DE3131089A1 - Reconnaissance and fire-control system - Google Patents
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Abstract
Description
Aufklärungs- und FeuerleitsystemReconnaissance and fire control system
Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufklärungs- und Feuerleitsystem für eine genaue Zieldetektion und -bekämpfung sowohl im Nah- wie auch im Fernbereich mit erhöht über dem Boden liegendem Arbeitsbereich.The invention relates to a reconnaissance and fire control system for precise target detection and combat both in the near and far range with an elevated work area.
Solche Systeme sind an sich schon in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So sind seit vielen Jahren sogenannte Fesselballone mit einem Beobachtungsposten bekannt oder langsam fliegende Flugzeuge, die über Funk das Artilleriefeuer leiten usw.. Alle bisher bekannten Ausführungsformen weisen eine Reihe von Problemen auf. Erfolgt die Zielaquisition beispielsweise für Nahbereichswaffen unmittelbar vor dem Schuß von der Abschußstelle aus, wobei zum Visieren eine Sehverbindungslinie zum Ziele erforderlich ist, so ist es erforderlich, daß zum Ziel nur ein geringer Abstand eingehalten werden kann, da im Gelände - insbesondere wenn das Ziel getarnt ist - weite Sichtlinien (t km) nur selten gegeben sind. Zwangsläufig führt dies aber zu einer sehr starken Gefährdung der Feuerstelle durch den Gegner. Außerdem erfolgt die Feindberührung nur mit den Zielen, die sich am Rande einer unter Umständen großen Feindtruppe aufhalten, d. h. eine Bekämpfung der Masse des angreifenden Verbandes ist so gar nicht möglich. Deshalb werden Nahbereichswaffen häufig vom Flugzeug aus eingesetzt, das den gesamten angreifenden Verband überfliegen und bekämpfen kann. Hier tritt aber ein noch höheres Verlustrisiko, nämlich für das Flugzeug selbst, auf, was zwangsläufig dazu führt, daß diese Art der Bekämpfung nur auf Ausnahmefälle beschränkt bleibt.Such systems are in themselves already in different embodiments known. So-called tethered balloons with an observation post have been around for many years known or slow-flying aircraft that direct the artillery fire via radio etc. All previously known embodiments have a number of problems. If the target acquisition for close-range weapons, for example, takes place immediately before the shot from the place of launch, with a line of sight for sighting is necessary for the goal, it is necessary that for the goal only a small one Distance can be maintained because in the field - especially when the target is camouflaged is - long lines of sight (t km) are seldom given. Inevitably, this leads but to a very strong endangerment of the fireplace by the opponent. aside from that the enemy contact occurs only with the targets, which are on the edge of one under certain circumstances hold up large enemy troops, d. H. a fight against the mass of the attacking unit is not possible at all. Therefore, close-range weapons are often carried out from the aircraft used, which can fly over the entire attacking association and fight. here but there is an even higher risk of loss, namely for the Aircraft itself, on what inevitably leads to this type of combat only remains limited to exceptional cases.
Der heutige Einsatz von Fernbereichssfaffen, Artillerie etc erfordert im allgemeinen einen großen Abstand vom Gegner, etwa im Bereich von ca 10 km. Hier ist zwar ein relativ hoher Selbstschutz der Feuerleitstelle gegeben, dafür aber treten Schwierigkeiten bei der Zielaufklärung und -bekämpfung, verbunden mit einer traditionell geringen Trefferrate auf. Diesem wird in neuer Zeit durch Einsatz eines hohen Logistikaufwandes entgegengetreten. Problematisch ist hier vor allem der hohe Zeitbedarf für die Aufklärv ; - beispielsweise durch Flugzeug oder Drohne -, Datenübertragung und Datenauswertung an zentralen Auswertestellen und Verteilung der Informationen an die einzelnen Feuerleitsteller.Today's use of long-range guns, artillery, etc. requires generally a large distance from the enemy, around 10 km. here the fire control center has a relatively high level of self-protection, but it does difficulties arise in identifying and combating targets, combined with a traditionally low hit rate. This is in recent times through the use of a countered high logistics costs. The main problem here is the high Time required for the reconnaissance; - for example by airplane or drone - data transmission and data evaluation at central evaluation points and distribution of the information to the individual fire control panels.
Hinzu kommt noch ein hohes Risiko, namlich, daß der relativ lange Übertragungsweg unterbrochen wird und/oder Daten verfälscht werden. Wegen der inzwischen erfolgten Eigenbewegung des Gegners sind die Aufklärungsdaten, welche während des Aufklärungsvorganges die Zielkoordinaten noch mit höchster Genauigkeit beinhalten (im m-Bereich) zu dem späteren Zeitpunkt ihrer Verwendung (beim Abschuß) im Genauigkeitswert stark reduziert.In addition, there is a high risk, namely that the relatively long Transmission path is interrupted and / or data is falsified. Because of the meanwhile The reconnaissance data that occurred during the Reconnaissance process contain the target coordinates with the highest accuracy (in the m range) at the later point in time of their use (when firing) in the accuracy value greatly reduced.
Diesen Nachteilen sucht man heute dadurch zu begegnen, daß das oder die Ziele durch einen vorgeschobenen Beobachter detektiert und mit einem Laser angestrahlt werden, worauf eine Bekämpfung durch Munition etc. erfolgt, die mit Suchern für die vom Ziel reflektierte Laserstrahlung ausgerüstet sind. Bei diesem Verfahren ist das Risiko auf den vorgeschobenen Beleuchter verlagert, der außerdem nur ein oder ganz wenige Ziele nacheinander markieren kann, da der Laserfleck so lange auf einem angestrahlten Ziel gehalten werden muß, bis ein Treffer erfolgt ist. Dies führt natürlich dazu, daß dieser Beobachter schon in relativ kurzer Zeit durch den emittierten Laserstrahl seine Position verrät, da die Ziele mit Laser-Warnempfängern ausgerüstet sind.One tries to counter these disadvantages today by doing the or the targets are detected by an advanced observer and illuminated with a laser be, whereupon a fight by ammunition etc. takes place with seekers for equipped with laser radiation reflected from the target. In this procedure the risk is shifted to the forward lighting technician, who is also only one or can mark a few targets one after the other because the laser spot stays on for so long be held at an illuminated target must until a hit occurs is. This of course leads to the fact that this observer is already in a relatively short time by the emitted laser beam reveals its position, as the targets with laser warning receivers are equipped.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufklärungs- und Feuerleitsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem jede Feuerstell-e direkt ihre Informationen ab fragt und das System laufend automatisch eine Koordinatentransformation der Zieldaten von der Aufklärungsanlage zur jeweiligen Feuerstelle durchführt, ohne daß aufwendige Positionsbestimmungsverfahren von Aufklärungsstelle oder Landkartenfolgeverfahren etc.The present invention is based on the object of a clearing-up and to create a fire control system of the type mentioned at the outset, in which each fire place requests your information directly and the system automatically carries out a coordinate transformation which carries out target data from the reconnaissance system to the respective fireplace, without that elaborate position determination procedures from reconnaissance or map following procedures Etc.
erforderlich sind.required are.
Diese Aufgabe wird in wirkungsvoller Weise durch die in den-Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen gelöst. Die Erfindung ist nachfolgend an Ausführungsbeispielen beschrieben und erläutert sowie schematisch in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Beobachtungssektors in schematischer Darstellung; Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Aufklärungsplattform in schematischer Darstellung; Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Transponders, der für zwei erwartete gleichzeitige Abfragen ausgebildet ist; Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Aufklärungsplattform.This task is effectively accomplished by the claims laid down measures resolved. The invention is based on exemplary embodiments described and explained and shown schematically in the figures of the drawing. 1 shows a perspective view of an observation sector in schematic form Depiction; 2 shows an exemplary embodiment of a reconnaissance platform in schematic form Depiction; 3 shows an exemplary embodiment of a transponder which is expected for two simultaneous queries is formed; Fig. 4 is a schematic representation of a further embodiment of a reconnaissance platform.
Die.Fig. 1 zeigt schematisch einen Beobachtungssektor einer Feuerleitzentrale, die eine Anzahl Feuerstellen 10 versorgt. Diesen Feuerstellen bzw. der Feuerleitzentrale ist eine Beobachtungsplattform 11 zugeordnet, die gewissermaßen den gezeigten Beobachtungssektor überwacht. Dies geschieht in drei Phasen. Die erste Phase beinhaltet das Zielsuchen, die zweite das Zieltracken und die dritte Phase bildet die Informationsübermittlung.The.Fig. 1 schematically shows an observation sector one Fire control center that supplies a number of fireplaces 10. These fireplaces or the fire control center is assigned an observation platform 11, which to a certain extent monitors the shown observation sector. This happens in three phases. The first Phase includes targeting, the second target tracking and the third phase forms the transmission of information.
Die Feuerstelle oder die Feuerleitzentrale sucht periodisch den Himmel nach eigenen Aufklärungssystemen ab, wenn sie keine eigene Plattform besitzt. So eine Aufklärungsplattform 11 enthält einen, gegebenenfalls auch mehrere Transponder, die die Aufschaltung des Suchstrahls IS und das Tracken erlauben. Der Suchstrahl selbst ist k iert, so daß der Transponder 14 nur auf eigene Abfragestrahlen AS reagiert bzw. antwortet (AnS).The fireplace or the fire control center periodically searches the sky according to their own education systems if they do not have their own platform. So a reconnaissance platform 11 contains one, possibly also several transponders, which allow the activation of the search beam IS and the tracking. The search beam itself is k iert so that the transponder 14 only reacts to its own interrogation beams AS or responds (AnS).
Die Aufklärungsplattform 11 selbst, braucht nur grob stabilisiert zu werden, beispielsweise aerodynamisch. Sie kann alternativ auch stationär stehen oder nach einem Programm gesteuert fliegen. Hierbei kann die Bewegung auch aufgrund eigener Sensoren selbst gesteuert werden und per Abfragestrahl AS wertmäßig übermittelt werden.The reconnaissance platform 11 itself only needs roughly stabilized to become, for example aerodynamic. Alternatively, it can also be stationary or fly controlled according to a program. Here the movement can also be due to own sensors are self-controlled and transmitted in terms of value via query beam AS will.
Die.Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Aufklärungsplattform 11. Ein Suchstrahldetektor 16 detektiert den Auftreffwinkel und die Polarisationslänge des Abfragestrahls AS, PoR und sendet diese Daten über einen Transponder 14 an die Leitstelle bzw. Feuerstelle 10 zurück. Aus der Laufzeit von Abfrage- und Transpondersignalen ergibt sich die Entfernung Feuerleitstelle und Aufklärungsplattform. Zusätzlich sind die Senderichtung und die Polarisationsrichtung des Abfragen strahls AS an der Feuerleitstelle 10 bekannte so daß Raum-und Lage-Winkelkoordinaten der Plattform 11 relativ zur abfragenden Feuerleitstelle bekannt sind.The.Fig. 2 shows an embodiment of a reconnaissance platform 11. A search beam detector 16 detects the angle of incidence and the polarization length of the interrogation beam AS, PoR and sends this data via a transponder 14 to the Control center or fireplace 10 back. From the runtime of query and transponder signals results in the distance between the fire control center and the reconnaissance platform. Additionally are the transmission direction and the polarization direction of the query beam AS on the fire control center 10 known so that space and position angular coordinates of the platform 11 are known relative to the querying fire control center.
Das Aufklärungs- und Beobachtungsrät 12 ist starr mit der Plattform 11 verbunden, so daß hier keine Stabilisierungsmaßnahmen getroffen werden müssen. Das Aufklärungsgerät selbst ist vorzugsweise eine Kamera1 die lediglich Bild-Rohdaten erzeugt. In einer speziellen Ausführungsform kann auch an Bord der Plattform 11 eine Bildverarbeitung vorgenommen werden, wobei die Winkelkoordinaten des erfaßten Zieles relativ zur Plattform 11 bestimmt werden. Außerdem kann zusätzlich ein aktives oder passives Entfernungsmeß verfahren für die Strecke Plattform - Ziel durchgeführt werden. Die ermittelten Aufklärungsdaten werden nun mittels des Transponders i4 an die abfragende Feuerstelle mit dem Antwort strahl AnS etc. übertragen, wobei an der Leitstelle die vorerwähnte Koordinatenfransformation stattfindet, die im Falle einer Rohbildübertragung gleichzeitig eine Bildstabilisierung relativ zur Feuerleitstelle bewirkt.The reconnaissance and observation board 12 is rigid with the platform 11 connected, so that no stabilization measures have to be taken here. The reconnaissance device itself is preferably a camera1 which only contains raw image data generated. In a special embodiment, on board the platform 11 an image processing can be carried out, the angular coordinates of the detected Objective to be determined relative to the platform 11. In addition, an active or passive rangefinding procedure for the route platform - target carried out will. The reconnaissance data determined are now transmitted by means of the transponder i4 transmitted to the inquiring fireplace with the answer beam AnS etc., whereby the aforementioned coordinate transformation takes place at the control center, which is carried out in In the case of a raw image transmission, an image stabilization relative to the Fire control center causes.
In allen Fällen erscheinen an der Feuerstelle 10 die Ziel bilder oder die Ziel'koordinaten relativ zur Feuerstelle effektiv ohne Zeitverzug, wobei die geortete Zielszenerie in den Koordinaten der Feuerstelle dargestellt und stabilisiert wird.In all cases, the target images or appear at the fireplace 10 the target 'coordinates relative to the fireplace effectively without time delay, with the Localized target scenery displayed and stabilized in the coordinates of the fireplace will.
Diese Feuerstelle kann nun mit indirektem Feuer das von ihr ausgewählte Ziel bekämpfen, wobei sie Munition verwendet, die Sensoren für die Endphase des Fluges enthält. Diese Sensoren sind so ausgelegt, daß der Radius ihres Suchkreises-am Boden dem Weg entspricht, den das Ziel während der Feuervorbereitung und der Flugzeit des Geschosses zurückgelegt haben kann.This fireplace can now be the one you selected with indirect fire Combat target, using ammunition, the sensors for the final stage of the Flight contains. These sensors are designed so that the radius of their search circle-am Ground corresponds to the path the target will take during fire preparation and flight time of the floor may have covered.
So eine vorbeschriebene Plattform, die sich zusammensetzt aus der Trägerplatte 11a, dem Zielbeobachtungsgerät 12, das gleichzeitig ein Gerät 12a zur Bestimmung der Wolkenuntergrenze einschließt, dem Navigationsgerät 13, dem Transpon- der 14 und gegebenenfalls einem Kabel 15 alternativ zum Antwortstrahl AnS bei gefesselter Plattform 11 und dem Detektor 16 für die Richtungs- und Polarisationsrichtungsbestimmung des Abfragestrahls AS, steht allen Feuerleitstellen innerhalb der Transponderreichweite zur Verfügung.Such a platform as described above, which is composed of the Carrier plate 11a, the target observation device 12, which is also a device 12a for Determination of the cloud base includes, the navigation device 13, the transponder the 14 and possibly a cable 15 as an alternative to the response beam AnS when the patient is tied Platform 11 and the detector 16 for determining the direction and polarization direction of the interrogation beam AS, is available to all fire control centers within the transponder range to disposal.
Sie kann durch entsprechende Breitbandauslegung gleichzeitig eine Vielzahl von Anfragen beantworten. Alternativ ist es möglich, daß an der Plattform 11 Prioritäten für die Beantwortung gesetzt werden, beispielsweise nach dem zeitlichen Eintreffen, nach Einfallsstärke der Abfragesignale, nach dem Einfallswinkel etc..It can be a Answer a large number of inquiries. Alternatively, it is possible that on the platform 11 Priorities for the answer can be set, for example according to the time Arrival, according to the strength of the interrogation signals, according to the angle of incidence, etc.
Die Meßgenauigkeiten der einzelnen Daten können so hoch gewählt werden, daß die Zielkoordinaten relativ - Reuerstelle bis auf wenige Meter festlegen Für Abfrage und Transponder werden vorzugsweise C02-Laser verwendet, es sind aber auch andere Laser oder Mikrowellenverfahren möglich. Bei letzterem kann die Winkelortungsgenauigkeit durch Verwendung synthetischer Antennen-Aperturen an Plattform und Feuerleitstelle auf jede gewünschte hohe Genauigkeit gebracht werden Der Abfragelaser mißt gleichzeitig auch die Entfernung von der Feuerleitstelle 10 zur Plattform 11.The measuring accuracy of the individual data can be selected so high that that the target co-ordinates are relative - set control point to within a few meters For Interrogation and transponder are preferably used, but there are also CO2 lasers other lasers or microwave processes are possible. With the latter, the angular location accuracy by using synthetic antenna apertures on the platform and fire control center The interrogation laser measures simultaneously also the distance from the fire control station 10 to the platform 11.
Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Transponders, der für erwartete zwei gleichzeitige Abfragen ausgebildet ist. Es können hier also gleichzeitig der Abfragestrahl A mit der Modulation A und der Abfragestrahl B mit der Modulation B "bearbeitet" werden. Einer Optik 20 sind Positiosdetektoren Pdx und Pdy mit Filtern 19, 19a nachgeschaltet.Fig. 3 shows an embodiment of a transponder which is used for expected two simultaneous queries is formed. So it can be done here at the same time the interrogation beam A with the modulation A and the interrogation beam B with the modulation B "edited". An optics 20 are position detectors Pdx and Pdy with filters 19, 19a connected downstream.
Die Zahl der Filter richtet sich nach der Zahl der zu erwartenden gleichzeitigen Abfragen.The number of filters depends on the number of those to be expected simultaneous queries.
In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Plattform 11 gezeigt. Auf do- Trägerplattform lla sind am Umfang mehrere Transponder 14 verteilt und jeweils mit einem zugeordneten Winkeldetektor 30 und einem Transponder-Verschluß 31 versehen. Letzterer sorgt dafür, daß. eine Abfrage nur von einem eigenen, entsprechend kodierten Abfragestrahl möglich ist. Zur Zielaufklärung können ein oder mehrere Sensortypen verwendet werden, so zum Beispiel TV-Kamera, llärmebildgeräts Laserradargerät, eine Mikrowellenradaranordnung oder ein Radiometer. Diese Einrichtungen sind mit der Plattform achsengleich verbunden.In Fig. 4 is a further embodiment of a platform 11 shown. On do carrier platform lla are on Scope several Transponder 14 distributed and each with an associated angle detector 30 and a transponder lock 31 is provided. The latter ensures that. a query is only possible from its own, appropriately coded query beam. For target clarification one or more sensor types can be used, e.g. TV camera, Noise imaging device, laser radar device, a microwave radar array, or a radiometer. These facilities are coaxially connected to the platform.
Um nun ein Verschwinden des Zielkontrastes durch Eintauchen der Plattform 11 in eine Nebel- oder Wolkenbank etc. zu verhindern oder zumindest anzuzeigen, ist dem Zielbeobachtungsgerät 12 ein entsprechender Detektor 12a zugeordnet. Diese Anordnung kann nun noch durch einen Detektor zur Detektion von Mündungsblitzen und/oder Treffern ergänzt werden, wobei diese Sensoren vorzugsweise Sensoren sein werden (nicht gezeichnet).Now a disappearance of the target contrast by immersing the platform 11 to prevent or at least indicate in a fog or cloud bank etc. a corresponding detector 12a is assigned to the target observation device 12. These Arrangement can now still by a detector for the detection of muzzle flashes and / or Hits are supplemented, these sensors will preferably be sensors (not shown).
Die Transponder 14 werden vorzugsweise von Tripel spiegel gebildet, denen ein Modulator vorgesetzt werden kann.The transponders 14 are preferably formed from triple mirror, to which a modulator can be placed.
Die Informationsübertragung erfolgt also- durch Reflexion oder in Amplitude und/oder im optischen Weg modulierter Transmission.-AbXrage und Antwort können auch intermittierend erfolgen, wobei dies nach einem Programm oder nach einer Zeitschaltung erfolgt. Weiterhin kann das Transpondersignal einer Heterodyndetektion zugeführt werden.The information transfer takes place through reflection or in Amplitude and / or transmission modulated in the optical path. AbXrage and response can also be done intermittently, this after a program or after a Time switching takes place. Furthermore, the transponder signal can be heterodyne detection are fed.
Die Aufklärungsplattform kann nun durch entsprechende elektronische Bauelemente so spezialisiert werden, daß sie einen eigenen Kampfauftrag eingespeichert erhält, der von der Feuerleitstelle abfragbar ist. Dies wird in all den Fällen vorteilhaft sein, in denen eine Plattform für mehrere Feuerstellen eingesetzt wird oder eine Zielverlagerung in andere Überwachungsbereiche durch andere Plattformen führt.The reconnaissance platform can now by means of appropriate electronic Components are specialized in such a way that they save their own combat mission which can be queried from the fire control center. This becomes beneficial in all of the cases in which one platform is used for several fireplaces or one Shifting goals to others Surveillance areas through other platforms leads.
Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen ist nun ein Aufklärungs- und Feuerleitsystem geschaffen worden, das nicht nur mit einer Vielzahl von Feuerleitstellen kombinierbar ist, sondern das es den einzelnen Feuerleitstellen ermöglicht eine autonome Zielbekämpfung durchzuführen.The above measures are now an educational and Fire control system has been created that doesn't just involve a variety of fire control centers can be combined, but that it enables the individual fire control stations to carry out autonomous targeting.
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