DE3343604C2 - Verfahren und Einrichtung zum Bekämpfen von Bodenzielen mittels eines radargelenkten Flugkörpers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bekämpfen von Bodenzielen (2) oder Zielen nahe der Oberfläche mit Hilfe eines gelenkten, eine gerichtete Wirkladung (6) tragenden Flugkörpers. Der Flugkörper (3) wird in einer überhöhten Flugbahn (T) in Zielnähe geführt. Die Wirkladung (6) wird oberhalb des Ziels (2) in dessen Richtung ausgelöst, so daß das Ziel von oben zerstört wird. Der Flugkörper (3) wird in einer Vorphase (A) in Azimut und Elevation bis in Zielnähe radargelenkt (Bodenradar 4). Das Ziel (2) wird mit einer frequenzgenauen (f1, f2) Radarstrahlung beleuchtet. Die Frequenz der vom Ziel (2) reflektierten Strahlung (S) ist charakteristisch mit der Frequenz bzw. den Frequenzen des beleuchtenden Radars (4) verkoppelt. Diese charakteristische Frequenz der reflektierten Strahlung (S) wird in einem passiven Zielsuchkopf (5) des Flugkörpers (3) zur Endlenkung des Flugkörpers verwendet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bekämpfen von Bodenzielen oder Zielen nahe der Erdoberfläche mittels eines radargelenkten Flugkörpers gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 9.

Derartige Ziele sind z. B. Panzerfahrzeuge oder tief über dem Boden oder der Wasseroberfläche fliegende Hubschrauber. Derartige Ziele können mit den normalerweise üblichen und allgemein bekannten Lenkverfahren der Radartechnik wegen ihrer Bodennähe nicht sicher und auf ausreichende Entfernung nicht ausreichend genau erfaßt und getroffen werden. Mit den an sich bewährten Verfahren der Optronik und IR-Technik sind derartige Ziele nur bei ausreichender Transmission der Atmosphäre zu erfassen und zu bekämpfen.

Schwierigkeiten bestehen immer bei der Lenkung von Flugkörpern, z. B. gegen Panzer bei Schlechtwetterbedingungen. Die Verfahren im optischen Bereich oder im nahen und fernen Infrarotbereich sowie drahtgelenkte Verfahren sind bei natürlichem oder künstlichem Nebel oder starkem Regen kaum einsetzbar.

Elektromagnetische Wellen im Bereich der Radarfrequenzen sind zwar in der Lage, die Atmosphäre auch unter ungünstigen Bedingungen, wie z. B. Regen, Nebel, Staub oder Splitter zu durchdringen. Jedoch ist wegen der im Vergleich zu IR-Verfahren wesentlich größeren Wellenlänge der Radarstrahlung die erreichbare Winkelauflösung von realisierbaren Radarantennen nicht ausreichend, um über Entfernungen von einigen Kilometern oder noch mehr nur das Ziel allein oder sogar nur einen Teil des Zieles zu erfassen. Es wird stets auch ein Teil der Zielumgebung und des Hintergrunds und des Bodens zwischen Ziel und Radar erfaßt und beleuchtet. Während die Rückstreuung elektromagnetischer Energie vom Boden durch geeignete Signalverarbeitung ausgeblendet werden kann, vermischen sich vom Ziel direkt reflektierte und vorwärts gestreute Signale zu einer nicht auflösbaren Summe.

Die hier beschriebenen Mehrwegeausbreitungseffekte reduzieren die Genauigkeit der Winkelmessung in Bodennähe zusammen mit Einflüssen der Brechung in den untersten Schichten der Atmosphäre in einem Maß, daß Sichtlinienlenkverfahren, die sich gegen Flugziele sehr bewährt haben, gegen Panzer und Ziele in unmittelbarer Bodennähe nicht verwendet werden können.

Allgemein kann gesagt werden, daß Radarverfahren zwar den Vorteil haben, die Atmosphäre mit ausreichend kleiner Dämpfung zu durchdringen, daß jedoch aufgrund von physikalisch bedingten Ausbreitungseffekten die Zielkoordinaten nicht mit einer für Direkttreffer ausreichenden Genauigkeit vermessen werden können. Typisch werden laterale Genauigkeiten von ca.

0,5 m auf 5000 m Entfernung gebraucht, dies ist mit praktisch zu benutzenden Antennensystemen auch bei den höchsten Radarfrequenzen, die z. Z. bei etwa 140 GHz liegen, nicht machbar.

Einen möglichen Ausweg aus diesem Dilemma bieten aktive Radarzielsuchköpfe. Diese Zielsuchköpfe arbeiten im Gebiet der Millimeterwellen und ermöglichen die Aufschaltung z. B. auf Panzer aus einer Entfernung 2000 m. Ihre Verwendung ist jedoch mit zwei erheblichen Nachteilen verbunden:

1. macht der Zielsuchkopf den Flugkörper teuer und

2. nimmt der Zielsuchkopf den vordersten Teil des Flugkörpers ein und ist genau dort angebracht, wo eigentlich der Gefechtskopf mit z. B. einer Hohlladung sitzen sollte.

Die Erfindung geht von folgender Überlegung aus: Die Forderung nach einer Winkelmeßgenauigkeit von der Größenordnung 0,1 Milliradianten, resultierend aus einer lateralen Genauigkeit von 0,5 m in 5000 m Abstand ist wegen der Ausbreitungseffekte der Radarstrahlung nicht erfüllbar. Ausschlaggebend für das Gesamtsystem ist jedoch nicht die Winkelgenauigkeit, sondem die metrische laterale Genauigkeit, und diese ist unter Umgehung von Ausbreitungseffekten durch Wahl einer überhöhten Flugbahn mit steilem Abtauchen oder absichtlichem Überfliegen des Ziels im Endanflug erreichbar.

Von dieser Umgehung der Schwierigkeiten machen Flugkörper mit aktiven Zielsuchköpfen teilweise Gebrauch.

Man könnte diesen Gedanken zwar auf halbaktive Systeme übertragen. Den üblichen halbaktiven Verfahren haften jedoch auch viele Nachteile an. Insbesondere benötigt man bei halbaktiven Verfahren im Flugkörper einen Radarzielsuchkopf mit einer relativ aufwendigen Signalverarbeitung zur Trennung des Radarechos vom Boden und von Zielen. Um diese Trennung zu bewerkstelligen, ist man auf den Zieldopplereffekt angewiesen, d. h. man muß sich zur Unterscheidung und filtermäßigen Unterdrückung des sogenannten Bodenclutters auf radial bewegte Ziele beschränken. Zum einen entspricht diese Einschränkung häufig nicht der militärischen Forderung, daß auch stationäre Ziele zu bekämpfen sind. Zum anderen ist der elektronische Aufwand bei halbaktivem Radarzielsuchkopf nicht wesentlich geringer als beim aktiven Zielsuchkopf.
Will man Panzerfahrzeuge oder Hubschrauber als Ziele gegenüber Gelände, Gestein, Bewuchs, Beton etc. als Hintergrund diskriminieren und auch stationäre Ziele, z. B. stehende Panzer erfassen, so kann hierfür das in Microwaves, August 76, Seiten 12 und 14 beschriebene Verfahren eines Oberwellenradars verwendet werden.

Hierfür bieten sich generell zwei Möglichkeiten an:

Es werden ein Radarsender mit einer einzigen sehr genauen Frequenz und ein zugeordneter Empfänger für die vom Ziel spezifisch reflektieren Harmonischen verwendet;

2. es werden ein Radarsender, der zwei genaue Frequenzen abgibt, und ein Empfänger verwendet, der die zielspezifischen Mischfrequenzen empfängt.

Beide Verfahren eignen sich für die Erfassung auch von stehenden metallischen Zielen. Beide Verfahren ähneln einem herkömmlichen Pulsradar; der Hauptunter-

schied besteht in der Verwendung einer getrennten Empfangsantenne und einem Empfänger, der auf eine Harmonische, üblicherweise die dritte Harmonische der Sendefrequenz bzw. auf ein Mischprodukt abgestimmt ist. Außerdem müssen auf Seiten des Radarsenders FiI-ter vorgesehen werden, um die geforderte hohe Frequenzgenauigkeit und auch die Unterdrückung von Harmonischen zu gewährleisten.

Aus der US-PS 36 77 500 ist ein Verfahren zum Bekämpfen von Flugzielen mit Hilfe eines radargelenkten Flugkörpers bekannt. Hierbei wird der Flugkörper zunächst in einer ersten Phase mit Hilfe einer Radareinrichtung bis in die Nähe des Flugzieles strahlgelenkt, während anschließend die Lenkung des Flugkörpers durch eine passive Zielsucheinrichtung innerhalb des is Flugkörpers übernommen wird, die auf die vom Ziel rückgestreute Radarstrahlung anspricht. Die Lenkung des Flugkörpers und die Ziel beleuchtung kann entweder mit ein- und demselben Radarstrahl oder mit zwei unterschiedlichen Radarstrahlen erfolgea Im letzteren Fall ist allerdings zur Bedingung gemacht, daß die zwei Radarstrahlen zusammenfallen, bevor die passive Zieleinrichtung des Flugkörpers die Lenkung in der Endanflugphase übernimmt.

Auch dieses Verfahren kann nicht für eine Bekämpfung von Bodenzielen ohne weiteres übernommen werden, da die oben erläuterten Nachteile von Radarsystemen weiter bestehen bleiben.

Aus der DE-AS 26 12 372 ist ein lenkbarer Flugkörper mit einer gerichteten Wirkladung bekannt, der zum Bekämpfen von Bodenzielen oder Zielen nahe der Bodenoberfläche eingesetzt werden kann. Der Flugkörper kann hierbei von dem Schützen so gelenkt werden, daß er das Ziel überfliegt Die gerichtete Wirkladung wird dann z. B. mit Hilfe eines Annäherungszünders in dem Moment ausgelöst, in dem die Wirkrichtung auf das Ziel zeigt Für dieses Verfahren muß ein Schütze gute Erfahrung haben, um die Höhe zu bestimmen, in der der Flugkörper das Ziel überfliegt und in der die Wirkung der Wirkladung noch optimal ist Insbesondere bei weiter entfernten Zielen treten hierbei Schwierigkeiten auf. Ferner sind mit diesem bekannten Verfahren die oben im Zusammenhang mit optischen und optronischen Lenkverfahren genannten Nachteile verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, mit der ohne großen apparativen Aufwand Bodenziele oder Ziele nahe der Oberfläche bei allen Wetterbedingungen bekämpft werden können.

Diese Aufgabe ist für ein Verfahren und eine Einriebtung gemäß den kennzeichnenden Teilen der unabhängigen Patentansprüche gelöst

Gemäß diesen Merkmalen wird der Flugkörper zunächst in einer Vorphase durch ein Lenkradar in einer überhöhten Flugbahn in Richtung auf das Ziel gelenkt Zumindest in der Endanflugphase wird das Ziel mit einer frequenzgenauen Radarstrahlung bestrahlt; die zielspezifisch reflektierten Harmonischen bzw. Mischprodukte der frequenzgenauen Radarstrahlung werden in einem passiven Zielsuchkopf des Flugkörpers verarbeitet so daß dieser in Richtung auf das Ziel gelenkt wird. Befindet sich der Flugkörper oberhalb des Zieles, so wird die Wirkladung ausgelöst und zerstört das Ziel von oben.

Erfindungsgemäß wird das Ziel mit einem in der Nähe des Flugkörperabschußortes befindlichen Radar erfaßt und verfolgt wobei dieses Radar die Fähigkeit hat, entweder auf einer Frequenz f 1, mit sehr großer spektraler Reinheit oder auf zwei Frequenzen f\ und /2 gleichzeitig zu emittieren.

Das Radar verfolgt das Ziel mit bekannten Methoden, z. B. Monopuls oder Conical Scan, wobei die erzielte Winkelmeßgenauigkeit lediglich dazu ausreichen muß, das Radar im Bereich der Antennenhauptkeule auf dem Ziel zu halten. Es wird also keine Winkelmeßgenauigkeit von der Größenordnung gefordert, wie sie zur Anbringung eines Direkttreffers auf dem Ziel nötig wäre. Diese reduzierte Genauigkeitsforderung ist auch unter den genannten störenden Effekten der Mehrwegeausbreitung und atmosphärischen Brechung unkritisch zu realisieren.

Dieses Bodenradar wird gleichzeitig als Lenkradar verwendet, welches den Flugkörper im Azimut in Richtung des Ziels, in der Elevation im Vergleich zur Zielrichtung überhöht lenkt Zu diesem Zweck kann eine spezielle Antennenkonfiguration verwendet werden, welche im folgenden noch beschrieben wird. Eine Lenkung des Flugkörpers ist entweder nach einem Leitstrahlverfahren oder nach Kommandolenkung bis in einem nahe über dem Ziel befindlichen Raum möglich. Die Funktionen der Kommandolenkung und die Flugkörperverfolgung können ebenfalls von diesem Radar übernommen werden.

Am Ort des Ziels wird aufgrund der Beleuchtung mit der Frequenz /1 oder mit den beiden Frequenzen /1 und /2 unter der Voraussetzung genügend großer Feldstärkenamplitude ein nichtlinearer Effekt erzeugt, der zum Auftreten von Harmonischen, z. B. der dreifachen Harmonischen von /1 oder von Mischprodukten, z. B. der doppelten Frequenz von f\ minus der Frequenz von /2 führt

Der Flugkörper beinhaltet eine Zielsuchvorrichtung, die im Frequenzbereich der Harmonischen bzw. des genannten Mischproduktes empfindlich ist und darauf anspricht Diese Vorrichtung muß erst in der Endanflugphase ansprechen, da der Flugkörper per Lenkradar bis nahe über das Ziel gelenkt wird. An Bord des Flugkörpers werden von dieser Zielsuchvorrichtung während des Endanflugs in an sich bekannter Weise Ablagesignale im Azimut und in der Elevation erzeugt Das Azimutsignal wird zu einer Korrektur der Flugkörpertrajektorie verwendet Das Elevationssignal wird nur teilweise oder gar nicht zur Beeinflussung und Korrektur der Flugbahn verwendet vielmehr wird das allmähliche Anwachsen der Elevationsablage zur Auslösung der Wirkladung verwendet wenn sich der Gefechtskopf des Flugkörpers genau über dem Ziel befindet Die Zielzerstörung erfolgt von oben.

Da die Hauptblickrichtung der Zielsuchvorrichtung im Flugkörper nicht nach vorne, sondern schräg nach vorne und nach unten gerichtet ist, muß sie nicht an vorderster Stelle im Flugkörper angebracht werden, sondern sie kann an zweiter Stelle, hinter dem Gefechtskopf mit der Wirkladung im zylindrischen Teil des Flugkörpers angebracht werden. Andererseits ist man beim Überflugverfahren auch frei, einen Zielsuchkopf vorne im Flugkörper anzubringen und die Wirkladung, z. B. eine Hohlladung an zweiter Stelle anzuordnen, da diese für die Ausbildung eines Strahls nach unten ausgelegt wird.

Als Alternative zu dieser Anordnung ist die Anbringung mehrerer, z. B. vier stabförmiger Antennen oder Stielstrahler oder sonstiger Antennen, z. B. geschlitzter Hohlleiter am Umfang des Flugkörpers denkbar, welche in bekannter Weise zur Monopulsauswertung oder als Interferometer zusammengeschaltet werden und

welche die Ablagesignale im Azimut und in der Elevation liefern. Eine solche Anordnung weist einen geringeren Antennengewinn auf als die üblicherweise bei Zielsuchköpfen verwendeten, den Flugkörperquerschnitt nach Möglichkeit ausfüllenden Aperturen. Dieser Verlust an Empfindlichkeit ist jedoch wegen der Vorlenkung des Flugkörpers und der zum Erzeugen der nichtlinearen Effekte an sich sehr hohen Signalpegel verkraftbar.

Die Vorlenkung des Flugkörpers per Lenkradar beinhaltet als weitere Vorzüge und Möglichkeiten:

1.

3.

2.

Der Flugkörper kann auf designierte Ziele gelenkt werden, bei mehreren Zielen kann eines ausgewählt werden.

Bereits bekämpfte Ziele können ausgeklammert werden.

Der Flugkörper kann bei Bedarf um Geländeformationen oder eigene Anlagen herumgeführt werden.

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Im folgenden werden noch einige Besonderheiten der erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird für das Bodenradar eine Antenne mit einem Multimode-Feed verwendet oder es werden zwei vertikal übereinander angeordnete Antennen zusammengeschaltet, so daß sich im Summendiagramm der Elevation zwei etwa gleich große, übereinanderliegendc Hauptkeulen ergeben. Dieses Summendiagramm ähnelt also dem Differenzdiagramm üblicher Radargeräte und ist daher in bekannter Weise erreichbar. Erfindungsgemäß ist die untere Hauptkeule auf das Ziel bzw. auf den Boden gerichtet, während die obere Hauptkeule mit ihrem Maximum die Sollrichtung zum Flugkörper angibt. Das Differenzdiagramm der Elevation besitzt drei Hauptmaxima mit zwei dazwischenliegenden Nullstellen, wobei die Nullstellen in Richtung der beiden Maxima des Summendiagramms liegen und wobei erfindungsgemäß erstens die Antenne mit den bekannten Methoden der Monopulstechnik in einer Regelschleife so nachgeführt wird, daß das Ziel in der Umgebung der unteren Nullstelle des Differenzdiagramms bzw. des unteren Maximums des Summendiagramms positioniert ist und zweitens der Flugkörper so geführt wird, daß er in der Umgebung der oberen Nullstelle des Differenzdiagramms bzw. des oberen Maximums des Summendiagramms gesehen wird. Die Monopiiisnachführung ist im Azimut ohne Besonderheit

Die Lenkung des Flugkörpers muß vom Lenkradar aus so lange gesteuert werden, bis die Zielsuchvorrichtung im Flugkörper die Information für den Endanflug liefert Im Fall von Kommandolenkung kann die Flugbahn des Flugkörpers wegen der relativ großen Radarleistung und der geringen Genauigkeitsanforderung direkt d. h. ohne Transponder oder Peilsender vermessen werden. Die Lenkkommandos können in den Radarsignalen enthalten sein, insbesondere bei Verwendung der zweiten Frequenz /2. Da die Reichweite nicht wie in der üblichen Radartechnik von der mittleren Sendeleistung bestimmt ist sondern zur Erzielung der nichtlinearen Effekte eine hohe Spitzenleistung erforderlich ist liegt es nahe, daß die gleichzeitigen Signale bei den Frequenzen /1 und /2 gepulst sein müssen. Es ist beispielsweise möglich, die Pulslänge auf beiden Frequenzen verschieden und zumindest auf einer der Frequenzen variabel zu machen und hierin die Information für die Kommandolenkung unterzubringen. Ein anderer Weg zur Übertragung der Kommandos ist es, das Signal auf mindestens einer der Frequenzen mit einem Phasencode, z. B. einem binären Code im Bodenradar zu modulieren und im Flugkörper zur Gewinnung der Kommandos zu demodulieren. Eine andere Variante ist es, für die Zwecke der Radartechnik zwei gleich lange, simultane Impulse auf den beiden Frequenzen zu senden und für den Zweck der Kommandoübertragung einen einzelnen Impuls auf nur einer der Frequenzen nachzusenden, wobei die Kommandoinformation in der Zeitverzögerung zwischen dem Einzelimpuls und dem Doppelimpuls kodiert ist.
Da die Zielsuchvorrichtung im Flugkörper auch nichtlineare Komponenten enthält und da sich der Flugkörper im Summendiagramm des Radarstrahls befindet, wird auch in dem flugkörpereigenen Sensor ein Signal mit der gewünschten Mischfrequenz gebildet, wenn man einmal von der geringfügig anderen Dopplerverschiebung als beim Zielsignal absieht. Da die Signale gepulst sind und da sich der Flugkörper im allgemeinen in einer Radialentfernung zwischen Abschußort und Ziel befindet, ist dieses Signal vom eigentlichen Zielsignal aufgrund der verschiedenen Laufzeiten trennbar und es bildet einen zeitlichen Vorläufer zum Zielsignal. Die Zeitspanne zwischen diesen beiden Signalen auf der Mischfrequenz ist der radialen Entfernung vom Flugkörper zum Ziel proportional. Bei ihrer meßtechnischen Erfassung wird ein weiteres Kriterium zur Auslösung des Gefechtskopfes, zusätzlich zu der bereits beschriebenen Winkelablageinformation im Elevationskanal des Flugkörpers gewonnen.

Die Mischfrequenz im Flugkörper hängt in einfacher Weise von den gesendeten Frequenzen /1 und /2 ab. Es ist möglich, diese Frequenzen agil zu machen, d. h. z. B. von einem Impuls zum nächsten zu ändern. Hiermit ist es entweder möglich, die Störfestigkeit des Systems gegen ECM zu verbessern oder es kann auch auf diese Weise Kommandoinformation an den Flugkörper untergebracht werden.

Die Gesetzmäßigkeit der Änderung der Frequenzen f\ und /2 gemäß Punkt 4 kann ihrerseits einen Code beinhalten, der zur Übertragung von Informationen oder zur Störungsunterdrückung verwendet werden kann.

Zur Vermeidung von unerwünschten Modulationsprodukten im Sender kann es vorteilhaft sein, die Frequenzen /1 und /2 vor der Abstrahlung im Lenkradar in getrennten Leistungsverstärkern zu verstärken.

Zur Vermeidung von unerwünschten Modulationsprodukten kann es ferner von Vorteil sein, die Frequenzen /1 und /2 derart zu wählen, daß das gewünschte Mischprodukt zweimal /1 plus /2 oder zweimal /1 minus /2 in einem ganz anderen Frequenzband als die ursprüngliche Frequenzen fi und /2 Hegt so daß das Mischprodukt weit außerhalb des Übertragungsbereichs der Lenkradarantenne liegt

Zur Vermeidung unerwünschter Modulationsprodukte und/oder wegen der unterschiedlichen Grö-

ßen von /1 und /2 kann es ferner von Vorteil sein, das Lenkradar mit zwei getrennten Antennen zur Abstrahlung von /1 und /"2 auszustatten.
9. Bei Verwendung zweier Antennen im Lenkradar kann es ein Vorteil sein, mit der einen der beiden Antennen in an sich bekannter Weise auf der Frequenz f\ per Monopuls oder Conical Scan das Ziel zu verfolgen und mit der anderen Antenne, deren Richtdiagramm sich teilweise mit dem Richtdiagramm der ersten Antenne überdeckt, diesem gegenüber jedoch entsprechend der Überhöhung der Flugkörperflugbahn angehoben sein muß, per Conical Scan einen Leitstrahl zur Flugkörperlenkung auf der Frequenz /2 zu erzeugen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

F i g. 1 eine Übersichtsdarstellung über die Bekämpfung eines niedrigfliegenden Hubschraubers mit Hilfe eines Flugkörpers, der mit einem Verfahren und einer Einrichtung gemäß der Erfindung in das Ziel gesteuert wird;

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Einrichtung gemäß der Erfindung zur Lenkung eines Flugkörpers.

In F i g. 1 ist ein nahe über der Bodenoberfläche 1 fliegender Hubschrauber dargestellt, der mit Hilfe eines Flugkörpers 3 bekämpft werden soll. In einer gelenkten Vorphase wird der Flugkörper 3 durch ein Bodenradar 4 gelenkt, und zwar längs einer überhöhten Flugbahn T, während im Endanflug der Flugkörper durch einen passiven Zielsuchkopf 5 auf den Hubschrauber 2 geführt wird und diesen überfliegt. Im Moment des Überfluges wird eine hier nur angedeutete Wirkladung 6, z. B. eine Hohlladung gezündet, die nach unten gerichtet ist und den Hubschrauber 2 von oben zerstört Der Flugkörper ist in F i g. 1 einmal in der gelenkten Vorphase — hier mit A bezeichnet — und in dem Endanflug dargestellt — hier mit B bezeichnet. Das Bodenradar 4 strahlt in zwei sehr genauen Frequenzen /1 und /2, wobei der Hubschrauber 2 von der Radarstrahlung der Frequenzen /1 beleuchtet wird. Das Maximum der zugehörigen Radarkeule R 1, d. h. die Richtung der Radarstrahiung liegt in der Visierlinie LS zwischen Bodenradar 4 und Hubschrauber 2. Der Radarstrahl mit der Frequenz /1 kann hierbei auch gegen den Boden gerichtet sein.

Das Bodenradar strahlt auch mit einer zweiten sehr genauen Frequenz /2, wobei die Richtung dieser Radarstrahlung mit der überhöhten Flugbahn T zusammenfällt Die zugehörige Radarkeule R 2 überdeckt die Radarkeule R 1 und ist so weit gefächert, daß mit dieser Radarstrahlung auch der Hubschrauber 2 beleuchtet wird. Die Radarstrahlung der Frequenz /2 dient zur Lenkung des Flugkörpers in der Vorphase A und folgt z. B. nach einem üblichen Leitstrahlverfahren.

Das Bodenradar 4 verfolgt den Hubschrauber 2 mit bekannten Methoden, z. B. Monopuls oder konischer Abtastung, wobei die erzielte Winkelmeßgenauigkeit lediglich dazu ausreichen muß, das Radar im Bereich der Antennenhauptkeule R1 auf dem Hubschrauber zu halten.

In F i g. 2 ist ein Blockdiagramm für das Bodenradar 4 und den Flugkörper 3 dargestellt Das Bodenradar weist zwei vertikal übereinander angeordnete Antennen 11 und 12 auf, wobei die Antenne 11 zur Abstrahlung der Radarstrahlung mit der Frequenz /1 und die Antenne 12 zur Abstrahlung der Frequenz /"2 dient. Die beiden Antennen sind gekoppelt und können mit einer Nachführungseinrichtung 13 zur Zielverfolgung verstellt werden. Die Radarfrequenzen f\ und /2 werden in diesem Falle in zwei separaten Kanälen entwickelt, die jeweils einen Oszillator 14, 15, einen Verstärker 16, 17 und ein Filter 18, 19 aufweisen, wobei in den letzteren aus der Oszillatorfrequenz Harmonische ausgefiltert werden, so daß sich sehr genaue Frequenzen /1 und /2 ergeben. Wie in F i g. 1 dargestellt, ergeben sich so zwei vertikal übereinander angeordnete etwa gleich große Hauptkeulen R1 und R2. Das Summendiagramm dieser Hauptkeulen ähnelt dem Differenzdiagramm üblicher Radargeräte. Das Differenzdiagramm der Elevation besitzt drei Hauptmaxima mit zwei dazwischenliegenden Nullstellen, wobei die Nullstellen in Richtung der beiden Maxima des Summendiagrammes liegen. Die Antennen 11 und 12 werden mit der Nachführeinrichtung 13 geregelt mit den bekannten Methoden der Monopulstechnik so nachgeführt, daß das Ziel in der Umgebung der unteren NuIlMeIIe des Differenzdiagrammes bzw. des unteren Maximums des Summendiagrammes positioniert ist und der Flugkörper so geführt wird, daß er in der Umgebung der oberen Nullstelle des Differenzdiagrammes bzw. des oberen Maximums des Summendiagrammes gesehen wird.
Die Monopulsnachführung ist azimutherkömmlich.
Wie oben erwähnt, können zur Lenkung des Flugkörpers noch Kommandos verwendet werden. Die Flugbahn des Flugkörpers kann wegen der relativ großen Radarleistung und der geringen Genauigkeitsanforderung direkt d. h. ohne Transponder oder Peilsender vermessen werden. Die Kommandos können direkt in den Radarsignalen enthalten sein. Über einen angedeuteten Blockkommandoübertragung/Modulator 20 in Fig.2 können die Radarsignale der Frequenzen f\ und i2 gepulst werden. Die Pulslängen auf beiden Frequenzen können verschieden und z. B. auf der Frequenz /2 variabel gemacht werden: Hierdurch können Informationen für die Kommandolenkung des Flugkörpers untergebracht werden. Eine andere Möglichkeit ist es, mit dem Blockkommandoübertragung/Modulator 20 die Frequenz /"2 mit einem Phasencode, z. B. einem binären Code zu modulieren und im Flugkörper zur Gewinnung der Kommandos zu demodulieren.

Auf Seiten des Flugkörpers 3 ist eine Antenne 31 vorgesehen, deren Empfangssignale in zwei Kanälen 32 bzw. 33 verarbeitet werden. Der Kanal 32 dient zur Lenkung des Flugkörpers in der Vorphase A, während der Kanal 33 für die Lenkung des Flugkörpers während des Endanflugs B dient Die Kanäle können, falls notwendig, durch einen Schalter 34 umgeschaltet werden, der durch einen Demodulator 35 gesteuert wird. Die Umschaltung durch den Demodulator 35 erfolgt entweder automatisch oder wird durch die Intensität der vom Ziel reflektierten Strahlung bestimmt, die in F i g. 1 schematisch mit 5 bezeichnet ist

Der Empfangskanal 32 weist ein Filter 36 für die Frequenz /2 auf, mit der der Flugkörper in der Vorphase A gelenkt wird. Erfolgt die Lenkung wie oben angegeben über Kommandos, bei denen auch die Frequenz /1 eine Rolle spielt so muß das Filter entsprechend aufgebaut sein. Die gefilterten Signale werden in einem Empfänger 37 aufbereitet und der Lenkung 38 des Flugkörpers zur Lenkung in Azimut und Elevation in bekannter Weise weitervermittelt. Durch den Demodulator 35 können die Signale entsprechend der Kommandoübertragung bzw. Modulation der Radarsignale im Bodenradar 4 im

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Block 20 demoduliert werden.

Tritt der Flugkörper 3 in den Endanflug B ein, der üblicherweise dadurch bestimmt wird, daß die vom Ziel reflektierte Strahlung S eine vorgegebene Intensität überschreitet, dann wird diese reflektierte Strahlung S in dem zweiten Kanal 33 verarbeitet. Dieser Kanal 33 weist ein Filter 39 auf, das auf die spezifische Frequenz der reflektierten Strahlung 5 abgestimmt ist. Diese reflektierte Strahlung hat die Frequenz 2/1 + /2. Das Filter ist auf eine dieser Mischfrequenzen abgestimmt. Die Mischfrequenz wird in einem Empfänger 40 aufgenommen und in einem Zielsuchkopf 41 in Lenksignale umgewandelt. Auch dieser Empfänger wird vom Demodulator 35 entsprechend der Modulation im Block 20 aufseiten des Bodenradars gesteuert Während des Endanfluges werden in dem Zielsuchkopf 41 in an sich bekannter Weise Ablagesignale in Azimut und in der Elevation erzeugt. Das Azimutsignal wird zu einer Korrektur der Flugkörperbahn verwendet. Das Elevationssignal wird nur teilweise oder gar nicht zur Beeinflussung und Korrektur der Flugbahn verwendet, vielmehr wird das allmähliche Anwachsen der Elevationsablage zur Auslösung der Wirkladung, z. B. der Hohlladung 6, verwendet, wenn sich der Flugkörper 3 mit seiner Ladung 6 direkt über dem Hubschrauber 2 befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (16)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bekämpfen von Bodenzielen oder Zielen nahe der Bodenoberfläche mittels eines eine gerichtete Wirkladung tragenden Flugkörpers, der in einer ersten Phase (Vorphase) mit Hilfe einer Radareinrichtung in Azimut und Elevation radargelenkt in Zielnähe geführt wird und in der anschließenden Endanflugphase mit Hilfe einer auf die vom Ziel rückgestreuten Radarstrahlung ansprechenden passiven Zielsucheinrichtung auf das Ziel geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugkörper in der Vorphase (A) längs einer gegenüber der Visierlinie zwischen Radareinrichtung und Ziel überhöhten Flugbahn radargelenkt wiri daß zumindest in der anschließenden Endanflugphase (B) das Ziel mit Radarstrahlung einer oder mehrerer genauer Sendefrequenzen bestrahlt wird, daß zur Lenkung des Flugkörpers in dieser Endanflugphase lediglich die vom Ziel spezifisch reflektierten Harmonischen oder Mischprodukte der frequenzgenauen Radarfrequenzen ausgewertet werden, und daß die Wirkladung des Flugkörpers oberhalb des Zieles in dessen Richtung ausgelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziel bereits in der Vorphase mittels der frequenzgenauen Radarstrahlung erfaßt und verfolgt wird, daß der Flugkörper ebenfalls mittels dieser frequenzgenauen Radarstrahlung in Zielnähe geführt wird und anschließend mittels eines passiven Zielsuchkopfes, der die zielspezifischen reflektierten Harmonischen und Mischprodukte empfängt und verarbeitet, bis an das Ziel zur Auslösung der Wirkladung geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziel mit Radarstrahlung einer einzigen genauen Frequenz beleuchtet wird, daß der Flugkörper in der Vorphase auf die gleiche Radarstrahlung längs der überhöhten Flugbahn geführt wird, und daß der Flugkörper in der Endphase aufgrund der charakteristischen, vom Ziel reflektierten Strahlung gelenkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziel mit zwei frequenzgenauen, sich in ihren Hauptkeulen überlappenden Radarstrahlungen beleuchtet wird, daß zumindest die Radarstrahlung einer Frequenz zur Lenkung des Flugkörpers in der Vorphase verwendet wird und daß der Flugkörper in der Endanflugphase durch Verarbeitung der charakteristischen, vom Ziel reflektierten Strahlung gelenkt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radarstrahlung zur Zielbeleuchtung und Flugkörperlenkung in der Vorphase gepulst wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Pulsdauer und/oder Frequenz der Radarstrahlung zur Zielbeleuchtung und Flugkörperlenkung in der Vorphase moduliert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeiten der Radarstrahlung bis zum Flugkörper und der Radarstrahlung zum Ziel und nach Reflexion zum Flugkörper zeitlich verglichen werden, und daß die Differenz zur Auslösung der Wirkladung verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen der das Ziel beleuchtenden und zur Flugkörperlenkung in der Vorphase herangezogenen Radarstrahlung so gewählt sind, daß das zur Lenkung des Flugkörpers in der Endanflugphase verwendete Mischprodukt der Frequenzen außerhalb des Übertragungsbereiches der Radarantenne zur Zielbeleuchtung und zur Flugkörperlenkung liegt.

ft Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Bekämpfen von Bodenzielen oder Zielen nahe der Bodenoberfläche mittels eines eine gerichtete Wirkladung tragenden Flugkörpers, mit einer Radareinrichtung zur Lenkung des Flugkörpers in einer ersten Phase (Vorphase) bis in Zielnähe und zur Bestrahlung des Zieles mit Radarstrahlung, wobei der Flugkörper eine passive Zielsucheinrichtung aufweist, die in einer sich an die Vorphase anschließenden Endanflugphase auf die vom Ziel rückgestreute Radarstrahlung anspricht und die Lenkung des Flugkörpers in der Endanflugphase übernimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Radareinrichtung (4) zur Lenkung des Flugkörpers (3) in der Vorphase (A) in einer gegenüber der Visierlinie (LS) zwischen Radareinrichtung (4) und Ziel (2) überhöhten Flugbahn (T) ausgelegt ist, daß die Radareinrichtung (4) zur Abgabe von Radarstrahlung einer oder mehrerer genauer Frequenzen (/1, /2) in Richtung auf das Ziel (2) zumindest in der Endanflugphase (B,) eingerichtet ist, daß die Zielsucheinrichtung (5) im Flugkörper (3) einen Empfangskanal (33) aufweist, der auf die vom Ziel (2) spezifisch reflektierten harmonischen (3/Ϊ) oder ein Mischprodukt (2/1+/2J der frequenzgenauen Radarstrahlung anspricht, und daß die Wirkladung (6) des Flugkörpers (3) oberhalb des Zieles (2) in dessen Richtung auslösbar ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radareinrichtung (Bodenradar 4) zur Abgabe von Radarstrahlung einer oder mehrerer genauer Frequenzen in Richtung auf das Ziel (2) gleichzeitig als Lenkradar für den Flugkörper (3) zu dessen Lenkung bis in Zielnähe (Vorphase Abdient.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder IC, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenradar (4) Radarstrahlung einer genauen Frequenz (/1) zur Zielbeleuchtung und zur Flugkörperlenkung in der Vorphase (A) abgibt, und daß der Flugkörper (3) einen Radarempfänger (31, 32) zum Empfang der Radarstrahlung zur Flugkörperlenkung sowie eine auf die vom Ziel reflektierte charakteristische Radarstrahlung (S) abgestimmte passive Zielsucheinrichtung (5, 31, 41) aufweist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielsucheinrichtung (5, 41) mittels eines Filters (39) auf eine ungerade, vorzugsweise die dritte Harmonische (3/1) der Frequenz (Ft) der Radarstrahlung abgestimmt ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenradar (4) zwei genaue Frequenzen (/1, /2) zur Zielbeleuchtung und zur Flugkörperlenkung in der Vorphase (A) abgibt, daß der Flugkörper (3) einen Radarempfänger (31, 32) zum Empfang der Radarstrahlung zur Flugkörperlenkung sowie eine auf die vom Ziel (2) reflektierte charakteristische Radarstrahlung (S)abgestimmte passive Zielsucheinrichtung (5,41) aufweist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielsucheinrichtung (5, 41) mittels eines Filters (39) auf ein Mischprodukt

(2/1 + /2) der beiden Radarfrequenzen abgestimmt ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenradar einen Modulator (20) zum Pulsen der abgegebenen frequenzgenauen Radarstrahlung auf v/eist

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator (20) die Pulsdauer und/oder die Frequenz der Radarstrahlung des Budenradars (14) ändert, und daß der Flugkörper (3) einen auf diese Änderung abgestimmten Demodulator (35) aufweist