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Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. eine Detektoranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11.
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Die gattungsgemäßen Maßnahmen sind aus der
DE-OS 33 23 519 bekannt, die sich allerdings nur mit demjenigen Funktionsstadium einer solchen Anordnung befaßt, in der es bereits um die Auswertung von in den einzelnen Detektorkanälen anstehenden Zielsignalen geht. Um nämlich zu vermeiden, daß bei der Signalverknüpfung die Abgabe einer Zündinformation unterbleibt, weil einer der Sensorkanäle keine verwertbare Zielinformation liefert, obgleich andererseits in wenigstens einem der anderen Sensorkanäle mit hinreichender oder gar überragender Wahrscheinlichkeit ein anzugreifendes Echtziel detektiert ist, ist dort vorgesehen, typische, nach Maßgabe der anzugreifenden Zielklassen zu erwartende, Echtziel-Signaturen abzuspeichern und die aus den einzelnen Sensorkanälen gelieferten, noch nicht miteinander verknüpften Sensorsignale mit diesen vorgegebenen Erwartungs-Signaturen zu vergleichen. Gemäß dem Ergebnis dieses Vergleiches wird dann denjenigen Sensorkanälen für ihren Beitrag zur Signalverknüpfung größeres Gewicht eingeräumt, in denen das momentan anstehende Zielsignal mit der vorgegebenen Erwartungs-Signatur besser übereinstimmt. Dadurch ist sichergestellt, daß sich aus der Verknüpfung der Einzelkanäle auch dann eine Zündinformation ergibt, also auch dann der Gefechtskopf der Munition gezündet wird, wenn in nur einem – aber auch tatsächlich in einem – Sensorkanal eine große Übereinstimmung des aktuell vorliegenden Zielsignales mit der Erwartungssignatur gegeben ist, also mit sehr großer Wahrscheinlichkeit das interessierende Echtziel akquiriert wurde; ungeachtet der Tatsache, daß in einem anderen der Kanäle momentan allenfalls eine geringe Übereinstimmung feststellbar ist. Es überwiegt in der Verknüpfung also die Bestätigung mit der erwarteten Signatur, die Ausgabe der Zündinformation kann dann durch einen Kanal mit von der vorgegebenen Zielsignatur abweichendem Zielsignal nicht mehr unterbunden werden.
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Ein ähnlicher Vergleich mit einer vorgegebenen Signatur ist aus der
DE-OS 31 21 413 für gattungsfremde Anordnungen bekannt. Dort sollen mit einem Bewegungsmechanismus ausgestattete Abwurf-Landminen in bevorzugte Wirkpositionen verfahren werden, die durch vorgegebene Geländestrukturen definiert sind. Die an der zufälligen Abwurfstelle gegebenen Geländestrukturen werden mit der vorgegebenen Struktur in einem Bildvergleicher abgeglichen, und die Mine wird so lange aus ihrer momentanen Position heraus weiterbewegt, bis eine hinreichende Übereinstimmung zwischen der momentan aufgefaßten Geländeumgebung und der vorgegebenen (eingespeicherten) Geländestruktur erreicht ist. Dabei sind für unterschiedliche Einsatzgegebenheiten unterschiedliche Vergleichsmuster abgespeichert, und eine Auswahlschaltung bestimmt die Vorgabe eines bestimmten der abgespeicherten Muster zur Beschränkung des für den Vergleich erforderlichen Datenflusses. In dem Zusammenhang erfolgt eine Auswahl der zum Vergleich herangezogenen Bilder nach Maßgabe der von den Sensoren empfangenen Signale. Ist beispielsweise sichtbares Licht nicht oder nur unzureichend vorhanden, erfolgen keine Vergleiche mit abgespeicherten Daten sichtbarer Bildern, sondern nur mit Infrarotbildern; wobei für die Auswahl und den Vergleich der Muster keinerlei zeitliche Einschränkung gegeben ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein Vergleich eines aktuell über Detektoren gewonnenen, also von einem Sensorkanal gelieferten Zielsignales mit einer erwarteten, also vorgegebenen Zielsignatur zwar eine ganz wesentliche Steigerung der Echtziel-Akquisitionswahrscheinlichkeit beispielsweise eines Suchzünder erbringt.
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Wenn jedoch mehrere auf unterschiedlichen physikalischen Funktionsprinzipien beruhende Detekoren vorgesehen sind, so daß die Echtziel-Zündinformation aus der Verknüpfung mehrkanalig gewonnener Zielsignale hervorgehen soll, erbringt der Vergleich mit vorgegebenen Zielsignaturen insofern keine Leistungssteigerung der Anordnung, als es immer noch vorkommen kann, daß aufgrund der Kanalverknüpfung eine an sich gerechtfertigte Zündinformation unterbunden wird; nämlich wenn zwar tatsächlich ein Echtziel erfaßt wird, aber einer der Kanäle aufgrund der Umweltgegebenheiten (also aufgrund seiner physikalischen Wirkprinzipien) dennoch kein mit der vorgegebenen Zielsignatur übereinstimmendes Zielsignal liefert. Die die Verknüpfung blockierenden Umwelteinflüsse sind durch den Vergleich mit der vorgegebenen Zielsignatur aber noch nicht behebbar, obgleich ein erheblicher Signalverarbeitungsaufwand für die Bereitstellung der Signaturen unterschiedlicher Echtziele in Speicherschaltungen an Bord des Munitionsartikels und für die ständige Überprüfung der momentanen Zielinformation mit jenen Echtzielsignaturen in relativ kurzer Zeit, in Kauf zu nehmen ist.
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Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur sicheren Gewinnung einer Echtziel-Zündinformation bei Suchzünder-Munitionsartikeln anzugeben, das mit geringerem Signalverarbeitungsaufwand auskommt und womöglich bei Einsatz technologisch einfacherer Einzelkomponenten (insbesondere im Bereiche der Detektoren) zu einer gesteigerten Gesamtleistung des Systemes führt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das gattungsgemäße Verfahren bzw. die gattungsgemäße Anordnung gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anpruches 1 bzw. des Anspruches 6 ausgelegt werden.
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Nach dieser Lösung wird nicht darauf verzichtet, hinsichtlich ihrer Detektorfunktion sehr unterschiedlich auslegbare Sensorkanäle in einer Verknüpfungsschaltung zur Gewinnung der Echtziel-Zündinformation zusammenzufassen und dabei die von den einzelnen Sensorkanälen gelieferten Zielsignale unterschiedlich zu gewichten. Diese Gewichtung erfolgt nun aber nicht mehr nach Maßgabe des Ergebnisses eines Vergleiches zwischen vorgegebenen Signaturen und tatsächlich momentan erfaßten Zielkriterien. Sondern für die Gewichtung wird nun darauf abgestellt, ob momentan über dem Zielgebiet Umweltgegebenheiten vorliegen, die überhaupt vom jeweiligen der an die Verknüpfungsschaltung angeschlossenen Sensorkanäle eine aussagekräftige Arbeitsweise erwarten lassen können. Es werden also die Umweltgegebenheiten, in denen der jeweilige Detektor gerade arbeiten soll ermittelt; um daraufhin den Einfluß derjenigen Sensorkanäle auf die Zündinformationsgewinnung aus der Kanalverknüpfung zu dämpfen (oder im Extremfalle sogar ganz zu unterdrücken), die bei den momentanen Umweltgegebenheiten keine hinreichend aussagekräftige Information erwarten lassen; also beispielsweise trotz korrelativer Detektorinformationsverarbeitung (wie sie in der älteren eigenen Anmeldung P 34 40 843.6 vom 8.11.1984 näher beschrieben ist) aufgrund der momentanen Clutter-Statistik im Vergleich zur darin versteckten Echtzielsignatur gar kein brauchbares Nutz-/Clutter-Signalverhältnis für die Ansteuerung eines Zündsignalgebers erwarten lassen. Damit verbleiben die zuverlässig arbeitenden Sensorkanäle als maßgeblich für die Gewinnung einer Zündinformation; deren Echtziel-Akquisitionswahrscheinlichkeit somit im Ergebnis sogar günstiger liegt, als wenn alle parallel arbeitenden Sensorkanäle ungeachtet ihrer momentanen physikalischen Funktionsmöglichkeiten einen grundsätzlich gleichgewichteten Beitrag zur Zielsignalverknüpfung liefern würden.
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Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark vereinfacht skizzierten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt im abstrahierten Blockschaltbild eine mehrkanalige Detektoranordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Jeder der Sensorkanäle 11.1, 11.2, ..., 11.n weist im wesentlichen einen Detektor 12.1, 12.2, mit jeweils nachgeschalteter Signalverarbeitungsschaltung 13.1, 13.2, ... zur Lieferung von Zielsignalen 14.1, 14.2, ... auf. Vor ihrer Zusammenfassung in einer Verknüpfungsschaltung 15 erfahren wenigstens einige der Zielsignale 14 in einer Bewertungsschaltung 16 eine Gewichtung nach Maßgabe der Wahrscheinlichkeit, daß sie einem tatsächlich interessierenden, vom den jeweiligen Kanal 11 speisenden Detektor 12 momentan erfaßten echten Zielobjekt zuzuordnen sind. Dafür können die Bewertungsschaltungen 16 als Schwellwertstufen ausgelegt sein, die ein Eingangs-Signal 14 erst bei Überschreiten einer bestimmten (analog oder digital gegebenen) Größe durchschalten; oder die Bewertungsschaltungen 16 sind z. B. als Modulatoren ausgelegt, die das jeweilige Eingangs-Signal 14 mit einem Echtzielwahrscheinlichkeits-Faktor multiplizieren. Dementsprechend kann die Verknüpfungsschaltung 15 als logisches UND-Gatter oder als komplexere Rechenschaltung zur Verknüpfung der gewichteten Zielsignale 14 ausgelegt sein, mit Ansteuerung eines Zündsignalgebers 17 erst bei Vorliegen einer bestimmten Minimal-Konfiguration von bei Echtziel-Auffassung zu erwartenden gewichteten Zielsignalen 14'.
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Um die Zündinformation
18 mit einfachen Verknüpfungsschaltungen – wie etwa in der älteren eigenen Anmeldung P 35 02 186.1 vom 24.01.1985 für ein bevorzugtes Realisierungsbeispiel näher beschrieben – bei Einsatz auch relativ einfacher, also preisgünstiger Detektoren
12 gewinnen zu können, ohne für eine spürbare Steigerung der Echtziel-Wahrscheinlichkeit schon den signalverarbeitungstechnischen Aufwand gemäß der
DE-OS 33 23 519 treiben zu müssen, ist nun eine von den tatsächlichen momentanen Umweltgegebenheiten abhängige Gewichtung der Zielsignale
14 in ihren Bewertungsschaltungen
16 vorgesehen. Dem dienen Meß-Kanäle
19.1,
19.2, ....,
19.m zur Lieferung von Zustandsinformationen
20.1,
20.2 an bestimmte der Sensor-Kanäle
11.
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Solche Zustandinformationen 20 können prinzipiell aus den Sensor-Kanälen 11, also über deren Detektoren 12 gewonnen werden, beispielsweise durch Vergleich momentaner Zielsignale 14 mit für bestimmte, typischerweise zu erwartende Umweltgegebenheiten vorgegebenen Standardinformationen. Aus meßtechnischen und verarbeitungstechnischen Gründen ist aber eine Entkopplung der Informationsgewinnung in den Meßkanälen 19 von derjenigen in den Sensorkanälen 11 zu bevorzugen, wie in der Zeichnung berücksichtigt. Die Meßkanäle 19 können dann mit relativ einfachen Aufnehmern 21 für z. B. als Wetterdaten gegebene Umweltgrößen mit jeweils nachfolgender Meßschaltung 22 ausgestattet werden; wie etwa zur Helligkeitsmessung (für Tag-Nacht-Unterscheidung), für Feuchtigkeits- und Temperaturmessung (zur Nebel-Klarwetter-Unterscheidung) für Strahlungstemperaturmessung (zur Unterscheidung zwischen bedecktem Himmel und klarer Sonneneinstrahlung in das Zielgebiet, in dem ein tatsächlich interessierendes, echtes Zielobjekt akquiriert werden soll).
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Da die Leistungsfähigkeit der einzelnen Sensorkanäle 11 insbesondere bei Einsatz nicht zu aufwendig arbeitender Detektoren 12 stark von den Wetter-Umweltgegebenheiten abhängt, erfahren über die Meßkanäle 19 diejenigen Zielsignale 14 eine hohe (günstige) Bewertung, die einem momentan mit größerer Zuverlässigkeit arbeitenden Sensorkanal 11 entstammen, als Zielsignale 14 aus einem momentan weniger zuverlässig arbeitenden Sensorkanal 11. So kann bei einer Bewertungsschaltung 16 die Durchgangsschwelle auch derart hochgesetzt werden, daß bei der mäßigen Arbeitsweise des zugeordneten Sensorkanales 11 ein hinreichend hohes Nutzsignal/Clutter-Verhältnis im Zielsignal 14 wahrscheinlich gar nicht mehr erreichbar ist, die Zielsignal-Verknüpfung also für – höchstwahrscheinlich Fehlinformationen darstellende – Informationen aus diesem schlecht arbeitenden Kanal 11 praktisch gesperrt wird. Dadurch wird eine Blockade der Verknüpfungsschaltung 15 durch einen ausfallenden Sensorkanal 11, bzw. überflüssiger Rechenaufwand bei der Beurteilung des zwangsläufig nutzlosen Zielsignales 14 aus dem unzuverlässig arbeitenden Sensorkanal 11, vermieden und deshalb die Echtzielwahrscheinlichkeit beim Ansprechen des Zündsignalgebers 17 ohne Steigerung des Aufwandes für die Realisierung der Detektoren 12 spürbar verbessert.
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Beispielsweise kann intensive Sonneneinstrahlung in ein, mittels des Suchzünders eines Munitionsartikels, nach einem anzugreifenden Echtziel abzusuchendes Zielgebiet dahin führen, daß sich bestimmte Geländeformationen oder Metallteile (ausgelegte Metallplatten oder Metalldächer von Gebäuden) auf Temperaturen aufheizen, die den signifikanten Temperaturen von in Fahrt befindlichen schweren Fahrzeugen (als den tatsächlich gesuchten Echtzielen) ähnlich sind. Im Sensorkanal 11, der mit einem passiven Infrarot-Detektor 12 ausgestattet ist, ist dann die Falschziel-/Echtziel-Diskrimination kaum oder allenfalls bei großem apparativen Aufwand möglich. Wenn nun ein Meßkanal 19 mit einem Strahlungstemperatur-Aufnehmer 21 vorgesehen ist, der selektiv auf den Strahlungsschwerpunkt der Sonneneinstrahlung (also auf deutlich kürzere Wellenlängen, als im Strahlungsspektrum eines Motorfahrzeuges maßgeblich enthalten sind) ausgelegt ist, dann wird eine Zustandsinformation 20 abgegeben, wenn daß Meßsignal 23 einen bestimmten Wert überschreitet, der als Schwellwert in der Arbeitsweise der Meßschaltung 22 berücksichtigt ist. Starke Sonneneinstrahlung führt in Folge der Abgabe der Zustandsinformation 20 an den zugeordneten (also mit einem passiven Infrarot-Detektor 12 ausgestatteten) Sensorkanal 11 dazu, daß ein Zielsignal 14 allenfalls noch dann an die Verknüpfungsschaltung 15 durchgegeben wird, wenn es ein ausgesprochen günstiges Signal-/Clutter-Verhältnis aufweist; im übrigen wird der zugeordnete Eingang an der Verknüpfungsschaltung 15 ignoriert (bzw. durch ein Standardsignal belegt, also nicht informationsmäßig ausgewertet), weil aus dem passiven Infrarot-Kanal 11 bei den gegebenen Umweltverhältnissen keine hinreichend sichere Echtziel-Information zu erwarten ist.
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Andererseits stellt es für die Arbeitsweise eines passiven Infrarot-Detektors 12 kein Problem dar, wenn das Zielgebiet verschneit ist; während ein mit einem passiven Millimeterwellen-Detektor 12 ausgestatteter Sensorkanal 11 bei solchen Umgebungsverhältnissen kaum die notwendige Unterdrückung der Hintergrundsignale (Clutter) für die eindeutige Akquisition eines Echtzieles erbringt.
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Ein Signal 14 aus einem passiven Millimeterwellen-Kanal 11 ist auch dann wenig aussagekräftig, wenn trotz bestimmter Grundhelligkeit schlechte Sichtbedingungen gegeben sind, was sich durch eine Luftfeuchtigkeits- und Temperaturmessung (zur Nebel-Analyse) für die Sperrung oder zumindest Einfluß-Dämpfung eines Radiometerkanales 11 auswerten läßt. Andererseits verspricht ein solcher Radiometerkanal – wie auch ein passiver Infrarotkanal – bei klarer Nacht besonders sichere Echtzielsignale 14. Wenn die Meßschaltungen 22 also zwar Dunkelheit, aber klare Luft, ermitteln, sollten die Signale 14' aus diesen Kanälen 11 voll in die endgültige Verknüpfung in der Schaltung 15 eingehen; deshalb werden nun keine deren Gewichtungen mindernden Zustandsinformationen 20 geliefert.
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In der Zeichnung ist gestrichelt berücksichtigt, daß aus den Meßkanälen 19 gewinnbare Zustandsinformationen 20 auch unmittelbar in die Signalverarbeitungsschaltungen 13 einfließen können, beispielsweise um bei der korrelativen Signalverarbeitung zur. Steigerung des Nutzsignal-/Clutter-Verhältnisses die momentane umweltabhängige Beeinflussung der Signalstatistik im Interesse möglichst sicherer Echtzielsignale 14 gleich mit berücksichtigen zu können.
