DE3026224C2

DE3026224C2 -

Info

Publication number: DE3026224C2
Application number: DE3026224A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. 8012 Ottobrunn De Feil; Gerhard Dr.Rer.Nat. 8170 Bad Toelz De Schulz
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1980-07-10
Filing date: 1980-07-10
Publication date: 1987-10-22
Also published as: DE3026224A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von Geländefolgeflügen, wobei das in Flugrichtung sich bieten de Geländeprofil wiederholt rasterartig vermessen wird und aus den vermessenen Geländeprofilen Signale zur Flugsteue rung abgeleitet werden.The invention relates to a method for performing Terrain following flights, which are offered in the direction of flight de terrain profile is repeatedly measured in a grid pattern and Flight control signals from the measured terrain profiles tion can be derived.

Ein derartiges Verfahren wird bei schnell fliegenden Flug zeugen oder Flugkörpern angewendet, deren Flugbahn in mög lichst geringer Höhe über dem Gelände verlaufen soll, um der gegnerischen Flugabwehr keine Möglichkeiten zum An griff zu bieten. Bei Kampfflugzeugen wird der Flug automa tisiert, um dem Piloten die ständige Konzentration, die mit dem Dauerflug in geringer Höhe bei Handsteuerung ver bunden ist, abzunehmen. Der Pilot bestimmt bei automatischem Flug nur noch die Flugrichtung, während die Flughöhe über dem Gelände von der Automatik kontrolliert wird.Such a procedure is used for fast flying flights witnesses or missiles applied, the trajectory of which is possible should run as low as possible above the site in order to the opposing air defense no opportunities to handle to offer. For combat aircraft, the flight is automatic tized to give the pilot constant concentration with the constant flight at low altitude with manual control is bound to lose weight. The pilot determines with automatic Flight only the direction of flight while the flight altitude is about the area is controlled by the automatic system.

Dabei wird das in Flugrichtung sich darbietende Gelände, im allgemeinen durch Radar, abgerastert. Aus der Laufzeit der zu den einzelnen Geländepunkten hin ausgesandten Radar strahlen einschließlich der von jenen zurückgeworfenen Ra darechos kann mit Hilfe eines Bordrechners der Abstand die ser Geländepunkte vom Flugzeug errechnet und ein entsprechen des Geländeprofil bestimmt werden. Der Bordrechner ist in der Lage, aus dem vermessenen Geländeprofil Steuersignale abzuleiten, und zwar derart, daß die Flugbahn bei einem in vorgebbarem Abstand auftauchenden Hindernis ansteigt und nach Überfliegen dieses Hindernisses bzw. bei Auftauchen einer Geländesenkung abfällt.The terrain presented in the direction of flight, generally scanned by radar. From the term the radar emitted to the individual terrain points radiate including the Ra thrown back by those The distance can be calculated using an on-board computer the terrain points calculated by the aircraft and a corresponding one of the terrain profile can be determined. The on-board computer is in able to control signals from the measured terrain profile derive, in such a way that the trajectory at one in predeterminable distance emerging obstacle increases and after flying over this obstacle or when surfacing of a subsidence drops.

Bei einem derartigen Geländefolgeflug können verschiedene Störfälle auftreten. So können Störsender der gegnerischen Flugabwehr massive Rauschpegel aussenden, um die Empfangs anlagen anfliegender Flugzeuge zu "blenden". In einem sol chen Falle wird ein Flugzeug durch die bisher übliche Auto matik zu sofortigem "Auftauchen" gezwungen, da das vorlie gende Geländeprofil nicht mehr erkannt werden kann. Das Flugzeug ist infolgedessen dem gegnerischen Beschuß voll ausgesetzt. Weiterhin könnte es möglich sein, daß gegneri sche Störsender versuchen, dem anfliegenden Flugzeug ein Hindernis vorzutäuschen und es so zum Auftauchen zu zwingen. Schließlich können kurzzeitig Funktionsstörungen im Ge ländefolgeradar oder der nachgeschalteten Elektronik auf treten, die bisher ebenfalls einen plötzlichen steilen Anstieg der Flugbahn oder eine direkte Gefährdung des Flug zeugs zur Folge hatten. Als Beispiel für eine direkte Ge fährdung sei der Fall erwähnt, daß ein zunächst noch vom Radar erkanntes Hindernis, das aufgrund seines relativ großen Abstandes jedoch noch keine Richtungsänderung verursachen konnte, durch eine Störung scheinbar zum Verschwinden ge bracht wird.With such an off-road flight, various Incidents occur. So jammers of the opposing Anti-aircraft equipment send out massive noise levels to the reception to "blind" systems of approaching aircraft. In a sol Chen trap is an aircraft by the previously common car matik forced to "show up" immediately because that is the case terrain profile can no longer be recognized. The Airplane is consequently full of enemy fire exposed. It could also be possible that opposing jammers try to hit the approaching aircraft To fake an obstacle and force it to appear. Finally, malfunctions in the Ge country-following radar or the downstream electronics kick, which has also been a sudden steep Increase in flight path or a direct risk to the flight had the consequence. As an example of a direct Ge is the case mentioned that a dated from Radar detected obstacle due to its relatively large size However, distance does not cause a change in direction could apparently disappear due to a disturbance is brought.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit des sen Hilfe der Einfluß von Störungen auf die durch das Ge lände vorgegebene Flugbahn möglichst weitgehend ausgeschaltet werden kann.The invention is therefore based on the object, a Ver provide driving of the type mentioned, with the help the influence of interference on the Ge The given trajectory would be largely eliminated can be.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Geländeprofile in einem Datenspeicher festgehalten wer den, das jeweils zuletzt vermessene mit dem direkt zuvor vermessenen Geländeprofil bezüglich des von beiden gemeinsam erfaßten Geländeabschnitts verglichen wird und die Steuer signale bei Übereinstimmung der verglichenen Geländeprofile aus dem jeweils zuletzt vermessenen und im Falle fehlender Übereinstimmung aus dem direkt zuvor vermessenen, gespeicher ten Geländeprofil abgeleitet werden.This object is achieved according to the invention in that the terrain profiles in a data storage who the one that was last measured with the one directly before measured terrain profile with regard to the common of both the area of the land recorded is compared and the tax signals when the compared terrain profiles match from the last measured and in the case of missing Match from the previously measured, stored ten terrain profile can be derived.

Im Gegensatz zu den bisher üblichen Verfahren wird beim er findungsgemäßen Verfahren nahezu die gesamte in einer Raster messung enthaltene Information verwertet. Da die einzelnen Rastermessungen in bezug auf die Fluggeschwindigkeit relativ schnell aufeinanderfolgen, enthalten zwei unmittelbar nach einander gewonnene Profile relativ große, einander über lappende Geländeabschnitte. Das Ergebnis der jeweils voran gegangenen Rastermessung wird in einem Datenspeicher fest gehalten und mit dem der darauffolgenden Rastermessung mit Hilfe aus der Statistik bekannter Korrelationsrechnungen verglichen. Der Bordrechner kann dabei so programmiert wer den, daß er jeweils nur die überlappenden Geländeabschnitte miteinander vergleicht. Dabei können gewisse, durch das Meß verfahren bedingte Toleranzen in der Rechnung berücksichtigt werden. Wird als Ergebnis des rechnerischen Vergleichs fest gestellt, daß die Geländeprofile der verglichenen Gelände abschnitte miteinander übereinstimmen, so kann gefolgert wer den, daß die Messung korrekt war und keine Störung vorliegt. Treten jedoch in dem zuletzt gemessenen Geländeprofil deut liche Abweichungen im Vergleich zu dem zuvor gespeicherten auf, so kann auf eine Störung geschlossen werden, die ent weder von außen kommen oder durch fehlerhafte Funktion der Radaranlage bzw. der angeschlossenen Elektronik verursacht sein kann. In diesem Falle wird nicht das zuletzt vermessene Geländeprofil zur Steuerung der Flugbahn herangezogen, sondern das zuvor gespeicherte, das somit das letzte "reale" Ge ländeprofil darstellt.In contrast to the previously usual procedures, he inventive method almost the entire in a grid information contained in the measurement is used. Because the individual Raster measurements in relation to the airspeed relative in quick succession, contain two immediately after profiles obtained from each other relatively large, one above the other overlapping terrain sections. The result of each advance the raster measurement is stored in a data memory held and with that of the subsequent grid measurement Help from the statistics of known correlation calculations compared. The on-board computer can be programmed in this way that he only the overlapping terrain sections compared with each other. Certain, by the measurement process-related tolerances are taken into account in the calculation will. Is determined as a result of the arithmetical comparison posed that the terrain profiles of the compared terrain sections agree with each other, so it can be concluded who that the measurement was correct and there is no interference. However, occur in the last measured terrain profile deviations compared to the one previously saved on, it can be concluded that there is a malfunction neither come from outside or due to incorrect function of the Radar system or the connected electronics can be. In this case the last measured is not Terrain profile used to control the trajectory, but the previously saved, which is the last "real" Ge country profile.

Prinzipiell kann der Flug nach Auftreten einer Störung aus schließlich auf der Grundlage des gespeicherten, letzten "realen" Geländeprofils durchgeführt werden. Dies ist na türlich nur innerhalb der während der Vermessung dieses Profils gegebenen Sichtweite möglich. Da die Rastermessung mit zunehmendem Abstand vom Flugzeug immer ungenauer wird, kann der Bordrechner so programmiert werden, daß er im Falle der ausschließlichen Steuerung auf der Grundlage eines gespeicherten Geländeprofils mit fortschreitender Zeit den Bodenabstand der Flugbahn ständig vergrößert.In principle, the flight can be canceled after a fault occurs finally based on the last saved "real" terrain profile. This is na of course only within the while measuring this Given visibility possible. Because the grid measurement becomes increasingly inaccurate as the distance from the aircraft increases, the on-board computer can be programmed so that it Case of exclusive control based a saved terrain profile with progressive Time the ground clearance of the trajectory is constantly increasing.

Als besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens ist vorgesehen, daß nach Feststellung fehlender Übereinstimmung die Rastermessungen fortgesetzt, die daraus resultierenden Geländeprofile jeweils mit dem einen, während der fortgesetzten Rastermessung zur Ableitung der Steuersignale verwendeten, gespeicherten Geländeprofil ver glichen werden und bei hinsichtlich der gemeinsam erfaßten Geländeabschnitte erneut auftretender Übereinstimmung wiederum das jeweils zuletzt vermessene Geländeprofil zur Ableitung der Steuersignale herangezogen wird. Auf diese Weise kann sofort festgestellt werden, wann die Störung be endet ist. Von diesem Zeitpunkt an wird der Flug erneut auf der Grundlage des jeweils zuletzt vermessenen Geländepro fils gesteuert. Der Vergleich der einzelnen, während der Störung vermessenen Geländeprofile mit dem jeweils letzten ungestörten Profil bietet sich deshalb an, weil der Vergleich zweier unmittelbar aufeinanderfolgender Messungen in diesem Falle zu falschen Schlüssen führen kann.As a special embodiment of the Ver driving is provided that after finding missing Continued the grid measurements that match resulting terrain profiles with one, during the continued grid measurement to derive the Control signals used, stored terrain profile ver be compared and with regard to the jointly recorded Terrain sections reappearance again the most recently measured terrain profile for Derivation of the control signals is used. To this This way, it can be determined immediately when the fault is ends is. From this point on, the flight will resume the basis of the most recently measured terrain pro fils controlled. The comparison of the individual during the Disturbance measured terrain profiles with the last one undisturbed profile lends itself because of the comparison two immediately successive measurements in this Trap can lead to wrong conclusions.

Liegt nämlich während zweier unmittelbar nacheinander ver messener Profile derselbe Störpegel vor, so könnte daraus fälschlicherweise geschlossen werden, daß die Störung nun mehr fortgefallen ist, da der Profilvergleich Übereinstimmung ergibt. Dieses durch die Störung vorgetäuschte Scheinprofil hat aber mit dem wirklichen Geländeprofil nichts gemein und darf somit nicht zur Steuerung herangezogen werden.This is because during two ver one after the other measured profiles before the same noise level, it could result from this erroneously concluded that the disturbance is now has dropped out because the profile comparison match results. This sham profile pretended by the disturbance but has nothing in common with the real terrain profile and must not be used for control.

Sollte die Störung im Vergleich zur Sichtweite während der Vermessung des gespeicherten, letzten "realen" Gelände profils zu lange andauern, so muß auf Handsteuerung umge schaltet werden. Dies kann rechtzeitig durch Warnanzeigen signalisiert werden. Auf jeden Fall hat ein Pilot genügend Zeit, sich hierauf einzustellen. Er ist nicht, wie bisher unvermeidlich, gezwungen, bei Auftreten einer Störung so fort aufzutauchen.Should the disturbance compared to the visibility during the measurement of the stored, last "real" site Profiles last too long, so you have to switch to manual control be switched. This can be done in good time by warning displays be signaled. In any case, a pilot has enough Time to adjust to this. He is not like before inevitable, forced to do so when a fault occurs continue to emerge.

Außer der Umschaltung auf Handsteuerung existiert bei Vor liegen einer zu lange andauernden Störung noch die Möglich keit, bei Ausbleiben erneuter Übereinstimmung zwischen den aus den fortgesetzten Rastermessungen stammenden Gelände profilen und dem einen gespeicherten Geländeprofil des zu über fliegenden Geländes zur Ableitung der Steuersignale heranzu ziehen.In addition to the switch to manual control, there is a pre a fault that is too long is still possible If there is no renewed agreement between the terrain originating from the continued grid measurements profiles and a saved terrain profile of the over flying terrain to derive the control signals pull.

Darüber hinaus ergibt sich in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Möglichkeit, auftretenden Störungen da durch die Wirkung zu nehmen, daß die Rastermessungen nur in gewissen Zeitabständen vorgenommen werden. Demgemäß ist vor gesehen, an eine erste, in ihrer Dauer durch nur wenige, direkt aufeinanderfolgende Rastermessungen bestimmte Flug phase jeweils eine zweite Flugphase, innerhalb der die Steuer signale aus dem zuletzt vermessenen Geländeprofil der ersten Flugphase abgeleitet werden, und an diese wiederum eine erste Flugphase anzuschließen, wobei das jeweils erste der während einer jeden ersten Flugphase vermessenen Gelände profile mit dem letzten der während der jeweils vorausge gangenen ersten Flugphase vermessenen Geländeprofile auf Übereinstimmung bezüglich der gemeinsam erfaßten Geländeab schnitte hin verglichen wird. Es sollen also abwechselnd erste und zweite Flugphasen aufeinanderfolgen, wobei während der ersten Flugphasen beispielsweise jeweils nur drei Rastermessungen durchgeführt werden. Diese genügen, falls keine Störung vorliegt, zur Flugsteuerung. Tritt eine Störung nun während einer zweiten Flugphase auf, so wird diese nicht wirksam, solange sie die Dauer dieser zweiten Flugphase nicht überschreitet. Außerdem kann sich bei dieser Verfahrensweise der große Vorteil ergeben, daß sich die Wahrscheinlichkeit der Entdeckung der im Zusammenhang mit den Rastermessungen ausgesandten Radarsignale durch die gegnerische Radaraufklä rung erheblich verringert. Dies gilt allerdings nur unter der Voraussetzung, daß während der zweiten Flugphasen keine Rastermessungen durchgeführt werden, und auch weitere ge gebenenfalls an Bord befindliche Radaranlagen während der zweiten Flugphasen abgeschaltet sind.In addition, there is an advantageous further development the invention the possibility of occurring faults by taking the effect that the grid measurements only in at certain intervals. Accordingly is before seen, to a first, in duration by only a few, successive grid measurements of certain flight phase a second flight phase, in which the tax signals from the last measured terrain profile of the first Flight phase are derived, and this in turn a to connect the first flight phase, whereby the first of the terrain measured during every first flight phase profiles with the last one of the measured terrain profiles during the first flight phase Agreement regarding the jointly recorded terrain cuts are compared. So it should alternate first and second flight phases follow one another, whereby during the first flight phases, for example, only three Grid measurements are carried out. These are sufficient if there is no interference, for flight control. An error occurs now during a second flight phase, it will not effective as long as they do not last the duration of this second flight phase exceeds. You can also use this procedure the big advantage is that the probability the discovery of those related to grid measurements radar signals emitted by the opposing radar reconnaissance tion significantly reduced. However, this only applies under provided that none during the second flight phases Grid measurements are carried out, and also other ge any radar systems on board during the second flight phases are switched off.

Claims

1. A method for carrying out terrain follow-up flights, the terrain profile in the direction of flight being measured again in a grid-like manner and signals for flight control being derived from the measured terrain profiles, characterized in that the terrain profiles are recorded in a data memory, the most recently measured with the directly compared to the previously measured terrain profile with respect to the jointly recorded terrain section and the control signals if the compared terrain profiles match are derived from the most recently measured and in the event of a mismatch from the directly previously measured, stored terrain profile.

2. The method according to claim 1, characterized in net that after finding mismatch the grid measurements that result from this continued the terrain profiles with one, during the continued grid measurement to derive the tax signals used, saved terrain profile ver be compared and with regard to the common summarized terrain sections of recurring in turn the last measured area profile is used to derive the control signals.

3. The method according to claim 1, characterized in net that after finding mismatch the grid measurements that result from this continued the terrain profiles with one, during the continued grid measurement to derive the taxi gnale used, saved terrain profile compared and if there is no renewed agreement Overall profile of the previously entered into the data memory to overflowing terrain to derive the control signals is used.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that at a first, in their Duration due to just a few, successive grids measurements specific flight phase a second flight each phase within which the control signals from the last measured terrain profile of the first flight phase and, in turn, a first flight phase closes, the first of each during each terrain profiles measured in the first flight phase with the last during the previous first flight phase measured terrain profiles for agreement ver regarding the jointly recorded terrain sections is compared.

5. The method according to claim 4, characterized in net that no grid during the second flight phase measurements are carried out.