DE3402190C2

DE3402190C2 -

Info

Publication number: DE3402190C2
Application number: DE19843402190
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr. 8501 Oberasbach De Schloss
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Stiftung and Co KG
Priority date: 1984-01-24
Filing date: 1984-01-24
Publication date: 1988-11-24
Also published as: DE3402190A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zielsteuerung gemäß dem Oberbe griff des Anspruches 1.The invention relates to a target control according to the Oberbe Handle of claim 1.

Eine derartige Zielsteuerung ist aus der DE-OS 27 38 266 be kannt. Sie weist einen Speicher auf, der unmittelbar vor dem Start eines der Zielbekämpfung dienenden Flugkörpers eine Zielbildinformation übernimmt, die verhältnismäßig informa tionsreich sein kann, weil sie nicht mittels Bordeinrichtun gen des Flugkörpers sondern extern gewonnen, nämlich von ei ner zur Starteinrichtung gehörenden Ortungsanlage übergeben wird. Danach liefert während des Zielanfluges ein an Bord des Flugkörpers befindlicher Bildsensor fortlaufend weitere Zielbildinformationen, um ständig die Annäherungsrichtung des Flugkörpers in bezug auf die momentane Position des Zie les feststellen und gegebenenfalls Lenkkommandos zur Ziel ansteuerung gewinnen zu können. Sollte der Bildsensor je doch aufgrund von Störeinflüssen einmal keine Zielbildinfor mation liefern, die zur Ableitung von Richtungsinformatio nen für die Nachsteuerung geeignet ist, dann bestimmt sich die Zielsteuerung des Flugkörpers vorübergehend aus anderen unmittelbar vor dem Start von der Ortungsanlage übernommenen Angriffsinformationen wie insbesondere Parametern für eine optimierte Angriffs-Flugbahn.Such target control is from DE-OS 27 38 266 be knows. It has a memory that immediately before the Launch of a missile used for targeting Target image information takes over, the relatively informa can be rich because they are not equipped with on-board equipment against the missile but obtained externally, namely from egg handed over to the locating system belonging to the starting device becomes. Then delivers one on board during the approach image sensor of the missile continuously further Target image information to constantly track the approach direction of the missile with respect to the current position of the target Determine les and, if necessary, steering commands to the destination to gain control. Should the image sensor ever but due to interference, no target image information mation supply that for deriving directional information NEN is suitable for readjustment, then determines the missile's target control temporarily from others taken over by the location system immediately before the start Attack information such as parameters for a particular optimized attack trajectory.

Nachteilig bei diesem vorbekannten Verfahren der Zielsteue rung von Flugkörpern ist insbesondere, daß während der An näherung des Flugkörpers an das Ziel die vom Bildsensor ge lieferten Zielbildinformationen sowohl qualitativ wie auch quantitativ zunehmend von der unmittelbar vor dem Start ein gespeicherten Referenz-Bildinformation für die Korrelations information abweichen, weil mit zunehmender Zielannäherung zusätzliche Einzelheiten im Zielbild auftreten und das Ziel bild selbst - bei konstantem Bildaufnahme-Öffnungswinkel - fortlaufend größer wird. Hinzu kommen nicht-reproduzierbare Schwankungen in der Zielbildinformation aufgrund von vor übergehenden Störungen in der Ziel-Auffassung vom Bildsen sor an Bord des Flugkörpers. Das Korrelationsergebnis wird also zunehmend schlechter, mit der Folge vergrößerter Unsi cherheiten bei der Ableitung von Richtungsinformationen aus der Korrelationsinformation im Zuge der Zielannäherung. Wenn aber bei bereits dichter Zielannäherung aufgrund unsicherer Richtungsinformationen starke Ruderausschläge erfolgen, ist die Wahrscheinlichkeit sehr groß, daß der Flugkörper auf grund seiner Flugdynamik das Ziel verfehlt, die Vernichtungs wahrscheinlichkeit und damit die Effektivität des Einsatzes des Flugkörpers also im Ergebnis trotz der fortlaufenden Ver arbeitung von Zielbildinformationen jedenfalls nicht gestei gert wird.A disadvantage of this known method of target tax tion of missiles is particularly that during the An Approach of the missile to the target ge from the image sensor provided target image information both qualitatively and quantitatively increasing from the one just before the start stored reference image information for the correlation information deviate because the goal is getting closer Additional details occur in the target image and the target picture itself - with constant image opening angle - grows continuously. There are also non-reproducible ones Fluctuations in the target image information due to before passing disturbances in the view of the target by the image sor on board the missile. The correlation result is so increasingly bad, with the consequence of increased unsi certainties in deriving directional information the correlation information as the target approaches. If but if the goal is already approaching closer due to uncertainty Directional information is strong rudder deflections is done the likelihood of the missile being very high due to its flight dynamics misses the target, the annihilation probability and thus the effectiveness of the operation of the missile as a result despite the ongoing Ver in any case, processing of target image information does not increase is gert.

Aus der DE-OS 28 42 684 ist es für eine gattungsähnliche Zielsteuerung, nämlich eine aus handbeeinflußbaren Lern vorgängen sich aufbauende Zielverfolgung, bekannt, die Ver änderungen der Erscheinungsweise des Zieles aufgrund Ziel annäherung und Zielbewegungen relativ zum angreifenden Flugkörper dadurch zu berücksichtigen, daß die entsprechen den veränderten Zielinformationen vorab in unterschiedli chen Speichern festgehalten werden. Wenn die Korrelations information aus der aktuellen Bildinformation und der Infor mation eines solcher Speicher für die Zielverfolgung nicht mehr hinreichend aussagekräftig ist, wird der Kreuzkorrela tor auf einen anderen der Speicher geschaltet, dessen In formation besser mit der Zielbildinformation aufgrund der aktuellen Angriffsgegebenheiten übereinstimmt. Allerdings würde es einen außerordentlich hohen Speicheraufwand und einen kaum noch realisierbaren Umsteuer- und Rechenaufwand bedeuten, wenn alle Zielbildveränderungen aufgrund der Ziel annäherung und aufgrund der Eigenbewegung des Zieles in hinreichend feiner Abstaffelung für ein fortlaufend aussa gekräftiges Korrelationsergebnis, dazu noch für unterschied liche Zieltypen, von vornherein abgespeichert werden sollten; und dann wären immer noch nicht Unsicherheiten im Korrela tionsergebnis ausgeschlossen, die aufgrund vorübergehender Störungen, wie etwa Zielbildabschattungen durch Fremdkörper in der Visierlinie vom Flugkörper zum Ziel, auftreten und zu irreversiblen Fehlsteuerungen des Flugkörpers führen können. From DE-OS 28 42 684 it is for a generic Target control, namely a learning that can be influenced by hand was building up target tracking, known the Ver Changes in the appearance of the target due to the target approach and target movements relative to the attacking To take missiles into account in that they correspond the changed target information in advance in different be saved. If the correlation information from the current image information and the information mation of such a memory for target tracking is not The cross correla becomes more meaningful gate to another of the memories, whose In formation better with the target image information due to the current attack conditions. Indeed it would take up an extraordinarily large amount of memory and a hardly realizable reversal and computing effort mean when all target image changes due to the target approximation and due to the own movement of the target in sufficiently fine graduation for a continuous sowing strong correlation result, plus for difference target types that should be saved from the start; and then there would still be uncertainties in the correla result excluded due to temporary Interferences, such as shadowing of the target image by foreign bodies occur in the line of sight from the missile to the target, and to can lead to irreversible missile control.

Das gilt entsprechend bei einer automatischen Umschaltung zwischen abge speicherten Zielbilddarstellungen in unterschiedlichen Darstellgrößen, wie in der DE-OS 28 31 825 beschrieben, oder bei einer Referenzbildgewinnung gemäß DE-OS 26 51 839. Im letztgenannten Falle wird dabei nur der zentrale Teil der vom Bildsensor gelieferten Information als Referenzbild ausge wertet, nämlich in der Annahme, daß im Zentrum der Sensorinformation auch eine Darstellung des Zieles enthalten sei. Dieser als Referenz ausge wählte Bildausschnitt wird dann in Quadranten unterteilt mit der kompletten aktuellen Bildinformation korreliert, was zwangsläufig ein sehr schlechtes Korrelationsergebnis zur Ableitung von Steuerungs-Richtungsinformationen erbringt; damit überhaupt ein brauchbares Ergebnis zustandekommt, ist eine aus den Quadranten-Korrelationsergebnissen abgeleitete Modifikation des Referenz-Ausschnittes vorgesehen, was das Korrelationsergebnis zwar verbessert, aber natürlich nicht mit der Bild-Wirklichkeit übereinstimmen muß. Wenn die also ohnehin schmale Spanne brauchbaren Korrelationser gebnisses dennoch unterschritten wird, und erst dann, erfolgt eine Aktualisierung des Referenzbildes, indem aus dem dann vorliegenden voll ständigen Sensorbild wiederum das Zentrum ausgeblendet wird, um die ab gespeicherten Informationen dessen einzelner Quadranten fortan wieder mit dem aktuell erscheinenden Vollbild zu korrelieren. Um Rauscheinflüsse auf das Korrelationsergebnis zu mindern, ist ferner vorgesehen, den als Referenzbild dienenden Vollbild-Ausschnitt nicht aus nur einem aktuellen Vollbild, sondern aus mehreren Bildinformationen zu mitteln; womit aber die grundsätzliche Schwäche dieser Einrichtung nicht behoben ist, die darin liegt, daß die Korrelationsamplitude sozusagen künstlich hochgehalten wird, indem das der Korrelation zugeführte Referenzbild ohne tatsächlichen aktuellen Bezug zur tatsächlichen Zielbildinformation manipuliert wird, bis es schließlich doch unumgänglich wird, aus einem aktuellen Vollbild wieder das Zentrum als neue Referenzinfor mation in Quadranten aufgeteilt abzuspeichern. An dieser Systemschwäche ändert es auch nichts, wenn die Referenzinformation aus einer Folge von Vollbildern ausgemittelt wird, weil diese zusätzliche Maßnahme nur die Bereitstellung eines bereinigten Referenzbildes betrifft, nicht aber die Kopplung des Referenzbildes an die tatsächliche Bild information. Es bleibt also auch dann nicht auszuschließen, daß die korrelationsabhängig erfolgende Manipulation des Referenzbildes zu Steuerungsvorgaben führt, die von der Zielvisierlinie so stark abweichen, daß die nächste aktuelle Auffrischung des Referenzbildes so starke Kursänderungen bedingt, daß ein flugdynamisch stabiles Rückschwenken aufgrund der hohen Annäherungsgeschwindigkeit das Flugkörpers an das Ziel nicht mehr realisierbar ist.This applies accordingly to an automatic switchover between abge saved target image representations in different display sizes, as described in DE-OS 28 31 825, or with a reference image acquisition according to DE-OS 26 51 839. In the latter case, only the central Part of the information supplied by the image sensor as a reference image evaluates, namely on the assumption that in the center of the sensor information a representation of the target is also included. This out for reference selected image section is then divided into quadrants with the complete current image information correlates, which inevitably is a very bad one Correlation result for deriving control direction information he brings; so that a usable result can be achieved at all a modification derived from the quadrant correlation results of the reference excerpt provided what the correlation result is improved, but of course do not match the picture reality got to. If the correlation generator that is usable anyway is narrow result is not reached, and only then does one take place Update the reference image by taking full advantage of the then available constant sensor image in turn fades out to the center stored information of its individual quadrants again correlate with the currently appearing full screen. To noise influences to reduce the correlation result is also provided, the as Reference image serving full-screen section not from just one current one Full screen, but to average from several image information; with what the basic weakness of this facility has not been remedied, which is that the correlation amplitude is artificial, so to speak is held up by the reference image supplied to the correlation without actual current reference to the actual target image information is manipulated until it finally becomes unavoidable the center as a new reference information stored in quadrants. At this system weakness it doesn't change anything if the reference information comes from a sequence is averaged from full frames because this additional measure only concerns the provision of an adjusted reference image, but not the coupling of the reference image to the actual image information. So it cannot be ruled out that the correlation-dependent manipulation of the reference image leads to control targets that are so strong from the target line of sight deviate that the next current refresh of the reference picture course changes so strong that a flight dynamically stable Swing back due to the high approach speed Missile to the target is no longer feasible.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten und Mängel vorbekannter Ziel steuerungen auf der Basis der Korrelation von Zielbildinformationen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei vergleichsweise redu ziertem Aufwand an apparativen Einrichtungen und an Rechenzeit für die Zielnachsteuerung des Lenk-Flugkörpers möglichst kontinuierlich realistischere Korrelationsergebnisse, also weitestgehend unabhängig vom Auftreten vorübergehender Unstetigkeiten in der Zielbildinfor mation, zu erzielen.Aware of these circumstances and shortcomings of previously known goal controls based on the correlation of target image information the invention is based, with comparatively redu. the task adorned expenditure on equipment and computing time for the target control of the guided missile as continuously as possible more realistic correlation results, i.e. largely independent from the occurrence of temporary discontinuities in the target image information mation to achieve.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Zielsteuerung erfindungs gemäß dadurch gelöst, daß sie auch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruches 1 aufweist. This task is fiction, with a generic target control resolved according to that they also the characteristics of the Claim 1 has.

Für diese Lösung wird somit von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die Ausgangsinformation eines rekursiven sequentiellen Filters außer aus der tiefpaßgefilterten aktuellen Eingangsinformation auch aus der gewichteten Summe sämtlicher älterer tiefpaßgefilterter Eingangs informationen, letztere in hinsichtlich der Vergangenheit abnehmender Gewichtung, besteht, wobei also kurzzeitige Eingangssignalschwankungen im Filter ausgemittelt wer den, sich in der Filter-Ausgangsinformation also schon an fangs kaum und alsbald gar nicht mehr auswirken. Damit be inhaltet die Filter-Ausgangsinformation einen Lernprozeß hinsichtlich der fortlaufenden Entwicklung der an Bord des Flugkörpers aufgenommenen Zielbildinformation im Zuge der Zielannäherung; und die daraus resultierende relativ große Übereinstimmung zwischen der Eingangsinformation und der Ausgangsinformation des rekursiven Filters führt zu einem aussagekräftigen, von vorübergehenden Störungen kaum noch beeinträchtigten Korrelationsergebnis für die Ableitung von Nachsteuer-Richtungsinformationen.For this solution, use is made of the fact that the output information of a recursive sequential filter except from the low-pass filtered current input information the weighted sum of all older low pass filtered inputs information, the latter in decreasing with respect to the past Weighting, there are short-term input signal fluctuations averaged in the filter that, already in the filter output information barely and soon no longer have any effect. So that be contains the filter output information a learning process with regard to the ongoing development of the on board Missile recorded target image information in the course of Goal approach; and the resulting relatively large Agreement between the input information and the Initial information of the recursive filter leads to a meaningful, of temporary disturbances hardly impaired correlation result for the derivation of after-tax direction information.

Die Vorgabe der initialen Eingangsinformation kann aus der gesonderten Ortungsanlage erfolgen. Es kann aber auch vorge sehen sein, diese erste Zielbildinformation ebenfalls aus dem Bildsensor an Bord des Flugkörpers zu gewinnen, sei es aus einer Zieleinweisung z. B. unmittelbar vor dem Start, sei es mit erstmaliger Zieldiskrimination nach dem Start und nach einer Zielsuchphase.The specification of the initial input information can be found in the separate location system. But it can also be featured be seen, this first target image information also to win the image sensor on board the missile, either from a target instruction z. B. immediately before the start it with initial target discrimination after start and after a target search phase.

Damit erweist die erfindungsgemäße Zielsteuerung sich als besonders geeignet zum Einsatz in sehr schnellen Projekti len für die Bekämpfung von nur kurzzeitig hinter Gelände- Deckungen auftauchenden Zielen wie Hubschraubern.The target control according to the invention thus proves to be Particularly suitable for use in very fast projects len for the control of only briefly behind Covers emerging targets such as helicopters.

Zusätzliche Weiterbildungen und Alternativen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche als Blockschaltbild stark vereinfacht dargestellten bevorzugten Realisierungsbeispiels für die erfindungsgemäße Zielsteue rung. Es zeigt Additional training and alternatives as well as others Features and advantages of the invention result from the Un claims and from the description below of a the drawing limited to the essentials as Block diagram shown in a highly simplified preferred Realization example for the target tax according to the invention tion. It shows

Fig. 1 Im Prinzip-Schaubild die Übergabe einer extern er mittelten Zielbildinformation in die Zielsteuerung eines Flugkörpers unmittelbar vor seinem Abschuß, in diesem Beispiel im Zuge einer mechanischen Aus richtung des Flugkörpers und/oder seines Bildsen sors auf ein erfaßtes Ziel, und Fig. 1 in principle diagram the transfer of an externally determined target image information in the target control of a missile immediately before its launch, in this example in the course of a mechanical alignment of the missile and / or its image sensor to a detected target, and

Fig. 2 die Gewinnung von Nachführ-Steuerinformationen aus der Kreuzkorrelation von Eingangs- und Ausgangsin formationen eines rekursiven sequentiellen Filters zur Echtzeit-Bildinformationsverarbeitung. Fig. 2, the recovery of tracking control information from the cross-correlation of input and Ausgangsin formations of a recursive filter for sequential real-time image information processing.

Das Auftauchen eines zu bekämpfenden Zieles 1 wird z. B. von einer Ortungsanlage 2 erfaßt, die integraler Bestandteil einer, vorzugsweise in eine Zielvisierlinie einschwenkbaren, Starteinrichtung 3 für Flugkörper 4, oder in deren Nähe auf gestellt, sein kann. Bevorzugt werden in einer Starteinrich tung 3 mehrere Flugkörper 4 abschußbereit gehalten, die rasch nacheinander in Richtung auf Ziele 1 gestartet wer den können. Unmittelbar vor dem Start liefert in diesem Rea lisierungsbeispiel die Ortungsanlage 2 an die Zielsteuerung 5 des startbereiten Flugkörpers 4 Angriffsinformationen 6, über beispielsweise die Entfernung zum Ziel 1, sowie gegebenen falls weitere taktische Informationen in Hinblick auf mög lichst große Effektivität des Einsatzes des Flugkörpers 4, also auf große Vernichtungswahrscheinlichkeit des Zieles 1; insbesondere kann die unmittelbar vor dem Start des Flugkör pers 4 aus der Ortungsanlage 2 übermittelte Angriffsinfor mation 6 aber auch eine bildliche Darstellung des Zieles 1 als externe, nahe der Starteinrichtung 3 von der Ortungsan lage 2 momentan ermittelte Zielbildinformation 7 darüber be inhalten, wie sich das Ziel 1 in der Ansicht über den momen tanen Zielabstand darstellt.The appearance of a target to be combated 1 is z. B. detected by a location system 2 , which can be an integral part of a, preferably pivoted into a target line of sight, launching device 3 for missiles 4 , or in the vicinity thereof. Preferably, in a starter device 3, several missiles 4 are kept ready to fire, which can be launched one after the other in the direction of targets 1 . Immediately before take-off, in this implementation example, the location system 2 delivers attack information 6 to the target controller 5 of the ready-to-launch missile 4 , for example about the distance to the target 1 , and, if appropriate, further tactical information with regard to the greatest possible effectiveness of the missile 4 deployment, thus on the high probability of annihilation of target 1 ; in particular, the attack information 6 transmitted immediately before the start of the missile 4 from the locating system 2 , but also a pictorial representation of the target 1 as external target image information 7, which is currently determined near the starting device 3 by the location system 2, about how this is Represents goal 1 in the view of the current target distance.

Andererseits ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, daß die Ortungsanlage 2 über die Angriffsinformationen 6 veran laßt, daß sich der Bildsensor 8 selbsttätig auf das von ihr gerade erfaßte Ziel 1 ausrichtet und somit die initiale Bild information des Ziels 1 selbst ermittelt. Dieser Vorgang kann, in einer alternativen Ausführungsform, auch noch nach dem Start, während einer Suchphase, eingeleitet werden.On the other hand, it is also possible within the scope of the invention, that the tracking device 2 let veran on the attack information 6 that the image sensor 8 itself automatically aligns with that of its just-detected target 1, and thus determines the initial picture information of the target 1 itself. In an alternative embodiment, this process can also be initiated after the start, during a search phase.

Der lange Zielentfernungen schnell überwindende und mit ei ner Gefechtsladung ausgestattete Flugkörper 4 beginnt unmit telbar nach Aufnahme der initialen Bildinformation mit der Aufnahme von aktuellen Zielbildinformationen 7. Die fortlau fend vom Bildsensor 8 gewonnene Zielbildinformation 7 ändert sich nach Maßgabe der Annäherung des Flugkörpers 4 an das Ziel 1, weil - bei konstantem Appertur-Öffnungswinkel - von der bildlichen Ansichts-Darstellung des Zieles 1 eine zuneh mend größere Fläche im Bildbereich belegt wird; wobei weite re Änderungen in der aktuellen Zielbildinformation 7 auch dadurch überlagert werden können, daß das Ziel 1 sich bewegt und somit vom sich annähernden Bildsensor 8 unterschiedliche Ansichten aufgenommen werden. Besonders starke Veränderungen in der fortlaufenden Zielbildinformation 7 können dadurch hervorgerufen werden, daß Teile des Zieles 1 vorübergehend abgedeckt werden; beispielsweise durch atmosphärische Stör einflüsse und insbesondere durch vorübergehende teilweise oder sogar vollständige Abdeckung des Zieles 1 infolge die Sichtlinie vom Bildsensor 8 kreuzender anderer Gegenstände wie etwa Vegetationsteilen oder anderer Echt- oder Schein ziele. The missile 4 , which quickly overcomes long target distances and is equipped with a combat charge, begins immediately after the initial image information has been recorded with the recording of current target image information 7 . The continuously obtained from the image sensor 8 target image information 7 changes in accordance with the approach of the missile 4 to the target 1 , because - with constant aperture opening angle - from the pictorial view representation of the target 1 an increasingly larger area in the image area is occupied; where further re changes in the current target image information 7 can also be superimposed by the fact that the target 1 is moving and thus different views are recorded by the approaching image sensor 8 . Particularly strong changes in the continuous target image information 7 can be caused by parts of target 1 being temporarily covered; for example, by atmospheric disturbances and in particular by temporary partial or even complete coverage of the target 1 as a result of the line of sight from the image sensor 8 crossing other objects such as vegetation parts or other real or apparent targets.

Die aktuelle Zielbildinformation 7 stellt die Filter-Ein gangsinformation 9 eines rekursiven, sequentiell (also zur Ausführung von Differenzenoperationen im Abtast-Haltebetrieb arbeitenden) digitalen Filters 10 dar. Ein solches besteht bekanntlich aus getakteten Abtast-Halte-Schaltungen 11, wo bei deren, und damit des Filters 10, Ausgangsinformation 12 über ein (auf negative Faktoren unter dem Wert Eins einge stelltes) Koeffizientennetzwerk 13 rückgekoppelt und in ei nem Addierer 14 vor der Abtast-Halte-Schaltung 11 mit der Filter-Eingangsinformation 9 verknüpft wird. Die Übertra gungscharakteristik eines solchen rekursiven sequentiellen Filters 10 ist durch eine abklingende Impulsantwort beschreib bar; d. h., zu jedem Zeitpunkte enthält die Ausgangsinforma tion 12 sämtliche bisherigen, zeitlich gegeneinander versetzt aufgetretenen Eingangsinformationen 9 mit der Maßgabe, daß in der Ausgangsinformation 12 die jüngeren Eingangsinforma tionen 9 mit höherer Gewichtung enthalten sind, als die weiter zurückliegenden Eingangsinformationen 12, daß aber nur kurzzeitig angestandene - also auch vorübergehend schwan kende - Eingangsinformationen 9 in der Ausgangsinformation 12 entsprechend dem Effekt einer Tiefpaßfilterung sich kaum auswirken. Für die laufend vom Bildsensor 8 eingegebene Zielbildinformation 7 bedeutet das, daß die Ausgangsinfor mation 12 dieser im wesentlichen folgt, wobei (mit Ausnahme kurzzeitiger Schwankungen) die aktuellen Zielbildinformatio nen 7 in der Ausgangsinformation 12 gewichtiger enthalten sind, als weniger aktuelle, da weiter zurückliegend erfaßte Zielbildinformationen 7. Die Ausgangsinformation 12 paßt sich also dem Trend der Wandlung der Zielbildinformation 7 unter Elemination zeitlich weit zurückliegender Informations anteile wie auch unter Elemination nur vorübergehend in der Zielbildinformation 7 enthaltener Störeinflüsse (insbesondere in Form von vorübergehenden Abdeckungen des Zieles 1) im Zuge der Annäherung an das Ziel 1 und der damit einhergehenden ständig genaueren Zielbildinformation 7 fortlaufend an. The current target image information 7 represents the filter input information 9 of a recursive, sequential (that is to say to perform differential operations in the sample-and-hold mode) digital filter 10. Such is known to consist of clocked sample-and-hold circuits 11 , where at their, and so that the filter 10 , output information 12 is fed back via a coefficient network 13 (set to negative factors below the value one) and is linked in an adder 14 in front of the sample-and-hold circuit 11 to the filter input information 9 . The transfer characteristic of such a recursive sequential filter 10 can be described by a decaying impulse response; that is, at each time point, the output Informa contains tion 12 all previous temporally offset occurred input information 9 with the proviso that in the output information 12 functions younger input Informa 9 are included with a higher weighting than the more distant input information 12, but that only briefly Pending - that is also temporarily fluctuating - input information 9 in output information 12 corresponding to the effect of low-pass filtering has little effect. For the current input from the image sensor 8 target image information 7, this means that the Ausgangsinfor mation 12 of substantially follows said nen (except for short term fluctuations) the current Zielbildinformatio 7 weighty in the output information 12 are included, current and less, detected as further back lying Target image information 7 . The output information 12 thus conforms to the trend of change of the target image information 7 distant past time under elemination information shares as well as under elemination only temporarily in the target image information 7 contained interference (in particular in the form of temporary covers of the target 1) in the course of the approach to the target 1 and the associated constantly more accurate target image information 7 continuously.

Demzufolge liefert ein Kreuzkorrelator 15, der von der Ein gangsinformation 9 und von der Ausgangsinformation 12 des Filters 10 beaufschlagt ist, als Korrelationsinformation 16 eine Aussage über die geometrische Überdeckung der aktuel len Zielbildinformation 7 mit der die Vergangenheit berück sichtigenden Filter-Ausgangsinformation 12. Er liefert also, für die Kursnachsteuerung des Flugkörpers 4 nach Betrag und Richtung, Richtungsinformationen 17 über die momentane Fehl weisung des Bildsensors 8 bezüglich des Zieles 1. Außerdem beinhaltet die Korrelationsinformation 16 in der Amplitude des Korrelationssignales eine Aussage über den Grad der Übereinstimmung der aktuellen Zielbildinformation 7 mit der rekursiv gewonnenen Filter-Ausgangsinformation 12. Der ist gering, wenn sich in der aktuell gewonnenen Zielbildinfor mation 7 vorübergehende Störeinflüsse auswirken, die - wie erläutert - in der Filter-Ausgangsinformation 12 keine oder jedenfalls noch keine Auswirkung zeigen. Deshalb ist zweck mäßigerweise dem Kreuzkorrelator 15, vor Ableitung der Rich tungsinformationen 17, eine Abschalteinrichtung 18 nachge schaltet. Diese sperrt die Ansteuerung der Zielsteuerung 5 bei zu ungünstigem Nutz-Stör-Verhältnis der Zielbildinfor mation 7, wenn also ein Amplitudendiskriminator 19 eine zu kleine Amplitude des Spitzensignales in der Korrelationsin formation 16 feststellt. Dadurch werden Richtungsmanöver des Flugkörpers 4 unterbunden und seine Fluggegebenheiten beibehalten, wenn aufgrund des schlechten Kreuzkorrelations ergebnisses (aufgrund vorübergehender Störungen bei der Auf nahme der Zielbildinformation 7) die Wahrscheinlichkeit groß ist, daß aktuelle Veränderungen in den Richtungsinfor mationen 17 tatsächlich nicht aus einer momentan aufgefaß ten Richtungsablage des Flugkörpers 4 zum Ziel 1 herrühren; und es kommt nicht zu Flugmanövern, die sonst zur Fluginsta bilität oder zum Verlust der Zielauffassung führen könnten. Accordingly, a cross-correlator 15 , which is acted upon by the input information 9 and by the output information 12 of the filter 10, supplies as correlation information 16 a statement about the geometric coverage of the current target image information 7 with the filter output information 12 taking the past into account. It thus provides, for the course readjustment of the missile 4 according to amount and direction, directional information 17 about the momentary misdirection of the image sensor 8 with respect to the target 1 . In addition, the correlation information 16 contains in the amplitude of the correlation signal a statement about the degree of correspondence between the current target image information 7 and the filter output information 12 obtained recursively. This is small if temporary disturbing influences have an effect in the currently obtained target image information 7 , which - as explained - have no or at least no effect in the filter output information 12 . Therefore, the cross correlator 15 , before deriving the directional information 17 , is expediently switched off by a shutdown device 18 . This blocks the control of the target controller 5 in the event of an unfavorable useful-to-noise ratio of the target image information 7 , ie if an amplitude discriminator 19 detects an amplitude of the peak signal in the correlation information 16 which is too small. As a result, directional maneuvers of the missile 4 are prevented and its flight conditions are maintained if, owing to the poor cross-correlation result (due to temporary disturbances in the recording of the target image information 7 ), there is a high probability that current changes in the directional information 17 are actually not from a currently conceived Directional storage of the missile 4 to the target 1 ; and there are no flight maneuvers that could otherwise lead to flight instability or loss of target perception.

Bevorzugt einsetzbare datenverarbeitungstechnische Maßnahmen zur Gewinnung der Korrelationsinformation 16 aus der jeweils aktuellen Zielbildinformation 7 und der Filter-Ausgangsinfor mation 12, die jeweils als Matrix-Datensätze beschreibbar sind, sind in dem Beitrag "Schneller Vektorprozessor zum An schluß an 16-Bit-Mikrocomputer" in ELEKTRONIK Heft 21 vom 22. 10. 1983, Seiten 100 ff, in Kapitel 3. beschrieben. Die un mittelbar davor erwähnte Literaturstelle (4) beschreibt die Wirkungsweise und eine zweckmäßige schaltungstechnische Rea lisierung des Filters 10 in den Kapiteln 3.2.6 und 5.2.Preferred data processing measures for obtaining the correlation information 16 from the current target image information 7 and the filter output information 12 , each of which can be described as matrix data records, are in the article "Fast vector processor for connection to 16-bit microcomputers" in ELECTRONICS Issue 21 of October 22, 1983, pages 100 ff, described in Chapter 3. The literature ( 4 ) mentioned immediately before describes the mode of operation and an appropriate circuitry implementation of the filter 10 in chapters 3.2.6 and 5.2.

Um den schaltungstechnischen Aufwand für die Realisierung des Kreuzkorrelators 15 einzuschränken und zugleich eine ra schere Gewinnung der Korrelationsinformation 16 und damit der Richtungsinformationen 17 für die Ansteuerung des Zie les 1 zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, vor beiden Eingän gen des Kreuzkorrelators 15 Muster-Merkmalsextraktoren 20 vorzusehen, um für die Korrelationsinformation 16 beispiels weise auf Grauwerte, in der Zieldarstellung mittels der Ziel bildinformation 7, zu verzichten oder letztere sogar auf ei ne Kantenverlaufsinformation zu reduzieren. Zur weiteren In formationsreduktion kann es zweckmäßig sein, bereits hinter dem Bildsensor 8 einen Informationskompressor 21 vorzusehen, so daß nicht nur für die Gewinnung der Korrelationsinforma tion 16, sondern schon vorher für die Gewinnung der ständig aktualisierten Ausgangsinformation 12 unter Verzicht auf geometrische Detailinformationen ein verringerter Datenfluß als aktuelle Zielbildinformation 7′ verarbeitet wird.In order to limit the circuit complexity for the implementation of the cross correlator 15 and at the same time to enable a more precise extraction of the correlation information 16 and thus the directional information 17 for the control of the target 1 , it is expedient to have 15 pattern feature extractors 20 in front of both inputs of the cross correlator 15 to be provided in order to dispense with the correlation information 16, for example, gray values, in the target display by means of the target image information 7 , or even to reduce the latter to an edge profile information. For further information reduction, it may be advisable to provide an information compressor 21 behind the image sensor 8 , so that not only for the extraction of the correlation information 16 , but also beforehand for the extraction of the constantly updated output information 12 without geometric detailed information, a reduced data flow is processed as current target image information 7 ' .

Claims

1. Target control for a self-guiding missile ( 4 ), which is given target information that is used to obtain directional information ( 17 ) when approaching the target ( 1 ) with on-board the missile ( 4 ) from an image sensor ( 8 ) recorded target image information ( 7 ) is cross-correlated, characterized in that the input information ( 9 ) and the output information ( 12 ) of a recursive sequential filter ( 10 ) are connected to the cross-correlator ( 15 ), the input information ( 9 ) of which is initially an initial target image information ( 7 ) and then the image information ( 7 ) continuously supplied by the image sensor ( 8 ).

2. Target control according to claim 1, characterized in that the inputs of the cross-correlator ( 15 ) pattern-feature times extractors ( 20 ) are connected upstream.

3. Target control according to claim 1 or 2, characterized in that the image sensor ( 8 ) on board the missile ( 4 ) is followed by an information compressor ( 21 ).

4. Target control according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-correlator ( 15 ) has a shutdown device ( 18 ) which is controllable from a cross-correlator ( 15 ) connected to an amplitude discriminator ( 19 ).

5. Target control according to one of the preceding claims, characterized in that the initial target image information ( 7 ) is passed externally into the missile ( 4 ).

6. Target control according to one of claims 1 to 4, characterized in that the image sensor ( 8 ) itself also provides the initial target image information ( 7 ).