DE2922592C2 - Missile defense method - Google Patents
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Description
a) in einer vollautonomen Rundumsuchphase alle Objekte, deren Dopplerverschiebung der reflektierten Signale einen vorgegebenen Frequenzwert überschreiten, detektiert unda) in a fully autonomous all-round search phase, all objects whose Doppler shifts of the reflected signals exceed a predetermined frequency value are detected and
b) verfolgt werden, wobei gleichzeitig der Bekämpfungsflugkörper in Zielverfolgungsrichtung ausgerichtet wird undb) be tracked, with the combat missile being aligned in the target tracking direction at the same time, and
c) bei Zielannäherung der Abschuß des Bekämpfungsflugkörpers innerhalb dessen Reichweite von einten 10 bis 100 m erfolgtc) when the target is approaching, the launch of the combat missile within its range from some 10 to 100 m
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geometrische Querschnitt des Bekämpfungsflugkörpers (Anti-FK-FK) groß gehalten wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the geometric cross section of the Combat missile (Anti-FK-FK) is kept large.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppler-Lidar-System zentral am zu schützenden Objekt, beispielsweise am Turm eines Panzers, angeordnet ist3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the Doppler lidar system is arranged centrally on the object to be protected, for example on the turret of a tank
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bekämpfungsflugkörper mit einem Annäherungszünder und einem Sensor ausgerüstet ist, der den Sprengsatz in unmittelbarer Nähe des angreifenden Flugzeugs während des Vorbeiflugs zur Zündung bringt.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the combat missile is equipped with a proximity fuse and a sensor that detects the explosive device in the immediate vicinity Ignites proximity of the attacking aircraft during the flyby.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppler-Lidarsystem mit einem CO2-WelIenleiterlaser betrieben wird.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the Doppler lidar system is operated with a CO2 waveguide laser.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bekämpfungskörper zur Signalidentifizierung ein Entfernungstor beigegeben ist.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the A distance gate is added to the control body for signal identification.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ortung, Verfolgung und Bekämpfung von angreifenden Flugkörpern oder Projektilen unter Verwendung eines Doppler- Lidar-Systems und eines Bekämpfungsflugkörpers (Anti-FK-FK).The invention relates to a method for locating, tracking and combating attackers Missiles or projectiles using a Doppler lidar system and a combat missile (Anti-FK-FK).
Durch die bisherigen Mittel der Wehrtechnik können eigene Stellungen und Fahrzeuge etc. gegen Angriffe von feindlichen ballistischen oder gelenkten Flugkörpern nur unzureichend geschützt werden. Das Problem liegt in dieser Hinsicht in 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.By means of the previous means of defense technology can own positions and vehicles etc. are inadequately protected against attacks by enemy ballistic or guided missiles. The problem in this respect lies in the timely discovery and identification of the mostly relatively small ones Missiles or projectiles over ranges that still allow countermeasures to be initiated. In the Defense against ICBMs results from this reason an extremely high effort, which for large part lies in the required long-range radar systems.
Bisher ist noch keine aktive Methode bekannt geworden, mit der ein Objekt, wie z. B. ein Panzer, gegen feindliche ballistische oder gelenkte FlugkörperSo far, no active method has become known, with which an object such. B. a tank, against enemy ballistic or guided missiles
etc verteidigt werden kann, weil diese Projektile vorwiegend aus geringer Entfernung abgeschossen werden und somit vor dem Bodenhintergrund kaum mehr detektion werden können. Mit Radarsystemen ist es dann nicht möglich, die erforderlich kurzen Ortungszeiten zu erreichen, die es erlauben, vor dem Auftreffeti des Feindgeschosses Abwehrmaßnahmen in wirkungsvoller Weise vorzunehmen. Außerdem fehlen geeignete Lenkverfahren, um angreifende Flugkörper mit einem Anti-FK-FK zu treffen.etc can be defended because of these projectiles are mainly shot from a short distance and thus hardly against the ground background more detection can be done. With radar systems it is then not possible to provide the required short To achieve location times that allow defensive measures to be taken before the enemy bullet hits in an effective way. In addition, there is a lack of suitable guidance methods to avoid attacking missiles to meet with an anti-FK-FK.
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 is made possible to attack attacking enemy projectiles or missiles shortly before the target.
Dies geschieht durch die im Anspruch 1 niedergelegten Maßnahmen, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausbildungen aufzeigen. In der Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Verfahrens abgehandelt und in der Zeichnung schematisch darge-This is done by the measures laid down in claim 1, the subclaims being advantageous Show training. An exemplary embodiment of the proposed method is given in the description dealt with and shown schematically in the drawing
stellt Es zeigtrepresents it shows
F i g. 1 eine Schemaskizze der Abwehrmaßnahmen, Fig.2 ein Blockschaltbild mit dem schematischen Aufbau der Abwehrleitstelle.F i g. 1 a schematic sketch of the countermeasures, 2 shows a block diagram with the schematic structure of the defense control center.
leiterlasers tastet den Raumwinkel ab, aus dem eine Bedrohung erwartet wird. Alle sich nähernden Projektile und Flugkörper werden detektiert, deren Annäherungsgeschwindigkeil über einem vorgegebenen Wert liegt, d. h. bei dem die Dopplerverschiebung desladder laser scans the solid angle from which one Threat is expected. All approaching projectiles and missiles are detected whose approach speed is above a predetermined value lies, d. H. in which the Doppler shift of the 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 Weise auch die Entfernung zum Zielreflected signal has a predetermined frequency value This so-called search phase can also be initiated by a passive thermal imaging device will. In addition, with the lidar system, the distance to the target is also determined in a manner known per se bestimmt und mit Hilfe eines Rechners automatisch wertmäßig ermittelt. Hieraus läßt sich erkennen, ob das Projektil etc. eine Bedrohung darstellt.determined 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 Af sehr hoch ist — bei einer Annäherungsgeschwindig-Since the Doppler shift Af is very high in a lidar system - at an approach speed
keit von 300 m/s liegt sie bei 60MHz — ist auch die Meßzeit WAf, über die der Laserstrahl mindestens auf einem abgetasteten Raumwinkelelement verweilen muß, sehr kurz. Hierdurch gelingt es, den gesamten interessierenden Raumwinkelbereich in einer ZeitWith a speed of 300 m / s, it is 60MHz - the measuring time WAf, over which the laser beam must stay at least on a scanned solid angle element, is also very short. This makes it possible to cover the entire solid angle range of interest in one time 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 Höchstgeschwindigto scan, which is much shorter than the time that the approaching missile is on the move. Simultaneously delivers the high Doppler shift allows sufficient identification of the target from the fact that only enemy missiles at maximum speed keit nähern.approach.
Nach der Ortung bzw. Entdeckung eines als Bedrohung erkannten Zieles, wird das Lidar-System in an sich bekannter Weise auf ein Zielverfolgungsmode umgeschaltet, sobald der angreifende Flugkörper in denAfter the location or discovery of a target recognized as a threat, the lidar system is in in a known manner switched to a target tracking mode as soon as the attacking missile enters the Wirkungsbereich 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 SendekeulenEffective area of the defense weapon selected for use has penetrated. Now the pursues tightly focused laser beam hits the approaching object. For this purpose, the laser beam can be used in a manner known per se from 3 to 4 partially overlapping transmission lobes
μ aufgebaut sein, deren Strahlung sich jeweils in der Frequenz, der Modulation oder der Polarisation unterscheidet. Die Verfolgungsachsc bzw. die Visierachse ist dann beispielsweise durch die Stelle im Strahlquerschnitt bestimmt, an denen die Strahlung derμ be constructed, the radiation of which is in each case in the Frequency, modulation or polarization. The tracking axis or the sighting axis is then, for example, by the point in Beam cross-section determines at which the radiation of the
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht nun vor. den Zielverfolgungsstrahl gleichzeitig als Leitstrahl für den abzuschießenden Anti-FK-FK einzusetzen, wobei derThe method according to the invention now provides. the tracking beam as a guide beam for the to use anti-FK-FK to be shot, the
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 IO bis 100 m. Dadurch ist auch gewährleistet, daß der angreifende Flugkörper keine großen Querbewegungen mehr ausführen kann, was sich natürlich günstig auf die Genauigkeit des Visierlinienlenkverfahrens auswirkt toMissile is already aimed at the target tracking direction before its launch. Here is only then, depending on the measured target distance and the target approach speed, the launch triggered when the anti-FK-FK does not fly long distances has to cover more, i.e. with some IO up to 100 m. This also ensures that the attacking missile can no longer perform large transverse movements, which of course has a beneficial effect on the Accuracy of the line of sight steering method affects to
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 Leitstrahls und der weiteren Übertragung ist der Anti-FK-FK mit geeigneten bzw. entsprechenden Sensoren ausgerüstet. An Bord sind außerdem Einrichtungen, die den Abwehrflugkörper auf der Visierlinie halten. Dies können beispielsweise aerodynamische Steuerflächen oder Rückstoßeinrichtungen sein.In cases where the attacking missile performs strong maneuvering movements, it is provided that that the laser beam also transfers information about the transverse movements to the Anti-FK-FK which then "holds" according to this information. To receive the beacon and the The Anti-FK-FK is equipped with suitable or corresponding sensors for further transmission. At On board are also facilities that keep the defense missile on the line of sight. This can be for example aerodynamic control surfaces or recoil devices.
Um nun eine hohe Treffergenauigkeit zu beUommc-n, ist unter anderem vorgesehen, den Anti-FK-FK in seinem geometrischen Querschnitt möglichst groß zu halten, damit der Aufschlag auch gewährleistet ist. 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 beUommc-n now with a high accuracy, Among other things, provision is made for the anti-FK-FK to be as large as possible in terms of its geometric cross-section hold so that the surcharge is guaranteed. It may also be valuable if the Anti-FK-FK is not provided with an explosive charge, but with a mechanical device for Activation of 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 Einsntz 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 kept the propulsion mass for the anti-FK-FK small can be, thereby making it possible to have more explosive charges and a correspondingly large number to be carried by missiles. During the short duration of the anti-FK mission it is possible to do a multitude To carry out such missions in the shortest possible time and thereby almost several attacking missiles combat at the same time. The proposed system can of course be modified by employing several Lay out laser beams for the simultaneous defense of several approaching enemy projectiles. Another Embodiment provides that with simultaneous attack by several missiles the laser beam simultaneous control of several anti-FK-FK in a time division multiplex process, i.e. in a time cycle jumping back and forth between the different directions of attack.
Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß bei der Zielverfolgung an der Leitstelle ein mit dem angreifenden Flugkörper mitgeführtes Entfernungstor Anwendung findet, damit das Dopplersignal, welches vom Ziel kommt, von Fehl- oder Fremdsignalen unterschieden wird, die beispielsweise durch die ausgestoßenen Antriebsgase des Anti-FK-FK verursacht werden, die ja ebenso wie der sich nähernde Flugkörper etc. eine Radialgeschwindigkeit in Richtung zum Laser besitzen. In einer vorteilhaften Ausführung ist ^as Lasersystem möglichst zentral am zu schützenden Obiekt angeordnet, beispielsweise am Turm eines Panzers, damit große Parallaxen und dementsprechend hohe Querbeschleunigungswerte für den Anti-FK-FK vermieden werdenFurthermore, the invention provides that when tracking the target at the control center with the attacking Missile carried range gate is used so that the Doppler signal, which from the target comes, is distinguished from false or extraneous signals, for example by the emitted Propulsion gases of the anti-FK-FK are caused, which just like the approaching missile etc. a Own radial velocity towards the laser. In an advantageous embodiment, the laser system is Arranged as centrally as possible on the object to be protected, for example on the turret of a tank, so large Parallaxes and correspondingly high transverse acceleration values for the anti-FK-FK can be avoided
Das vorgeschlagene Verfahren besitzt den besonderen Voueil, 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. Wesentlich ist auch, daß diese Art der Selbstverteidigung autonom und ohne menschliche Eingriffe durchgeführt werden kann.The proposed method has the particular advantage that with the very closely bundled Very high frequency laser beam, very small targets, extremely fast - also viewed against the background of the ground and can be measured with such high speed and accuracy that very short The ranges for the defense missile are sufficient. Hence it is possible for defense only small and use cheap missiles. It is also essential that this type of self-defense be autonomous and without human intervention can be performed.
Die F i g. 2 zeigt den Aufbau des Abwehrleitsystems, zu dem weitere Ausführungen sich erübrigen.The F i g. 2 shows the structure of the defense control system, to which further explanations are unnecessary.
Claims (1)
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