DE3601053C2

DE3601053C2 -

Info

Publication number: DE3601053C2
Application number: DE19863601053
Authority: DE
Inventors: Gunther Dr. 8013 Ottobrunn De Sepp; Gunthard Dr. Born; Willi Dr. 8000 Muenchen De Platz; Wolf.-D. Dr. 8014 Neubiberg De Schuck
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1986-01-16
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1988-11-03
Also published as: GB2185556B; FR2592948B1; GB2185556A; DE3601053A1; FR2592948A1; GB8630194D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslöseanordnung für eine starre Richtmine mit einem Laserentfernungsmesser (LEM) in Waffenrichtung als Auslösesen sor und einer Wachschaltung sowie einem Mikroprozessor zur Berechnung der Richtung und Geschwindigkeit des Zieles.The invention relates to a triggering arrangement for a rigid directional mine with a laser rangefinder (LEM) in the direction of the weapon as a trigger sensor and a guard circuit and a microprocessor for calculating the Direction and speed of the target.

Auslöseanordnungen für gegen bewegliche Ziele gerichtete Waffen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So ist beispielsweise durch die Anmelderin in der DE-AS 22 62 366 eine Auslösevorrichtung offenbart worden, die auf Magnetfeldänderungen anspricht.Triggering arrangements for weapons directed against moving targets are shown in known various embodiments. For example, by Applicant in DE-AS 22 62 366 discloses a triggering device that responds to magnetic field changes.

Eine Auslöseanordnung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 ist durch die US-PS 43 98 466 der Anmelderin bekannt geworden. Alle diese Sensoren haben sich im Prinzip bewährt, sind aber doch in den Be kämpfungssituationen noch zu eingeschränkt oder erfordern beispielsweise zur Bekämpung mit Vorhalt noch einen erhöhten Instrumentenaufwand (DE-AS 11 99 662). In zahlreichen Ausführungsformen sind doppelt so viele Sensoren mit verdoppelten Sensoraperturen erforderlich. In diver sen Konzeptionen ist aber ein solcher Aufwand allein aus dem gegebenen und erforderlichen Platzbedarf nicht durchführbar.A trigger arrangement according to the preamble of claim 1 is through the US-PS 43 98 466 of the applicant. All these Sensors have proven themselves in principle, but are still in the Be fighting situations are still too limited or require, for example for control with lead an increased expenditure on instruments (DE-AS 11 99 662). In numerous embodiments are twice as much many sensors with doubled sensor apertures required. In diver However, such conceptions are such an effort solely from the given and the required space is not feasible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auslöseanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile beseitigt und einen Auslösesensor schafft, die trotz einfacher und reduzierter Bauelemente absolut zuverlässig ist und für Situationen eingesetzt werden kann, die in den Fällen, in denen eine Vorhaltberech nung oder eine Zündverzögerung z. B. wegen zu hoher bzw. zu geringer Zielgeschwindigkeit notwendig ist und berücksichtigt werden muß, einen Fehlschuß vermeidet.
The invention has for its object to provide a trigger arrangement of the type mentioned, which eliminates the aforementioned disadvantages and creates a trigger sensor that is absolutely reliable despite simple and reduced components and can be used for situations in which a Vorhaltberech calculation or an ignition delay z. B. is necessary because of too high or too low target speed and must be taken into account, avoids a miss.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteil hafte Ausgestaltungen angegeben und in der nachfolgen den Beschreibung sind Ausführungsbeispiele erläutert, die in den Figuren der Zeichnung schematisch darge stellt sind. Es zeigtThis object is shown by the claim 1 Measures solved. In the subclaims are advantageous stipulated configurations and in the follow The description explains exemplary embodiments, the Darge schematically in the figures of the drawing represents are. It shows

Fig. 1 eine Skizze einer Lagesituation zur Zielbe kämpfung mit E-Messung in Waffenrichtung; Figure 1 is a sketch of a situation situation for Zielbe combat with E-measurement in the weapon direction.

Fig. 2 eine Skizze einer Lagesituation zur Bekämpfung aller Ziele innerhalb eines bestimmten Schuß reichweitenradius R, bei denen die Zielbewe gungsrichtung bekannt ist; Figure 2 is a sketch of a situation to combat all targets within a certain shot range radius R , in which the direction of movement is known.

Fig. 3 eine Prinzipanordnung einer Ausführungsform des Auslösesensors; Fig. 3 shows a schematic arrangement of an embodiment of the trigger sensor;

Fig. 4 eine Prinzipanordnung einer weiteren Ausfüh rungsform des Auslösesensors; Fig. 4 shows a basic arrangement of another embodiment of the trigger sensor;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Auslösesensors. Fig. 5 is a block diagram of a trigger sensor.

Die nachfolgend beschriebene Auslösesensorkonzeption basiert auf dem Grundgedanken, daß durch den Mikropro zessor die Meßwerte des Laserentfernungsmessers (LEM) 11 und der beiden zusätzlich auch als Wachschalter ver wendeten IR-Detektoren 12, 13 die Entfernung R zum Ziel, die Zielgeschwindigkeit v und die Ziellänge L be rechnet werden. Ergeben diese Messungen, daß das Ziel nicht bekämpfbar ist, beispielsweise aufgrund einer hohen Zielentfernung bei gleichzeitig hoher Geschwin digkeit und/oder kleiner Länge L des Zieles, so wird das LEM-Auslösesignal blockiert. In den Fällen, in denen sehr niedrige Werte von Entfernung und/oder Quer geschwindigkeit vorliegen, wird das Auslösesignal ver zögert. Weiterhin ist es mit dem nachbeschriebenen Aus lösesensor 20 möglich, bei vorbekannter Zielbewegungs richtung die Mine entsprechend dem Vorhalt zu aktivie ren.The trigger sensor concept described below is based on the basic idea that the measured values of the laser range finder (LEM) 11 and the two additional IR detectors 12, 13 also used as guard switches ver, the distance R to the target, the target speed v and the target length L by the microprocessor be calculated. If these measurements show that the target cannot be combated, for example due to a high target distance with high speed and / or small length L of the target, the LEM trigger signal is blocked. In cases where the distance and / or cross speed are very low, the trigger signal is delayed. Furthermore, it is possible with the described trigger sensor 20 to activate the mine in accordance with the lead in the case of a known target movement direction.

In vielen Bekämpfungssituationen ist der Ablauf im ein zelnen folgendermaßen: Beim Heranheben eines Panzers schaltet der akustische Sensor 17 die beiden seitlich zur Waffenrichtung blickenden IR-Detektoren 12, 13 ein. Fährt der Panzer in das Gesichtsfeld eines der beiden Laserdetektoren/IR-Detektoren ein, so wird der LEM 11 wachgeschaltet. Fährt jetzt der Panzer durch die Waf fenrichtung, so spricht der in dieselbe Richtung blic kende LEM beim Auftreffen des Laserstrahls auf die Fahrzeugvorderkante an und löst den Schuß aus. Bei mittlerer Entfernung und Quergeschwindigkeit des Pan zers trifft der mit etwa 100 m/s fliegende Wirkteil der Richtmine den mittleren Teil des Panzers. Bei zwei Randbereichen dieser Bekämpfungssituation führt der bisher geschilderte Ablauf jedoch nur zu unbefriedigen den bzw. keine Treffer erzielenden Ergebnissen. Ist nämlich bei großer Zielentfernung die Quergeschwindig keit hoch und/oder die Fahrzeuglänge zu klein, so wird bei Schlußauslösung beim Queren der Fahrzeugvorderkante durch den Laserstrahl des LEM, infolge der erforderli chen Flugzeit des Wirkteils, höchstens noch ein Treffer im hintersten Teil des Panzers bzw. überhaupt keiner mehr erzielt. Bei sehr niedriger Geschwindigkeit und/ oder geringer Entfernung des Zieles trifft der Wirkteil nur die Fahrzeugvorderkante, was ebenfalls als nicht optimal gewertet wird. In many combat situations, the sequence is as follows: When a tank is raised, the acoustic sensor 17 switches on the two IR detectors 12, 13 that look to the side of the weapon. If the tank drives into the field of view of one of the two laser detectors / IR detectors, the LEM 11 is awakened. If the tank now drives through the direction of the weapon, the LEM looking in the same direction responds when the laser beam hits the front edge of the vehicle and triggers the shot. At medium distance and transverse speed of the tank, the active part of the directional mine, which flies at around 100 m / s, hits the middle part of the tank. In the case of two marginal areas of this control situation, however, the procedure described so far only leads to unsatisfactory results or no results. If the cross-speed is high and / or the vehicle length is too small when the target is a long distance away, at the final triggering when crossing the front edge of the vehicle by the LEM laser beam, due to the required flight time of the active part, at most one hit in the rear part of the tank or no one achieved at all. At a very low speed and / or a short distance from the target, the active part only hits the front edge of the vehicle, which is also not considered to be optimal.

Nach dem bisherigen Stand der Technik würden zur Be kämpfung aller dieser Ziele innerhalb eines Minenreich weitenradius R von beispielsweise 50 m zwei in Vorhalt richtung rechts und links von der Waffenrichtung blic kende LEM 11 erforderlich und zur Messung der Zielwin kelgeschwindigkeit "ω" zwei weitere, weiter nach au ßen blickende LEM oder zwei zusätzliche IR-Detektoren bzw. Detektorpaare. Aus Entfernung und Winkelgeschwin digkeit kann dann mittels Mikroprozessor die Fahrge schwindigkeit und aus dem zeitlichen Verlauf des Si gnals des IR-Detektors 12 oder 13 die Fahrzeuglänge be rechnet werden. Damit wird eine Vorhaltberechnung zur sogenannten "Frühzündung" bzw. "Spätzündung" ermög licht, um den vorgenannten Grenzsituationen zu begegnen.According to the prior art, to combat all of these targets within a mine range radius R of, for example, 50 m, two LEM 11 looking in the lead direction to the right and left of the weapon direction would be required, and two more for measuring the target angle speed "ω" outward-looking LEM or two additional IR detectors or pairs of detectors. From the distance and the angular speed, the speed can then be calculated using a microprocessor and the vehicle length can be calculated from the course of the signal of the IR detector 12 or 13 . A reserve calculation for the so-called "early ignition" or "late ignition" is thus made possible in order to counter the aforementioned limit situations.

Nun kann man leicht feststellen, daß der prozentuale Anteil von Zielen, die in großer Entfernung und gleich zeitig mit hoher Geschwindigkeit fahren und/oder eine geringe Länge besitzen sehr gering ist, so daß auf ihre Bekämpfung verzichtet werden kann. Deshalb wird eine Auslöseanordnung vorgeschlagen, die zur Entfernungsmes sung in Waffenrichtung einen einstrahligen Laserentfer nungsmesser (LEM) 11 besitzt und zur Messung der Ziel winkelgeschwindigkeit "ω" zwei IR-Detektoren 12, 13 aufweist, die eine gemeinsame Empfangsoptik 14 besitzen und einem Mikroprozessor 16 ihre Signale zur Vorhaltbe rechnung eingeben. Diese dient jedoch nur zur Blockie rung des LEM-Auslöseimpulses bei Zielen mit großer Ent fernung und hoher Quergeschwindigkeit und/oder kleiner Ziellänge (Fig. 1). Der bisher erforderliche Wach schaltsensor, meistens ein Mikrofon mit Pegelmessung, ist an sich nicht mehr erforderlich, da der aus den beiden IR-Detektoren 12, 13 gebildete IR-Sensor diese Wachschaltung übernimmt. Nun kann es jedoch zur Erhö hung der Zuverlässigkeit und der Batterielebensdauer sinnvoll erscheinen, einen akustischen Wachschalter 17 zusätzlich zu der vorbeschriebenen Auslösesensoranord nung einzusetzen, um eine eventuelle Nichtauslösung der Waffe bzw. der Richtmine 10 bei Zielgeschwindigkeiten nahe Null zu vermeiden (Fig. 3).It can now easily be ascertained that the percentage of targets that travel at great distance and at the same time at high speed and / or have a short length is very small, so that they can be dispensed with. Therefore, a triggering arrangement is proposed which has a single-beam laser distance meter (LEM) 11 for distance measurement in the weapon direction and has two IR detectors 12, 13 for measuring the target angular velocity "ω" , which have common receiving optics 14 and a microprocessor 16 Enter signals for lead calculation. However, this only serves to block the LEM trigger pulse for targets with great distance and high cross speed and / or small target length ( Fig. 1). The previously required guard switching sensor, usually a microphone with level measurement, is no longer required per se, since the IR sensor formed from the two IR detectors 12, 13 takes over this guard circuit. Now, however, to increase the reliability and the battery life, it may seem sensible to use an acoustic watch switch 17 in addition to the trigger sensor arrangement described above, in order to avoid a possible non-triggering of the weapon or the target mine 10 at target speeds close to zero ( FIG. 3).

In einem Ausführungsbeispiel, bei dem ein weitgehend geringer Platzbedarf gefordert ist, wird vorgeschlagen, daß sowohl dem LEM 11 als auch den IR-Detektoren 12, 13 eine gemeinsame Empfangsoptik 15 zugeordnet ist (Fig. 4). Allerdings ist hier der Montage- und Justieraufwand größer. In allen Fällen bzw. Ausführungsbeispielen sind die IR-Detektoren mit einem Mikroprozessor 16 verschal tet, der sowohl die Vorhaltberechnung durchführt als auch die Minenscharfmacheinrichtung und den LEM steuert.In an embodiment in which a largely small space requirement is required, it is proposed that both the LEM 11 and the IR detectors 12, 13 are assigned a common receiving optics 15 ( FIG. 4). However, the assembly and adjustment effort is greater here. In all cases or exemplary embodiments, the IR detectors are connected to a microprocessor 16 , which both carries out the lead calculation and controls the mine arming device and the LEM.

An die vorgeschlagene Auslösesensoranordnung 20 werden also sowohl gerätemäßig als auch verfahrensmäßig gerin gere Anforderungen gestellt, die trotzdem eine absolut zuverlässige Funktion gewährleisten. Weiterhin müssen die beiden IR-Detektoren 12, 13 nur große Geschwindig keiten genauer messen, so daß der Kompromiß zwischen hoher Empfindlichkeit bei höheren Frequenzen und ge ringstmöglicher unterer Grenzfrequenz des IR-Detektors entfällt, da bei kleinen Geschwindigkeiten immer ein Treffer erzielt wird. Das hier vorgeschlagene Sensor konzept erlaubt also eine Erweiterung der Bekämpfungs situationen, die aus den Funktionsvorgängen resultiert. Hierzu einige Beispiele: Die Ansprechdauer der IR-De tektoren 12, 13 bzw. des aus ihnen gebildeten IR-Sen sors liefert die Länge L des Zieles. Werden nun kurze Ziele (Jeep statt Panzer) mit großer Geschwindigkeit oder Entfernung festgestellt, so wird automatisch der LEM-Auslöseimpuls blockiert. Oder bei sehr kleinen Ent fernungen und Geschwindigkeiten des Zieles wird eine entsprechende Spätzündung aktiviert und somit die Tref ferlage erheblich verbessert. Ist weiterhin die Bewe gungsrichtung des Zieles bekannt, so wird bereits bei der Minenaufrichtung der komplette Sensor 20 in die Vorhaltrichtung verschwenkt. Hier ist nun ein einseitig wirkender Vorhaltsensor geschaffen, der die Bekämpfung aller Ziele, d. h. auch der Ziele mit großer Entfernung, Quergeschwindigkeit und geringer Länge innerhalb des gegebenen Minenreichweitenradius - hier 50 Meter - er laubt.The proposed trigger sensor arrangement 20 are therefore less demanding in terms of both the device and the method, which nevertheless ensure an absolutely reliable function. Furthermore, the two IR detectors 12, 13 only have to measure high speeds more precisely, so that the compromise between high sensitivity at higher frequencies and the lowest possible cut-off frequency of the IR detector is eliminated, since a hit is always achieved at low speeds. The sensor concept proposed here thus allows the control situations to be expanded as a result of the functional processes. Here are some examples: The response time of the IR detectors 12, 13 or the IR sensor formed from them provides the length L of the target. If short targets (jeep instead of tank) are now detected at high speed or distance, the LEM trigger pulse is automatically blocked. Or at very small distances and speeds of the target, a corresponding late ignition is activated and the hit position is considerably improved. If the direction of movement of the target is also known, the entire sensor 20 is already pivoted in the forward direction during mine erection. Here, a one-sided lead sensor has been created, which allows all targets to be combated, ie targets with a great distance, cross speed and short length within the given mine range radius - here 50 meters.

Claims

1. triggering arrangement for a rigid directional mine with a laser range finder (LED) in the direction of the weapon as a trigger sensor and a guard circuit and a microprocessor for calculating the direction and speed of the target, characterized in that the LEM ( 11 ) serves two additional as a guard switch IR Detectors ( 12, 13 ) are connected in a certain angular position d , which a microprocessor ( 16 ) for measuring the speed (v) and the angular speed (w) of the target and its length (L) is assigned to the ignition signal of the LEM ( 11 ) releases according to the distance, the speed and the size of the target, in the cases in which a hit can only be achieved with lead "blocked" and in the cases in which the target has very small distances and speeds, so "Delayed" that a target goal position is achieved.

2. Trigger arrangement according to claim 1, characterized in that the LEM ( 11 ) with the two IR detectors ( 12, 13 ) is pivotally mounted from its symmetrical position with respect to the weapon direction.

3. Trigger arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the two IR detectors ( 12, 13 ) is assigned a common Receive optics ( 14 ).

4. trigger arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the LEM ( 11 ) and the two IR detectors ( 12, 13 ) is assigned a common receiving optics ( 15 ).

5. Trigger arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that the existing from the LEM ( 11 ) and the IR detectors ( 12, 13 ) trigger sensor ( 20 ) is additionally provided with an acoustic sensor ( 17 ).