DE3230267A1

DE3230267A1 - Halbaktives leitsystem fuer einen zielsuchenden, lenkbaren flugkoerper

Info

Publication number: DE3230267A1
Application number: DE19823230267
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 7900 Ulm Kriegesmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1982-08-14
Filing date: 1982-08-14
Publication date: 1984-02-16
Also published as: DK159860B; EP0100979A1; DK355783D0; DE3377155D1; EP0100979B1; GR77566B; NO832910L; US4558836A; DK355783A; NO156389B; NO156389C; DK159860C; ES8404504A1; ES524887A0

Description

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Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-UL/We/hä

Theodor-Stern-Kai 1 UL 82/IO8

D-6OOO Frankfurt 70

Halbaktives Leitsystem für einen zielsuchenden, lenkbaren Flugkörper

Die Erfindung betrifft ein halbaktives Leitsystem für einen zielsuchenden, lenkbaren Flugkörper.

Bei einem halbaktiven Leitsystem, wie es beispielsweise in der DE-OS 21 62 983 beschrieben ist, wird ein Ziel, zu dessen Bekämpfung der Flugkörper gestartet wird, durch einen vom Flugkörper getrennten und im allgemeinen ortsfesten Beleuchter mit elektromagnetischer Energie angestrahlt. Die auf das Ziel auftreffende Strahlung wird u. a. in Richtung des Flugkörpers reflektiert, der passiv aus der relativen Einfallsrxchtung des auf ihn reflektierten Strahlungsanteils eine Information über die einzuschlagende Flugrichtung gewinnt. Ein solches halbaktives Flugkörper-Leitverfahren kann während des gesamten Flugwegs oder auch nur während kürzerer Phasen des Flugs zur Anwendung kommen.

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Es ist grundsätzlich erforderlich, daß das Ziel während einer solchen halbaktiven Phase des Flugkörpers mit Ausnahme sehr kurzer möglicher Unterbrechungen ständig beleuchtet wird.

Hierzu werden derzeit Systeme eingesetzt, die zu einer ersten Zielentdeckung ein Rundsuchradar oder eine vergleichbare Einrichtung aufweisen. Da die Antenne des Rundsuchradars nur für kurze Zeit auf das Ziel gerichtet und das Radarsignal üblicherweise pulsförmig ist, eignet sich das Rundsuchradar nicht zur Beleuchtung des Ziels.

Ein entdecktes Ziel wird daher durch ein Zielverfolgungsradar mit sehr schmalem, angenähert bleistiftförmigem Richtdiagramm beleuchtet. Aus dem vom Ziel zum beleuchtenden Zielverfolgungsradar reflektierten Echoanteil läßt sich der momentane Zielort ständig bestimmen und diese Information dazu benutzen, die schmale Antennenkeule des Beleuchters genau auf das Ziel auszurichten.

Da, wie bereits ausgeführt, die Zielbeleuchtung während einer halbaktiven Phase ununterbrochen erfolgen muß, kann durch eine solche Zielverfolgungseinrichtung jeweils nur ein Ziel beleuchtet werden. Für die gleichzeitige Abwehr mehrerer Ziele, i. e. das gleichzeitige Leiten mehrerer Flugkörper, müssen dann mehrere gleichartige Zielverfolgungseinrichtungen vorhanden sein. Die damit verbundene Vervielfachung des Aufwands steht in Anbetracht der hohen Kosten für die komplexen, autonomen Zielverfolgungseinrichtungen dem Aufbau eines leistungsfähigen Leitsystems entgegen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein halbaktives Leitsystem für Len.<flugkörper anzugeben, das mit geringem Aufwand insbesondere auch zur gleichzeitigen Leitung mehrerer Flugkörper aufgebaut werden kann.

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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen System ist, daß die Beleuchtungseinrichtung nur zum Aussenden von Signalen, nicht jedoch zum Empfang von Echos ausgebildet ist, also nicht über die Möglichkeit einer selbstständigen Zielverfolgung verfügt. Eine derartige Beleuchtungseinrichtung ohne eigene Empfangs- und Auswertemöglichkeit ist wesentlich einfacher aufgebaut und daher kostengünstiger als eine autonome Zielverfolgungseinrichtung. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft aus bei der Erweiterung eines Leitsystems auf mehrere Beleuchtungseinrichtungen. Da mit der Beleuchtungseinrichtung der Zielort nicht ermittelt werden kann, werden die Zielortinformationen der Zielortungseinrichtungen für die Ausrichtung des Richtdiagramms herangezogen.

Nach Entdeckung eines Ziels und Bestimmung des Zielorts durch die Zielortungseinrichtung werden aus den Zielinformationen Einstellgrößen für die Beleuchtungseinrichtung abgeleitet und an die Beleuchtungseinrichtung übertragen. Die halbaktive Leitung eines Flugkörpers zu dem entdeckten Ziel durch Beleuchtung erfolgt von der Beleuchtungseinrichtung aus. Die Zielortungseinrichtungen sind frei zur Untersuchung des gesamten Uberwachungsraums auf das Vorhandensein weiterer Ziele. Die Ausrichtung des Richtdiagramms der Beleuchtungseinrichtung nach Maßgabe des ermittelten Zielorts bzw. der übertragenen Einstellgrößen erfolgt über gebräuchliche Stelleinrichtungen.

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Der gesamte Überwachungsraum wird üblicherweise von den Zielortungseinrichtungen insbesondere bei einem Rundsuchradar periodisch überstrichen. Das von der Beleuchtungseinrichtung beleuchtete Ziel wird daher nach einer bestimmten Informationserneuerungszeit wieder von den Zielortungseinrichtungen erfaßt. Dabei wird ein neuer Zielort des Zieles, das sich zwischenzeitlich weiterbewegt hat, ermittelt und das Richtdiagramm der Beleuchtungseinrichtung entsprechend dem neuen Zielort neu eingestellt.

Um zu vermeiden, daß das Ziel innerhalb der Informationserneuerungszeit den Bereich des Richtdiagramms der Beleuchtungseinrichtung verläßt und der Flugkörper kein Ziel mehr sieht, ist der durch das Richtdiagramm ausgeleuchtete Raumwinkel, d. h. die azimutale und elevationale Breite der Richtkeule so gewählt, daß er größer als oder zumindest gleich groß wie der Manövrierraum des Ziels innerhalb der Informationserneuerungszeit ist. Die Grenzen dieses Manövrierraums ergeben sich aus der Länge der Informationserneuerungszeit, den aktuellen Zieldaten und Annahmen über die Manövrierfähigkeit des Ziels. Die Technik des Arbeitens mit einem eingegrenzten Manövrierraum ist von Radarsystemen mit Spurbildung her bekannt.

Da der Manövrierraum u. a. vom Zielräum abhängt und dieser sich im Regelfall ständig verändert, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, die Form des Richtdiagramms der Beleuchtungseinrichtung, also die Breite in Elevation und Azimut veränderbar zu machen, so daß der über das Richtdiagramm ausgeleuchtete Raumwinkel den jeweils aktuellen Zieldaten angepaßt werden kann.

Zur Ausleuchtung eines Winkelbereichs können auch mehrere Beleuchtungsrinrichtungen, deren Beleuchtungsbereiche einander ergänzen, eingesetzt werden. Beim Übergang des

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Ziels von einem Winkelbereich in den anderen geht dann auch die Beleuchtungsaufgabe auf die neue Beleuchtungseinrichtung über.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft zur Ergänzung und Erweiterung bekannter Systeme, die ein Rundsuchradar zur Raumüberwachung und eine oder mehrere Zielverfolgungseinrichtungen mit schmalem, annähernd bleistiftförmigem Richtdiagramm umfassen, geeignet. Das Rundsuchradar und die Zielverfolgungseinrichtungen übernehmen dabei gemäß der Erfindung im wesentlichen die Funktion der Zielortungseinrichtungen.

Eine günstige Ausführungsform sieht vor, daß nach der Entdeckung eines Ziels durch das Rundsuchradar eine Zielverfolgungseinrichtung auf das Ziel gerichtet wird und dessen genauen Zielort ermittelt. Mit der Zielverfolgungseinrichtung kann auch die Zielhöhe bestimmt werden, während das Rundsuchradar häufig nur eine Bestimmung des Zielazimuts ermöglicht. Die Zielverfolgungseinrichtung kann dabei vorteilhafterweise bereits auch die Zielbeleuchtung in der Anfangsphase durchführen.

Gemäß einer günstigen Ausführungsform der Erfindung übernimmt nach der Ermittlung des genauen Zielorts und Ableitung entsprechender Einstellgrößen daraus die Beleuchtungseinrichtung die Zielbeleuchtung. Die Zielverfolgungseinrichtung wird dadurch (nach Frequenzwechsel) für ein neues Ziel frei.

Eine andere günstige Ausführungsform sieht vor, daß die Zielverfolgungseinrichtung die Beleuchtung des Ziels so lange wahrnimmt bis sich das Ziel der Beleuchtungseinrichtung auf eine Höchstentfernung, die anschaulich als

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Reichweite der Beleuchtungseinrichtung bezeichnet werden könnte, genähert hat. Bei gleicher Sendeleistung ist beim Einsatz der Zielverfolgungseinrichtung zur Beleuchtung aufgrund des wesentlich schärfer gebündelten Richtdiagramms die auf das Ziel treffende Energie und damit auch die Intensität der zum Flugkörper reflektierten Signale größer.

Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß es bei Vorliegen nur eines Ziels vorteilhaft ist, während der gesamten Flugzeit (bzw. der halbaktiven Phase) des Flugkörpers die Zielbeleuchtung durch die Zielverfolgungseinrichtung vorzunehmen und nur bei Vorliegen eines weiteren Ziels die Beleuchtung an die Beleuchtungseinrichtung zu übertragen und die ZielverfOlgungseinrichtungen zur Zielortbestimmung und evtl. Beleuchtung des neuen Ziels einzusetzen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß bei Vu^liegen mehrerer Ziele jedes Ziel durch je eine Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird und die Zielverfolgungseinrichtung unabhängig von weiteren Zielortungseinrichtungen in zyklischer Reihenfolge die Zielorte der beleuchteten Ziele ermittelt. Dadurch kann die Informationserneuerungszeit merklich verringert werden.

Die einzelnen Betriebsmodi und die Abstimmung der verschiedenen Systemkomponenten werden vorteilhafterweise über einen zentralen Rechner gesteuert. Dieser liefert in an sich bekannter Weise auch die flugkörperspezifische Einstellung von z. B. Frequenz, Sendezeitpunkt und Modulation des Beleuchtungssignals.

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Die Beleuchtungseinrichtungen können in Pausen) in denen sie nicht zur Flugkörperleitung benötigt werden, Täuschsenderaufgaben wahrnehmen und werden hierzu von der Zentrale entsprechend gesteuert.

Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-UL/We/hä Theodor-Stern-Kai 1 UL 82/IO8 D-6OOO Frankfurt 70 Patentansprüche

1. Halbaktives Leitsystem für einen zielsuchenden, lenkbaren Flugkörper, das Zielortungseinrichtungen und mindestens eine Zielbeleuchtungseinrichtung mit schwenkbarem Richtdiagramm aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Beleuchungseinrichtung nur als Sendeanlage ausgebildet ist,

die Ausrichtung des Richtdiagramms in Zielrichtung nach Maßgabe des von den Zielortungseinrichtungen ermittelten Zielorts erfolgt,

die Ausrichtung nach jeder Zielortinformationserneuerung erforderlichenfalls neu eingestellt wird und

die elevationalen und azimutalen Halbwertsbreiten des Richtdiagramms mindestens so groß sind, daß der ausgeleuchtete Raumwinkel den Manövrierraum des Ziels innerhalb der Informatxonserneuerungszeit der Zielortungseinrichtung umfaßt.

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2. Leitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielortungseinrichtungen eine Rundsuch-Radaranlage enthalten.

3. Leitsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielortungseinrichtungen eine Zielverfolgunseinrichtung mit annähernd bleistiftförmigem Diagramm enthalten.

4. Leitsystem nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß in der Anfangsphase der Beleuchtung diese durch die Zielverfolgungseinrichtung durchgeführt wird.

5. Leitsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ermittlung des Zielorts die Beleuchtung des Ziels durch die Beleuchtungseinrichtung übernommen wird.

6. Leitsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Unterschreiten einer Höchstentfernung des Ziels von der Beleuchtungseinrichtung diese die Beleuchtung übernimmt.

7· Leitsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übernahme der Beleuchtung durch die Beleuchtungseinrichtung nur bei Vorliegen eines weiteren Ziels erfolgt.

8. Leitsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wechsel der beleuchtenden Einrichtung für dasselbe Ziel flugkörperspezifische Parameter der Beleuchtung unverändert von der neuen beleuchtenden Einrichtung übernommen werden.

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9· Leitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mehrere unabhängig voneinander betreibbare Beleuchtungseinrichtungen.

10. Leitsystem nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß sich die Beleuchtungsbereiche der mehreren Beleuchtungseinrichtungen ergänzen und teilweise überlappen.

11· Leitsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorliegen mehrerer Ziele jedes Ziel durch je eine Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird und die Zielverfolgungseinrichtung unabhängig von weiteren Zielortungseinrichtungen in zyklischer Reihenfolge die aktuellen Zielorte der beleuchteten Ziele ermittelt.

12. Leitsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Steuerrechner zur Ableitung von Einstellgrößen für die Beleuchtungseinrichtung(en) aus den Zielinformationen der Zielortungseinrichtungen.

13· Leitsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Richtdiagramms veränderbar ist.

l4. Leitsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung in Beleuchtungspausen Täuschsenderaufgaben übernimmt.