DE3816657C2

DE3816657C2 -

Info

Publication number: DE3816657C2
Application number: DE19883816657
Authority: DE
Inventors: Johann 8068 Pfaffenhofen De Spies; Alfons 8893 Schrobenhausen De Woehrl
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1988-05-17
Filing date: 1988-05-17
Publication date: 1990-03-01
Also published as: DE3816657A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ausrichtung und Auslösung eines Wirkkörpers, der eine gerichtete Ladung sowie Sensoren zur Zielortung und eine Auswerteschaltung aufweist, die nach Maßgabe der Sensorsignale steuerbare Triebwerke zündet, die die Auslenkung der Wirkrichtung von der Vertikalen bis zur Horizontalen bewirken.The invention relates to a device for alignment and triggering an active body, the directional charge and sensors for targeting and has an evaluation circuit which in accordance with the sensor signals controllable engines ignites the deflection of the direction of action effect from vertical to horizontal.

Eine derartige Einrichtung ist grundsätzlich aus der DE-PS 35 09 282 bekannt, in der eine Mine mit horizontaler oder vertikaler Wirkrichtung beschrieben ist. Die Mine weist vier horizontal wirksame Sensoren auf, aus deren Ausgangssignalen eine Verknüpfungsschaltung die Annäherungsrichtung eines fahrenden Ziels bestimmt und hieraus den Zündzeitpunkt für mindestens ein steuerbares Triebwerk ableitet, mit dessen Hilfe die Wirkrichtung der Mine in die Zielrichtung gekippt wird. Eine derart ausgerüstete Mine ist für den erfolgreichen Einsatz gegen Ziele geeignet, die entweder direkt über die Mine oder tangential an ihr vorbei fahren. Gegen im Tiefflug anfliegende Fluggeräte ist die Mine jedoch schon aufgrund ihrer Sensoranordnung wirkungslos.Such a device is basically known from DE-PS 35 09 282, in a mine with a horizontal or vertical direction of action is described. The mine has four horizontally active sensors, from their output signals a logic circuit the direction of approach determined a moving target and from this the ignition timing derives for at least one controllable engine, with the help of which Direction of action of the mine is tilted in the target direction. One equipped like this Mine is suitable for successful use against targets, that either drive directly over the mine or tangentially past it. The mine is already due to low-flying aircraft their sensor arrangement ineffective.

Die DE-OS 31 40 728 beschreibt eine Einrichtung zur Bekämpfung von Bodenzielen mittels einer auf das Ziel richtbaren Munition. Hierbei findet eine Tetraeder-Anordnung von vier Mikrofonen Verwendung, die zunächst als passiver Zielsensor wirken und im Falle einer Zielerfassung zusammen mit einer Schallquelle als aktiver Entfernungssensor eingesetzt werden. Diese Einrichtung weist jedoch den entscheidenden Nachteil auf, daß sie aufgrund der Laufzeitmessung von Schall relativ langsam arbeitet und somit nur gegen sich langsam bewegende Bodenziele einsetzbar ist. Weiterhin ermöglicht sie auch keine Zielidentifikation mittels der ohnehin vorhandenen Sensorik. Schließlich kann eine Funktionssicherheit wegen der im Gefechtsfeld vorhandenen gleichartigen Schallquellen nur mit beträchtlichem Aufwand erzielt werden.DE-OS 31 40 728 describes a device for combating ground targets with ammunition aimed at the target. Here takes place using a tetrahedron array of four microphones initially act as a passive target sensor and together in the event of target acquisition can be used with a sound source as an active distance sensor. However, this device has the crucial disadvantage that it works relatively slowly due to the transit time measurement of sound and can only be used against slowly moving ground targets. Farther it also does not enable target identification using the anyway existing sensors. Finally, due to functional safety of the similar sound sources present in the battlefield only with considerable effort can be achieved.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung für einen Wirkkörper gemäß dem Oberbegriff anzugeben, die das Ausrichten und Auslösen des Wirkkörpers im Falle eines sich aus beliebiger Richtung im Tiefflug annähernden Fluggeräts über einen längeren Einsatzzeitraum ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a device for specify an active body according to the preamble, the alignment and Triggering the active body in the case of an from any direction Low-flying approaching aircraft over a longer period of use enables.

Die Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches wiedergegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The task is carried out by a facility with the in the characterizing part of the main claim reproduced features. Beneficial Design forms result from the subclaims.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung sind darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung für einen ausrichtbaren Wirkkörper jedes im Tiefflug oder tangential anfliegende Fluggerät zu detektieren vermag und anhand der Analyse und des Vergleichs mit abgespeicherten zieltypischen Daten aus den gemessenen Größen wie Flugrichtung, Fluggeschwindigkeit, Entfernung und Abmessungen des Ziels errechnet, ob es sich um ein bekämpfbares Ziel handelt und zu welchem Zeitpunkt Triebwerke zur Ausrichtung der Wirkachse auf das Ziel und zu welchem Zeitpunkt die Wirkladung selbst ausgelöst werden müssen. Aufgrund der vorgesehenen Maßnahmen zur Energieeinsparung, wie beispielsweise die Weckschaltung für die Hauptsensoren und die Auswerte- und Steuer-Elektronik, und aufgrund der Möglichkeit, mittels Solarzellen während der Betriebszeit Energie zu gewinnen, ist die Einrichtung für lange Einsatzzeiten geeignet.The particular advantages of the device according to the invention are included therein see that the inventive device for an alignable Active bodies each flying low or tangentially Aircraft can detect and based on the analysis and Comparison with stored target-typical data from the measured Sizes such as flight direction, airspeed, distance and dimensions of the target calculates whether it is a combatable target and to what time engines to align the effective axis with the target and at what time the active charge itself must be triggered. Due to the proposed measures to save energy, such as for example the wake-up circuit for the main sensors and the Evaluation and control electronics, and because of the possibility of using It is the solar cells to gain energy during the operating time Device suitable for long periods of use.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Ausrichtung und Auslösung eines Wirkkörpers; Figure 1 is a block diagram of a device for aligning and triggering an active body.

Fig. 2 ein Sperrsystem aus mehreren mit der Einrichtung ausgerüsteten Wirkkörpern. Fig. 2 shows a blocking system from several active bodies equipped with the device.

In der Fig. 1 ist das Blockschaltbild eines mit einer Auswerte- und Steuerelektronik E ausgestatteten Wirkkörpers RAM dargestellt. Die Auswerte- und Steuer-Elektronik E ist zunächst über einen Datenbus B 2 mit dem ersten Sensor SP verbunden, der als Wecksensor mit einem weitwinkligen Erfassungsbereich ausgerüstet ist. Als Sensor findet ein passiver Infrarot-Sensor Verwendung. In der Bereitstellung des Wirkkörpers ist nur der erste Sensor in Betrieb während alle nicht benötigten Teile der Auswerte- und Steuer-Elektronik E außer Betrieb geschaltet sind und somit keine Energie verbrauchen. Erst wenn der erste Sensor ein Ziel erfaßt, wird die Elektronik E vollständig eingeschaltet.In Fig. 1 is a block diagram of a vehicle equipped with an evaluation and control electronics E RAM active body is shown. The evaluation and control electronics E are initially connected via a data bus B 2 to the first sensor SP , which is equipped as a wake-up sensor with a wide-angle detection range. A passive infrared sensor is used as the sensor. In the provision of the active body, only the first sensor is in operation, while all parts of the evaluation and control electronics E that are not required are switched off and therefore do not consume any energy. Only when the first sensor detects a target is the electronics E switched on completely.

Über den gleichen Datenbus B 2 wie der erste Sensor SP sind auch die Schnittstellen ST und die Sicherungseinrichtung SE mit dem Kleinrechner µP verbunden. Die Sicherungseinrichtung SE dient in bekannter Weise zur elektrisch/mechanischen Sperrung S der Endstufen VIMP und VPL, über die die Zündung der steuerbaren Triebwerke IMPX/IMPY und der projektbildenden Ladung PL erfolgt.Via the same data bus B 2 as the first sensor SP , the interfaces ST and the safety device SE are connected to the small computer μP . The safety device SE is used in a known manner for the electrical / mechanical blocking S of the output stages VIMP and VPL , via which the controllable engines IMPX / IMPY and the project- forming charge PL are ignited .

Die zweiten Sensoren SX und SY, die der Erfassung von Flugrichtung, Fluggeschwindigkeit, Entfernung und Größe bzw. Form des Zieles dienen, sind ebenso wie die Speicher EAM/ROM, in denen typische Datensätze von Zielsignaturen gespeichert sind oder die für die Rechnerfunktion notwendig sind, über den Datenbus B 1 mit dem Kleinrechner μ P verbunden. Bei den zweiten Sensoren SX und SY ist vorgesehen, pro gedachter Koordinatenachse X und Y je zwei Sensorgruppen gleichmäßig bezüglich des Umfangs des Erfassungsbereiches anzuordnen. Jede Sensorgruppe hat die Funktion eines Reliefsensors und besteht in bekannter Art aus matrixartig angeordneten aktiven optischen Elementen. Zur Erhöhung der Auflösung können die vier Sensorgruppen SX, SY durch weitere Sensorgruppen DU, SV ergänzt werden, so daß die einzelnen Erfassungsbereiche in Umfangsrichtung verkleinert werden.The second sensors SX and SY , which are used to record the direction of flight, airspeed, distance and size or shape of the target, are like the memory EAM / ROM , in which typical data sets of target signatures are stored or which are necessary for the computer function. connected to the small computer μ P via the data bus B 1 . In the case of the second sensors SX and SY , provision is made to arrange two sensor groups equally for each imaginary coordinate axis X and Y with respect to the circumference of the detection area. Each sensor group has the function of a relief sensor and, in a known manner, consists of active optical elements arranged in a matrix. To increase the resolution, the four sensor groups SX, SY can be supplemented by further sensor groups DU, SV , so that the individual detection areas are reduced in circumferential direction.

Als Ausgangsgrößen erzeugt der Kleinrechner μ P die Zündsignale ZI und ZPL, die über die jeweiligen Endstufen VIMP und VPL die steuerbaren Impulstriebwerke IMPX/IMPY bzw. die projektbildende Ladung auslösen.The microprocessor μ P generates the ignition signals ZI and ZPL as output variables , which trigger the controllable pulse engines IMPX / IMPY or the project- forming charge via the respective output stages VIMP and VPL .

An die Schnittstelle(n) ST können über den Datenbus BUS weitere gleichartige Wirkkörper oder ein zentrales Steuergerät STG angeschlossen werden. Die Schnittstelle ST weist auch einen Anschluß für manuelle Bediengeräte M auf.Further active bodies of the same type or a central control unit STG can be connected to the interface (s) ST via the data bus BUS . The interface ST also has a connection for manual control devices M.

Für die Stromversorgung ist schließlich ein Energiespeicher BAT in Form einer aufladbaren Batterie vorgesehen, deren Energieinhalt während der Betriebszeit über Solarzellen SOL nachgeladen wird.Finally, an energy storage BAT in the form of a rechargeable battery is provided for the power supply, the energy content of which is recharged via solar cells SOL during the operating time.

Die Fig. 2 zeigt ein Sperrsystem, bestehend aus einer Anzahl von n gleichartigen Wirkkörpern RAM 1, . . . RAMn, die über einen Datenbus BUS miteinander verknüpft sind. Zusätzlich kann noch ein zentrales Steuergerät STG an den Datenbus BUS angeschlossen sein, welches auch mit einer Freund/Feind-Erkennungseinrichtung IFF ausgerüstet sein kann. Fig. 2 shows a locking system consisting of a number n of identical submunitions RAM 1. . . RAMs that are linked together via a data bus BUS . In addition, a central control unit STG can also be connected to the data bus BUS , which can also be equipped with a friend / foe detection device IFF .

Im Einzelfall wird mit dem als Reliefsensor arbeitenden zweiten Sensor das anfliegende Fluggerät analysiert und seine Signatur mit vor dem Einsatz gewonnenen und abgespeicherten Datensätzen verglichen. Wenn ein bekämpfbares Ziel festgestellt wird, werden die Einsatzbedingungen wie Fluggeschwindigkeit, Richtung und Entfernung des Fluggeräts gemessen und hieraus anhand der im Speicher RAM/ROM abgelegten Bewegungsmodelle zunächst die Auswahl eines geeigneten Triebwerkes und die Berechnung seines optimalen Zündzeitpunktes vollzogen. Gleichzeitig wird der richtige Zündzeitpunkt für die projektbildende Ladung ermittelt, bei den die Wirkachse der Ladung unter Berücksichtigung des Vorhaltewinkels direkt auf das Ziel gerichtet ist.In individual cases, the approaching aircraft is analyzed with the second sensor working as a relief sensor, and its signature is compared with data records obtained and stored before use. If a combatable target is determined, the operating conditions such as flight speed, direction and distance of the aircraft are measured and from this, based on the movement models stored in the RAM / ROM , the selection of a suitable engine and the calculation of its optimal ignition timing are carried out. At the same time, the correct ignition timing for the project-forming charge is determined, at which the effective axis of the charge is aimed directly at the target, taking into account the lead angle.

Claims

1.Device for aligning and triggering an active body, which has a directed charge and sensors for targeting and an evaluation circuit which ignites controllable engines in accordance with the sensor signals, which cause the deflection of the direction of action from the vertical to the horizontal, characterized in that the Active body (RAM) has first and second sensors (SP; SX; SY) - based on a vertical active direction after the active body (RAM) has been laid - has concentric detection areas which are divided into at least three evenly arranged detection fields, the first sensor (SP) is designed as a passive infrared sensor with a wide-angle detection area and the second sensor (SX, SY) as an active optical sensor with a smaller detection area than the first sensor, and the first and the second sensor with a small computer (µP) of an evaluation - and control electronics (e) is linked in such a way as to provide only the first sensor (SP) is enabled, in the detection of an approaching target only the activation of the second sensor (SX; SY) and the small computer (µP) of the evaluation and control electronics (E) , and in the focus the target signature signals (B 1 ) measured by the second sensor (SX, SY ), with the help of a small computer (µP) are compared with stored signals (RAM / ROM) and from these the ignition signals (ZI, ZPL) for the engines (IMPX, IMPY) and the directed charge (PL) are calculated.

2. Device according to claim 1, characterized in that the evaluation and control electronics has an interface (ST) for connecting an operating device (M) .

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the evaluation and control electronics has an interface (ST) for connecting further active bodies of the same type.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation and control electronics (E) are fed by means of solar cells (SOL) attached to the active body housing.