DE3617487C1 - Warhead detonator for guided missile - compares radius vector valve with threshold signal as target is approached - Google Patents
Warhead detonator for guided missile - compares radius vector valve with threshold signal as target is approachedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auslösung des Gefechtskopfes eines lenkbaren Flugkörpers, welcher Sensoren zur Erfassung der Zielposition und eine Auswerteschaltung für die Sensorsignale aufweist, bei der das Erreichen oder Überschreiten eines bestimmten Wertes eines Sensorsignals als Auslösekriterium verwendet wird.The invention relates to a device for triggering the warhead a guided missile, which sensors for recording the target position and an evaluation circuit for has the sensor signals at which the reaching or exceeding a certain value of a sensor signal as a trigger criterion is used.
Lenkbare Flugkörper bekannter Art sind mit Lenkeinrichtungen ausgerüstet, die mittels einer Datenübertragung über einen Draht, einen Lichtleiter oder über eine Funkstrecke oder eine optische Signalübertragung eine Steuerung des Flugkörpers bis ins Ziel ermöglichen. Zum Zweck der Zielauffassung sind verschiedene Arten von Sensoren bekannt. Üblicherweise sind die Flugkörper mit Gefechtsköpfen ausgerüstet, deren Wirkrichtung mit der Flugrichtung identisch ist.Steerable missiles of known type are with steering devices equipped by means of data transmission over a Wire, a light guide or over a radio link or one optical signal transmission to control the missile enable to the finish. There are several for the purpose of understanding the goal Types of sensors known. Usually they are Missiles equipped with warheads, their direction of action is identical to the direction of flight.
In der DE-OS 24 45 488 ist ein Suchkopf mit aktiven oder passiven Sensoren beschrieben, der kardanisch gelagert ist und der an eine Zündeinrichtung angeschlossen ist, die das Erreichen oder Überschreiten eines bestimmten Wertes eines Sensorsignals als Auslösekriterium verwendet. Der Flugkörper enthält in diesem Fall eine in Flugrichtung orientierte Wirkladung.In DE-OS 24 45 488 a search head with active or passive Sensors described, the gimbal and which is connected to an ignition device that reaching or exceeding a certain value of a sensor signal used as trigger criterion. The missile contains in this case an active cargo oriented in the direction of flight.
Die DE-PS 14 53 815 beschreibt dagegen ein Sprengladungsgeschoß mit einem Gefechtskopf, dessen Wirkungsrichtung besonders zur Anwendung gegen manövrierfähige Flugziele auch seitlich zur Flugrichtung ausgerichtet werden kann. Es wird jedoch keine Zündschaltung zur hochgenauen Auslösung des richtbaren Gefechtskopfes angegeben.DE-PS 14 53 815, on the other hand, describes an explosive charge projectile with a warhead, the direction of which is particularly effective for use against maneuverable flight targets also from the side can be aligned to the direction of flight. However, it will no ignition circuit for high-precision triggering of the straightenable Warhead indicated.
Weiterhin ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 01 61 962 eine Einrichtung zur Zündung der radial zur Flugkörperhauptachse wirksamen Splitterladung bekannt, bei der die für die Auslösung notwendige Verzögerungszeit nach Maßgabe verschiedener meßbarer Parameter, wie der Eigengeschwindigkeit des Flugkörpers, der Relativgeschwindigkeit zwischen Flugkörper und Ziel und der Richtung des Vektors der Relativgeschwindigkeit berechnet wird. Abgesehen davon, daß eine radial um den Flugkörper gerichtete Wirkladung gegenüber einer ausrichtbaren Wirkladung nur einen geringen Wirkungsgrad aufweist, wird in dieser Druckschrift kein Hinweis darauf gegeben, wie eine optimale Auslösung eines ausrichtbaren Gefechtskopfes bei einer Zielbegegnung sowohl in Flugrichtung als auch im Vorbeiflug erreicht werden kann.Furthermore, from European patent application EP 01 61 962 a device for ignition of the radial to the main axis of the missile effective fragmentation charge known, in which the for the Trigger necessary delay time according to various measurable parameters, such as the airspeed of the Missile, the relative velocity between missiles and target and the direction of the vector of the relative speed is calculated. Apart from the fact that a radial around the Missile-directed active charge versus an alignable Active charge has a low efficiency, is in this document does not give any indication of how an optimal Triggering an alignable warhead at one Destination met both in the direction of flight and in the flyby can be.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur hochgenauen Auslösung eines ausrichtbaren Gefechtskopfes eines lenkbaren Flugkörpers unter Verwendung von Sensorsignalen und bereits vorhandenen Mitteln der Lenkelektronik anzugeben.The invention is therefore based on the object of a device for the highly precise triggering of an adjustable warhead a guided missile using sensor signals and to indicate existing means of steering electronics.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Hauptanspruch niedergelegten kennzeichnenden Merkmale der Vorrichtung gelöst.This task is accomplished by those set out in the main claim characteristic features of the device solved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den kennzeichnenden Teilen der Unteransprüche beschrieben.Further advantageous embodiments are in the characterizing Parts of the subclaims are described.
Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind darin zu sehen, daß mit einfachen Mitteln, die in der Bordanlage eines lenkbaren Flugkörpers in Form von Schaltungen oder Signalen bereits vorhanden sind, eine wirkungsoptimierte Auslösung sowohl bei direkter Trefferlage als auch bei einem Vorbeiflug am Ziel erreicht werden kann. Weiterhin wird aufgrund der Verwendung der Flugkörpersteuersignale eine hohe Genauigkeit bei der Zielrichtungsbestimmung erzielt. Außerdem können durch die Vorgabe der groben Zielrichtung durch den Lenkvektor alle anderen von den Sensoren erfaßten Ziele ausgeblendet werden. Schließlich wird durch die sich der verringernden Entfernung Flugkörper/Ziel anpassenden Bewertungsschwelle eine höhere Auflösung in Zielnähe und auch eine höhere Störfestigkeit gegen Scheinziele und Störmanöver bewirkt.The particular advantages of the device according to the invention are to be seen in the fact that with simple means in the on-board system a guided missile in the form of circuits or signals already exist, an effect-optimized release both in the case of direct hits as well as during a flyby can be achieved at the destination. Furthermore, due to use the missile control signals a high accuracy of target determination achieved. In addition, through the Specification of the rough target direction by the steering vector all others targets detected by the sensors are hidden. Eventually, due to the decreasing distance Missile / target matching rating threshold a higher Resolution near the target and also a higher immunity to interference Apparent targets and disruptive maneuvers.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows
Fig. 1 eine typische Begegnungssituation Ziel/Flugkörper; Fig. 1 shows a typical situation encounter target / missile;
Fig. 2 die daraus resultierenden Werte des Lenkkommandos gegenüber einem Schwellensignal; FIG. 2 shows the resulting values of the steering commands with respect to a threshold signal;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Einrichtung gemäß der Erfindung. Fig. 3 is a block diagram of a device according to the invention.
Die Fig. 1 zeigt eine typische Begegnungssituation zwischen einem lenkbaren Flugkörper FK und einem ausweichenden Ziel, bei der das hier beschriebene Verfahren zum Zweck der wirkungsoptimierten Auslösung des Gefechtskopfes GK des Flugkörpers FK zur Anwendung kommt. Die Ausgangssituation ist die, daß der Flugkörper das Ziel Z im direkten Anflug nicht mehr treffen kann, sei es, daß es sich bei dem Ziel Z um ein abdrehendes Flugzeug handelt oder auch im einen in einer Deckung befindlichen Panzer, der von den Sensoren des Flugkörpers erst so spät entdeckt werden kann, daß ein direkter Treffer nicht mehr möglich ist. In einem solchen Fall soll ein im Flugkörper mitgeführter richtbarer Gefechtskopf dann gezündet werden, wenn die Wirkrichtung des Gefechtskopfes an dem zum Ziel am nächsten liegenden Punkt der Flugbahn des Flugkörpers in Zieldeckung liegt. Fig. 1 shows a typical situation encounter between a steerable missile FK and an elusive objective, at which the process described herein for the purpose of effectively optimized initiation of the warhead of the missile FK GK is applied. The initial situation is that the missile can no longer hit the target Z in the direct approach, be it that the target Z is a turning aircraft or in a tank in cover, which is detected by the sensors of the missile can only be discovered so late that a direct hit is no longer possible. In such a case, a directional warhead carried in the missile should be fired when the direction of action of the warhead is in target coverage at the point of the missile's trajectory closest to the target.
In der Fig. 1 ist beim Flugkörper FK noch die aktuelle Größe des Lenkvektors LK ( ϕ, R) angegeben, die im Lenkrechner LE aufgrund der Ausgangssignale der das Ziel Z erfassenden Sensoren SE ständig berechnet werden.In FIG. 1, the current size of the steering vector LK ( ϕ , R) is also indicated for the missile FK , which are continuously calculated in the steering computer LE on the basis of the output signals of the sensors SE detecting the target Z.
Die Fig. 2 zeigt hierzu den Lenkvektor LK ( ϕ, R) nach Betrag R und Winkel ϕ entsprechend der im Anwendungsbeispiel vorgesehenen Koordinatentransformation in das Polar-Koordinatensystem. Der Betrag R des Lenkvektors LK ( ϕ, R) wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer richtungsunabhängigen Signalschwelle, die ggf. auch in ihrer Größe veränderbar sein kann, verglichen. Wenn der Betrag R des Lenkvektors LK die Schwelle S überschreitet, bedeutet dies, daß der Flugkörper das Ziel nicht mehr direkt ansteuern kann. Deshalb wird zur Auslösung des richtbaren Gefechtskopfes GK die seitliche Winkelablage ϕ des Zieles bezüglich des Flugkörpers aus dem Lenkrechner LE zusammen mit dem von den Sensoren SE ermittelten Abstand Δ a des Flugkörpers zum Ziel verwendet. Fig. 2 shows this, the steering vector LK (φ, R) in terms of magnitude R and angle φ according to the intended application in the example coordinate transformation into the polar coordinate system. The amount R of the steering vector LK ( ϕ , R) is compared in accordance with the method according to the invention with a direction-independent signal threshold, which can also be variable in size if necessary. If the amount R of the steering vector LK exceeds the threshold S , this means that the missile can no longer directly target the target. Therefore, the lateral angular deviation is used for triggering the warhead directable φ GK of the target relative to the aircraft from the steering computer LE together with the distance determined by the sensors SE Δ a missile used to target.
In der Fig. 3 ist die Einrichtung zur Auslösung eines richtbaren Gefechtskopfes GK vereinfacht dargestellt. Sie enthält eine Lenkeinrichtung LE, in der die Steuersignale des lenkbaren Flugkörpers FK verarbeitet werden. Als Eingangsgrößen werden in dieser Lenkeinrichtung zum einen die von einer externen Kommandostelle, wie z. B. einer Abschußanlage oder einer Bodenstation, stammenden Lenkkommandos LK (ext.) und zum anderen die von den die Zielposition erfassenden bordeigenen Sensoren SE erzeugten Ausgangssignale LK (int.) verarbeitet. Je nach Anwendungsfall liegen die Ausgangssignale der Lenkeinrichtung LE in einem für die Weiterverarbeitung ungeeigneten Koordinatensystem vor. Sie müssen dann zuerst in ein geeignetes Koordinatensystem mittels einer Transformationsschaltung TR umgerechnet werden. Im Ausführungsbeispiel werden die Lenkkommandos in das Polar-Koordinatensystem übertragen, so daß schließlich ein dem Lenkkommando entsprechender Lenkvektor LK ( ϕ, R) nach Betrag R und Ablagewinkel ϕ vorliegt.In FIG. 3, the means for triggering a directable warhead GK is shown in simplified. It contains a steering device LE in which the control signals of the guided missile FK are processed. The input variables in this steering device are, on the one hand, those from an external command point, such as, for. B. a launch system or a ground station, originating steering commands LK (ext.) And on the other hand the output signals LK (int.) Generated by the on-board sensors SE detecting the target position. Depending on the application, the output signals of the steering device LE are in a coordinate system that is unsuitable for further processing. They must then first be converted into a suitable coordinate system using a transformation circuit TR . In the exemplary embodiment, the steering commands are transmitted into the polar coordinate system, so that finally a steering vector LK ( ϕ , R) corresponding to the steering command is present according to amount R and angle of deposit ϕ .
Der Betrag R des Lenkvektors LK ( ϕ, R) wird anschließend in einem Komparator K mit einem Schwellensignal S verglichen. Dieses Schwellensignal S wird ursprünglich aus den Ausgangssignalen SA der Sensoren SE gewonnen, indem diese Ausgangssignale SA beispielsweise über einen Datenbus BUS verschiedenen Signalverarbeitungsschaltungen SV 1, SV 2, SV 3 zugeleitet werden, die zur Ermittlung der relativen Lage Δϕ, Δ r und Geschwindigkeit Δ v des Flugkörpers FK gegenüber dem Ziel Z dienen. Der jeweils kritischste Wert der Ausgangssignale Δϕ, Δ r, Δ v wird in der Signalvergleichsschaltung JS zur Erzeugung eines Schwellensignals S verwendet. Gleichzeitig wird in einer weiteren Signalverarbeitungsschaltung SV 4 aus den Sensorsignalen SA der relative Abstand Δ a des Flugkörpers FK in Flugrichtung zum Ziel Z ermittelt. Diese Größe Δ a kann bei Bedarf auch zur Veränderung des Wertes der Signalschwelle S herangezogen werden, beispielsweise in der Art, daß die Schwelle S nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit immer kleiner wird, je mehr sich der Flugkörper FK dem Ziel Z nähert.The amount R of the steering vector LK ( ϕ , R) is then compared in a comparator K with a threshold signal S. This threshold signal S is originally obtained from the output signals SA of the sensors SE by these output signals SA, for example, various via a data bus BUS signal processing circuits SV 1, SV 2, SV are fed to 3, v for determining the relative position Δφ, Δ r and speed Δ of the missile FK serve against the target Z. The most critical value of the output signals Δϕ , Δ r , Δ v is used in the signal comparison circuit JS to generate a threshold signal S. At the same time, the relative distance Δ a of the missile FK in the flight direction to the target Z is determined in a further signal processing circuit SV 4 from the sensor signals SA . This size Δ A may, if necessary, the signal threshold S are used to change the value of, for example, in the manner that the threshold S after a certain regularity is getting smaller, the more the missile FK approaches the target Z.
In dem Komparator K wird nun der Betrag R des Lenkvektors LK ( ϕ, R) mit der Signalschwelle S derart verglichen, daß vom Komparator K dann ein Ausgangssignal R S abgegeben wird, wenn der Betrag R die aktuelle Signalschwelle S übersteigt. Dieses Ausgangssignal R < S dient der Zündfreigabe der Zündschaltung ZS. In the comparator K , the amount R of the steering vector LK ( ϕ , R) is compared with the signal threshold S such that an output signal RS is emitted by the comparator K when the amount R exceeds the current signal threshold S. This output signal R < S serves to release the ignition of the ignition circuit ZS .
Der eigentliche Zündzeitpunkt t wird dadurch bestimmt, wann der Abstand Δ a des Flugkörpers FK in Flugrichtung zum Ziel Z etwa gleich Null geworden ist. Die Maßgabe des Wertes Δ a ≈ 0 hängt natürlich vom maximalen Richtwinkel ϕ des richtbaren Gefechtskopfs GK gegenüber der Flugrichtung des Flugkörpers ab und muß deshalb entsprechend berücksichtigt werden. Dieser Richtwinkel ϕ des Gefechtskopfes GK wird aus der Lenkeinrichtung LE gewonnen und der Zündeinrichtung des Gefechtskopfes GK zugeleitet.The actual ignition timing t is determined when the distance Δ a of the missile FK in the flight direction to the target Z has become approximately zero. The stipulation of the value Δ a ≈ 0 naturally depends on the maximum directional angle ϕ of the directional warhead GK relative to the direction of flight of the missile and must therefore be taken into account accordingly. This directional angle ϕ of the warhead GK is obtained from the steering device LE and fed to the ignition device of the warhead GK .
Claims (4)
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Citations (2)
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DE2445488A1 (en) * | 1974-09-24 | 1976-04-01 | Dornier Gmbh | SEARCH HEAD WITH ACTIVE AND OR OR PASSIVE TARGET SEARCH AND TRACKING SENSOR |
EP0161962A1 (en) * | 1984-04-13 | 1985-11-21 | AEROSPATIALE Société Nationale Industrielle | Weapon system and missile for destroying the structure of an aeral target using a focussed charge |
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1986
- 1986-05-24 DE DE19863617487 patent/DE3617487C1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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G. TurbE "Crotale Naval zur Seezielflugkörper- abwehr" in Internationale Wehrrevue 10/1984, S. 1476-1478 * |
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