high in a lidar system - at an approach speed of 3 ° om / s it is 6OMHz - the measuring time is also 1 // \ f, during which the laser beam remains at least on a scanned solid angle element must, very briefly. This makes it possible to scan the entire solid angle area of interest in a time that is much shorter than the time that the approaching missile is on the move. At the same time, the high Doppler shift provides sufficient identification of the target from the fact that only enemy missiles are approaching at maximum speed.

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Nach, der Ortung bzw. Entdeckung eines als Bedrohung erkannten Zieles, wird das Lidar-System in an sich, bekannter Weise auf ein Zxelverfolgungsmode umgeschaltet, sobald der angreifende Flugkörpex- in den ¥irkungsbereich der zur Verwendung ausgewählten Abwehrwaffe eingedrungen ist. Nunmehr verfolgt der eng gebündelte Laserstrahl das sich nähernde Objekt. Hierzu kann der Laserstrahl in an sich bekannter Weise aus 3 bis 4 sich teilweise überlappenden Sendekeulen aufgebaut sein, deren Strahlung sich jeweils in der Frequenz, der Modulation oder der Polarisation unterscheidet. Die Verfolgungsachse bzw. die Visierachse ist dann beispielsweise durch die Stelle im Strahlquerschnxtt-bestimmt, an denen die Strahlung der Einzelkeulen gleiche Intensität besitzt.After locating or discovering a recognized threat The aim is to use the lidar system in a manner known per se a Zxelverfolungsmode switched as soon as the attacking Missile ex- into the area of action of the one selected for use Defensive weapon has penetrated. The tightly bundled laser beam now follows the approaching object. For this the laser beam can be constructed in a manner known per se from 3 to 4 partially overlapping transmission lobes, the Radiation differs in frequency, modulation or polarization. The tracking axis or the The sighting axis is then determined, for example, by the position in the beam cross-section, at which the radiation of the individual lobes has the same intensity.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht nun vor, den Zielverfolgungsstrahl gleichzeitig als Leitstrahl für den abzuschießenden Anti-FK-FK einzusetzen, wobei der Flugkörper bereits vor seinem Abschuß auf die Zielverfolgungsrichtung ausgerichtet ist. Hierbei wird entsprechend der gemessenen Zielentfernung und der Zielannäherungsgeschwindigkeit der Abschuß erst dann ausgelöst, wenn der Anti-FK-FK keine großen Flugstrecken mehr zurücklegen muß, also bei einigen 1o bis 1oo m. Dadurch ist auch gewährleistet, daß der angreifende Flugkörper keine großen Querbewegungen mehr ausführen kann, was sich natürlich günstig auf die Genauigkeit des Visierlxnxenlenkverfahrens auswirkt.The method according to the invention now provides for the target tracking beam at the same time to be used as a guide beam for the anti-FK-FK to be shot down, the missile already in front his launch aimed at the target tracking direction is. This is based on the measured target distance and the target approach speed, the launch is only triggered when the anti-FK-FK no longer has long flight routes must travel, i.e. at a few 10 to 100 m. This also ensures that the attacking missile does not large transverse movements can carry out more, which of course has a positive effect on the accuracy of the visor steering affects.

Für die Fälle, wo der angreifende Flugkörper starke Manövrierungsbewegungen ausführt, ist vorgesehen, daß mit dem Laserstrahl zusätzlich Informationen über die Querbewegungen an den Anti-FK-FK übertragen werden, der dann entsprechend dieser Informationen "vorhalt". Zum Empfang des Leitstx-ahls und der weiteren Übertragung ist der Anti-FK-FK mit geeigneten bzw.For those cases where the attacking missile makes strong maneuvering movements executes, it is provided that the laser beam also provides information about the transverse movements the anti-FK-FK are transmitted, which then "holds" according to this information. To receive the Leitstx-ahl and the further transmission is the Anti-FK-FK with suitable resp.

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entsprechenden Sensoren ausgerüstet. An Bord sind außerdem Einrichtungen, die den Abwehrflug-körper auf der Visierlinie halten» Dies können beispielsweise aerodynamische Steuerflächen oder Ruckstoßeinrichtungen sein.Equipped with appropriate sensors. There are also facilities on board to keep the defense missile on the line of sight hold »These can be aerodynamic control surfaces or recoil devices, for example.

Um nun eine hohe Treffergenauigkeit zu bekommen, ist unter anderem vorgesehen, den Anti-PK-FK in seinem geometrischen Querschnitt möglichst groß zu halten, damit der Aufschlag auch gewährleistet ist_o Unter Umständen ist es auch wertvoll, wenn der Anti-FK-FK nicht mit einer Sprengladung versehen ist, sondern mit einer mechanischen Einrichtung zur Aktivierung des feindlichen Zünders im Flugkörper.In order to get a high accuracy of hits, it is provided, among other things, to keep the anti-PK-FK as large as possible in its geometrical cross-section, so that the impact is also guaranteed _o Under certain circumstances, it is also valuable if the anti-FK-FK is not is provided with an explosive charge, but with a mechanical device for activating the enemy detonator in the missile.

Das vorgeschlagene Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf. Einer davon ist darin zu sehen, daß wegen der kurzen erforderlichen Flugweite bzw. Reichweite die Antriebsmasse für den Anti-FK-FK klein gehalten werden kann, wodurch es ermöglicht wird, mehr Sprengladung und eine dementsprechend, große Zahl von Flugkörpern mitzuführen. Während der kurzen Dauer der Anti-FK-Mission ist es möglich, eine Vielzahl solcher Einsätze in kürzester Zeit durchzuführen und dadurch mehrere angreifende Flugkörper nahezu gleichzeitig zu bekämpfen. Das vorgeschlagene System läßt sich selbstverständlich durch Einsatz mehrerer Laserstrahlen zur gleichzeitigen Abwehr mehrerer anfliegender Feindgeschosse auslegen. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß bei gleichzeitigem Angriff durch mehrere Flugkörper der Laserstrahl die gleichzeitige Steuerung mehrerer Anti-FK-FK in einem Zeitmultiplexverfahren übernimmt, also im Zeitturnus zwischen den verschiedenen Angriffsrichtungen hin- und herspringt.The proposed method has a number of advantages. One of them can be seen in the fact that because of the short required Flight distance or range the drive mass for the Anti-FK-FK can be kept small, which makes it possible is to carry more explosive charges and a correspondingly large number of missiles. During the short duration It is possible for the anti-FK mission to carry out a large number of such deployments to be carried out in the shortest possible time and thus to fight several attacking missiles almost simultaneously. That The proposed system can of course be used to repel several at the same time by using several laser beams of approaching enemy projectiles. Another embodiment provides that with simultaneous attack by several missiles the laser beam takes over the simultaneous control of several anti-FK-FK in a time division multiplex process, so in the time cycle between the different directions of attack jumping back and forth.

Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß bei der Zielverfolgung an der Leitstelle ein mit dem angreifenden Flugkörper mitgeführtes Entfernungstor Anwendung findet, damit das Doppler-Furthermore, the invention provides that in target tracking At the control center, a distance gate carried with the attacking missile is used so that the Doppler

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signal, welches vom Ziel kommt, von Fehl- oder Fremdsignalen unterschieden wird, die beispielsweise durch die ausgestoßenen Antriebsgase des Anti-FIC-FK verursacht werden, die ja ebenso wie der sich nähernde Flugkörper etc» eine Radialgeschwindigkeit in Richtung zum Laser besitzen„ In einer vorteilhaften Ausführung ist das Lasersystem möglichst zentral am zu schützenden Objekt angeordnet, beispielsweise am Turm eines Panzers, damit große Parallaxen und dementsprechend hohe Querbeschleunigungswerte für den Anti-FK-FK vermieden werden.signal coming from the target, from false or extraneous signals a distinction is made, which are caused, for example, by the propulsion gases emitted by the Anti-FIC-FK, which yes just like the approaching missile etc »have a radial velocity in the direction of the laser« in an advantageous Execution, the laser system is arranged as centrally as possible on the object to be protected, for example on the tower of a tank, so that large parallaxes and correspondingly high lateral acceleration values for the anti-FK-FK are avoided will.

Das vorgeschlagene Verfahren besitzt den besonderen Vorteil, daß mit dem sehr eng gebündelten Laserstrahl sehr hoher Frequenz sehr kleine Ziele äußerst schnell - auch vor dem Bodenhintergrund - aufgefaßt und. mit so hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit vermessen werden können, daß sehr kurze Reichweiten für den Abwehrflugkörper ausreichend sind. Daher ist es möglich, für die Abwehr nur kleine und billige Flugkörper zu verwenden. ¥esentlich ist auch, daß diese Art der Selbstverteidigung autonom und ohne menschliche Eingriffe durchgeführt werden kann.The proposed method has the particular advantage that the very tightly bundled laser beam has a very high frequency very small targets extremely quickly - also against the ground background - grasped and. at such high speed and Accuracy can be measured that very short ranges are sufficient for the defense missile. Therefore, it is possible to use only small and cheap missiles for defense. ¥ It is also essential that this type of self-defense can be carried out autonomously and without human intervention.

Die Figur 2 zeigt den Aufbau des Abwehrleitsystems, zu dem weitere Ausführungen sich erübrigen.Figure 2 shows the structure of the defense control system to which further explanations are unnecessary.

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e e re e r itit

Claims

1, a method for locating, tracking and combating attacking missiles or projectiles using a Doppler lidar system and a combat missile, characterized in that a known Doppler lidar Si ^ steni is used to locate and track the missile, whose targeting laser beam is also the guide beam for
forms a combat missile (Anti-FK-FK) that is launched to combat attack missiles,

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2. Verfaliren according to claim 1, characterized in that the combat missile (Anti-FK-FK) is equipped with a proximity detonator and a .. sensor that detects the explosive device in the immediate vicinity Ignites proximity of the attacking missile during the flyby.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the Doppler lidar system with a CO _? -Wave guide laser operated -is.

4. Process according to Claims 1 to 3> characterized in that the range of the anti-FK-FK some 10 to 100 m.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the geometric cross section of the combat missile is kept large.

6. The method according to claims 1 to 5> characterized in that the combat missile A distance gate is included for signal identification.

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