DE3603989A1 - Zielerfassungs- und abwehrfuehrungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Einrichtung bezieht sich auf ein System zur Zielerfas­ sung und Abwehreinheitführung für Objektschutzeinrichtungen.

Zur Verteidigung von bodenseitigen Objekten gegen Angreifer (Ziele) ist das Erfassen, Identifizieren, Analysieren und Verfolgen der Ziele sowie die Einweisung zur Abwehr geeigne­ ter Mittel, wie Lenkflugkörper und Kanonen, erforderlich.

Bekannte Objektschutzeinrichtungen basieren auf radarmäßiger Erfassung und Vermessung von zu bekämpfenden Zielen. Nachteile dieser Art von Objektschutzeinrichtungen sind die Ortbekämpfbarkeit des Radarstützpunktes, die relativ unprä­ zise Vermessung der Flugbahn und die Reduzierung der Erfassungswahrscheinlichkeit durch Maßnahmen zur Verminde­ rung der Radar-Rückstrahlfähigkeit sowie der Wahl von der Geländeoberflächenstruktur folgenden Tiefstflugbahnen der Zielobjekte.

Neuzeitliche Objektschutzeinrichtungen stützen daher die Radarerfassung durch optronische Regel- und Trackeinrichtun­ gen oder ersetzen sie zum Teil. Sie operieren jedoch als Einzelstationen bezüglich der Zielvermessung, so daß eine Entfernungsmessung durch vorzugsweise Laser erforderlich wird.

Die Nachteile dieser Objektschutzeinrichtungen sind die ak­ tiv und damit ortbar arbeitenden Entfernungsmeßeinheiten, der Widerspruch zwischen grober Auflösung eines Erfassungs­ gesichtsfeldes und der für große Entfernungen notwendigen engen Laserbündelung sowie die ständige Verringerung auch der Laser-Rückstrahlquerschnitte und -Reflektivität. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die zur Zielerfassung benutzten optronischen Sensorstationen in Bodennähe einge­ setzt werden und damit durch die Geländeoberflächenstruktur sowie durch Bodenpartikeleinfluß in ihrer Effektivität er­ heblich begrenzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und für kleine dislozierte Gruppen einfache, preiswerte und leicht bedienbare Geräte vorzusehen, welche die Möglichkeit bieten, einen Luft- und Erdraum zu kontrol­ lieren und Waffen derart einzuweisen, daß kein Angreifer unbemerkt und unvermessen durchdringen kann. Hierbei wird Gebrauch gemacht von der taktischen Grundvorstellung, daß die zur Durchführung des Objektschutzes notwendigen Teilauf­ gaben (unter anderem Erfassen, Verfolgen, Bekämpfen) nicht durch einzelne, voll autarke Waffensysteme abgedeckt werden müssen, sondern auch mit einem hierarchisch strukturierten Verbund verschiedener Mittel erfüllt werden können. So können insbesondere die Teilaufgaben "Erfassen" und "Verfol­ gen" mit Sensorsystemen erfolgen, die ganz oder teilweise unabhängig und abgesetzt von den Abwehreinheiten arbeiten.

Die erfindungsgemäßen Geräte bestehen wegen entsprechender taktischer Notwendigkeiten und Forderungen aus nicht ortba­ ren passiven optisch/optronischen Elementen, die dem Gegner keine Vorwarnungs- und Bekämpfungsmöglichkeit geben und die Zielerfassung und -verfolgung aus autonomer, dislo­ zierter und selbst bei exponiertem Standpunkt auch sicherer Position gestatten.

Mit einer zielerfassungsoptimal positionierten Zielerfas­ sungseinheit (Peiler) 1 wird das Ziel passiv optisch/ optronisch geortet und kontinuierlich verfolgt. Die vom Peiler 1 ermittelten Richtungsinformationen (Richtstrahl- Azimut und -Elevation) zum Ziel 2 werden zusammen mit einer Peiler-Stationskennung sowie Datenbestätigungsinformationen in digitaler Form zu der abwehroptimal positionierten Abwehreinheit 3 übertragen. Hier werden sie im Führungssy­ stem verarbeitet und so auf die Abwehreinheit geschaltet, daß die Mittelachsen des Blickfeldes der passiven optisch/ optronischen Abwehreinheit-Richteinrichtung auf dem Richt­ strahl 4 des Peilers 1 liegen. Auf diesem wird der Suchstrahl 5 vom Führungssystem so lange in Richtung Ziel 2 verfahren, bis dieses vom Richtsystem erfaßt wird und von da ab abwehreinheitsseitig eigenständig verfolgt werden kann.

Anschließend wird das Führungssystem in eine zweite Betriebs­ art umgeschaltet, in der es in Echtzeit kontinuierlich aus den Richtinformationen der das Ziel verfolgenden Peiler- und Abwehreinheit-Richteinrichtung die Position des Zieles relativ zum Abwehrmittel errechnet (Triangulation), aus der Positionsfolge die Bewegungsbahn und -geschwindigkeit des Zieles ermittelt und aus diesen Informationen die Einsatz­ randbedingungen des Abwehrmittels bestimmt (unter anderem den Schießbereich).

Die bisherigen Zielerfassungseinheiten weisen eine Reihe von Nachteilen auf:

Bei optischen Zielerfassungseinrichtungen, deren "Blickrich­ tung" in Azimut und Elevation kontinuierlich elektronisch vermessen wird und die mit Hilfe von (Bin-)Okularen auf Zie­ le ausgerichtet werden, wird ein kontinuierlicher Verfol­ gungsvorgang über größere Azimut- und Elevationswinkelberei­ che schon allein durch die erforderlichen Bewegungen des gesamten Körpers des Bedieners erschwert und ungenau. Zudem besteht die Gefahr der Blendung des Bedieners, wenn die Son­ ne oder andere stark strahlende Quellen von der Schwenkbahn überstrichen werden. Hinzu kommt, daß die Beobachtungen nur im sichtbaren Spektralbereich möglich sind.

Optronische Richtsäulen bzw. Plattformen sind mit elektroni­ schen Kameras bestückt, die das Ziel auf Monitoren abbilden und die motorische Zielnachführung gewährleisten. Diese Ein­ richtungen haben den Nachteil, daß keine optische Einweisung am Richtkopf selbst möglich ist und daher in der Regel weder eine eigenständige Zielakquisation noch ein "Wieder Einfan­ gen" eines verloren gegangenen Zieles möglich ist. Hierzu kommt, daß der antriebs- und regelungstechnische Aufwand groß ist.

Optronische Richtstände verfügen zwar über einen Platz für den Bediener dieser Einrichtung, der in Azimut geschwenkt werden kann. Die Nachteile sind aber, daß der Bediener durch schnelle rotatorische Bewegungen ("Karussell"-Fahren) in seiner Richtgenauigkeit erheblich beeinflußt werden kann, daß diese Einrichtung sehr sperrig und aufwendig ist und daß eine motorische Elevierbarkeit nur mit hohem Zusatzaufwand möglich ist.

Die erfindungsgemäße Zielerfassungseinrichtung vermeidet die Nachteile dieser bekannten Systeme.

Ein in Azimut und Elevation kontinuierlich schwenkbarer Pei­ lerkopf, dessen Winkelinformationen elektronisch vermessen werden, ist mit einem optischen Peilsystem und einer kleinen elektronischen Kamera ausgestattet. Das von der Kamera in Echtzeit erzeugte zweidimensionale Bild wird auf einem elektronischen Mikromonitor so dargestellt, daß der Bedie­ ner, unabhängig von der Ausrichtung seines Kopfes im Raum, immer das Kamerabild sieht. Dies kann zum Beispiel durch die Befestigung des Mikromonitors am Kopf des Bedieners erfol­ gen. Der Mikromonitor ist so ausgelegt, daß eine geeignete optische Einrichtung das Auge des Bedieners optimal adap­ tiert. Mit Hilfe des optischen Peilsystems wird der Peilerkopf auf das Ziel ausgerichtet, wobei dieses im Mikro­ monitor erscheint.

Anhand des Sucherbildes wird der Peilerkopf nun manuell kon­ tinuierlich präzise dem Ziel nachgeführt. Der Peilerkopf kann zur Erhöhung der Präzision bei der manuellen Nachfüh­ rung zum Beispiel kugelförmig gestaltet sein.

Claims (7)

1. Zielerfassungs- und Abwehrführungsein­ richtung, dadurch gekennzeichnet, daß passive optisch/op­ tronische Zielerfassungseinrichtungen und mit optisch/op­ tronischen Richteinrichtungen ausgestattete Abwehreinheiten so verkoppelt sind, daß in einer Zielerfassungsphase das Blickfeld einer Abwehreinheit-Richteinrichtung auf dem kon­ tinuierlich zum Ziel weisenden Richtstrahl einer Zielerfas­ sungseinrichtung bis ins Ziel geführt wird und in einer Zielverfolgungsphase aus den Zielrichtungsinformationen der beiden optisch/optronischen Einrichtungen Bahndaten des Zieles und Randbedingungen für den Einsatz des Abwehrmittels in Echtzeit bestimmt werden.

2. Zielerfassungs- und Abwehrführungsein­ richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielerfassungsein­ richtung als ein in Azimut und Elevation manuell schwenkba­ rer, beide Winkel elektronisch kontinuierlich vermessender Peiler aufgebaut ist, der mit einer optischen Peileinrich­ tung und einer oder mehrerer kleiner elektronischer Kameras versehen ist, die dem Bediener in Echtzeit zweidimensionale Bilder auf einem elektronischen Mikromonitor erzeugen, der an das Auge des Bedieners über geeignete optische Einrich­ tungen adaptiert ist und am Kopf des Bedieners angebracht werden kann.

3. Zielerfassungs- und Abwehrführungsein­ richtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend den Erfordernissen der taktischen Situation die Partnerbildung von Zielerfassungseinrichtung und Abwehr­ einheit änderbar ist.

4. Zielerfassungs- und Abwehrführungsein­ richtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Zielerfassungseinrichtung als auch die Abwehrein­ heit vertikal bewegbar ist.

5. Zielerfassungs- und Abwehrführungsein­ richtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zielerfassungseinrichtung und Abwehreinheit sich (einmalig oder kontinuierlich) relativ zueinander vermessen.

6. Zielerfassungs- und Abwehrführungsein­ richtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen von Zielerfassungseinrichtung und Abwehrein­ heit von autonomen Navigationseinrichtungen ermittelt und erfaßt werden.

7. Zielerfassungs- und Abwehrführungsein­ richtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen von Zielerfassungseinrichtung und Abwehrein­ heit aus Karten entnommen und erfaßt werden.