DE3411439C1

DE3411439C1 - Absetzverfahren für Lenkflugkörper

Info

Publication number: DE3411439C1
Application number: DE3411439A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 8021 Taufkirchen Schwärzler
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Schwaerzler Hans Dipl-Ing 8028 Taufkirchen D
Priority date: 1984-03-28
Filing date: 1984-03-28
Publication date: 1985-09-19

Description

a) bei Annäherung an eine Absetzposition werden

in einem Rechner (1,2) des Trägerflugzeuges (5) oder des Lenkflugkörpers (6) geeignete Zielanflugrouten des Lenkflugkörpers unter Berücksichtigung von Parametern wie augenblicklichen oder zukünftig möglichen Positionen des Trägerflugzeuges, Fluggeschwindigkeit, Kurvenradien des Lenkflugkörpers, Länge des Anflugweges, vorgegebenem Anflugpfad bei Fernzielen, Kursführung in unmittelbarer Zielnähe und Art der mitgeführten Waffen selbsttätig bestimmt;

b) diejenigen Zielanflugrouten, die über im Geländespeicher des Rechners (1, 2) ausgewiesene unerlaubte Zonen, dargestellt durch mathematisch einfach erfaßbare geometrische Figuren, führen, werden selbsttätig aus den ermittelten Zielanflugrouten ausgeschieden;

c) die Datensätze der so ermittelten Zielanflugrouten werden zusammen mit Daten eines Höhenprofiles, dargestellt durch einfache mathematische Funktionen, vom Rechner (1, 2) des Trägerflugzeuges (5) oder des Lenkflugkörpers (6) in einen Speicher der Flugführungsanlage des Lenkflugkörpers (6) übertragen.

2. Absetzverfahren für Lenkflugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Anzeige- und Bedienungsvorrichtung (4) im Cockpit des Trägerflugzeuges (5) geeignete Absetzpositionen anzeigbar sind.

3. Absetzverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung zum Absetzen des Lenkflugkörpers (6) ausschließlich in geeigneten Absetzpositionen des Trägerflugzeuges (5) aktivierbar ist.

50

Die Erfindung betrifft ein Absetzverfahren für Lenkflugkörper, die von Trägerflugzeugen in ein Absetzgebiet geflogen und dort abgesetzt werden, wobei die Trägerflugzeuge rechnergestützte Navigationsanlagen und Vorrichtungen zur Übertragung von Daten zwischen dem Trägerflugzeug und der Flugführungsanlage des am Trägerflugzeug mitgeführten Lenkflugkörpers aufweisen.

Derartige Lenkflugkörper sollen, wenn sie abgesetzt wurden, programmiert gesteuert zum Ziel fliegen und dort ihre Munition oder Submunition wirkungsvoll zum Einsatz bringen.

Die DE-OS 21 18 508 beschreibt ein Verfahren und ein Feuerleitsystem zum Leiten eines ein Bodenziel angreifenden Kampfflugzeuges, bei welchem die möglichen Auftreffpunkte der abzuwerfenden ballistischen Projektile entsprechend der Position und Fluglage für den Piloten auf einem Darstellungsgerät markiert werden.

Aus der DE-OS 31 45 374 ist beispielsweise ein Flugkörper bekannt, dessen Flugbahn in drei Phasen unterteilt ist. In der Anfangs- und Mittelphase seines Fluges vom Startpunkt zum Ziel fliegt dieser Flugkörper nach einem gespeicherten Flugprogramm, in der Endphase dagegen wird er von seinem Radarzielsuchkopf geführt. Diese Art der Flugführung eines Lenkflugkörpers bedingt einen hohen Aufwand bezüglich der Steuerungselektronik, da neben der Einrichtung zur Verarbeitung des Flugprogrammes auch noch ein umfangreiches Zielerkennungssystem mit der dafür notwendigen Datenverarbeitung im Flugkörper mitgeführt werden muß.

Weiterhin ist aus der DE-OS 27 45 454 eine Anordnung zur Zielsteuerung einer von einem Luftfahrzeug abgeworfenen Bombe bekannt. Diese Anordnung weist eine Datenübertragungsstrecke auf, über die der bereits ausgeklinkten Bombe Informationen über ihre relative Lage zum Flugzeug zugeleitet werden können, so daß die Bombe selbsttätig ihren parabelförmigen Flug zum Ziel korrigieren kann. Diese Art der Steuerung ist für selbstangetriebene Lenkflugkörper nur bedingt geeignet, da ein Zielanflug in horizontaler Richtung über eine längere Anflugstrecke damit nicht ausgeführt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absetzverfahren für Lenkflugkörper anzugeben, das unter Benutzung der im Rechner des Trägerflugzeuges oder des Lenkflugkörpers bereits vorhandenen Flugbahndaten und Zielkoordinaten einen Abwurf des Lenkflugkörpers nur an Punkten der Flugbahn des Trägerflugzeuges gestattet, von denen aus ein Zielanflug unter Berücksichtigung der einflußnehmenden Parameter, wie z. B. Reichweite des Flugkörpers, Kurvenradien, Kurs in Zielnähe, vorgegebener Anflugpfad bei Fernzielen, Hindernisse im Bereich der Flugstrecke, möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

— bei Annäherung an eine Absetzposition in einem Rechner des Trägerflugzeuges oder des Lenkflugkörpers geeignete Zielanflugrouten des Lenkflugkörpers unter Berücksichtigung von Parametern wie augenblicklicher oder zukünftig möglicher Position des Trägerflugzeuges, Fluggeschwindigkeit, Kurvenradien des Lenkflugkörpers, Länge des Anflugweges, vorgegebenem Anflugpfad bei Fernzielen, Kursführung in unmittelbarer Zielnähe und Art der mitgeführten Waffen bestimmt werden;

— diejenigen Zielanflugrouten, die über im Geländespeicher des Rechners ausgewiesene unerlaubte Zonen, dargestellt durch mathematisch einfach erfaßbare geometrische Figuren, führen, selbsttätig aus den ermittelten Zielanflugrouten ausgeschieden werden,

— die Datensätze der so ermittelten Zielanflugrouten zusammen mit den Daten eines Höhenprofiles, dargestellt durch einfache mathematische Funktionen vom Rechner des Trägerflugzeuges in einen Speicher der Flugführungsanlage des Lenkflugkörpers übertragen werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfin-r dungsgemäßen Einrichtung ist im Cockpit des Trägerflugzeuges eine Anzeige- und Bedienungsvorrichtung vorgesehen, mit der geeignete Absetzpositionen anzeigbar sind. Außerdem ist die Auslösevorrichtung zum Ab-

setzen des Lenkflugkörpers ausschließlich in geeigneten Absetzpositionen des Trägerflugzeuges aktivierbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Absetzeinrichtung für Lenkflugkörper, F i g. 2 ein Schema des Absetzverfahrens für Lenkflugkörper in der Nähe eines Zieles,

F i g. 3 ein Schema des Absetzverfahrens bei Fernzielen.

In der F i g. 1 ist schematisch ein Beispiel für eine Einrichtung des erfindungsgemäßen Absetzverfahrens für Lenkflugkörper gezeigt, die von Trägerflugzeugen in ein Absetzgebiet geflogen und dort abgesetzt werden.

Im Rumpf des Trägerflugzeuges 5 ist ein mit der Navigationsanlage verbundener Rechner 1 eingebaut. Eine exakte Kurssteuerung wird mit Hilfe eines Datenvergleiches ermöglicht, wobei die hierfür benötigten Geländedaten des Einsatzgebietes bereits lange vor der Mission gewonnen wurden und als Datensatz im Speicher des Rechners 1 vorliegen. Ebenso sind dort die Positionen von in Frage kommenden Zielen und von sogenannten unerlaubten Zonen in der Form mathematisch einfach erfaßbarer geometrischer Figuren abgespeichert.

Von dem Rechner 1 besteht eine Datenleitung 3 zur Steuerungsanlage 2 des Lenkflugkörpers 6, der im allgemeinen mit einem eigenen Marschtriebwerk ausgerüstet ist. Die Datenverbindung besteht während des gemeinsamen Fluges des Trägerflugzeuges 5 und des mitgeführten Lenkflugkörpers 6 bis zum Augenblick des Absetzens. Außerdem ist der Rechner 1 des Flugzeuges 5 mit einer Anzeige- und Bedienungsvorrichtung 4 im Cockpit des Flugzeuges verbunden.

Selbstverständlich ist es ebenso möglich, den zentralen Rechner im Lenkflugkörper 6 zusammen mit der Steuerungsanlage 2 zu installieren und ihm über die Datenleitung 3 mit Signalen von der Navigationsanlage 1 des Trägerflugzeuges zu versorgen. Das erfindungsgemäße Absetzverfahren wird dadurch in keiner Weise beeinträchtigt.

In F i g. 2 ist ein Beispiel für das Absetzverfahren dargestellt: nähert sich das Trägerflugzeug 5 einem in Frage kommenden Ziel Z, welches eine bekannte Position und Ausdehnung / (z. B. eine Startbahn) hat, werden in der rechnergesteuerten Navigationsanlage 1 des Trägerflugzeuges 5 ständig eine Schar von möglichen Anflugkursen 7, 8, 9, 10 errechnet und als Programm bereitgestellt. Dabei werden Parameter wie Absetzposition des Trägerflugzeuges 5, Fluggeschwindigkeit, Kurvenradius rdes Lenkflugkörpers 6, Reichweite des Flugkörpers und besondere Kursführung in unmittelbarer Zielnähe sowie vorgegebene Anflugpfade bei Fernzielen berücksichtigt. In dem in F i g. 2 gezeigten Beispiel einer Startbahn darf bei Verwendung einer bestimmten Submunition der Lenkflugkörper nur in Längsrichtung der Startbahn anfliegen, so daß der Kurs 8 nicht verwendet werden kann.

In einem zweiten Verfahrensschritt werden alle diejenigen Anflugkurse eliminiert, deren Routen 10 über sogenannte unerlaubte Zonen 11,12,13 führen. Darunter sind Hindernisse aller Art sowie Gebiete, bei denen Überflug der Erfolg der Mission von vorneherein gefährdet wäre, zu verstehen. Damit ergeben sich bei dem in F i g. 2 gezeigten Beispiel nur von den Absetzpositionen Fi und F₅ geeignete Anflugkurse 7,9. Die Kursdaten dieser so ermittelten Routen werden zusammen mit Angabe über das Höhenprofil des zu überfliegenden Geländes ständig vom Rechner 1 des Trägerflugzeuges 5 über die Datenleitung 3, die erst beim Abwurf des Lenkflugkörpers getrennt wird, in einem Speicher der Steuerungsanlage 2 des Lenkflugkörpers 6 übertragen.

Normalerweise wird der Rechner 1 des Trägerflugzeuges für die Entscheidung verwendet, welcher Anflugkurs zum jeweiligen Zeitpunkt aus der Vielzahl der in den Speicher der Steuerungsanlage 2 übertragenen Routen endgültig ausgewählt wird, da der Rechner 1 des Trägerflugzeuges ohnehin alle für die Navigation notwendigen Daten zur Verfügung hat. Außerdem kann damit die Steuerungsanlage 2 des Lenkflugkörpers 6 einfacher und kostengünstiger ausgeführt werden.
Besonders im Hinblick auf die Entscheidung für einen bestimmten Anflugkurs im letztmöglichen Augenblick vor dem Absetzen des Lenkflugkörpers erscheint eine Bevorratung von mehreren zur Auswahl stehenden Routen sinnvoll. Eine Übertragung des Datensatzes einer einzelnen ausgewählten Route vom Rechner des Trägerflugzeuges in den Speicher der Flugführungsanlage ist nach dem erfindungsgemäßen Absetzverfahren ebensogut möglich.

Es ist im Rahmen der Erfindung auch denkbar, sowohl im Trägerflugzeug wie im Lenkflugkörper je einen Rechner zu installieren, die über die Datenleitung 3 miteinander verbunden sind, wenn dies im besonderen Einsatzfall vorteilhaft erscheint.

Im Cockpit des Trägerflugzeuges 5 ist zur Betätigung und Kontrolle durch den Piloten eine Anzeige- und Bedienungsvorrichtung 4 eingebaut. Dort werden geeignete Absetzpositionen ständig angezeigt, im Beispiel wären dies die Bereiche um die Positionen Fi und Fs. Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß das Absetzen nur dann ausgelöst werden kann, wenn sich das Trägerflugzeug an solchen Positionen wie F] oder Fs befindet.

Weiterhin ist es bei dem beschriebenen Absetzverfahren möglich, dem Piloten in dem Fall, daß ein Absetzen an den angegebenen Positionen aus irgendwelchen Gründen nicht erfolgen konnte, weitere Absetzpositionen und auch die zum Erreichen dieser Positionen notwendigen Manöver anzuzeigen.

Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, den Lenkflugkörper nicht nur in unmittelbarer Zielnähe, sondern auch in größerer Entfernung vom Ziel abzusetzen.

In F i g. 3 ist ein Absetzvorgang dargestellt, bei dem das Ziel Z in großer Entfernung vom Absetzbereich 15 liegt. Hierbei ist vorausgesetzt, daß der Lenkflugkörper im Speicher seiner Flugführungsanlage Informationen über mindestens einen möglichen Anflugpfad 14 zum Ziel Z abgespeichert hat. Das Trägerflugzeug 5 nähert sich dem Absetzbereich 15, womit ein Gebiet umrissen ist, in welchem der Lenkflugkörper mit Hilfe des erfindungsgemäßen Absetzverfahrens beispielsweise an den Punkten F₃ oder Ft, abgesetzt wird und unter Umgehung der ausgewiesenen unerlaubten Zonen 11, 12, 13 die möglichen Einschwenkpunkte 16a, 166 auf den in der Steuerungsanlage fest einprogrammierten Anflugpfad 14 anfliegt. Auf diesem Anflugpfad 14 fliegt der Lenkflugkörper dann selbsttätig bis ins weit entfernte Ziel Z. Der besondere Vorteil des vorgestellten Absetzverfahrens für Lenkflugkörper, die nur eine einfache kostengünstige Steuereinrichtung benötigen, liegt darin, daß die Lenkflugkörper nur an erfolgversprechenden Positionen abgesetzt werden und damit eine hohe Effizienz beim Einsatz dieser Wlaffen zu erwarten ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Absetzverfahren für Lenkflugkörper, die von Trägerflugzeugen in ein Absetzgebiet geflogen und dort abgesetzt werden, wobei die Trägerflugzeuge rechnergestützte Navigationsanlagen und Vorrichtungen zur Übertragung von Daten zwischen dem Trägerflugzeug und der Flugführungsanlage des am Trägerflugzeug mitgeführten Lenkflugkörpers aufweisen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: