DE3348136C2 - Method for determining the ballistic trajectory (flight path) of a projectile, and a device for carrying out the method - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4.

Die gattungsgemäßen Maßnahmen sind aus der DE-OS 30 13 405 bekannt. Darin ist vorgesehen, an die Flugkörper-Abschußanlage Informationen zu übermitteln über die Ablage eines ungelenkten Projektils vom vorgesehenen Zielobjekt bzw. über das Verhalten des Zielobjektes. Gemäß diesen Informationen soll ohne das Erfordernis eines Nach­ richtens der Abschußeinrichtung die im Projektil abgespeicherte Information für die Projektil-Selbstlenkung so beeinflußt werden, daß beim nachfolgend gestarteten Projektil jedenfalls eine bessere Zielannäherung erreicht wird bzw. bei einem Projektil mit Zielsuchein­ richtung die Zielannäherungsphase durch Vorweg-Berücksichtigung der Zielbewegung verkürzt wird.

Gattungsähnliche Maßnahmen sind aus der DE-OS 22 52 627 insofern bekannt, als dort mit bordeigenen Mitteln Abweichungen des tat­ sächlichen Flugverhaltens eines Projektils von der abschußbedingt vorgegebenen Flugbahn ermittelt werden, um das Flugverhalten nach Maßgabe dieser Abweichungen und in Hinblick auf die angestrebte Flugbewegung beeinflussen zu können. So ist vorgesehen, beispielsweise die Brenn-Zeitdauer eines Starttriebwerkes an Bord des Projektiles zu messen und nach Maßgabe der Schwankung der tatsächlichen Brenndauer um die vorgesehene Brenndauer aerodynamische Bremsmittel wirksam werden zu lassen, um die gegebenen Abweichungen von dem vorgegebenen zeitlichen Flugverhalten beispielsweise zu kompensieren. Voraus­ setzung für diese Beeinflussung des Flugverhaltens ist also die Vergleichsmöglichkeit mit einer vorgegebenen Flugbahn, d. h. im Falle eines ballistisch verschossenen Projektiles das Bekanntsein von Abschußelevation und Abschußladung an Bord des Projektils. Denn wenn die aus den Abschußgegebenheiten resultierende Soll-Flugbahn an Bord des Projektiles nicht durch Vorgabe bekannt ist, kann die in dieser Vorveröffentlichung beschriebene Parameter-Beeinflussung zur Sicherstellung der vorgegebenen Mindest-Flugleistung gar nicht erfolgen. Da über Mittel zur bordautonomen Bestimmung der aktuellen Abschuß-Flugbahn in jener Vorveröffentlichung nichts ausgesagt ist, ist davon auszugehen, daß das Projektil stets unter konstanten Rand­ bedingungen gestartet wird bzw. daß die aktuellen Startgegebenheiten vor dem Start extern in das Projektil eingegeben werden, wie es (vgl. unten) bisher allgemein üblich war.

Insbesondere bezieht vorliegende Erfindung sich auf mit Zielsuch­ einrichtungen zur Zielverfolgung ausgestattete, endphasengelenkte Artillerie-Projektile, wie sie etwa im Beitrag von Peter J. George in WEHRTECHNIK 3/79 Seiten 19, 22 und 24 bis 27, näher beschrieben sind. Solche Projektile werden typischerweise hülsenlos und ohne Eigenantrieb verschossen, so daß sie zunächst eine rein ballistische Flugbahn beschreiben, die durch die Treibladungs-Nummer (also durch die Abschußgeschwindigkeit) und durch die Waffenrohr-Elevation gegeben ist.

Nach dem Durchgang durch das ballistische Apogäum steuern solche Projektile in eine gegenüber der Horizontalen gering geneigte, ge­ streckte Zielsuch-Flugbahn ein, aus der heraus nach Auffassen eines Zielobjektes in einen Zielkollisionskurs umgesteuert wird. Wie in der Stammanmeldung, "Verfahren zur Zielansteuerung eines Projektils und Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens", näher dargelegt, ist es zweckmäßig, nicht gleich bei Zielauffassung in den Kollisionskurs umzusteuern, sondern diese Umsteuerung möglichst lange zu verzögern. Denn daraus resultiert dann eine steilere Zielannäherung und damit eine verbesserte Wirkung des im Projektil mitgeführten Gefechtskopfes.

Um diese Verzögerungsspanne zwischen Auffassen des zu bekämpfenden Zielobjektes und Umsteuerung in den Zielkollisionskurs zu optimieren, sind Kenntnisse über den aktuellen Verlauf der zur Reichweiten-Ver­ größerung nur flach geneigten, gestreckten Zielsuchflugbahn erforderlich, insbesondere hinsichtlich des Zeitpunktes und der räumlichen Lage des ballistischen Apogäums, aus dem in die gestreckte Bahn umgesteuert wird. Um die vor Eintritt in die lineare Suchflugbahn gegebene, abschußbedingte ballistische Flugbahn an Bord des Projektils auszu­ werten, ist es aus der millitärischen Praxis bekannt, manuell am abzuschießenden Projektil vor der Einführung in das Waffenrohr Kennwerte über dessen Elevation und über die vorgesehene Treibladungs- Nummer - oder aber direkt die aus diesen Parametern und der vorge­ gebenen linear-gestreckten Zielsuch-Flugbahn berechenbare Reich­ weite zum theoretischen Bahn-Endpunkt - einzugeben. Das jedoch ist umständlich und zumal unter Gefechtsbedingungen überaus fehlerträchtig. Die in der einleitend erwähnten Vorveröffentlichung vorgesehene Informationsrückkopplung ist im Rahmen vorliegenden Problemkreises ohne praktische Bedeutung, da einerseits jedes abgeschossene, mit einer Zielsucheinrichtung ausgestattete Projektil ein Ziel autark angreift, also eine informationsbestimmende Zielablage gegeben ist; während andererseits eine Information über das Bewegungsverhalten eines bestimmten Zielobjektes eine funktionell aufwendige Zielaufschaltung eines bestimmten Projektils auf ein bestimmtes Zielobjekt bedingt, aber daraus noch keine Kenntnisse über den Übergang von der ballistischen Bahnkurve zur gestreckten Zielsuch-Bahnkurve gewonnen werden können.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ohne das Erfordernis manueller Dateneingabe über die Abschuß­ gegebenheiten an Bord des Projektils auch die ballistische, also die tatsächliche anfängliche Flugbahn zwischen dem Abschuß und dem Übergang in die gestreckte Zielsuchbahn ermitteln zu können, um eine Informations-Grundlage für die Extrapolation der Zielsuchflugbahn und damit für die Optimierung einer zeitlichen Verzögerung bei der Ansteuerung eines einmal aufgefaßten Zielobjektes gewinnen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. die Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4 nach dem Kenn­ zeichnungsteil des jeweiligen Anspruches ausgelegt sind.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht also auf der Erkenntnis, daß die rein ballistische Flugbahn nicht nur durch Abschuß-Elevation und Abschuß-Treibladungsnummer, also durch geschütz-spezifische Daten, sondern auch durch Mündungsgeschwindigkeit und Apogäums-Zeit­ punkt (also auch tatsächliche, flugbedingte Daten) eindeutig bestimmt ist. Diese flugbedingten Daten lassen sich an Bord des Projektils selbst ermitteln, woraus deshalb die gesuchten Flugbahn-Informationen für die Optimierung des Zielangriffes an Bord des Projektils während der Zielsuchfunktion zur Verfügung stehen, ohne zuvor geschütz-spezi­ fische Informationen manuell eingegeben haben zu müssen.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche ver­ einfacht dargestellten Prinzipskizzen zu der erfindungsgemäßen Lösung.

Es zeigt

Fig. 1 die gesamte Flugbahn eines ballistisch verschossenen und dann in eine flach geneigte, gestreckte Zielsuch­ bahn umgesteuerten Projektils, dargestellt über dem zurückgelegten Weg in der Zielgebietsebene,

Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Detaildarstellung die mit Einsetzen der Zielsuchphase beginnende Flug-Endphase,

Fig. 3 im Blockschaltbild die wesentlichen funktionellen Einflußnahmen auf die Projektil-Steuerung in der Flug-Endphase gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 im Blockschaltbild eine Vorrichtung zu einer bord­ seitigen Ermittlung der ballistischen Abschuß-Flug­ bahn des Projektils zur Gewinnung von Informationen für die Endphasen-Steuerung gemäß Fig. 2.

Das in Fig. 1 skizzierte Projektil 21 soll ein hülsenloses Artillerie-Geschoß darstellen, welches mit Steuerungsschal­ tungen und Steuerungsmitteln für eine Endphasenlenkung und mit einer eingebauten Zielsucheinrichtung zur Erhöhung der Treffergenauigkeit ausgestattet ist.

Das Projektil 21 wird aus einem Waffenrohr 22 abgeschossen. Die rein ballistische Abschuß-Flugbahn 23 ergibt sich aus der Elevation w 1 des Waffenrohres 22 und damit der Orientie­ rung des Projektils 21 gegenüber der Horizontalen am Abschuß­ ort z 1 unter Berücksichtigung der Strömungsgeometrie des Pro­ jektils 21 - einschließlich der Gegebenheiten der wie darge­ stellt alsbald nach dem Abschuß ausgeklappten Steuer-Ruder 24 -; und aus der Abschuß- oder Mündungsgeschwindigkeit v 1 des Pro­ jektils 21. Letztere wiederum ist durch die Nummer # (also die An­ zahl) der Abschuß-Treibladungen bestimmt, die für die Anfangs­ beschleunigung des Projektils 21 hinter diesem im Waffenrohr 22 angeordnet und gezündet werden. Für eine rein ballistische Flugbahn 23 gäbe sich somit ein ballistischer Auftreffpunkt z 3.

Zum Erzielen einer größeren Kampfreichweite des Projektils 21 ist dessen Einsteuerung in eine nicht-ballistische, linear-ge­ streckte Flugbahn 25 vorgesehen. Dafür werden, nach Durchflie­ gen des Apogäums 26 der Höhe h 2 über dem Orte z 2, programmge­ steuert Flugstabilisierungs- und Steuerungsmaßnahmen mittels der Ruder 24 eingeleitet und Auftriebs-Flügel 27 (vlg. Fig. 2) ausgefahren. Aus den eingespeicherten Vorgabedaten für die Selbststeuerung längs der gestreckten Flugbahn 25 und den abschußbedingten ballistischen Flugdaten ergäbe sich ein vorverlegter Auftreffpunkt z 11 des Projektils 21 in einem entsprechend weiter entfernten Zielgebiet.

Die Neigung w 25 (Fig. 2) der aus der ballistischen Flugbahn 23 herausgesteuerten, angenähert linearen Flugbahn 25 beträgt typisch 20° gegenüber der Horizontalen. Daraus würde im vor­ verlegten Ziel-Auftreffpunkt z 11 ein Auftreffbahnwinkel w 11 in der Größenordnung von ebenfalls 20° resultieren, was aber einen ungünstigen Wirkungswinkel hinsichtlich der Gefechts­ ladung im Projektil 21 darstellen würden. Deshalb erfolgt ein Anflug des zu bekämpfenden Zielobjektes 28 im tatsächlichen Zielpunkt z 8 mit gegenüber der gestreckten Flugbahn 25 ver­ steilerter Zielanflugbahn 29 unter einem tatsächlichen Ziel­ bahnwinkel w 8, der wenigstens doppelt so groß wie der Auf­ treffbahnwinkel w 11 im Falle unbeeinflußter gestreckter Flug­ bahn 25 ist und bevorzugt in der Größenordnung von 45° liegt; damit ist stark verbesserte Wirkung der Gefechtsladung im Pro­ jektil 21 gegenüber dem zu bekämpfenden Zielobjekt 28 sicher­ gestellt.

Die sogenannte Flug-Endphase beginnt mit Unterschreiten einer vorprogrammierten Zielsuchhöhe h 4, die gemäß der in das Pro­ jektil 21 eingebauten Zielsuch- und Zielverfolgungseinrich­ tung 30 vorgegeben ist und im Falle einer Millimeterwellen- Radarzielsucheinrichtung 30 beispielsweise in der Größenord­ nung zwischen 650 m und 700 m liegt; jetzt wird jene Ziel­ sucheinrichtung 30 (Fig. 3) eingeschaltet. Aufgrund ihres konstruktionsbedingt beschränkten Nickwinkels gegenüber dem Flugwinkel des Projektils 21 und der etwas steileren Bahn­ richtung der gestreckten Flugbahn 25 nach unten ergibt sich ein Zielauffaß-Begrenzungswinkel w 6 von beispielsweise 35° (Fig. 2); weshalb aus der Position des Suchbeginn-Ortes z 4 heraus nur Zielobjekte 28 erfaßt werden können, die jenseits des nächstliegenden Auffaßortes z 6 liegen. Etwaige Zielob­ jekte jenseits des vorverlegten Auftreffpunktes z 11 der ge­ streckten Flugbahn 25 können aus dieser heraus in der Regel nicht angegriffen werden, weil das eine Richtungsumkehr des Flugbahnwinkels w 25 erfordern würde, was in der Regel auf­ grund der hohen einwirkenden Beschleunigungen aus Gründen der mechanischen Stabilität des Projektils 21 und der darin eingebauten Einrichtungen unzulässig wäre.

Wenn das von der Zielsucheinrichtung 30 aufgefaßte, zu be­ kämpfende Zielobjekt 28 direkt in Zielverfolgungsansteuerung angegriffen würde, würde sich eine Zielverfolgungsbahn 31 einstellen, die zwar aus der gestreckten Flugbahn 25 nach unten abweichen würde, aber immer noch einen zu kleinen und deshalb wirkungsmäßig ungünstigen Auftreffbahnwinkel w 31 er­ geben würde.

Deshalb ist vorgesehen, auch nach Auffassen des zu bekämpfen­ den Zielobjektes 28 das Projektil 21 derart zu steuern, daß seine Gier-Richtung zwar sofort im Zielauffaß-Punkt z 5 in Richtung auf das Zielobjekt 28 geändert wird, während aber die aktuelle gestreckte Flugbahn 25 zunächst noch beibehal­ ten bleibt.

Der verzögerte Zeitpunkt t 7 für eine Nickwinkeländerung zum Abweichen aus der gestreckten Flugbahn 25 wird nach Maßgabe der Annäherung an das Zielobjekt 28, unter Berücksichtigung der theoretischen End-Flugzeit bis zum linear vorverlegten Auftreffpunkt z 11 der gestreckten Flugbahn 25 und der ange­ strebten Zielanflugbahn 29, an Bord des Projektils 21 als Verzögerungs- oder Restflugzeitspanne t 5. . .t 7 ermittelt. Zum Zeitpunkt t 7 werden dann zunächst die Zielverfolgung und die Regelung für die bisherige Beibehaltung der Projektilbahn- Neigung w 25 vorübergehend aufgetrennt und eine nicht-geregel­ te Umsteuerung auf einen steileren Nickwinkel vorgenommen; woraufhin die Fluglageregelung nach Maßgabe dieses steiler vorgegebenen Bahnauftreffwinkels w 8, unter Berücksichtigung erneut eingeschalteter Zielverfolgung mittels der Zielsuch­ einrichtung 30, wieder in Betrieb genommen wird.

Für diese in Fig. 2 als Höhen-Weg-Diagramm dargestellten Flugphasen zur Bekämpfung des Zielobjektes 28 unter optima­ lem Zielbahn-Auftreffwinkel w 8 ist an Bord des Projektils 21 eine Zeitsteuerschaltung 32 (Fig. 3) vorgesehen. Diese be­ stimmt die Abhängigkeit von der Zeit t und damit aufgrund der bekannten Daten der ballistischen und der gestreckten Flugbahnen 23-25 den Zeitpunkt t 4, da die Grenzhöhe h 4 für den Beginn der Zielsuche unterschritten, also die Zielsuch­ einrichtung 30 in Betrieb gesetzt wird. Bei Zielerfassung zum Zeitpunkt t 5 liefert die Zielsucheinrichtung 30 Nach­ führ-Steuerungsinformationen über die horizontale Zielab­ lage 33 und über die vertikale Zielablage 34, jeweils bezo­ gen auf die momentane räumliche Orientierung des Projektils 21 in seiner Anstellung gegenüber der gestreckten Flugbahn 25. Die horizontale Zielablage-Information 33 dient sogleich als Steuerinformation für eine Gier-Zielnachführregelung 35. In einer einfachen Flugbahnextrapolations-Recheneinrichtung 36 wird wie erwähnt der Zeitpunkt t 7 bestimmt, da durch die Einleitung des Nickmanövers die gestreckte Flugbahn 25 zum Übergang in die steilere Zielanflugbahn 29 verlassen werden soll.

Nach Ermittlung der Zeitpunkt-Information (t 7) und Übergabe an die Zeitsteuerschaltung 32 liefert diese bei Eintreten des Zeitpunktes t 7 an die Nickregelungseinrichtung 37 eine Information, aufgrund derer der Nickregelkreis zunächst zur Umsteuerung in die steilere Zielanflugbahn 29 aufgetrennt wird; um nach erneutem Erreichen stabilen Flugzustandes die Regelungseinrichtung 37 wieder in Betrieb zu setzen - nämlich nun mit dem neuen Bahnrichtungs-Sollwert w 8 unter Berücksich­ tigung der Nachführ-Steuerung von der erneut aufgeschalteten Zielsucheinrichtung 30. Durch entsprechende Ansteuerung der Stellglieder für die Steuer-Ruder 24 aus dem Gier-Zielnach­ führregler 35 und der Nickregelungseinrichtung 37 erfolgt eine Endphasenlenkung gemäß der Zielanflugbahn 29 bis Auf­ treffen in den Zielpunkt z 8.

Für die Kennwerte der aktuellen Daten über die zunächst bal­ listische Flugbahn 23 und danach gestreckte Flugbahn 25 zur Bestimmung des Zeitpunktes t 7 der Nickwinkeländerung, sowie für die ebenfalls aus den Bahndaten abgeleitete Bestimmung des Zeitpunktes t 4 für den Beginn der Flugendphasen-Zielsu­ che, ist ein Speicher 38 vorgesehen. In diesen werden vor dem Abschuß-Zeitpunkt t 1 (Fig. 1) - oder alsbald danach und jedenfalls vor dem Übergang in die gestreckte Flugbahn 25 nach Erreichen des Apogäums-Zeitpunktes t 2 - die die balli­ stische Flugbahn 23 des Projektils 21 bestimmenden Abschuß­ daten eingegeben, die dem Elevations-Winkel w 1 und der Mün­ dungsgeschwindigkeit v 1 des Projektils 21 entsprechen. Zu­ sammen mit im Speicher 38 projektiltypisch vorgegebenen Kenn­ werten läßt sich also daraus durch einen Navigationsrechner 54 das h-t-Flugbahnbild (wie es in Fig. 1 und Fig. 2 unter Berücksichtigung der Zeitkoordinaten t über dem Ort z dar­ gestellt ist) bestimmen, wonach die beschriebenen Such- und Steuerungsvorgänge von der Zeitsteuerschaltung 32 ausgelöst werden können.

Die aktuellen Elevations- und Geschwindigkeitsdaten w 1, v 1, oder direkt die daraus errechenbare Entfernung z 1. . .z 11, wer­ den üblicherweise mittels extern zugänglicher Stellelemente am zu verschießenden Projektil 21 vor dessen Laden in das Waffenrohr 22 nach Maßgabe dessen Neigung w 1 und nach Maß­ gabe der zuzuführenden Treibladungen eingestellt. Diese Hand­ habung ist aber sehr anfällig gegen nichtreproduzierbare Fehlvorgaben, insbesondere unter Gefechtsgegebenheiten.

Deshalb kann vorgesehen sein, diese für die Flugbahnen 23-25 und somit für den zeitlichen Ablauf der Steuerungseingriffe aus der Zeitsteuerschaltung 32 maßgeblichen Ausgangsdaten, ohne das Erfordernis einer manuellen Einstellung, unmittel­ bar nach dem Abschuß des Projektils 21 an Bord selbst zu be­ stimmen und in den Speicher 38 einzuspeisen.

Zur Ermittlung der Mündungs- oder Austrittsgeschwindigkeit v 1 sind in Richtung des Geschwindigkeitsvektors und damit in Längsrichtung des Projektiles 21 gegeneinander um eine de­ finierte Strecke 39 versetzt in der Projektil-Wandung 40 zwei Austritts-Sensoren 41, 42 angeordnet, die auf das Ver­ lassen des Waffenrohres 22 durch dessen Mündung ansprechen. Bei den Sensoren 41, 42 kann es ohne sich um optoelektronische Aufnehmer handeln, die auf den Sprung in der Umgebungshellig­ keit bei Austritt aus dem Waffenrohr 22 ansprechen, oder be­ vorzugt einfach um Spulenanordnungen, die infolge der Feld­ änderung an der Waffenrohr-Mündung Austrittssignale t 41, t 42 liefern.

Bei oder infolge Abschusses des Projektils 21 im Waffenrohr 22 wird eine Leistungsquelle 44 aktiviert, beispielsweise durch Ansteuerung aus einem Beschleunigungssensor 45. Bei der Lei­ stungsquelle 44 kann es sich um eine aktivierbare Batterie, deren elektrochemische Komponenten nun miteinander zur Wirkung gebracht werden, handeln; oder beispielsweise um einen thermo­ elektrischen oder piezoelektrischen Generator, der aufgrund des Temperaturunterschiedes hinter und vor dem rückwärtigen Ende des Projektils 21 bzw. aufgrund dessen Anfangsbeschleu­ nigung elektrische Leistung in die Signalverarbeitungsschal­ tung (gemäß Fig. 3 und Fig. 4) liefert. Entscheidende ist, daß bei Austritt aus dem Waffenrohr 22 jedenfalls bereits die elektrische Leistung zur Verfügung steht, die eine Zeit­ meßschaltung 46 (beispielsweise eine Zählschaltung für äqui­ distante Impulse) benötigt, um die Zeitspanne t 41. . .t 42 zu ermitteln. Da die Einbau-Strecke 39 konstruktiv vorgegeben, also bekannt ist, genügt es für die Ermittlung der Abschuß­ geschwindigkeit v 1 aus jener Zeitspanne t 41 . .t 42, anstelle eines Rechners einen Tabellen- oder Zuordnungsspeicher 47 vorzusehen. Diesem könnte eine entsprechende Zuordnungs­ matrix 48 nachgeschaltet sein, mittels der die Geschwindig­ keitsinformation als Treibladungs-Nummer # ausgedrückt wür­ de, wie sie bei der Artillerie üblicher ist, als der Zah­ lenwert über die Abschußgeschwindigkeit v 1 des Projektils 21.

Zur zeitabhängigen oder wegabhängigen Bestimmung der balli­ stischen Flugbahn 23 ist neben der Mündungsgeschwindigkeit v 1 an sich Kenntnis der Abschuß-Elevation w 1 erforderlich; die aufgrund der tatsächlichen Gegebenheiten beim Abfeuern ei­ nes Geschützes zwar meßtechnisch bestimmbar wäre - aber die­ se Information wird an Bord des abgeschossenen Projektils 21 benötigt, um wie in Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben den Endpunkt 11 zu bestimmen und daraus den Zeitpunkt für die Steuerungsvorgänge für verzögerte und dadurch steilere Zielanflugbahn 29 abzuleiten. In Erkenntnis der Tatsache, daß für eine vorgegebene Mündungsgeschwindigkeit v 1 des Pro­ jektils 21 auch der Zeitpunkt t 2 dessen Durchganges durch das Apogäum 26 die rein ballistische Flugbahn 23 bestimmt, ist deshalb an Bord des Projektils 21 zusätzlich ein Apo­ gäumsdetektor 49 vorgesehen. Der besteht aus einem Druck­ sensor 50, welcher ein Signal über den zeitlichen Verlauf der ersten Zeitableitung des Druckverlaufes aufgrund der Flugbahn-Höhe h liefert; oder/und aus einem Beschleunigungs­ sensor 51, welcher als Ausgangssignal unmittelbar eine Be­ schleunigungsinformation oder aber die zweite zeitliche Ab­ leitung des Höhenverlaufes der ballistischen Flugbahn 23 liefert. Diesen Sensoren 50 und/oder 51 ist (wenigstens) ein Nullindikator 52 nachgeschaltet, der ein Signal (t 2) an die Zeitmeßschaltung 46 liefert, wenn die ballistische Flugbahn 23 (Fig. 1) im Apogäum 26 ihr Höhen-Maximum über die Zeit t bzw. über dem Weg z durchläuft.

Die Zeitspanne t 1 (bzw. mit hinreichender Genauigkeit t 41 oder t 42). . .t 2 stellt also den zweiten notwendigen Kennwert zur Bestimmung des theoretischen Verlaufes der rein balli­ stischen Flugbahn 23 dar. Zusammen mit der schon ermittelten Information entsprechend der aktuellen Treibladungs-Nummer # läßt sich also über eine weitere Tabellen- oder Dekodier­ matrix 53 an Bord des Projektils 21 der zugehörige Wert der Abschuß-Elevation w 1 ermitteln, bzw. die Matrixeingangsin­ formation direkt zur Bahnbestimmung auswerten.

Diese Informationen (v 1, t 2) - die den maßgeblichen Kennda­ ten (w 1, #) für die Beschreibung der ballistischen Flugbahn 23 entsprechen - werden, wie in Zusammenhang mit Fig. 3 erläu­ tert, im Speicher 38 zwischengespeichert, um daraus über ei­ nen Navigationsrechner 54 den theoretischen Auftreff-Zeit­ punkt t 11 des Projektils 21 im vorverlegten Bahn-Endpunkt z 11 zu bestimmen. Aus diesen nur bei Ausbleiben der Zielauffas­ sung eintretenden Auftreff-Zeitpunkt t 11 wird dann an Bord des Projektils 21, wie in Zusammenhang mit Fig. 2 und Fig. 3 erläutert, mittels der Recheneinrichtung 36 extropoliert, wel­ che Verzögerungs-Zeitspanne t 5. . .t 7 nach Zielerfassung (t 5 über z 5) bis zur verzögerten Nickwinkel-Änderung vorzugeben ist, um die hinsichtlich des Auftreff-Bahnwinkels w 8 wesent­ lich verbesserte da steilere Zielanflugbahn 29 von der Zeit­ steuerschaltung 32 aus dann einzuleiten.

Diese Zeitpunkt-Ermittlungen und Flugbahn-Übergänge sind bei vergleichweise geringem Aufwand an Bord des Projektils 21 überaus exakt und reproduzierbar sicherstellbar, da an Bord des Projektils 21 für die Kombination der Flugbahnen 23-25 wie beschrieben ohnehin ein Apogäumsdetektor 49 (Fig. 4) vor­ handen ist. Denn im Apogäum 26 verläuft die erst danach zu verlassende ballistische Abschuß-Flugbahn 23 vorübergehend horizontal; und auch die Fluglage des Projektils 21 der Durch­ gang durch das Apogäum 26 ist praktisch horizontal oder je­ denfalls nur um einen geringen (und dabei vorgegebenen, al­ so bekannten) Flug-Anstellwinkel der Horizontalen gegenüber abweichend. Zum Apogäums-Zeitpunkt t 2 kann also die momentane Orientierung des Projektils 21 im Raum als horizontale Re­ ferenzlage für die Funktion der Nickregelungseinrichtung 37 (zum Steuern längs der Bahnen 25 und 29) übernommen werden, beispielsweise durch Nullsetzen eines kreiselstabilisierten Lage-Referenzsystems und eine Nickgeschwindigkeits-Integra­ tors, wie in Fig. 3 durch einen Nicklage-Referenzgeber 55 symbolisch berücksichtigt. Die für die Treffergenauigkeit maßgebliche Endphasen-Steuerung längs der gestreckten Bahn 25 erfolgt also überaus präzise, weil zuvor, nämlich unmittel­ bar vor Verlassen der ballistischen Abschußbahn 23, der für den Bahnwinkel w 25/11 maßgebliche Nick-Referenzwert aus den tatsächlichen Fluggegebenheiten des Projektils 21 selbst gewonnen wurde.

Claims (5)

1. Verfahren zum Bestimmen der ballistischen Flugbahn eines end­ phasengelenkten, mit Zielsucheinrichtung ausgestatteten Projektils, insbesondere eines seine Flugendphase selbststeuernden Artillerie- Geschosses, dadurch gekennzeichnet, daß an Bord des Projektils während und nach dessen Abschuß aus einem Waffenrohr die Mündungsgeschwindigkeit und die Zeitspanne zwischen Abschuß und Apogäums-Durchgang des Projektils gemessen werden, die bei vorgegebenen ballistischen Kennwerten des Projektils ein Maß für die Abschuß-Treibladungsnummer und für den Abschuß- Elevationswinkel darstellen und deshalb die tatsächlich gegebene ballistische Abschuß-Flugbahn des Projektils vor Ansteuerung in eine schwach geneigte, gestreckte Zielsuch-Flugbahn nach Apogäums-Durchgang bestimmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Mündungs-Geschwindigkeit und damit der Treibladungs-Nummer eine Zeitspanne gemessen wird, die zwischen den Austritts-Zeitpunkten zweier längs des Projektils in definiertem Abstand gegebener Punkte liegt, wenn das abgeschossene Projektil das Waffenrohr verläßt; während zur Bestimmung der Abschuß-Ele­ vation zusätzlich zur so ermittelten Mündungs-Geschwindigkeit die Zeitspanne gemessen wird, die zwischen einem Zeitpunkt der Fortbewegung des Projektils im Waffenrohr und dem Zeitpunkt verstreicht, da die ballistische Abschuß-Flugbahn des Projektils ihr Höhen-Maximum durchläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den an Bord des Projektils bestimmten Abschuß-Daten und dem vorgegebenen Flugverhalten beim Übergang des Projektils aus seiner ballistischen Abschuß-Flugbahn durch das Apogäum in die vorgegebene gestreckte Zielsuch-Flugbahn deren theoretischer Aufschlagpunkt als Zeitpunkt dessen Erreichens durch das Projektil bestimmt wird, und daß die verbleibende Zeitspanne bis zum Erreichen des Aufschlagpunktes ein Maß für die Optimierung einer Verzögerungs­ zeitspanne zwischen Auffassen eines anzugreifenden Zielobjektes und Übergang aus der Such-Flugbahn in die Kollisions-Flugbahn zum Ziel ist.

4. Vorrichtung zur Berücksichtigung von Kennwerten einer ballistischen Abschuß-Flugbahn (23) in einem Speicher (38) eines Navigations­ rechners (54) an Bord eines längs einer schwach geneigten, ge­ streckten Zielsuch-Flugbahn (25) selbststeuernden Projektils (21), zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Bord des Projektils (21) eine Zeitmeßschaltung (43) zum Messen der Zeitspanne (t 41. . . t 42), die zwischen dem Austreten zweier längs des Projektils (21) um eine definierte Strecke (39) gegeneinander versetzter Sensoren (41, 42) aus der Mündung eines Abschuß-Waffenrohres (22) verstreicht, vorgesehen ist, an die zur Bestimmung der Apogäums-Zeitspanne (t 1/t 41. . .t 2) ein Apogäums-Detektor (49) angeschlossen ist, wobei von diesen Zeitspannen abhängige Informationen als die ballistischen Abschuß- Bahnkennwerte in den Speicher (38) übermittelbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem Apogäums-Detektor (49) ein Nicklage-Referenzgeber (55) nachgeschaltet ist, der bei Apogäums-Durchgang eine Hori­ zontalen-Referenzinformation in eine Nickelregelungseinrichtung (37) übergibt.