DE3603989C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Zielerfassung und Abwehreinheitführung gemäß den Merkmalen des Anspruch 1.

Zur Verteidigung von bodenseitigen Objekten gegen Angreifer ist das Erfassen, Identifizieren, Analysieren und Verfolgen der Ziele sowie die Einweisung zur Abwehr geeigneter Mittel, wie Lenkflug­ körper oder Kanonen, erforderlich.

Bekannte Objektschutzeinrichtungen basieren auf radarmäßiger Er­ fassung und Vermessung von zu bekämpfenden Zielen. Nachteilig bei diesen Einrichtungen sind die Ortbekämpfbarkeit des Radarstütz­ punktes, die relativ unpräzise Vermessung der Flugbahn und die Reduzierung der Erfassungswahrscheinlichkeit durch Maßnahmen zur Verminderung der Radar-Rückstrahlfähigkeit sowie der Wahl von der Geländeoberflächenstruktur folgenden Tiefstflugbahnen der Zielob­ jekte.

Neuere Objektschutzeinrichtungen stützen daher die Radarerfassung durch optronische Regel- und Trackeinrichtungen oder ersetzen sie zum Teil. Sie operieren jedoch als Einzelstationen bezüglich der Zielvermessung, so daß eine Entfernungsmessung durch vorzugsweise Laser forderlich wird (GB-PS 20 12 925; DE-PS 31 31 089).

Die Nachteile dieser Objektschutzeinrichtungen sind die aktiv und damit ortbar arbeitenden Entfernungsmeßeinheiten, der Widerspruch zwischen der groben Auflösung eines Erfassungsgesichtsfeldes und der für große Entfernungen notwendigen engen Laserbündelung sowie die ständige Verringerung der Laser-Rückstrahlquerschnitte und Laser-Reflektivität. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die zur Zielerfassung benutzten optronischen Sensorstationen in Boden­ nähe eingesetzt werden und damit durch die Geländeoberflächen­ struktur sowie durch Bodenpartikeleinfluß in ihrer Effektivität begrenzt werden.

Zudem ist bei diesen Objektschutzeinrichtungen nachteilig, daß ihre optischen Zielerfassungssysteme, deren "Blickrichtung" in Azimut und Elevation kontinuierlich elektronisch vermessen wird und die mit Hilfe von (Bin-)Okularen auf Ziele ausgerichtet wer­ den, einen ununterbrochenen Verfolgungsvorgang über große Azimut- und Elevationswinkelbereiche schon allein durch die erforderli­ che Bewegung des Körpers des Bedieners erschweren und ungenau machen. Zudem besteht die Gefahr der Blendung des Bedieners, wenn die Sonne oder andere stark strahlende Quellen von der Schwenk­ bahn überstrichen werden. Hinzu kommt, daß Beobachtungen nur im sichtbaren Spektralbereich möglich sind (DE-PS 26 22 809).

Optronische Richtsäulen bzw. Plattformen sind mit elektronischen Kameras bestückt, die das Ziel auf Monitoren abbilden und über eine motorische Zielnachführung verfügen. Die bisher bekannten Ein­ richtungen haben allerdings den Nachteil, daß keine optische Ein­ speisung am Richtkopf selbst möglich ist und daher in der Regel weder eine eigenständige Zielakquisition noch ein Wiedereinfangen eines verlorengegangenen Ziels möglich ist. Hinzu kommt, daß der antriebs- und regelungstechnische Aufwand vergleichsweise groß ist (DE-OS 34 26 946; DE-OS 34 22 752).

Diese optronischen Richtstände verfügen zwar über einen Platz für den Bediener dieser Einrichtung, mit welcher der in Azimut ge­ schwenkt werden kann. Die Nachteile sind aber, daß der Bediener durch schnelle rotatorische Bewegungen um diese Achse in seiner Richtgenauigkeit erheblich beeinflußt werden kann. Zudem sind diese Einrichtungen sehr sperrig und aufwendig und eine motori­ sche Elevierbarkeit ist nur mit hohem Zusatzaufwand möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu ver­ meiden und für kleine Kampfgruppen einfache, preiswerte und leicht bedienbare Geräte vorzusehen, die die Möglichkeit bieten, einen Luft- und Erdraum zu kontrollieren und Waffen derart einzuweisen, daß kein Angreifer unbemerkt und unvermessen durchdringen kann. Dabei sollen die Zielerfassungs- und Abwehrrichteinheiten zur Verminderung ihrer Ortbarkeit mit passiven Mitteln die Zielobjek­ te erfassen und verfolgen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergiebt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Von besonderer Bedeutung für den Lösungsgedanken der Erfindung ist die Anwendung der taktischen Grundvorstellung, daß die zur Durchführung eines Objektschutzes notwendigen Teilaufgaben wie z. B. Erfassen, Verfolgen und Bekämpfen nicht durch einzelne voll autarke Waffensysteme erfolgen müssen, sondern auch von einem hierarchisch strukturierten Verbund verschiedener Einsatzmittel erfüllt werden kann. So können insbesondere die Teilaufgaben "Erfassen" und "Verfolgen" mit Sensorsystemen erfolgen, die ganz oder teilweise unabhängig und abgesetzt von den Abwehreinheiten arbeiten.

Die dafür notwendigen Einrichtungen bestehen wegen dieser tak­ tischen Notwendigkeiten aus einer Zielerfassungseinrichtung und einer Abwehreinheit, die mit nicht ortbaren passiv arbeitenden optisch/optronischen Sensoren versehen sind. Diese Sensoren geben einem Gegner keine Vorwarnungs- und Bekämpfungsmöglichkeit, und gestatten es, die Zielerfassung und -verfolgung von einer auto­ nomen, dislozierten und selbst bei einem exponierten Standpunkt sicheren Position vorzunehmen.

Die Zielerfassungseinrichtung und Abwehreinheit vermessen sich bezüglich ihrer Positionen relativ zueinander einmalig zu Beginn der Operation, oder kontinuierlich wenn dies beispielsweise durch vertikales Verfahren ihrer Sensorplattformen notwendig ist. Zur Bestimmung der eigenen Position im Gelände bedienen sie sich be­ kannter autonomer Navigationseinrichtungen wie etwa der Satel­ litennavigation oder etwa Karten. Entsprechend den Erfordernissen der taktischen Situation ist die Partnerbildung von Zielerfas­ sungseinrichtung und Abwehreinheit austauschbar.

Zur Abwehr eines gegnerischen Objektes wird mit der zielerfas­ sungsoptimal positionierten Zielerfassungseinheit 1 das Ziel 2 passiv auf optisch-elektronischem Wege geortet und mit Hilfe eines Richtstrahls 4 kontinuierlich verfolgt. Die von der Ziel­ erfassungseinheit ermittelten Richtungsinformationen (Azimut und Elevation des Richtstrahls) werden zusammen mit einem Stations­ kennsignal und Datenbestätigungsinformationen in digitaler Form zu einer abwehroptimal positionierten Abwehreinheit 3 übertragen. Hier werden sie in einem Führungscomputer verarbeitet und so auf die Abwehreinheit geschaltet, daß die Mittelachsen des Blickfeldes der passiv arbeitenden optisch-elektronische Abwehreinheit-Richt­ einrichtung auf dem Richtstrahl 4 der Zielerfassungseinheit 1 liegen. Auf diesem wird der Suchstrahl so lange in Richtung Ziel 2 verfahren, bis dieses vom Richtsystem erfaßt wird und von da ab abwehreinheitsseitig eigenständig verfolgt werden kann.

Anschließend wird der Führungscomputer in eine zweite Betriebsart umgeschaltet, in der er in Echtzeit kontinuierlich aus den Richt­ informationen der das Ziel verfolgenden Zielerfassungseinheit 1 und der Abwehreinheit-Richteinrichtung die Position des Zieles 2 relativ zum Abwehrmittel durch Triangulation errechnet, aus der Positionsfolge die Bewegungsbahn und -geschwindigkeit ermittelt und aus diesen Informationen die Einsatzrandbedingungen des Ab­ wehrmittels bestimmt (z. B. der Schießbereich).

Die Nachteile der bisher bekannten Zielerfassungs- und -verfol­ gungseinrichtungen lassen sich hier vermeiden. Es ist ein in Azi­ mut und Elevation kontinuierlich schwenkbarer Peilerkopf vorge­ sehen, dessen Winkelinformationen elektronisch vermessen werden. Er ist mit einem optischen Peilsystem und einer kleinen elektro­ nischen Kamera ausgestattet. Das von der Kamera in Echtzeit er­ zeugte zweidimensionale Bild wird auf einem Mikromonitor so ab­ gebildet, daß der Bediener 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 er­ folgen. Der Mikromonitor ist dabei so ausgelegt, daß dieser über eine geeignete optische Einrichtung optimal an das Auge des Be­ dieners adaptierbar ist. Mit Hilfe des optischen Peilsystems wird der Peilerkopf auf das Ziel ausgerichtet, das Ziel von der Kamera aufgenommen und auf dem Monitor dem Betrachter dargestellt.

Anhand des Suchbildes wird der Peilerkopf nun manuell kontinuier­ lich und präzise dem Ziel nachgeführt. Der Peilerkopf kann zur Erhöhung der Präzision bei der manuellen Nachführung zum Beispiel kugelförmig gestaltet sein.

Claims (6)

1. Zielerfassungs- und Abwehrführungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß nicht ortbare passive optisch/optronische Zielerfassungseinrichtungen und mit nicht ortbaren passiven optisch/optronischen Richteinrichtungen ausgestattete Abwehreinheiten (3) so verkoppelt sind, daß in einer Zielerfassungsphase das Blickfeld (5) einer Abwehreinheit- Richteinrichtung auf dem kontinuierlich zum Ziel (2) weisenden Richtstrahl (4) einer Zielerfassungseinrichtung (1) bis ins Ziel (2) geführt wird und in einer Zielverfolgungsphase aus den Ziel­ richtungsinformationen der beiden optisch/optronischen Einrich­ tungen Bahndaten des Zieles (2) und Randbedingungen für den Ein­ satz des Abwehrmittels in Echtzeit bestimmt werden.

2. Zielerfassungs- und Abwehrführungseinrichtung gemäß An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielerfassungseinrichtung (1) als ein in Azimut und Elevation über die ganze Himmelshalbkugel manuell schwenkbarer, beide Win­ kel elektronisch kontinuierlich vermessender Peiler aufgebaut ist.

3. Zielerfassungs- und Abwehrführungseinrichtung gemäß An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielerfassungseinrichtung (1) über wenigstens eine elektronische Kamera verfügt, die seinem Bediener in Echtzeit Bilder auf einem Mikromonitor erzeugt, der an sein Auge adaptiert und am Kopf der­ art befestigt ist, daß die Zielerfassungseinrichtung (1) von der Zieldarstellung mechanisch entkoppelt ist.

4. Zielerfassungs- und Abwehrführungseinrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend den Erfordernissen der taktischen Situation die Partnerbildung von Zielerfassungseinrichtung (1) und Abwehreinheit (3) austauschbar sind.

5. Zielerfassungs- und Abwehrführungseinrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielerfassungseinrichtung (1) und die Abwehreinheit (3) vertikal bewegbar sind.

6. Zielerfassungs- und Abwehrführungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielerfassungseinrichtung (1) und die Abwehreinheit (3) sich einmalig oder kontinuierlich relativ zueinander vermessen.