DE3041076C1 - Verfahren zur Lenkung von mehreren Waffen auf einen Zielhaufen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie es im Oberbegriff des Hauptanspruches gekennzeichnet ist.

Es ist bekannt, daß mehrere dicht beieinander liegende Ziele in Detektionsgeräten ein verhältnismäßig breites Zielsignal erzeugen. Auf einen solchen Zielhaufen kann eine Lenksalve aus mehreren einzelnen Waffen abgefeuert und so gelenkt werden, daß mit großer Wahrscheinlichkeit jede Waffe ein anderes Ziel angreift und eine Waffe eine andere als Ziel ausschließt. Eine Lenksalve kann aus so­ genannten Salvenschüssen mit ungelenkten oder gelenkten Waffen bestehen. Ein gegenseitiges Auffaßen und Angreifen wird dadurch möglichst vermieden, daß die Laufbahnen der einzelnen Waffen weit auseinander gehen und/oder die Waffen keine Homing-Einrichtung erhalten. Eine weitere Möglichkeit ist der sogenannte Mehrfachschuß mit gelenkten Waffen. Der Mehrfachschuß fordert für jede Waffe eine Bedienkonsole und einen Bediener, der den Lauf der einzelnen Waffe überwacht und lenkt. Der technische Aufwand für den Mehr­ fachschuß ist somit beträchtlich.

Vor Abgabe einer Lenksalve sind bei Vorliegen eines derart verschwommenen Zielsignales die Angaben notwendig, daß es sich um mehrere Ziele handelt und der Winkelbereich, in dem sich die Ziele befinden, eingrenzbar ist. Wenn diese Angaben möglich sind, müssen zunächst Annahmen ge­ troffen werden über den Generalkurs, die Generalgeschwin­ digkeit und die Ausdehnung des Zielhaufens sowie die Entfernung zu ihm. Je richtiger diese Annahmen sind, umso besser ist der Erfolg der Lenksalve. Aus diesem Grunde wird von dem Vorhandensein eines geeigneten Zielbahngene­ rierungsverfahrens ausgegangen. Ein Lenkverfahren dieser Art ist in der DE-AS 24 45 478 beschrieben. Danach werden beispielsweise zur Abwehr eines größeren Schiffsverbandes, der zu einer Landungsoperation bestimmt ist, eine Mehr­ zahl von Flugkörpern von verschiedenen Startbasen gestar­ tet. Sie fliegen aufgrund eines eingegebenen Flugprogramms zunächst in Richtung eines Sammelpunktes, indem sie sich zu einem Flugkörperverband formieren. Von hier aus flie­ gen sie in einer Hauptanflugrichtung zu einer gemeinsamen Ablaufkoordinate. Wenn diese erreicht ist, wird der Such­ kopf automatisch eingeschaltet und faßt die Ziele auf. Jeder Flugkörper wählt dann nach dem vor seinem Start eingegebenen Programm sein individuelles Ziel aus und fliegt es an. Bei diesem bekannten Verfahren sind die ein­ zelnen Ziele vor dem Start der Flugkörper bekannt, so daß jedem Flugkörper ein bestimmtes Ziel zugewiesen werden kann.

Wie eingangs erwähnt, ist die hier vorliegende Gefechts­ situation insofern abweichend, als zunächst nur ein in­ differentes Empfangssignal vorhanden ist, das auf eine Mehrzahl von Zielen hindeutet. Daraus ergibt sich als der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Lenkverfahren für eine Lenksalve anzugeben, mit dem die Treffwahrschein­ lichkeit wesentlich erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbil­ dungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Vorteile der Erfindung sind neben einer Steigerung der Waffenwirksamkeit in der vereinfachten Bedienung zu sehen, da trotz gleichzeitigen Einsatzes von vielen Waffen nur ein Bediener erforderlich ist und damit eine bestmögliche Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Gefechtszeit ge­ währleistet ist.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Gefechtssituation mit einem Zielhaufen, auf den mehrere Waffen eingesetzt werden,

Fig. 2 eine Darstellung mit einem Ziel, das von zwei Waf­ fen aufgefaßt worden ist und

Fig. 3 eine Darstellung zur Vermeidung von gegenseitigen Waffenangriffen.

Nach Fig. 1 hat ein U-Boot B ein Sonarsignal A empfangen, das nicht ohne weiteres differenzierbar ist und auf einen Schiffsverband hindeutet. Das Signal A ist durch die Flanken G und D eingrenzbar. Der Verband besteht aus den Zielen 1 bis 13, von denen die Ziele 1 bis 3, 5 und 7 Sicherungskräfte und die Ziele 8 bis 13 eng zusammen­ fahrende Schiffe sein sollen. Aus dem Sonarsignal A wird ein Zielsignal Z gebildet, das zugleich der akusti­ sche Schwerpunkt ist. Um den Sonarkontakt nicht zu stören, werden fiktive Ziele 1′, 2′ und 3′ gebildet und an den vorderen Rand des Sonarkontaktes, d. h. in die Nähe der Grenze C verlegt. Auf diese Ziele werden die vom U-Boot B gestarteten Waffen zunächst gelenkt, wie durch die Torpedobahnen To1′, To2′ und To3′ angedeutet ist.

Nach einer bestimmten Laufzeit, d. h., wenn eine Störung des Sonarkontaktes A durch die gestarteten Waffen nicht mehr zu befürchten ist, wird das Sonarsignal A gleich­ mäßig nach der Anzahl der Waffen aufgeteilt. Für jede Waffe ist somit im Ortungsbereich ein fiktives Ziel +1′′, +2′′ und +3′′ vorhanden, auf das die Waffen gelenkt werden. Ihre Bahnen sind jetzt mit To1′′, To2′′ und To3′′ bezeichnet. Als Lenkregel gilt wieder das Kollisions­ kursverfahren nach Zieldaten, die die Zielbahngenerie­ rung aus dem Zielsignal Z ermittelt.

Die Waffen laufen jetzt in den Verband hinein und schal­ ten nach Erreichen eines bestimmten Abstandes ihre Homing-Einrichtungen ein. Sie greifen die Ziele an, die zuerst als solche erkannt werden.

Durch die Aufteilung des Ortungsbereiches wird für die einzelnen Waffenbahnen der größtmögliche Abstand zuein­ ander erreicht, der gleichzeitig alle Waffen in den Zielbereich lenkt. Bei einem seitlich gestaffelten Ab­ schuß der Waffen läßt sich die Spreizung der Bahnen durch die Wahl der Reihenfolge der fiktiven Zielposi­ tionen noch vergrößern. Bei Waffen, die an einem Lenk­ draht geführt werden, wird jede folgende Waffe um einen bestimmten Betrag höher als die vorhergehende Waffe ge­ startet, um eine Kollision der folgenden Waffe mit dem Lenkdraht zu vermeiden.

Bei diesem Verfahren ist es unerheblich, ob die vorgenann­ ten Annahmen zutreffend sind. Die eingesetzten Waffen werden in jedem Falle auch die Ziele erreichen. Dadurch, daß laufend Zielpeilungen genommen und die Meßwerte in das Kollisionskursverfahren eingerechnet werden und die Zielentfernung als der wahrscheinliche Wert angesetzt wird, wird mit jedem Meß- und Rechentakt ein neues Kollisionsdreieck aus der angenommenen Ziel- und der bekannten Waffenposition errechnet, mit dem die Waffen­ bahn korrigiert wird. Bei annähernd richtigen Werten des Zieles bezüglich der Peilung, des Kurses und der Geschwindigkeit ist zur Kollisionskursberechnung die Zielentfernung nicht erforderlich. Ist daher die Ent­ fernung Träger/Ziel zu klein angenommen, so wird die Waffe das Ziel erreichen, dabei aber einen Umweg machen. Es ist ersichtlich, daß dieser Umweg umso kleiner ist, je geringer die Fehler im Zielvektor sind. Eine zu große Zielentfernung ist zu vermeiden, um zu verhindern, daß die Waffe hinter dem Ziel vorbeiläuft. Hat daher die Waffe die angenommene Zielentfernung erreicht, ohne ein Ziel geortet zu haben, so wird die Zielentfernung für die Kollisions-Dreiecks-Berechnung vergrößert.

Hat dagegen die Waffe die angenommen Ausdehnung des Verbandes durchlaufen, ohne in seiner Ortungsanlage ein Ziel aufgefaßt zu haben, wird die Zielentfernung auf einen kleineren Wert zurückgenommen. Die Waffe läuft dann zurück und erneut durch den Verband. Hat die Waffe ein Ziel erfaßt, muß geprüft werden, ob es als solches angenommen werden kann.

In Fig. 2 ist eine Situation dargestellt, in der mehrere Waffen das gleiche Ziel auffassen und angreifen. Die Waffen sind mit To1 und To2 und das Ziel mit 15 bezeich­ net. Aus der Zielbahngenerierungsanlage des schießenden U-Bootes ist der Zielvektor 16 errechnet worden. Aus den Waffenpeilungen 17 und 18 und den bekannten oder angenom­ menen Ortungsreichweiten kann bootsseitig ermittelt wer­ den, welche Waffe das Ziel 15 zuerst erreicht. Dieser Waffe wird die Eigenlenkung freigegeben. Die andere Waffe wird nach dem vorbeschriebenen Verfahren weitergelenkt. Nach Fig. 2 wird die Waffe To2 das Ziel bei 19 früher erreichen als die Waffe To1, die das Ziel erst bei 20 erreichen würde. Daher wird für die Waffe To1 die Eigen­ lenkung gesperrt.

Für einen in Fig. 2 zusätzlich eingetragenen Zielvektor 21 wurde dagegen die Waffe To1 bei 22 früher zu einem Treffer gelangen als die Waffe To2, die das Ziel erst bei 23 erreichen würde.

Schließlich ist bei einer Lenksalve der Fall auszuschlie­ ßen, daß eine Waffe eine andere Waffe als Ziel erkennt und angreift. Es wird daher die wahrscheinliche Reich­ weite der Homing-Einrichtung gegen eine andere Waffe und ein Unsicherheitsgebiet, in dem sich die Waffe auf­ grund von Koppelfehlern aufhalten kann, angenommen oder errechnet. Hat demnach eine Waffe Zielkontakt, so wird geprüft,

• 1. ob ein Abstand innerhalb eines Unsicherheitsgebietes der Waffe möglich ist, die gegenseitiges Auffaßen zuläßt und
• 2. ob innerhalb des Unsicherheitsgebietes der beiden Waffen eine Peilung möglich ist, die das gegenseitige Auffaßen zuläßt.

Nur wenn beide Bedingungen nicht erfüllt sind, bekommt die Waffe ihre Homing-Einrichtung frei. Im anderen Fall läuft die Waffe weiter nach dem alten Lenkverfahren.

Nach Fig. 3 hat die Waffe To1 unter dem Winkel α ein Ziel 24 aufgefaßt. Dieses Ziel wird nicht freigegeben, da es innerhalb des Unsicherheitsgebietes 25 mindestens eine weitere Position 26 gibt, die unter der gleichen Peilung mit dem Winkel α eine Position 27 in dem Un­ sicherheitsgebiet 28 einer weiteren Waffe To2 anpeilt und der Abstand dieser beiden Positionen gleich oder kleiner der wahrscheinlichen Ortungsreichweite 29 der Waffen gegeneinander ist.

Claims (6)

1. Verfahren zur Lenkung einer Mehrzahl von fernlenkbaren, mit einer Ziel-Sucheinrichtung ausgestatteten Waffen auf einen aus mehreren Einzel-Zielen bestehenden Zielhaufen, von dem im Waffenträger nur eine Peilung vorliegt, dadurch gekennzeich­ net, daß aus einem undifferenzierten Zielsignal (A) ein Schwer­ punktsignal (Z) gebildet wird, daß die Anzahl einzusetzen der Waffen (To1-To3) festgelegt und gleichmäßig über des Ziel­ signal (A) verteilt wird, daß jeder Waffe (To1-To3) ein fiktives Ziel (1′′-3′′) zugeordnet wird und laufend die Kolli­ sionsbedingungen ermittelt werden, daß danach die Waffen (To1, To3) abgesetzt werden, und in der Fernlenkphase des Schwerpunkt­ signal (Z) für laufende Korrekturen der Vektoren der fiktiven Ziele (1′′-3′′) solange herangezogen wird, bis echte Ziele (1, 2, 3 . . . ) erkannt werden, auf welche die Waffen (To1, To3) durch Einschaltung der Eigenlenkung hingeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung einer Störung des Schwerpunktsignals durch die abgesetzten Waffen die fiktiven Ziele in Peilauswan­ derungsrichtung vorverlegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach ausreichender Abnahme des Störpegels der abgesetzten Waffen das Zielsignal in fiktive Ziele aufgeteilt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Doppelanläufen eingelenkter Waffen auf ein Ziel ihre Zielpeilungen und ihre Auffaß-Reich­ weiten überprüft werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Waffe ein Gebiet zugeordnet wird, in dem jeder Ziel­ kontakt in der Eigenlenkphase geprüft wird, ob der Abstand innerhalb des Unsicherheitsgebietes liegt und eine Peilung ein gegenseitiges Auffaßen ermöglicht.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Waffen nur der räumlich nächsten Waffe zum Ziel die Homing-Einrichtung freigegeben wird.